Glifosat w rolnictwie – alternatywy

Jeśli nie glifosat, to co zamiast niego? Na pierwszy rzut oka stosowany tak powszechnie środek może się wydawać nie do zastąpienia. Czy tak jest w istocie? Skoro człowiek wprowadził glifosat na rynek, to może teraz człowiek będzie w stanie go czymś zastąpić. Sprawdzamy.

Glifosat – najczęściej używany pestycyd na świecie

Glifosat to najczęściej używana na świecie substancja aktywna pestycydów z rodzaju herbicydów. Przypomnijmy, że oprócz herbicydów, czyli środków chwastobójczych, istnieje wiele różnych grup pestycydów wedle docelowej grupy stosowania: insektycydy, czyli środki owadobójcze, fungicydy grzybobójcze, zoocydy do zwalczania „szkodników” zwierzęcych, glonobójcze algicydy, bakteriobójcze bakteriocydy i inne.

Jednym słowem pestycydy to różne substancje używane do zwalczania organizmów szkodliwych lub niepożądanych, z naszej ludzkiej perspektywy.

Stosowane są głównie w rolnictwie i ogrodnictwie do „ochrony” roślin uprawnych, ale także do „ochrony” miejskich terenów zielonych, lasów, zbiorników wodnych, zwierząt, ludzi i produktów żywnościowych. Herbicydów używa się również do „ochrony” przed obrastaniem roślinnością płyt chodników, parkingów, torów tramwajowych i kolejowych.

Pojęcie „pestycydy” jest więc szersze niż „środki ochrony roślin”, ponieważ obejmuje również środki do zwalczania organizmów uznanych za niepożądane poza produkcją roślinną.

Według „Atlasu Pestycydów 2022″ [1] od 1990 roku ilość pestycydów stosowanych na świecie wzrosła o 80 procent, a w niektórych regionach  jak Ameryka Południowa, o ponad 140 procent. Na polach uprawianych konwencjonalnie, to znaczy z użyciem pestycydów, można znaleźć zaledwie trzy procent różnorodności biologicznej kwiatów, w porównaniu z obszarami, na których nie stosowano pestycydów. Na polach uprawianych ekologicznie różnorodność biologiczna jest o ok. 53 procent wyższa.

Pestycydy są truciznami nie tylko dla „szkodników”, ale też dla innych organizmów żywych. Są też niebezpieczne dla ludzi. Obecnie, gdy globalna ilość stosowanych pestycydów stale rośnie, prowadzi to do wzrostu liczby zatruć nimi na całym świecie, szczególnie w krajach Globalnego Południa, gdzie pracownicy często nie mają odpowiedniej ochrony i świadomości, z jakich preparatów korzystają. Ostrożne obliczenia sugerują, że każdego roku w Azji dochodzi do około 255 milionów zatruć, w Afryce do nieco ponad 100 milionów, a w Europie „zaledwie” do około 1,6 miliona.

Glifosat to związek organiczny z grupy fosfonianów, którego działanie blokuje syntezę aminokwasów niezbędnych do rozwoju roślin. Jest substancją czynną popularnego herbicydu Roundup, opatentowaną w 1974 roku przez amerykańską korporację Monsanto (obecnie należącą do koncernu Bayer AG). Patent ten wygasł w 2000 roku i od tamtej pory powstało bardzo wiele produktów z rodziny GBH (Glyphosate Based Herbicydes), których podstawową substancją czynną jest glifosat. Na polskim rynku obecnie zarejestrowane są 92 takie produkty. Są dostępne zarówno dla użytkowników profesjonalnych – w rolnictwie, ogrodnictwie, utrzymaniu terenów zielonych i infrastruktury miejskiej, jak i w użyciu amatorskim – w ogródkach i na posesjach prywatnych i spółdzielczych osiedli miejskich. Aż 55 takich produktów znajduje się w opublikowanym w 2021 roku przez Instytut Ogrodnictwa „Wykazie środków chwastobójczych rekomendowanych do integrowanej produkcji roślin w uprawach sadowniczych” [2].  

Ze względu na jego uniwersalny charakter i ułatwienia praktyczne jakie przynosi użytkownikom, głównie rolnikom, glifosat to najczęściej sprzedawany herbicyd na świecie i wartość rynkowa jego sprzedaży stale rośnie. W 2020 roku światowa sprzedaż herbicydów na bazie glifosatu wynosiła ok. 7,8 miliardów USD, w 2027 roku szacuje się, że będzie to już ok. 11,1 miliardów USD [1].

Dlaczego musimy szukać alternatyw dla glifosatu?

Szkodliwe oddziaływanie glifosatu

Szkodliwość glifosatu jest przedmiotem burzliwego sporu, w szczególności odkąd w 2015 r. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC)  działająca przy Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) zaklasyfikowała glifosat jako „prawdopodobnie rakotwórczy dla ludzi”, z czym nie zgodził się Niemiecki Federalny Instytut Oceny Ryzyka (BfR), do którego firma Monsanto zwróciła się o opinię w ramach procedury o zezwolenie na sprzedaż glifosatu w UE. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) opinię BfR przyjął za zasadną.

