Parem arusaamine putukate käitumist põhjustavatest teguritest võimaldab inimese ja putukate paremat läbisaamist.

Putukad on maailma kõige liigirikkam ja isenditeohtram loomarühm, kellest tühine protsent võib vahel inimesele tõsiseid probleeme põhjustada.

Taimekasvatuses on oluline vähendada putukate tekitatud saagikadusid nii palju kui võimalik. Seejuures püütakse üha enam hoiduda keskkonnale ohtlike sünteetiliste mürkkemikaalide kasutamisest ning rakendada nende asemel kahjurite looduslikke vaenlasi soosivaid kasvatustehnoloogiaid. Ent kui kahjurite arvukus on ikkagi tõusnud murettekitava tasemeni, tuleks nende otseses tõrjes rakendada keskkonnasõbralikke, kergesti lagunevaid, samas aga efektiivseid looduslikke tõrjevahendeid. Paraku eeldavad taolised loodussõbralikumad kahjurite arvukuse reguleerimise viisid väga põhjalikke teadmisi kahjurite ja nende looduslike vaenlaste liigilise koosseisu ja esinemise sageduse kohta erinevate kasvatustehnoloogiatega rajatud põllukooslustes.

Lisaks tuleb teada, kuidas putukas leiab oma toidu – kas taime või teise putuka – ja kas ning kuidas seda protsessi saab muuta ning suunata. Selleks on vajalik tunda putukate käitumist reguleerivate tundeorganite ehitust ning talitlust. Looduslike tõrjevahendite rakendamine eeldab nii vahendite toimemehhanismide kui ka putukate füsioloogiliste talitluste head tundmist. Nende teemadega ongi viimase kümne aasta jooksul põhjalikult tegeletud Eesti Maaülikooli taimekaitse osakonnas, seejuures on mitmed Eesti Teadusfondi poolt toetamist leidnud uurimisprojektid andnud uuritavate valdkondade kohta olulist teavet.

Kasurid põldudel

Jooksiklased on sihvakad tumedakehalised maapinnal kiiresti ringiliikuvad mardikad, kellest suur hulk liike tarbib valmikuna toiduks teisi putukaid. Mõned armastavad ka seemneid, kuid kõik nende mullapinnal elavad vastsed on mitmetoidulised röövlid. Elades erinevates kooslustes, reguleerivad nad taimtoiduliste putukate arvukust. Jooksiklased võivad teraviljapõllul hävitada olulise osa lehetäidest, rapsipõllul hukata arvestatava osa hiilamardika mulda laskuvaist vastseist, vaarikaistanduses hävitada mulda nukkuma laskuvad vaarikamardika tõugud jne. Et hinnata jooksiklaste võimalikku taimekaitselist rolli erinevates põllukooslustes tuleb teada nende liigilist koosseisu ja arvukust. Selleks uuriti jooksiklaste esinemist tava- ning mahetootmise tingimustes eri kultuurides – teraviljades, ristikus, rapsis, mitmesugustes köögiviljades ja marjades. Selgus, et jooksiklaste esinemist mõjutavad nii kultuur, viljelusviis kui ka põllu äärealade taimik.

Põllukooslustes domineerivad süsi-, ehmes-, kuiva- ja pisijooksikud. Taliviljad ja mitmeaastased kultuurid pakuvad jooksiklastele head elupaika ning seal on nii liikide kui isendite arvukus suurem kui suviviljades. Vaheltharimine häirib jooksiklasi ning viib nii liikide kui nende isendite arvu kahanemiseni, sellega aga väheneb ka nende surve taimtoidulistele putukatele. Segaviljelusest ning erinevate multshide kasutamisest maasikakasvatuses ilmnes, et jooksiklased ei lase end oluliselt häirida segaviljelusest, küll aga soodustab jooksiklaste arvukuse suurenemist peenravaip, samuti must kilemultsh, sest need pakuvad neile varjevõimalusi.

Maheviljelus, mis toimib loodusega rohkem kooskõlas ja mille puhul jäävad põllud puutumata sünteetilistest agrokemikaalidest – väetistest ja taimekaitsevahenditest – on jooksiklastele soodus. Tavatootmises kasutatav umbrohu- ning putukatõrje mõjutavad aga jooksiklasi ja nende arvukust oluliselt. Umbrohi on jooksiklastele osalt toidubaasiks, sest paljud liigid söövad putukatele lisaks ka umbrohuseemneid, teisalt mängivad umbrohud rolli ka mikrokliima loomisel.

