В контекста на нарастващите изисквания за устойчиво земеделие и редуциране на синтетичните пестициди, растителните екстракти придобиват все по-голямо значение като алтернативни средства за растителна защита. Екстрактът от коприва (Urtica dioica L. и Urtica urens L.) се утвърждава като една от най-добре проучените и регулаторно признати природни субстанции в тази област. Настоящият обзор представя научните доказателства за инсектицидното действие на копривения екстракт, неговите механизми на действие, подробни дози на приложение и регулаторния му статус, базирайки се на актуална научна библиография и европейски регламенти. Разгледани са антифидантните, репелентните и токсичните ефекти срещу икономически важни вредители, както и условията за употреба съгласно Регламент (ЕО) № 1107/2009.
Копривата (Urtica dioica L. и Urtica urens L.) е широко разпространено многогодишно тревисто растение, познато от векове в народната медицина и бита. През последните години научният интерес към нея се насочва към потенциала ѝ като средство за растителна защита, мотивиран от нарастващите ограничения върху употребата на синтетични пестициди в Европейския съюз. През 2017 г. екстрактът от Urtica spp. получава официално одобрение като "основна субстанция" (basic substance) съгласно Регламент (ЕО) № 1107/2009 с Регламент за изпълнение (ЕС) 2017/419. Този регулаторен статус признава, че веществото не предизвиква безпокойство за здравето на хората или околната среда и има предимно хранителна или защитна функция, а не фитосанитарно действие в класическия смисъл. Документацията, предоставена от заявителя (Institut Technique de l'Agriculture Biologique - ITAB), показва, че Urtica spp. отговаря на критериите за хранителна субстанция съгласно Регламент (ЕО) № 178/2002 и не се използва предимно за растителна защита, но въпреки това е полезна в растителната защита под формата на продукт, състоящ се от субстанцията и вода.
Фитохимичен състав и механизми на инсектицидно действие
Инсектицидната активност на копривения екстракт се дължи на сложния му фитохимичен профил. Химичният анализ на копривата показва наличие на биоактивни съединения като терпени, каротеноиди, хлорофил, мастни киселини, витамини, минерали, полифенолни съединения, аминокиселини и пигменти. Съединенията, за които се предполага, че са отговорни за биологичната активност, включват оцетна киселина, хлорогенова киселина, мравчена киселина, лецитин, L-пруназин и рутин.
Изследвания с високоефективна течна хроматография (HPLC) идентифицират като основни фенолни съединения в метанолния екстракт от U. dioica кафеена киселина (15.32 µg/mL) и сирингова киселина (13.47 µg/mL). Тези съединения са ключови за инсектицидния ефект на екстракта.
Механизмите на инсектицидно действие на копривения екстракт включват:
- Контактна токсичност: Екстрактът проявява директен токсичен ефект върху вредителите. Според стойностите на LC50 (концентрация, причиняваща 50% смъртност), контактната токсичност на U. dioica срещу памуковата листна въшка (Aphis gossypii) е 40.3 mg/L, а срещу Phenacoccus solenopsis – 56.4 mg/L при 48 часа третиране.
- Инхибиране на ензимната активност: Екстрактът значително инхибира активността на два ключови ензима при вредителите – ацетилхолинестеразата (AChE) и глутатион-S-трансферазата (GST). Този ефект е дозово и времево зависим и представлява основен механизъм на нервно-паралитично действие, сравним с този на синтетичните инсектициди.
- Репелентен ефект: Копривеният екстракт проявява отблъскващо действие срещу вредители. При LC50 концентрация, репелентният ефект срещу A. gossypii достига 46.2%, а срещу P. solenopsis – 43.5% при 24 часа третиране.
Ефикасност срещу растителни вредители
Листни въшки
Лабораторни изследвания демонстрират значителна ефикасност на копривения екстракт срещу памуковата листна въшка (Aphis gossypii). При сравнение със синтетичния инсектицид спиротетрамат, копривеният екстракт показва по-ниска, но все пак значителна токсичност. Тези резултати са в съответствие с предложените употреби на Urtica spp. като инсектицид върху овощни дървета, картофи, листни зеленчуци, рапица и кореноплодни зеленчуци, съгласно документацията за одобрение като основна субстанция.
Гъсеници на памуковата нощенка
При лабораторни условия, проведени в Института по полски култури – Чирпан (България), е изследвана ефикасността на растителни екстракти срещу гъсеници на памуковата нощенка (Helicoverpa armigera Hübner) – икономически важен неприятел по редица селскостопански култури. Екстрактът от коприва проявява ефективност от 92% срещу гъсениците, като само екстрактите от джинджифил (99%) и хвойна (94%) показват по-висока ефикасност.
Други вредители
Предложените употреби на Urtica spp. включват третиране като инсектицид, акарицид и фунгицид върху широк спектър от култури: овощни дървета, бобови и маслодайни култури, картофи, листни зеленчуци, рапица, кореноплодни и грудкови зеленчуци, бъз, рози. Екстрактът се прилага и като почвено покритие, включено в мулч, за контрол на гъбни заболявания при краставици, домати и рози. Приложение за разширяване на употребата като фунгицид върху обикновен фасул, тиквови култури, ягоди, салати, моркови и картофи, както и като инсектицид върху моркови, салати, ягоди, декоративни растения, аспержи и картофи, е в процес на оценка.