Należy podkreślić, że prawdopodobna rakotwórczość glifosatu to nie jedyne potencjalnie szkodliwe jego oddziaływanie na zdrowie ludzi i zwierząt oraz na ekosystemy. Glifosat i oparte na nim herbicydy są w różnych badaniach naukowych oskarżane m.in. o [3,4]:

• powodowanie zaburzeń endyktronologicznych,
• toksyczny wpływ na reprodukcję i rozwój (wady rozwojowe płodów),
• negatywny wpływ na wzrost i rozwój komórek nerwowych: narażenie na działanie produktów zawierających glifosat powiązano z ADD/ADHD, chorobą Parkinsona i autyzmem,
• toksyczność dla roślin i negatywny wpływ na różnorodność biologiczną: na terenach zielonych w pobliżu pól, na których stosowano glifosat, zaobserwowano znaczne zmniejszenie biomasy roślin, liczby kwiatów i dzikich roślin, a w związku z tym zmniejszenie liczby gatunków lądowych, które się nimi żywią, w tym naturalnych drapieżników owadzich, płazów, zapylaczy i ptaków, co ma znaczący wpływ na środowisko i prowadzi do utraty różnorodności biologicznej,
• ekotoksyczność: wywołuje szeroki zakres niekorzystnych skutków u organizmów niebędących przedmiotem zwalczania,
• ekotoksyczność wodną: glifosat i herbicydy na bazie glifosatu są toksyczne dla mikroorganizmów oraz zmieniają plankton i zbiorowiska glonów (u owadów, skorupiaków, mięczaków, płazów i ryb odnotowano zaburzenia reprodukcji i rozwoju, uszkodzenia DNA, wpływ na układ odpornościowy, stres oksydacyjny, obniżoną zdolność do radzenia sobie ze stresem, zmiany w sposobie odżywiania i zachowaniach godowych, które mogą zagrażać ich przetrwaniu),
• ekotoksyczność lądową: wywiera niekorzystny wpływ na niektóre dżdżownice i stawonogi oraz szereg pożytecznych owadów przydatnych w kontroli biologicznej, zwłaszcza drapieżne roztocza, chrząszcze karabidowe i biedronki, może też negatywnie wpływać na inne owady, które odgrywają ważną rolę w równowadze ekologicznej, takie jak wesz drzewna i pająki polne; stosowanie glifosatu może powodować znaczne straty w populacjach wielu gatunków lądowych, w tym ptaków, poprzez niszczenie siedlisk i zasobów pokarmowych,
• zwiększoną podatność roślin na choroby: znacząco zwiększa nasilenie różnych chorób roślin, osłabia obronę roślin przed patogenami i chorobami oraz unieruchamia składniki odżywcze gleby i roślin, uniemożliwiając ich wykorzystanie przez rośliny (glifosat jest toksyczny dla niektórych bakterii glebowych z rodzin Bacillus i Pseudomonas, które odgrywają kluczową rolę w hamowaniu rozwoju określonych grzybów patogenicznych, a także w udostępnianiu roślinom minerałów glebowych; glifosat wiąże się także z minerałami glebowymi – manganem, żelazem, miedzią i cynkiem – i blokuje ich biodostępność dla roślin; ze względu na te efekty i odporność chwastów rolnicy są zmuszeni do stosowania fungicydów i dodatkowych herbicydów w swoich uprawach),
• działanie antybakteryjne: wpływa negatywnie na mikrobiotę jelitową zwierząt, zabijając pożyteczne bakterie i pozostawiając bakterie patogenne (wiąże się to z negatywnymi skutkami u zwierząt hodowlanych, które żywią się paszą z soi i kukurydzy poddanymi wcześniej działaniu glifosatu); niektóre badania sugerują, że negatywne oddziaływanie na bakterie jelitowe może mieć też poważne konsekwencje dla ludzi.

Konieczna mobilizacja obywateli

Decyzję o ewentualnym ponownym dopuszczeniu glifosatu do obrotu rządy państw członkowskich UE muszą podjąć do końca 2022 roku. Trudno jest oczekiwać zakazu sprzedaży glifosatu w UE, a nawet istotnych ograniczeń prawnych jego użytkowania, gdy weźmiemy pod uwagę siłę lobbyingu prowadzonego w instytucjach unijnych przez wielkich międzynarodowych producentów pestycydów, szacowanego w 2020 roku na kwoty: Bayer 4,5 mln euro, BASF 3,25 mln euro, Syngenta 1,75 mln euro, Corteva 1 mln euro.

Ograniczenie stosowania glifosatu może nastąpić jedynie na skutek presji ze strony społeczeństwa obywatelskiego w państwach członkowskich, np. w ramach poparcia społecznego pod Europejską Inicjatywą Obywatelską.

Dlatego tak ważne jest szerzenie świadomości i wiedzy, że alternatywy dla glifosatu istnieją i są praktycznie możliwe do wdrożenia.

W 2020 roku UE przyjęła strategię Europejskiego Zielonego Ładu z ambitnymi celami redukcji emisji gazów cieplarnianych o 55 procent do 2030 roku (w stosunku do roku 1990) oraz ograniczenia zanieczyszczeń środowiskowych. W ramach strategii „od pola do stołu”, UE ma m.in. zmniejszyć stosowanie chemicznych pestycydów o 50% do 2030 roku (w tym tych najbardziej niebezpiecznych dla zdrowia i środowiska) oraz zmniejszyć zanieczyszczenia środowiska, w tym gleb. W krajowych Planach Strategicznych Wspólnej Polityki Rolnej 2023-2027 państwa członkowskie mogą uwzględnić narzędzia i zachęty finansowe dla redukcji używania glifosatu w rolnictwie na rzecz alternatywnych metod zarządzania chwastami.

Warto też uświadamiać włodarzy, administracje i samorządy miast, że glifosat używany w przestrzeni życia ludzi jest zagrożeniem dla mieszkańców i zwierząt, zachęcając ich do podejmowania zobowiązań i prób rezygnacji z jego stosowania.

