» Το έργο “Χρήση ενδοφυτικών μικροοργανισμών στη φυτοπροστασία της τομάτας” – ENDOTOM
Η υπάρχουσα κατάσταση στη γεωργία
Η συμβατικές γεωργικές καλλιέργειές της τομάτας συνήθως περιορίζονται από μια σειρά ζητημάτων φυτοπροστασίας, που σχετίζονται τόσο με εχθρούς και ασθένειες όσο και αβιοτικές καταπονήσεις, όπως είναι η μειωμένη διαθεσιμότητα νερού και θρεπτικών στοιχείων.
Έως σήμερα, η αντιμετώπιση των εχθρών και παθογόνων γίνεται κυρίως μέσω εκτεταμένης εφαρμογής χημικών σκευασμάτων, η οποία όμως συχνά οδηγεί σε ρύπανση του περιβάλλοντος, αποτυχία ελέγχου (λόγω ανάπτυξης ανθεκτικότητας στους οργανισμούς στόχους) καθώς και σε ανίχνευση υπολειμμάτων τους στο παραγόμενο προϊόν.
Επιπλέον, στα συμβατικά συστήματα καλλιέργειας γίνεται μεγάλη, συχνά υπέρμετρη, χρήση νερού άρδευσης και χημικών λιπασμάτων. Το γεγονός αυτό αυξάνει το περιβαλλοντικό αποτύπωμα της γεωργίας οδηγώντας στην εξάντληση των διαθέσιμων υδατικών αποθεμάτων και άλλων φυσικών πόρων.
Ο μελλοντικός κίνδυνος
Στο σχετικά άμεσο μέλλον αναμένεται όξυνση των παραπάνω θεμάτων λόγω της παρατηρούμενης κλιματικής αλλαγής, η οποία θα περιπλέξει τα θέματα φυτοπροστασίας με την εμφάνιση νέων εχθρών και ασθενειών και την ανάδυση υπαρχόντων που έως τώρα θεωρούταν ήσσονος σημασίας. Ταυτόχρονα αναμένεται μειωμένη διαθεσιμότητα κατάλληλου νερού άρδευσης και εξάντληση φυσικών πόρων (π.χ. φωσφόρου).
Η πρόταση
Οι ενδοφυτικοί μικροοργανισμοί (συνήθως βακτήρια ή μύκητες) εγκαταβιώνουν μέσα στον φυτικό ιστό κατά την διάρκεια ενός μέρους του βιολογικού τους κύκλου, χωρίς να προκαλούν κάποια ασθένεια. Οι μικροοργανισμοί αυτοί είναι πανταχού παρόντες στα φυτά και μπορούν να αναπτύσσονται είτε ανάμεσα στα φυτικά κύτταρά (διακυτταρικά) είτε και μέσα στα κύτταρα (ενδοκυτταρικά). Για παράδειγμα στο φυτό Nepenthes mirabilis έχουν βρεθεί έως τώρα 44 διαφορετικά είδη ενδοφυτικών βακτηρίων. Λόγω της ιδιαίτερης φύσης τους οι ενδοφυτικοί μικροοργανισμοί έχουν γίνει αντικείμενο μελέτης από την φαρμακευτική βιομηχανία με σκοπό την απομόνωση νέων δραστικών φαρμακευτικών ουσιών. Επίσης εμφανίζονται πολλά υποσχόμενοι σε εφαρμογές φυτοεξυγίανσης επιβαρυμένων με ρύπους οικοσυστημάτων ακόμα και στην διαδικασία παραγωγής βιοκαυσίμων.
Οι ενδοφυτικοί μικροοργανισμοί σε γενικές γραμμές αναπτύσσουν μια ισορροπημένη “συμβίωση” με τα φυτά, προσφέροντας τους αντοχή έναντι βιοτικών ή αβιοτικών καταπονήσεων. Το όφελος των ενδοφυτικών μικροοργανισμών από αυτή την αλληλεπίδραση είναι τα θρεπτικά (κυρίως υδατάνθρακες) που παίρνουν από το φυτό και η εύρεση μιας προστατευμένη θέσης για να αναπτυχθούν. Τα φυτά συνήθως κερδίζουν (i) προαγωγή της ανάπτυξης τους (πχ λόγω της αυξημένη πρόσληψης θρεπτικών ή της παραγωγής φυτοορμονών), (ii) αυξημένη αντοχή σε αντιξοά περιβάλλοντα (πχ παγετός, ξηρασία, αλατότητα) και (iii) προστασία ή επαγωγή αντοχής σε εχθρούς και ασθένειες.
Οι μικροοργανισμοί αυτοί μπορούν έχουν πολλές χρήσεις στην γεωργική πρακτική. Για παράδειγμα οι μύκητες Piriformospora indica και Fusarium solani (στέλεχος FsK) είναι δύο πολύ μελετημένοι ενδοφυτικοί μύκητες της ρίζας (μη φυτοπαθογόνοι) που έχει αποδειχθεί ότι δρουν φυτοπροστατευτικά έναντι πολλών φυτοπαθογόνων και ταυτόχρονα βοηθούν τα φυτά να ανταπεξέλθουν σε δύσκολες περιβαλλοντικές συνθήκες (πχ ξηρασία). Σε ήδη δημοσιευμένα πειράματα που έχουν γίνει στο Ινστιτούτο Ελιάς Υποτροπικών Φυτών και Αμπέλου (ΕΛΓΟ ΔΗΜΗΤΡΑ) έχει βρεθεί, μεταξύ άλλων, ότι ο εμβολιασμός φυτών τομάτας με έναν συγκεκριμένο ενδοφυτικό μύκητα μειώνει τα επίπεδα ζημίας που προκαλεί το ζωοφυτοφάγο έντομο Nesidiocoris tenuis. Ο βιολογικός αυτός παράγοντας χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του εντόμου Tuta absoluta σημαντικού εχθρό στην καλλιέργεια της τομάτας. Ωστόσο μπορεί το ίδιο να αποβεί επιζήμιο, για παράδειγμα να προκαλέσει ανθόρροια, αν οι πληθυσμοί του θηρευμένου εντόμου (T. absoluta ) είναι σε χαμηλά επίπεδα.
