Čime zameniti metil bromid

Nema savremene poljoprivrede bez velikih ulaganja, velikih poseda, velikog znanja i visoke specijalizacije. Specijalzacija podrazumeva usko bavljenje jednom (ili nekoliko) vrstom proizvodnje, na primer: proizvodnjom paradajza, duvana, jagode i sl. ili proizvodnjom sadnog materijala (povrće, duvan, jagoda, cveće) gajenih biljka. U takvoj proizvodnji dobro se koristi znanje, oprema i dr., ali visoka specijalizacija ima i niz nedostataka.Jedan od njih je povećanje brojnosti štetnih organizama (gljiva, bakterija, virusa, insekata, nematoda, puževa, glodara, ptica, korova i slično) na određenom prostoru koji otežavaju ili, ponekad, potpuno onemogućavaju visoku specijalizaciju. Kako je uvođenje nove specijalizovane proizvodnje skupo i teško, čovek pribegava smanjenju brojnosti štetnih organizama na datom prostoru. To se najčešće postiže primenom hemijskih materija – fumigacijom. Zahvaljujući fumigaciji, tj uništavanju štetnih organizama koji otežavaju proizvodnju, čovek je u mogućnosti da se dugi niz godina bavi usko specijalizovanom proizvodnjom. "Čišćenje" zemljišta hemijskim sredstvima – fumigacija podrazumeva unošenje pesticida u zemljište (supstrat i sl.), čiji se gasovi kreću po dubini i širini i dospevaju do štenih organizama koje uništavaju.
Tako se metil bromid preko 40 godina koristi za uništavanje štetnih organizama u zemljištu da bi se mogla odvijati specijalizovana proizvodnja (povrće, ukrasno bilje, duvan, jagoda, ukrasno šiblje, voće, vinova loza i sl.). Sredstva za fumigaciju se ne nalaze u slobodnoj prodaji. Zbog visoke otrovnosti mogu ih koristiti samo stručnjaci za zaštitu bilja koji, uz posedovanje odgovarajuće opreme za rad, ispujnavaju zakonom predviđene uslove.
Usled dugogodišnjeg korišćenja metil bromida u zaštiti bilja dolazi do nagomilvanja broma u stratosferi. Složenim hemijskim procesima brom uništava ozonski omotač, pa nastaju tzv. ozonske rupe. Usled ozonskih rupa povećana je radijacija i jače zagrevanje atmosfere što, opet, ima negativne posledice po čoveka. Pošto savremena poljoprivreda (profit) nema alternativu, a metil bromid kao najviše korišćen fumigant, dalje se ne može koristiti, neophodno je naći alternativu da bi se proizvodnja mogla dalje odvijati, iz čega je i proizašao naslov ovog teksta.

Ozonski omotač
Sloj vazduha debljine 10 km oko Zemlje zove se troposfera. Sledeći sloj između 10. i 50. km zove se stratosfera. Smanjenje ozonskog omotača je počelo 1970 ih godina, a vać sredinom osamdesetih je utvrđeno smanjenje ozonskog omotača za 35% u odnosu na period iz '60 tih godina. Posle '70 tih smanjenje je nastavljeno, pa je tako 1994. godine ozonski omotač bio manji za 50% nego 1960. godine. Na svernom polu se pojavila takozvana ozonska rupa veličine oko 25 miliona km².Na smanjenje ozonskog omotača utiču različite hemijske materije, pri čemu su hlor i brom najznačajniji. Hlora u stratosferi ima oko 3,5 ppb (jedan deo na bilion delova), dok broma ima 15,2 ppb. Međutim, hemijske reakcije u stratosferi sa bromom su oko 50 puta brže od onih sa hlorom pa je zbog toga brom daleko značajniji za stratosferu i znatno više utiče na smanjenje ozonskog omotača. Brom u stratosferu dospeva na različite načine, ali metil bromid se smatra kao jedan od najznačajnijih izvora. Samo u SAD se godišnje potroši oko 20.000 tona metil bromida za dezinfestaciju zemljišta u poljoprivredi, što ga čini jednim od najviše korišćenih pesticida u toj zemlji. Konvencije Bečka Konvencija o zaštiti ozonskog omotača 1985. godine je predstavljala okvir za izradu Montrealskog protokola 1987. godine. Montrealski protokol je međunarodni sporazum, potpisan 1987. godine, kojim prestaje proizvodnja hemikalija (hlorflorougljenika (CFC), halona, ugljentetrahlorida i metil hloroformida) koje utiču na smanjenje ozonskog omotača oko Zemlje. Protokol je dopunjen 1990. i 1992. godine.Dopunom Protokola 1992. godine metil bromid je identifikovan kao opasna supstanca za ozonski omotač i sačinjen je program po kome bi trebalo da se postepeno smanjuje, a potom i prestane sa njegovom proizvodnjom i upotrebom. Tako je Protokolom predviđeno da razvijene zemlje smanje potrošnju metil bromida za 25% u 1999., 50% u 2001., 75% u 2003. i 100% u 2005. godini. Zemlje u razviju, gde spada i naša zemlja, treba da smanje potrošnju za 20% do 2005. i 100% do 2015 godine.Zbog redukcije proizvodnje naglo je porasla cena metil bromida. Tako je u SAD 1995. 1 kg koštao 2,71 $, a 2001. 9,92 $. Ujedinjene nacije – Program zaštite životne sredine su u Montrealu 1998.godine donele Montrealski protokol o materijama koje uništavaju ozonski omotač. Pozitivni efekat Monteralskog protokola je već uočljiv, ozonska rupa se ne povećava, ali obnova ozonskog omotača je spora. Na osnovu današnjih saznanja, potpuna obnova ozonskog omotača može se očekivati tek 2050. godine.