Użycie herbicydów na bazie glifosatu w rolnictwie

Oto główne zastosowania herbicydów na bazie glifosatu w rolnictwie w Unii Europejskiej (EFSA, 2015):

Gatunki roślin uprawnych	Wzrost i etap	Kontrolowane chwasty	Dawka produktu i/ha (mini-maks)	Dawka składnika aktywnego kg/ha (mini-maks)
Wszystkie*	Przed siewem upraw	Jednoroczne, dwuletnie i wieloletnie chwasty	1 – 6	0,36 – 2,16
Wszystkie*	Po siewie przed wschodem upraw	Jednoroczne, dwuletnie i wieloletnie chwasty	1 – 3	0,36 – 1,08
Zboża (przed żniwami): pszenica, żyto, pszenżyto, jęczmień, owies**	Dojrzałość zbiorów < 30 % wilgotności ziarna	Jednoroczne, dwuletnie i wieloletnie chwasty	2 – 6	0,72 – 2,16
Nasiona roślin oleistych (przed zbiorem) rzepak, gorczyca, siemię lniane***	Dojrzałość zbiorów < 30 % wilgotności ziarna	Jednoroczne, dwuletnie i wieloletnie chwasty	2 – 6	0,72 – 2,16
Uprawy sadownicze, w tym cytrusy, winorośl, orzechy drzewiaste i drzewa oliwne	Po pojawieniu się chwastów	Jednoroczne, dwuletnie i wieloletnie chwasty	2 – 8	0.72 – 2,88

* Uprawy, w tym, ale nie tylko: warzywa korzeniowe i bulwiaste, warzywa cebulowe, warzywa łodygowe, warzywa polowe (warzywa owocowe, warzywa kapustne, warzywa liściowe i świeże zioła, warzywa strączkowe), rośliny strączkowe, nasiona oleiste, ziemniaki, zboża oraz buraki cukrowe i pastewne; przed sadzeniem: rośliny owocowe, ozdobne, drzewa, rośliny szkółkarskie itp.
**tzw. desykacja; minimalny odstęp przed zbiorem (rośliny nie mogą być zbierane wcześniej) = 7 dni
***tzw. desykacja; minimalny okres przed zbiorem (rośliny nie mogą być zbierane wcześniej) = 14 dni

W rolnictwie konwencjonalnym herbicydy na bazie glifosatu (GBH) stosuje się przed siewem roślin w celu zniszczenia chwastów, przygotowując pole pod uprawę. Stosuje się je również w rolnictwie bezorkowym, aby oczyścić glebę z chwastów i poprzednich upraw. Glifosat jest także stosowany w okresie między siewem a wschodem roślin uprawnych dla zabicia siewek chwastów, które zostały pobudzone do kiełkowania przez uprawę. W uprawach odpornych na glifosat (w większości to rośliny GMO, których nie uprawia się w Polsce) herbicyd ten jest stosowany po wschodzie rośliny uprawnej, aby zniszczyć chwasty, nie uszkadzając rośliny uprawnej. GBH są również stosowane do oczyszczania gleby pod uprawami wieloletnimi, takimi jak drzewa owocowe i winorośl.

Herbicydy na bazie glifosatu stosuje się również do tzw. desykacji, mimo iż Komisja Europejska nie uznaje tej techniki rolnej za zrównoważoną. Herbicyd jest wówczas używany jako środek osuszający uprawy zbóż i roślin oleistych przed zbiorem, aby przyspieszyć proces dojrzewania i wysuszyć nasiona podczas obumierania rośliny, ułatwiając zbiory. Natomiast po zbiorach GBH są stosowane w celu zabicia resztek roślin uprawnych i wszelkich obecnych chwastów.

Stosowanie glifosatu jako środka osuszającego przed zbiorami (desykacja chemiczna) stało się powszechną praktyką szczególnie w regionach, gdzie poziom wilgotności jest wyższy.

Jednakże desykacja pozostawia największą ilość pozostałości pestycydów w ziarnach służących do spożycia, dlatego dopuszczalne normy zawartości glifosatu na kilogram produktu zostały znacznie podwyższone w UE dla roślin, w uprawie których stosuje się tę praktykę. Niektóre państwa członkowskie wprowadziły z tego powodu rygorystyczne przepisy wobec tej techniki rolniczej, a nawet, jak w Austrii, całkowity zakaz jej stosowania.

W UE maksymalna ilość glifosatu, jaką można zastosować (uwzględniając różne zastosowania), wynosi 4,32 kg na hektar w dowolnym okresie 12 miesięcy, co odpowiada około 12 litrom produktu herbicydowego (EFSA, 2015).

UE nie publikuje danych dotyczących stosowania lub sprzedaży poszczególnych produktów chwastobójczych, co utrudnia ustalenie, ile herbicydów na bazie glifosatu jest sprzedawanych (lub stosowanych) w krajach UE.

Według danych Eurostatu, Polska znajduje się w pierwszej piątce krajów UE pod względem ilości wszystkich sprzedawanych herbicydów (polecamy zapoznanie się z raportem „A survey on the uses of glyphosate in European countries” – przyp. red)

Dwa podejścia do poszukiwania alternatyw dla glifosatu w rolnictwie: eksperckie i polityczne

Trzeba zaznaczyć, że publikacje i raporty eksperckie o alternatywach dla glifosatu w rolnictwie różnią się od tych o charakterze doradczym i promocyjnym, jak również od opracowań na zamówienie politycznych decydentów, w celu podjęcia najbardziej optymalnych decyzji i zaproponowania konkretnych polityk.

Przykładem są dwie publikacje, które stanowią podstawę tego opracowania. Pierwsza z nich została wydana w 2017 roku przez międzynarodową organizację pozarządową Pesticide Action Network (PAN) we współpracy z grupą Greens/EFA w Parlamencie Europejskim [5], druga, to raport opracowany w 2018 roku na zamówienie francuskiego rządu [5, 6]. Celem tej drugiej publikacji jest wprowadzenie przepisów prawnych i przeprowadzenie ogólnokrajowej reformy, tak aby zmniejszyć użycie glifosatu w rolnictwie wszędzie tam, gdzie jest to łatwe do osiągnięcia, gdzie prawdopodobieństwo protestów społecznych jest niewielkie i koszty – ekonomiczne, środowiskowe i klimatyczne – ograniczone. Tylko te zastosowania glifosatu zostały omówione, dla których najłatwiej o alternatywy i które już dziś są najczęściej stosowane przez rolników konwencjonalnych.