Σπόροι των αγρωστώδων Festuca και Lolium perenne εμβολιασμένοι με τους ενδοφυτικούς μύκητες Acremonium coenophialum και A. lolii, διατίθεται ήδη στο εμπόριο για χρήση σε χλοοτάπητες με τον ισχυρισμό ότι απαιτούν λιγότερη χρήση φυτοφαρμάκων. Οι μύκητες κάνουν τα φυτά να περιέχουν αλκαλοειδή κάνοντας τα πιο ανθεκτικά στους εχθρούς. Οι σπόροι αυτοί είναι διαθέσιμοι εμπορικά από το 1999 για χρήση ως γκαζόν, και προωθούνται ως ποικιλίες «χαμηλής συντήρησης». Οι ενδοφυτικοί αυτοί μικροοργανισμοί μπορούν να επιβιώσουν στα περισσότερα φυτοφάρμακα και είναι ακόμη ανθεκτικοί σε ορισμένα μυκητοκτόνα και είναι θεωρούνται κατάλληλοι για χρήση στην ολοκληρωμένη διαχείριση εχθρών και ασθενειών των καλλιεργειών.
Η χρησιμοποίηση (με την μορφή μικροβιακών εμβολίων) κατάλληλων ενδοφυτικών μικροοργανισμών, σε συνδυασμό μάλιστα και με άλλους βιολογικούς παράγοντες (πχ αρπακτικά έναντι αρθροπόδων), μπορεί να οδηγήσει στη μείωση των εισροών (φυτοφαρμάκων, νερού άρδευσης και λιπασμάτων). Θεωρείται μάλιστα, λόγω της φύσης τους, ότι η εφαρμογή μπορεί να γίνει ακόμα και από το φυτώριο, γεγονός που λύνει και πολλά πρακτικά προβλήματα που συνήθως οι παραγωγοί συνήθως αντιμετωπίζουν γενικά με τους βιολογικούς παράγοντες. Η προσέγγιση αυτή εξυπηρετεί με τον καλύτερο τρόπο και την προστασία του περιβάλλοντος, μια παράμετρο ιδιαιτέρως σημαντική σε μια περιοχή όπως η Κρήτη, η οποία θεωρείται ευάλωτη στην κλιματική αλλαγή. Παράλληλα δίδεται η ευκαιρία στους παραγωγούς να παράγουν προϊόν υψηλής προστιθέμενης αξίας, αφού θα έχει χαμηλό περιβαλλοντικό αποτύπωμα και θα είναι κατά τεκμήριο ασφαλέστερο για την υγεία του καταναλωτή.
Το έργο ENDOTOM
Το Επιχειρησιακό Σχέδιο με τίτλο «Χρήση ενδοφυτικών μικροοργανισμών στη φυτοπροστασία της τομάτας» – ENDOTOM προβλέπει τη χρησιμοποίηση ενδοφυτικών μικροοργανισμών στην καλλιέργεια θερμοκηπιακής τομάτας ως ένα φιλικό προς το περιβάλλον, τρόπο φυτοπροστασίας έναντι βιοτικών και αβιοτικών καταπονήσεων. Το έργο εντάχθηκε προς χρηματοδότηση στη Δράση 2 του υπομέτρου 16.1 – 16.5 «Συνεργασία για περιβαλλοντικά έργα περιβαλλοντικές πρακτικές και δράσεις για την κλιματική αλλαγή» περιφερειακής και εθνικής εμβέλειας του Προγράμματος Αγροτικής Ανάπτυξης (ΠΑΑ) 2014 – 2020»
Στην επιχειρησιακή ομάδα συμμετέχουν ως εταίροι το Ινστιτούτο Ελιάς Υποτροπικών Φυτών και Αμπέλου (ΕΛΓΟ-ΔΗΜΗΤΡΑ), το Εργαστήριο Βιοτεχνολογίας Φυτών και Περιβάλλοντος του Τμήματος Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας (Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας) και ο Αγροτικός Συνεταιρισμός Παραγωγών Κηπευτικών Κουντούρας. Στα πλαίσια του έργου θα γίνει μεταξύ άλλων πιλοτική θερμοκηπιακή καλλιέργεια τομάτας ενώ θα πραγματοποιηθούν και ι δράσεις διάχυσης και εκπαίδευσης παραγωγών (μέσω έντυπου πληροφοριακού υλικού, ιστοσελίδας και ημερίδων) της καινοτόμου αυτής προσέγγισης.
Ινστιτούτο Ελιάς Υποτροπικών Φυτών και Αμπέλου (ΕΛΓΟ-ΔΗΜΗΤΡΑ)