Zašto se koristi metil bromid 

Najveći potrošači metil bromida su SAD gde se oko 83% korsiti za dezinfestaciju zemljišta za gajenje poljoprivrednih biljaka. Oko 11% metil bromida se koristi za tretiranje uskladištenih proizvoda i oko 6 % za druge oblike fumigacije.

Metil bromid je veoma efiksan za suzbijanje fitopatogenih gljiva, nematoda, insekata, grinja, glodara i korova u zemljištu. Koristi se da bi se olakšalo gajenje preko 100 biljnih vrsta širom sveta. Od 1965. godine čak preko 90% zemljišta za gajenje jagode u Kaliforniji se fumigira mešavinom metil bromida i hlorpikrina pre sadnje jagode. Zemljište se fumigira kako za proizvodnju plodova tako i za proizvodnju certificiranog sadnog materijala (živića) jagode. Specijalizovana proizvodnja mnogih biljaka (jagoda, paradajz, paprika, krompir, duvan, plavi patlidžan, cveće, neke voćke, vinova loza i uopšte prizvodnja sadnog materijala) u SAD (Kalifornija, Florida i dr.) na istom prostoru (praceli) se vrši tako što se zemljište pre sadnje/setve navedenih biljaka prethodno tretira, specijalnim mašinama sa oko 300-400 kg/ha mešavine metil bromida i hlor pikrina koje se istovremeno sa primenom pokriva plastičnim folijama. Samo u Kaliforniji je 1999. godine jagoda gajena na oko 9.700 hektara. Ispod folija se obavi fumigacija zemljišta, unište štetni organizmi, i potom, posle uklanjanja folija vrši se sadnja certificiranih sadnica jagode. Tako oni dugi niz godina proizvode jagodu kao jednogodišnje biljke. Efikasno uništavanje štetnih organizama u zemljištu metil bromidom je omogućilo selekcionerima da pravac selekcije usmere na visok prinos i kvalitet jagode. To je dovelo do značajnog povećanja pronosa u SAD sa 11-13 t/ha na današnjih 45 t/ha. U nas se fumigacija ne vrši, a jagoda se gaji kao višegodinja biljka, bez primene hemikalija. Ali, zato je u nas prinos znatno niži (oko 7-10 t/ha.Mada je redukcija populacije štetnih organizama u zemljištu glavni cilj primene metil bromida, treba naglasiti da se fumigacijom ne vrši sterilizacija zemljišta, već dezinfestacija. Na primer, mnoge bakterije preživljavaju fumigaciju i brzo rekoloniziraju fumigirano zemljište, a neke se razvijaju u rizosferi korena jagode i utiču na povećanje prinosa. Dezinfestacija je termin koji je zamenio do sada često korišćen termin dezinfekcija. Najpre zbog toga što novi termin označava uništavanje, ne svih, već samo štetnih, organizama u zemljištu koje i dalje ostaje "živo". U nas se metil bromid daleko manje koristi nego u drugim zemljama. Ne koristi se u masovnoj proizvodnji, na primer povrća ili jagode, kao u SAD, već, uglavnom, u proizvodnji rasada, duvana. Seme duvana je veoma sitno i sporo niče, pa mlade biljčice ne mogu da izdrže konkurenciju korovskih biljaka koje se u zemljištu nalazi. Zbog toga se leje za proizvodnju rasada duvana moraju fumigirati metil bromidom pre setve duvana. Zbog štetnog delovanja metil bromida naši proizvođači rasada duvana su prešli na novu tehnologiju proizvodnje pa se metil bromid 2005 godine u nas nije uvozio, a verovatno se neće ni ove godine koristiti. Registrovane hemikalije - alternativne metil bormidu Za dezinfestaciju zemljišta u svetu su pored metil bromida do sada registrovane sledeće hemikalije: Hlorpikrin, 1,3-Dihloropropen, Metil izotiocianat (MITC) (MITC nastaje razgradnjom metam natrijuma i metam kalijuma) i Dazometa. Kao potencijalne alternativne hemikalije metil bromidu čije ispitivanje je u toku navode se: Metil jodid, Propargil bromid, Ozon, Formaldehid, Natrijum tetratiocarbonat, Ugljen dusulfid, Anhidrisani amonijak, Neorganski azidi i prirodne materije.Hlor pikrin. Iako je u svetu odavno poznat, hlor pikrin se manje koristi od metil bromida. U Evropi se hlorpikrin manje koristi nego u Americi zbog averzije prema njemu jer je korišćen u koncentracionim logorima u II svetskom ratu. Hlor pikrin je slabiji nematocid od metil bromida, a slabije deluje i na seme nekih korova. Znatno bolja je kombinacija hlor pikrina i metil bromida, pa se danas kombinacija više koristi. 