W pierwszej publikacji natomiast nacisk jest położony na uzasadnienie korzyści dla rolnika i dla środowiska jakie niesie stosowanie alternatywnych metod (w szczególności zapobiegawczych metod zwalczania chwastów), na omówienie trudności, które trzeba ewentualnie pokonać i warunków, w jakich taka czy inna metoda jest optymalnym lub możliwym rozwiązaniem. Celem jest przekonanie rolników do eksperymentowania i poszukiwań, ułatwiając rolnikom wybór metod najlepiej dostosowanych do ich gospodarstw i poszczególnych upraw.

W następnym rozdziale zostaną przedstawione lub zasygnalizowane zarówno te metody, które są potencjalnie najłatwiejsze do wprowadzenia dla rolników konwencjonalnych, jak i te, które są być może bardziej wymagające, ale przynoszą lepsze efekty środowiskowe i klimatyczne, skupiając się przede wszystkim na zapobiegawczych praktykach agronomicznych.

Alternatywy dla glifosatu w rolnictwie

Większość materiału w tym rozdziale opiera się na tłumaczeniu wybranych wątków z publikacji „Alternative Methods in Weed Management to the Use of Glyphosate and other Herbicydes”, PAN Europe and Greens/EFA, 2017 [5]. Zanim nie pojawi się pełne tłumaczenie niniejszego ważnego przewodnika po uzupełniające szczegóły (np. szczegółowe przedstawienie poszczególnych technik i maszyn stosowanych w mechanicznym usuwaniu chwastów z upraw) odsyłamy do oryginału publikacji w języku angielskim.

Zarządzanie chwastami bez glifosatu w rolnictwie

Odchwaszczanie jest jednym z dominujących wyzwań w rolnictwie, szczególnie w uprawach polnych i warzywnych, kolonizowanych przez wiele gatunków chwastów. Gdy przez kilka lat nie zarządza się chwastami i dopuści się do rozwoju „banku nasion chwastów”, coroczny wysiew nasion do gleby prowadzi z czasem do wielkiego zachwaszczenia pól. Dlatego rolnicy chętnie stosują herbicydy, które stanowią ok. 1/3 wszystkich pestycydów, a najpowszechniej używane są te na bazie glifosatu.

Aby tego uniknąć, należy inwestować w zrównoważone, a jeszcze lepiej agroekologiczne systemy rolnicze, które mogą odwrócić szkody wyrządzone przez herbicydy i inne chemiczne środki ochrony roślin oraz stworzyć ekologicznie i ekonomicznie opłacalny model produkcji rolnej.

Postaramy się pokazać, że możliwe jest ograniczenie, a nawet całkowite wyeliminowanie stosowania herbicydów w rolnictwie, nawet nie będąc w pełni ekologicznym rolnikiem. Istnieje bowiem wiele metod, które może zastosować każdy rolnik, nawet w złożonych systemach, jak bezorkowe rolnictwo konserwujące, gdzie często stosuje się zwiększoną ilość herbicydów.

Uprawa konserwująca (bezorkowa) bez herbicydów

Systemy uprawy bezorkowej zwiększają ilość materii organicznej (soil organic matter, SOM) i węgla w glebie, jednakże w celu zwalczania chwastów są w dużym stopniu uzależnione od herbicydów na bazie glifosatu.

Dobre rezultaty dają metody uprawy uproszczonej (reduced tillage, RT), takie jak płytka orka (inwersyjna lub nieinwersyjna) zmniejszająca gęstość chwastów oraz powodująca mniejsze zakłócenia środowiska glebowego, dżdżownic i grzybów mikoryzowych, w porównaniu z orką głęboką (powyżej 25 cm głębokości), pozwalając uniknąć konieczności stosowania herbicydów. Gdy płytka orka połączona jest z uprawą okrywową roślin strączkowych, mulczowaniem, a następnie naturalnym nawożeniem dla podniesienia poziomu azotu, plony mogą być porównywalne, a żyzność gleby i zdolność magazynowania dwutlenku węgla zostają zachowane.

Chwasty czy nie?

Ważne jest również jakie rośliny uznamy za chwasty i dlaczego. Podejście może być ekonomiczne, estetyczne czy też wynikające z troski o bezpieczeństwo. Badania pokazują, że zamiast polityki „zero tolerancji” dla chwastów lepsze efekty przynosi poszukiwanie równowagi – ograniczanie chwastów zmniejszających plony, jednocześnie umożliwiając roślinom nieuprawnym wspieranie ważnych ekosystemów, biorąc pod uwagę biologiczną i ekologiczną charakterystykę chwastów i flory nieuprawnej. Stosowanie różnorakich praktyk rolniczych, z których każda jest dostosowana do rodzaju chwastów i rodzaju uprawy i zazwyczaj stosowana w połączeniu, w określonych okresach cyklu życia rośliny uprawnej, pomaga osiągnąć poszukiwaną równowagę. Jest to podstawą tzw. zintegrowanego zarządzania chwastami (Integrated Weed Management – IWM).  

IWM może być przedstawione jako piramida, w której każda warstwa zawiera listę metod, które można zastosować w walce z chwastami, a zwalczanie chemiczne jest stosowane tylko w ostateczności, gdy wszystkie inne metody zawiodą. Chociaż herbicydy są częścią podejścia IWM, jako ostateczność zaleca się stosowanie herbicydów naturalnych (eobiotycznych), szczególnie unikając pestycydów o szerokim spektrum działania, takich jak glifosat. Pomaga to stworzyć większą bioróżnorodność systemu, w którym korzystne procesy ekosystemowe mogą funkcjonować.