Näiteks kui odrapõllul viidi läbi umbrohutõrje, siis kahanes jooksiklaste arvukus poole peale võrreldes tõrje-eelse seisundiga. Rapsipõllu selles osas, mida pritsiti putukamürgiga, esines kaks korda vähem jooksiklasi kui põllu osas, mida ei pritsitud. Samas aga arenes pritsitud põlluosas naeri hiilamardika uus põlvkond, kelle arvukus oli poolteist korda suurem kui pritsimata põlluosas. Põhjuseks oli, et pritsimisega hävitati eelkõige hiilamardika vanem põlvkond. Vastsetest kujunenud uut põlvkonda hävitasid jooksiklased efektiivsemalt pritsimata variandis sel ajal, kui nad mulda nukkuma laskusid lihtsalt sellepärast, et neid oli selles põllu osas arvukamalt. Hiilamardika vastsete mullapinnale laskumise ajal ilmnes põllul väga aktiivne jooksiklaste vastsete kogunemine, sest neile olid saabunud head tingimused. Jooksiklaste vastseid oli pritsimata põlluosas isegi 2,3 korda rohkem kui töödeldud põlluosas.

Kui tootmisviis avaldas olulist mõju jooksiklaste arvukusele, siis ei mõjustanud see kuigivõrd nende liigilist koosseisu. See seletub eelkõige põllumajandusmaastiku mosaiiksusega uurimisaladel. Nimelt mõjutavad põldude äärealad oluliselt põlluelustiku kujunemist. Näiteks rapsipõllu selles osas, mis piirnes mitmekesise taimikuga äärealaga, esines rohkem kui 20 korda enam jooksiklasi kui kruusateega piirnevas osas, samas oli nende liigiline koosseis ühesugune. Paikkonniti ja kultuuriti võib see suhe olla erinev, kuid alati on see mitmekesise taimikuga ääreala kasuks. Seega on kraaviääred, põldude vaheribad, laiemad teeservad põllu ääres jooksiklaste kui röövtoiduliste putukate arenemise soodustamiseks äärmiselt olulised.

Liigirikkad õistaimedega äärealad soodustavad ka parasitoidide ning tolmeldajate putukate esinemist. Olulised parasitoidid on eelkõige kile- ja kahetiivalised putukad, kes valmikuna vabalt elades toituvad õitel ning otsivad seejärel sobiva peremeesputuka, kelle kehasse või kehale muneda. Vastsed toituvad peremeesputuka arvel niikaua, kuni nad selle oma toitumisperioodi lõpul hukutavad. Nii parasitoidid kui tolmeldajad on väga tundlikud taimekaitsevahendite suhtes. Uurimused on näidanud, et intensiivsema põllumajandusega piirkondades on nende liigiline koosseis ja arvukus kahanenud. Seega, et soodustada kasulike putukate liigilist koosseisu ja arvukust, on oluline põllumajandusmaastiku liigendatuse säilitamine, mitmeaastase kasvuperioodiga kultuuride lülitamine külvikorda, vähem intensiivsete kasvatustehnoloogiate rakendamine ning põldudele mitmekesise taimikuga põllupeenarde jätmine.

Putukate keemiline keel

Tundlatel paiknevad tundeorganid on määrava tähtsusega putukate käitumise reguleerimisel, sest putukad suhtlevad peamiselt keemilise keele abil. Semiokemikaalid – liigisisese ja liikidevahelise suhtlemise bioaktiivsed ained – on putukate maailmas erakordselt olulised ja toimivad üliväikestes kogustes. Nende abil leiavad isasputukad viljastamata emase sadade meetrite kauguselt, taimtoidulised putukad leiavad oma toidutaime ning röövtoidulised putukad saaklooma. Mitmesugused väliskeskkonna biootilised ja abiootilised stiimulid – temperatuur, niiskus, pinnase struktuur ja keemilised omadused, biotoobi lõhnad jne aitavad putukatel leida ka neile sobivaid elu-, varje- ning talvituspaiku.

Mitmetoiduliste kahjurite – naksurlaste ja kahjurite looduslike vaenlaste – jooksiklaste erinevate liikide tundlatel elektronmikroskoopiliselt kindlaks tehtud tundeorganite arv ja asetus viitavad olulistele erinevustele nende putukate käitumist mõjutavate välistegurite osas. Kõikide uuritud liikide isasisendeil selgus vastassugupoole lõhna tundvate organite arvukuse ülekaal. See on aga liikide kestma jäämisel määrava tähtsusega, sest emasputuka lõhna kaduvväikese koguse peale peab isane vastutuult liikudes oma partneri leidma. Jooksiklaste tundlatel kindlaks tehtud erinevad kemoretseptorid (keskkonna happesus-, soolsus-, niiskustundlikud sensillid) võimaldavad neil otsustada oma elutegevuseks sobiliku paiga üle. Edaspidi tuleb jätkuvate elektrofüsioloogiliste uuringutega selgitada, missugused sensillid jooksiklastel reageerivad toiduobjekti lõhnadele. See võimaldaks siis luua lõhnastiimuleid, meelitamaks jooksiklasi põllukooslustesse kahjureid tõrjuma.