1,3-dihlorpropen je prvenstveno nastao kao nematocid, u kombinaciji sa 1,3- dihlorpropanom (D-D) a kasnije se pokazalo da deluje i na neke stramenopile (Omoycetes). Da bi mu se povećala efikasnost protiv gljiva dodaje mu se metil bromid. Preparat sa 94% 1,3 D je registrovan u SAD pod imenom Telon II, ili u kombinaciji sa 17% ili 35% hlorpikrina kao preparat Telon C-17 ili Telon C-35. Metil izocijanat (MITC). Metil izotiocianat nastaje u zemljištu razgradnjom više raznih hemikalija, kao što su: metam natrijum, metam kalijum i dazomet. Metam natrijum je tečna formulacija a dazomet čvrsta. Metam natrijum se distribuira i vidu stabilnog vodenog rastvora pod imenom Vapam HL, 42% Metam natrijum. Efikasan je za suzbijanje korova, nematoda oomyceta i nekih fitopatogenih gljiva. Pošto MITC ima naglašeno herbicidno delovanje on se kobinuje sa drugim fumigantima da bi mu se poširio spekar delovanja.U našoj zemlji metil bromid i slične hemikalije se ne proizvode već se uvoze. U nas su kao sredstva za dezinfestaciju zemljišta registrovani sledeći pesticidi: Metil bromid u kombinaciji sa hlorpikrinom, preparati registrovani pod nazivom: Metabrom i Mebrom-98; Dazomet, preparat registrovan pod imenom Basamid granulat.  Potencijale hemikalije za zamenu metil bromida Pošto je Montrealskim protokolom upotreba metil bromida u Zapadnoj hemisferi zbranjena od 2005. godine, istraživanjima se čine veliki napori da se nađe adekvatna zamena. Zamena treba da ispunjava dva osnovna uslova. Da ne deluje na ozonski omotač i da je toksikološki prihvatljiv i biološki efikasan. Metil jodid (Jodometan). Metil jodid ima efikasnost sličnu ili bolju od metil bromida, ali se mora koristiti u većim količinama po jedinici površine, a ni toksikološka svojstva mu nisu savim ispitana pa nije sigurno da li će biti registrovan. Propargil bromid. Ova hemikalja je fizički nestabilna i formulisana je sa 20% toluenom radi lakšeg rukovanja. Efikasan je kao fumigant. Ali i on mora proći proces ragistracije pa je neizvesno da li će zadovoljiti sve toksikološke kriterijume. Propilen oksid. Ranije se koristio za fumigaciju uskladištenh proizvoda. U toku je njegova registracija za fumigaciju zemljišta. Efikasan je za suzbijanje nekih fitopatogenih gljiva i nematoda. Ne deluje dobro u hladnijim klimatskim uslovima. Pa stoga nije pogodan za primenu u umerenim klimatskim zonama.AJMC – 330. U ispitivanju je nova hemikalija pod ovim nazivom. Efikasan je za suzbijanje mnogih fitopatogenih gljiva, nematoda i semena korova. AJMC se primenjuje u količini od 224 kg/ha, u kombinaciji sa istom količinom (224 kg/ha) hlor pikrina, pokazao se kao dobar za tretiranje zemljišta pre sadnje jagode. Hemikalija se nalazi u procesu ispitivanja. Ozon. Neobično je što je upotreba metil bromida zabranjena jer uništava ozon, on, ozon, deluje na neke organizme u zemljištu, pre svega nematode. Slabije deluje na gljive. Ispitivanja su u toku. ostaje da se vidi da li će ozon zameniti metil bromid.  Nehemijske alternative  Solarizacija. Osim hemikalija traže se i druge alternative metl bromidu. Tako se u toplijim klimatskim uslovima vrši solarizacija, tj. zemljište se tokom letnjih meseci pokriva plastičnim folijama. Pod folijom zemljište se zagreva na određenoj dubini pa tako dolazi do uništavanja nekih štetnih organizama. U našoj zemlji se ne vrši solarizacija, te nema eksperimentalnih podataka, a nije ni izvesno koliko bi ovaj proces bi efikasan na našem geografskom prostoru. Biološka kontrola. U svetu se mnogo radi na otkrivanju i korišćenju bioloških agenasa radi povećanja otpornosti, životne sposobnosti i prinosa.gajenih biljaka. Za to se pre svega koriste različite bakterije (rod Bacilus i dr) kojima se tretira seme gajenih biljaka ili se unose u supstrat za gajenje biljaka. U nas nema takvih istraživanja ili su na samom početku.Iz napred iznetog jasno je da će adekvatna zamena metil bromidu biti teška i spora. Očito je da su prošla vremena kada se jednim korakom činio veliki napredak. Danas je došlo vreme kada se brojnim koracima čini mali napredak.

Prof. dr Mirko Ivanović

Poljoprivredni fakultet, Zemun