U podstaw piramidy IWM znajdują się praktyki rolnicze takie jak: płodozmian, selekcja konkurencyjnych odmian, wysiew roślin okrywowych, zostawianie nieużytków, gęste sadzenie roślin, unikanie gołej ziemi, podsiew roślinami wtórnymi, tłumienie chwastów przez inhibitory wzrostu w roślinach okrywowych / pozostałościach (allelopatia). Kolejne warstwy piramidy to: monitoring – obserwacja i identyfikacja chwastów, ocena potencjalnej wartości lub szkodliwości, kontrola fizyczna (mechaniczna, termiczna), kontrola biologiczna.

W niechemicznym zwalczaniu chwastów ważne jest, aby integrować wiele różnych metod, gdyż jedna metoda rzadko wystarcza do zwalczenia wszystkich chwastów we wszystkich uprawach przez cały czas.

Zapobiegawcze praktyki agronomiczne

Jak w wielu innych dziedzinach, w rolnictwie także lepiej jest zapobiegać niż leczyć, o wiele skuteczniej i taniej jest stosować praktyki zapobiegawcze niż pozbyć się chwastów już dobrze zadomowionych.

Dlatego u podstawy piramidy zwalczania chwastów leżą środki zapobiegawcze, stosowane w celu utrzymania takich warunków na polu, które zmniejszają prawdopodobieństwo pojawienia się chwastów, wzrostu ich liczby lub wzmacniają uprawę i ułatwiają jej konkurowanie z chwastami. Obejmują szeroki zakres praktyk, takich jak: płodozmian, stosowanie roślin okrywowych (nawozów zielonych), zarządzanie jakością gleby (np. unikanie zagęszczania), przygotowanie terenu (np. płytka orka), zarządzanie nawozami (składnikami pokarmowymi) i ich stosowanie (np. pasmowe podawanie składników pokarmowych), wybór gatunków i odmian roślin uprawnych bardziej konkurencyjnych ekologicznie, techniki prowadzenia upraw (m.in. rozstaw rzędów i głębokość siewu), aż po same zbiory i zabiegi stosowane po zbiorach.

Żadna z tych praktyk sama nie gwarantuje sukcesu, ale łączne stosowanie wybranych wielu technik w różnych miejscach i czasie, już tak.

Warto jest się upewnić, że ma się jasny plan i podejście do zwalczania chwastów w całym gospodarstwie, aby zminimalizować ilość chwastów w uprawie. Jak mówi stare porzekadło rolnicze: „jeden rok wysiewu: siedem lat pielenia” – o wiele łatwiej jest zwalczać chwasty, zapobiegając ich wysiewowi, niż kontrolując bujną wegetację chwastów, gdy się dopuściło do ich masowego wysiewu.

Należy też pozostawić jak najmniejszą ilość wolnej gleby, którą zajmą siewki chwastów, np. stosując rośliny okrywowe, podsiew i ciaśniejsze rozstawienie rzędów.

Stosowanie płodozmianu upraw

Płodozmian to nie tylko najbardziej efektywna ekonomicznie i najprostsza metoda zapobiegająca zachwaszczeniu upraw, ale również  metoda zapobiegania atakom szkodników i chorób, zwłaszcza tych przenoszonych przez glebę. Płodozmian jest również istotny dla utrzymania jakości gleby, zapewniając powrót do gleby różnorodnych resztek roślinnych czyli materii organicznej.

Uprawy okrywowe / nawozy zielone

Uprawy okrywowe, nazywane też nawozami zielonymi to uprawy, których nie zbiera się, aby je sprzedać do skupu, do sklepu czy konsumentom końcowym, a takie, które mają misję zwiększenia ilości materii organicznej w glebie. Uprawy okrywowe pozwalają na wytworzenie wierzchniej warstwy gleby i tworzenie próchnicy, co zwiększa retencję i dostępność wielu składników odżywczych dla właściwych upraw. Gdy uprawiane są rośliny bobowate (strączkowe), które wiążą azot w glebie, poprawia to jakość gleby, pomaga w zwalczaniu szkodników, chorób i chwastów. Rośliny okrywowe stanowiąc konkurencję dla chwastów zmniejszają ich inwazję i rozsiewanie się.

Uprawy mieszane i podsiew

Uprawa mieszana, znana również jako polikultura, międzyplon, podsiew lub uprawa współrzędna, to metoda polegająca na jednoczesnym wysiewie dwóch lub więcej roślin na tym samym polu, tak aby właściwości jednej rośliny ułatwiały wzrost drugiej, np. rośliny strączkowe wiązały azot dla roślin, które nie mają takich właściwości.

Inne korzyści płynące z tej metody to ograniczanie kiełkowania i wzrostu chwastów, ograniczanie szkodników i chorób roślin oraz wzrost ogólnej produktywności. Tłumienie wzrostu chwastów może być spowodowane zarówno nadziemną konkurencją o światło, jak i konkurencją pod powierzchnią ziemi o wodę i składniki odżywcze. Istnieje wiele bardzo udanych, dobrze przebadanych i szeroko stosowanych, kombinacji uprawy właściwej z roślinami podsiewowymi. Są to m.in. kombinacje jęczmienia, pszenicy, kukurydzy i soi z wykorzystaniem koniczyny białej, koniczyny podziemnej i kozieradki jako roślin podsiewowych.

Konkurencja upraw

Niektóre rośliny, jak np. ziemniak, są bardzo mocnym konkurentem dla potencjalnych chwastów, czego nie można powiedzieć np. o cebuli. Tyle, że konkurencyjność upraw można poprawić za pomocą kilku metod. Po pierwsze, należy stosować odmiany, które są bardziej konkurencyjne, na przykład takie, które rosną wyżej lub mocniej zacieniają glebę. Stosowanie większych gęstości siewu, np. dodatkowe 10-20%, albo zmniejszanie rozstawu rzędów, może spowodować znaczne zwiększenie konkurencji między roślinami w krytycznych wczesnych fazach wzrostu.