“Toidulisandite” toime putukatele

Taimsed toimeained on efektiivsed looduslikud kahjuritõrje vahendid. Nii nagu inimtervishoius tuntakse üha kasvavat huvi taimedest saadavate arstimite vastu, sobivad taimedes olevad sekundaarsed ainevahetussaadused (fenoolid, terpeenid, furanokumariinid jt) ka putukate mõjutamiseks. Taimeekstraktid kui paljukomponentsed ained võivad putukatele ja lestadele toimida väga erineval viisil. Nad kas halvavad liikumist, isu, mõjuvad lausa eemalepeletavalt, häirivad mitmesuguseid füsioloogilisi talitlusi – närvitalitlust, hingamist, südametegevust või kutsuvad esile arenguhälbeid. Põhjusteks, miks looduslikud kahjuritõrjevahendid on hakanud üha enam välja vahetama sünteetilisi, on putukamürkide jäägid toodetavas toidus, keskkonna saastamine ning resistentsuse väljakujunemine putukail.

Taimsete toimeainete efektiivsuse kiiremale hindamisele aitab kaasa putukate füsioloogiliste reaktsioonide hea tundmine. Nende jälgimiseks töötati Eesti Maaülikooli taimekaitse osakonnas välja spetsiifiline tundlik aparatuur ja vastavad uurimismeetodid. Tavaliselt prepareeritakse putukal mingi närvikiud osaliselt välja, et jälgida toimeainest põhjustatud reaktsiooni. Uudne respiromeetri tüüp, mille nimeks sai DEMRA (diferentsiaalne elektrolüütiline respiromeeter-aktograaf) võimaldab närvitalitluse muutusi jälgida vigastamata putukal. DEMRA võib olla kombineeritud ka mikrokalorimeetriga või kontaktitu kardiograafiga. Närvitalitluse muutustest tingitud skeletilihaste kokkutõmbed kajastuvad DEMRA-l diskreetsete signaalidena. Nende sageduse, ulatuse ning rütmide kaudu saabki jälgida talitluste muutuste protsessi alates algetappidest kuni täieliku paralüüsini.

Taimsete tõmmiste tõhusust on võimalik tõsta nn vastastikku tugevdava koostoime kaudu, kasutades näiteks teatud taimeliikide segu. Nii selgus, et hariliku männi noorte võrsete tõmmis võimendab tunduvalt koirohu ekstrakti mõju punasele kedriklestale. Kahjurite arvukuse edukaks kontrolliks ongi oluline toimeainete ja nende mõju mitmekesistamine. See saavutatakse kas mitmetoimeliste ekstraktide või nende segude kasutamise abil, mõjutades korraga putuka erinevaid ökofüsioloogilisi talitlusi. Sellega pidurdatakse oluliselt ka taimsetele toimeainetele resistentsuse kujunemist. Lõunamaiste taimede mõju on sageli küll meie kodumaiste omast tugevam, näiteks võib tuua neemi seemnete ekstrakti baasil tehtud putukatõrjevahendi NeemAzal. Ent ka meie soolika- ja koirohu, puju, kesalille, küüslaugu ning tomativõrsete tõmmised ja nende segud on kahjuritõrjeks täiesti arvestatavad.

Kuid ka looduslike vahenditega pritsides ei mõjuta me üksnes seda putukat, kelle arvukust tahame reguleerida, vaid tervet töödeldavat kooslust ja häirime sellega ka teisi organisme. Taimekasvatuslikuks ideaaliks oleks isereguleeruv kultuurkooslus, kus looduslikud regulatsioonimehhanismid hoiavad kahjurite arvukuse nii madalal, et nad kahjureiks ei kujunegi. Selle ideaali realiseerumiseks tuleb aga rohkem tunda elu tema erinevates vormides ja talitlustes. Parem arusaamine putukate käitumist mõjutavatest teguritest võimaldab inimese ja putukate paremat läbisaamist ning sellega ka keskkonnasõbralikuma põllumajanduse arengut.

Artikli koostamisel on tuginetud Enno Merivee, Luule Metspalu, Marika Männi, Aare Kuusiku, Külli Hiiesaare ja Ants Martini uurimistööde tulemustele.

ANNE LUIK (1949) on lõpetanud Tartu Ülikooli bioloogina 1972. Bioloogiakandidaat 1975. 1975–1976 ZBI nooremteadur; alates 1976 Eesti Maaülikooli assistent, vanemõpetaja, dotsent, professor (1992), praegu Eesti Maaülikooli taimekaitse osakonna juhataja. Vabariiklik noorteadlaste preemia 1976, Eesti teaduspreemia põllumajandusteaduste valdkonnas 2002.