Metody „fałszywego siewu” i „nieświeżego łóżka nasiennego” 

„Fałszywy siew” i „nieświeże łóżko” nasienne to dwie powiązane ze sobą techniki oparte na trzech zasadach. Po pierwsze, około 90% nasion chwastów (nasion obecnych w profilu glebowym) jest w danym momencie w stanie uśpienia, a tylko 10% nasion znajdujących się w górnej części profilu glebowego w odpowiednich warunkach szybko kiełkuje. Po drugie, orka jest najskuteczniejszym sposobem na pobudzenie nasion chwastów do kiełkowania przez przeniesienie ich wyżej w profilu glebowym. Po trzecie, większość nasion chwastów uprawnych może pojawić się tylko z najwyżej położonych dwóch do pięciu centymetrów gleby, bo zapasy energii tych, które są głębiej, wyczerpują się, zanim dotrą do powierzchni gleby.

W metodzie „fałszywego siewu” szybko kiełkujące chwasty są niszczone przez specjalistyczny sprzęt do orki płytkiej, który przeoruje tylko górną warstwę gleby o grubości od dwóch do czterech centymetrów, uzyskując 100% skuteczności niszczenia chwastów. W przypadku „nieświeżego łóżka nasiennego” nasiona roślin uprawnych są wysiewane do gleby wśród wschodzących chwastów, które są następnie zabijane za pomocą brony termicznej (płomieniowej lub parowej) na 12 do 24 godzin przed wschodami roślin uprawnych.

Obie techniki są bardzo skuteczne, ponieważ mogą szybko uszczuplić bank nasion chwastów, które są w stanie wschodów, a także kontrolować zarówno chwasty międzyrzędowe, jak i trudniejsze do zwalczenia chwasty wewnątrzrzędowe.

Stosowanie siewników jest niezwykle cenną, ale bardzo niedocenianą techniką zwalczania chwastów, ponieważ wykorzystuje niedrogą uprawę roli, zarówno pod względem maszyn, jak i szybkości pracy. Jednakże wyniki mogą być ograniczone przez nieprawidłowe wykonanie drugiej orki, gdy jest ona zbyt głęboka (tzn. głębsza niż 4 cm), ryzykując przemieszczenie części uśpionych nasion do aktywnej warstwy kiełkowania gleby lub uszkodzenie uprawy.

Zwalczanie chwastów przed wysiewem, nie w uprawie

Zgodnie z koncepcją „wielu małych młotków” i koncepcji piramidy zarządzania chwastami, większość, np. 90%, działań związanych z odchwaszczaniem powinna być wykonana przed wysiewem rośliny uprawnej, np. poprzez stosowanie płodozmianu, zapobieganie „deszczowi nasion” chwastów, zarządzanie składnikami pokarmowymi, „fałszywy siew” itp. Zwalczanie chwastów w samej uprawie powinno być postrzegane jako „wisienka na torcie” zwalczania chwastów, a nie jego sedno.

Odchwaszczanie mechaniczne z użyciem maszyn

Zarówno w literaturze jak i praktyce rolników, większość metod zwalczania chwastów bez użycia herbicydów skupia się na różnorakich zabiegach mechanicznych przy pomocy wielu różnorodnych maszyn.

Ze względu na zakaz stosowania syntetycznych herbicydów w rolnictwie ekologicznym, pojawiła się ogromna oferta maszyn odchwaszczających, które można podzielić na dwa rodzaje: ciągłe (contigous), do pracy na całym polu, oraz nieciągłe (incontigous), do specyficznych zabiegów. Wśród nich są urządzenia międzyrzędowe oraz urządzenia wewnątrzrządowe, niektóre niedyskryminujące (uniwersalne), inne dyskryminujące (wyspecjalizowane). Odsyłam osoby zainteresowane do obszernej literatury, nagrań wideo i dokumentacji producentów.

Odchwaszczanie termiczne

Odchwaszczanie termiczne odnosi się do technologii zwalczania chwastów, które wykorzystują ciepło lub zimno do zwalczania chwastów. Wypróbowano niemal wszystkie możliwe sposoby odchwaszczania termicznego, w tym lasery, mikrofale, ciekły azot, śnieg z dwutlenkiem węgla, skupione światło słoneczne itp., ale jedynymi, które okazały się praktyczne, bezpieczne i ekonomiczne są płomień, para wodna i elektrotermiczne techniki odchwaszczania. Przy czym w odchwaszczaniu płomieniowym rośliny nie muszą być spalone – prawdziwym celem jest ich „ugotowanie”, tzn. woda wewnątrz komórek roślinnych zamienia się w parę wodną, co powoduje całkowite zniszczenie tkanek roślinnych.

Dominującą formą odchwaszczania termicznego jest stosowanie pielników płomieniowych w technice „nieświeżego łoża nasiennego” opisanej powyżej, do zabijania chwastów najpóźniej w stadium dwóch liści, bezpośrednio przed wschodami rośliny uprawnej. Ze względu na wysokie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne oraz często niższą wydajność pracy, technika ta jest zarezerwowana głównie dla upraw o wyższej wartości, takich jak warzywa. Jest ona szczególnie cenna w przypadku wolno kiełkujących roślin, które nie konkurują dobrze z chwastami, takich jak marchew i cebula. Pielniki płomieniowe tego typu zazwyczaj składają się z osłony, pod którą palą się płomienie, co utrzymuje ciepło blisko gleby, aby zmaksymalizować wymianę ciepła i chroni płomienie przed wiatrem.

Kolejnym najczęściej stosowanym sposobem odchwaszczania termicznego jest selektywne odchwaszczanie płomieniowe wewnątrz rzędów w ustalonych rocznych uprawach rzędowych, takich jak bawełna, soja i kukurydza. W tym przypadku płomienie są kierowane na łodygi dobrze rozwiniętych roślin w miejscu, gdzie wychodzą one z gleby. Roślina przeżywa, ponieważ łodygi są wystarczająco grube lub mają grubą korę, aby mogły wytrzymać żar, ale mniejsze chwasty są albo zabijane albo osłabiane, co  pozwala roślinom uprawnym z nimi konkurować.

Jeszcze inna technika nazywa się ją płomieniowaniem łoża po wschodach roślin i opiera się na odporności niektórych roślin na dolistne odchwaszczanie termiczne, np. rośliny jednoliścienne, w tym cebula i czosnek, których punkty wzrostu są chronione pod ziemią, oraz gatunki tworzące rozety, takie jak marchew i buraki. Rośliny te mogą przetrwać utratę liści, podczas gdy podatne chwasty są zabijane. Jeśli zabieg ten jest wykonywany na wczesnych etapach wzrostu, rośliny mogą zrekompensować czasową utratę liści, bez wpływu na plony.

W sytuacjach, gdy zwalczanie mechaniczne chwastów w międzyrzędziach jest trudne, np. gleba jest zbyt mokra, można zastosować płomieniowanie na chwasty międzyrzędowe.

Mulczowanie

Ściółkowanie lub mulczowanie gleby materiałami biologicznymi lub syntetycznymi jest techniką specjalistyczną, ograniczoną do kilku upraw warzyw oraz do parków i ogrodów, natomiast jest kluczową techniką (wyłącznie przy użyciu materiałów biologicznych) w ogrodnictwie permakulturowym, dynamicznie rozwijającym się w miastach i okołomiejskich ogrodach warzywnych.

Istnieją dwa główne rodzaje ściółek: cząsteczkowe i arkuszowe. Cząsteczkowe materiały biologiczne obejmują zrębki drewna  /kory, kompost, słomę, ściółkę z liści i inne materiały o wysokiej zawartości węgla, a biologiczne ściółki arkuszowe obejmują papier i bioplastik.

Działanie mulczów w postaci arkuszy polega na tworzeniu fizycznej bariery dla chwastów. Najczęściej używane materiały nie przepuszczają światła, więc zabijają chwasty, uniemożliwiając im fotosyntezę. Oznacza to, że mulcze z folii mogą zabijać chwasty zadomowione. Arkusze ściółki zmieniają także środowisko glebowe i mogą hamować kiełkowanie nasion chwastów. Mulcze cząsteczkowe działają również poprzez zmianę środowiska glebowego, tak więc nasiona chwastów nie otrzymują bodźców środowiskowych, które pobudzają je do kiełkowania. Dlatego nakładane pokrywy muszą być odpowiednio grube, zazwyczaj minimum pięć centymetrów [7]. Nie zawsze są one jednak  w stanie zwalczać chwasty zadomowione. Gatunki rozłogowe, takie jak koniczyna biała, mogą się szybko rozprzestrzeniać, a rozkładającą się materię organiczną trzeba stale uzupełniać.

Stosowanie mulczu z tworzywa sztucznego ma natomiast tę wadę, że trzeba pozbyć się plastiku po jego wykorzystaniu, a ponieważ jest on zanieczyszczony glebą i materiałem roślinnym, wiele zakładów recyklingu tworzyw sztucznych go nie przyjmuje. Istnieje również ryzyko skażenia gleby i przyległych siedlisk tworzywami sztucznymi jednorazowego użytku.

Biologiczna kontrola chwastów

Biologiczna kontrola chwastów i szkodników opiera się na wiedzy przyrodniczej o funkcjonowaniu ekosystemów i relacji między różnymi gatunkami. Powinna być znacznie szerzej stosowana niż aktualnie, bo potrafi dawać wspaniałe rezultaty przy niewielkich kosztach, albo całkiem bezkosztowo. 

W zwalczaniu chwastów polega to na wykorzystaniu organizmów żywych, takich jak owady, nicienie, bakterie lub grzyby do zmniejszenia ich populacji. Stanowią one tzw. środek biokontroli (BCA, bio-control agent). Może to być wprowadzenie jednorazowo dużej ilości BCA, stworzenie warunków do ich namnażania lub stworzenie w ekosystemie sprzyjających warunków do utrzymania ekologicznej równowagi. Tam gdzie czynniki biokontroli chwastów zostały zidentyfikowane, ich przekształcenie w produkt o niezawodnej skuteczności jest pewnym wyzwaniem, ze względu na dużą różnorodność chwastów. Im bardziej uniwersalne działanie produktu biokontroli, tym większe zagrożenie jego szkodliwością dla samych upraw i dla dzikiej przyrody. Jednakże inwestycja w wiedzę naukową w zakresie biokontroli chwastów, chorób roślin i szkodników jest bardzo pożądana, pozwalając na radykalne zmniejszenie zanieczyszczenia chemicznego gleb, utrzymującego się czasem przez dekady.

Odchwaszczanie przez zwierzęta gospodarskie

Wypas zwierząt jest tradycyjną i cenną metodą fizycznego zwalczania chwastów, utraconą w intensywnych i wyspecjalizowanych systemach rolniczych z przemysłowym chowem zwierząt w zamknięciu. Miejmy nadzieję, że wraz ze spadkiem popularności herbicydów, wykorzystanie zwierząt do odchwaszczania zacznie odzyskiwać swoje znaczenie.

Wykorzystanie zwierząt gospodarskich do zwalczania chwastów jest częścią mieszanego płodozmianu obejmującego użytki zielone i rośliny uprawne. Chwasty uprawne są często bardzo smaczne dla zwierząt gospodarskich. Świnie bardzo dobrze radzą sobie z kontrolowaniem wzrostu chwastów i trawy oraz sprzątaniem zrzuconych jabłek w sadach, dlatego są powszechnie wykorzystywane do kontroli roślinności w ekologicznych systemach sadowniczych. Owce plewiące stają się coraz bardziej popularne ze względu na ich niski koszt w porównaniu z pracą ręczną. Np. wypas owiec może być korzystny w winnicach, nie tylko ze względu na usuwanie chwastów oraz kontrolowanie trawy i baldachów, ale także dlatego, że obornik owczy jest dobrym nawozem dla gleby (stosowanie siatek uniemożliwia owcom zjadanie winogron).

Herbicydy eobiotyczne (bioherbicydy)

Herbicydy eobiotyczne, w przeciwieństwie do ksenobiotycznych wytwarzanych syntetycznie, są produkowane przy użyciu składników pozyskiwanych bezpośrednio z roślin lub zwierząt, lub syntezy mikrobiologicznej, np. octu. Ponieważ są eobiotykami, ulegają biodegradacji. Jednak wszystkie są biocydami ogólnymi, więc nie tylko zabijają chwasty, ale także mogą oddziaływać na gatunki niebędące celem zwalczania. Dlatego też, w interesie zachowania gatunków pożytecznych dla systemu rolniczego, herbicydy eobiotyczne powinny być stosowane raczej w ostateczności, a nie w pierwszej kolejności. Niemniej jednak istnieje pilna potrzeba przyspieszenia rozwoju i wdrażania skutecznych herbicydów zgodnych z zasadami rolnictwa ekologicznego bezpiecznych dla środowiska i które pomagają producentom zaspokoić rosnący popyt konsumentów na produkty ekologiczne.

Podsumowanie

Herbicydy na bazie glifosatu, jak i żadne inne chemiczne herbicydy, nie są złem koniecznym. Nie jest prawdą, że bez glifosatu nie można sobie poradzić z zachwaszczeniem i osiągnąć poziomu produkcji rolnej pozwalającej na godne życie.

Jest natomiast faktem, że o ile mechaniczne zwalczanie chwastów jest w dużym stopniu stosowane i promowane przez producentów wyrafinowanych maszyn rolniczych, o tyle metody agroekologiczne są mniej znane, wiedza ułatwiająca ich skuteczne stosowanie trudniej dostępna, a doradztwo zawodowe niewystarczające.

Jednakże, biorąc pod uwagę wszechstronne negatywne skutki stosowania herbicydów chemicznych zawierających glifosat, gra jest warta świeczki. Zamiast poprzez działania lobbystyczne i presję wywoływaną na Komisję Europejską za wszelką cenę rozmywać ambitne cele strategii „od pola do stołu” i strategii na rzecz bioróżnorodności Europejskiego Zielonego Ładu, decydenci państw członkowskich, w tym Polski, powinni podjąć aktywne działania i inicjatywy, aby zmobilizować sojuszników w społeczeństwie obywatelskim, opracować ambitny wieloletni plan działania i w jak najszerszym stopniu promować, edukować i wdrażać znajomość i stosowanie w praktyce przez rolników, wiedzy, technik i metod agroekologicznych, pozwalających w ciągu kilku lat całkowicie wyeliminować chemiczne herbicydy, szkodliwe dla ludzi (w tym przyszłych pokoleń!) i ekosystemów.

---

Przypisy:

1. „Atlas of Pesticides – Facts and Figures on Toxins in Agriculture 2022”, stworzony wspólnie przez organizację pozarządową Global 2000, Fundację im. Heinricha Bölla, Konfederację na rzecz Środowiska i Ochrony Przyrody w Niemczech (BUND) oraz Pestizid Action Network (PAN Germany) zawiera szereg liczb, danych, faktów, konsekwencji i potencjalnych niepożądanych skutków ubocznych stosowania chemicznych pestycydów na świecie. https://www.boell.de/de/pestizidatlas [dostęp: 25.10.2022]
2. Dr hab. Jerzy Lisek, prof. IO „Wykaz środków chwastobójczych rekomendowanych do integrowanej produkcji roślin w uprawach sadowniczych”, 2021
   http://www.inhort.pl/files/sor/wykaz_srodkow_ip/Wykaz_herbicydow_do_IP_w_uprawach_sadowniczych.pdf [dostęp: 25.10.2022]
3. M.in.: „Exposure to glyphosate-based herbicides and risk for non-Hodgkin lymphoma: A meta-analysis and supporting evidence” (sciencedirect.com, 2019): https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1383574218300887 [dostęp: 25.10.2022]
4. „Annex 1, Summary on the toxicity of Glyphosate (PAN Europe)” w: „Alternative Methods in Weed Management to the Use of Glyphosate and other Herbicydes”, PAN Europe and Greens/EFA, 2017, w oparciu o: „Glyphosate”, PAN International, październik 2016 (przegląd wiedzy naukowej o glifosacie): http://pan-international.org/wp-content/uploads/Glyphosate-monograph.pdf [dostęp: 25.10.2022]
5. „Alternative Methods in Weed Management to the Use of Glyphosate and other Herbicydes”, PAN Europe and Greens/EFA, 2017, https://www.pan-europe.info/sites/pan-europe.info/files/Report_Alternatives%20to%20Glyphosate_July_2018.pdf [dostęp: 25.10.2022]
6. Usages et alternatives au glyphosate dans l’agriculture francaise, Rapport, Novembre 2017, https://www.inrae.fr/sites/default/files/pdf/rapport-glyphosate-inra-6.pdf [dostęp: 25.10.2022]
7. W uprawach permakulturowych, gdzie ściółka pełni przede wszystkim ważną rolę w ochronie i bonifikacji gleby, stosuje się często pokrywy grubsze, nawet do trzydziestu centymetrów, które są stale uzupełniane.