Дози и условия на приложение на екстракта от коприва
Практическото приложение на екстракта от коприва като средство за растителна защита изисква стриктно спазване на определени дозировки и условия, утвърдени от регулаторните органи и научните изследвания. Съгласно Регламент за изпълнение (ЕС) 2017/419, одобряващ Urtica spp. като основна субстанция, продуктът може да се използва под формата на воден екстракт за пръскане или като суха биомаса за мулч .
Приготвяне на работния разтвор за пръскане
Официалната методика за приготвяне на копривения екстракт включва няколко основни стъпки:
- Екстракция: 75 g свежи листа от коприва (или 15 g сухи листа) на литър питейна вода. Препоръчва се използването на млади филизи, които все още не са образували семена, добре измити и почистени. За улесняване на ферментацията, листата могат предварително да се нарязат.
- Ферментация: Сместа се оставя да ферментира за 3–4 дни при температура около 20°C. За определени култури и цели (напр. срещу листни въшки) е достатъчен срок от 24 часа. По време на ферментацията сместа се разбърква ежедневно.
- Прецеждане и разреждане: След ферментацията сместа се прецежда, а полученият филтрат се разрежда с вода в съотношение 1:5 (т.е. 5 обема вода към 1 обем екстракт). Разреденият разтвор се поставя в затворен и обозначен съд. За гарантиране на качеството се препоръчва рН на крайния продукт да бъде между 6 и 6,5.
При алтернативен метод, описан в научни изследвания за приложение при пчели, се използва 20% (w/v) етанолов екстракт, който се нанася чрез пръскане. Този метод обаче не е част от официално одобрения регламент за растителна защита.
Дози на приложение за пръскане (разреден екстракт)
Разредният копривен екстракт се прилага чрез равномерно пръскане, като конкретната доза варира в зависимост от културата и третирания патоген/вредител:
- Овощни дървета (ябълка, круша, слива, череша, праскова, касис, орех): Препоръчителната доза е 1500–4500 l/ha за листни въшки, като се правят 1–5 третирания с интервал от 7–15 дни. За акари по лозата дозата е 1500–3000 l/ha с 1–6 третирания (3 преди и 3 след цъфтеж) на интервал 7–21 дни [3]. За гъбични заболявания като алтернариоза, монилиоза и сиво гниене се прилагат 1500–4500 l/ha с 1–6 третирания на 7–15 дни.
- Зеленчукови и полски култури (зеленчуци, картофи, зеле, рапица, репички): Дозите варират в широки граници – от 1500–3333 l/ha за борба срещу земни бълхи и зелев молец до 1500–2500 l/ha за брашнеста мана и алтернариоза. Броят на третиранията е 1–6 на интервал 7–15 дни.
- Декоративни растения и овощни дървета: За листни въшки дозата е 1500–4000 l/ha с 1–5 третирания.
Важно: За всички култури, третирани с копривен екстракт, се спазва карантинен срок (период на изчакване) от 7 дни преди прибиране на реколтата.
Според някои търговски продукти на основата на воден екстракт от коприва с концентрация 15 g/l, дозата за листно пръскане е 4–5 ml/L работен разтвор. Други производители препоръчват доза от 30 до 50 L/ha за пръскане, разреден в 500–1000 L вода.
Приложение като мулч (почвено покритие)
Копривата може да се използва и като суха биомаса, смесена в мулч за почвено покритие. Препоръчителната доза е 83 g суха коприва (надземна част) на kg мулч [3]. Това съответства на приблизително 15 kg/ha суха коприва, смесена с 180 kg/ha мулч. Този метод се прилага за контрол на брашнеста мана и почвени патогени (напр. Pythium spp.) при краставици и домати, както и за гъбни заболявания при декоративни растения .
Хигиенни изисквания и контрол на качеството
Регламентът поставя високи изисквания към производството на копривен екстракт като основна субстанция. За да се предотврати замърсяване с патогенни микроорганизми (напр. E. coli и Salmonella), лицата, приготвящи екстракта, трябва да осигурят добра хигиена – използване на стерилизирани инструменти и съдове, чисти листа, питейна вода, плътно затварящи се капаци и съхранение на закрито. Също така се препоръчва контрол на рН и проверка за наличие на вредни организми . Производителите на екстракт от коприва трябва да спазват Регламент (ЕО) № 852/2004 относно хигиената на храните .
5. Регулаторен статус в Европейския съюз
Одобряване като основна субстанция
На 9 март 2017 г. Европейската комисия приема Регламент за изпълнение (ЕС) 2017/419, с който одобрява Urtica spp. като основна субстанция съгласно Регламент (ЕО) № 1107/2009 [1]. Одобрението влиза в сила на 30 март 2017 г.
Регламентът се основава на две подадени заявления – от ITAB (август 2015 г.) и от Myosotis (януари 2016 г.), които са обединени поради различен предложен обхват на употреба. Европейският орган за безопасност на храните (EFSA) предоставя научна помощ при оценката и представя технически доклад на 28 юли 2016 г.
Критерии за одобрение
Съгласно член 23 от Регламент (ЕО) № 1107/2009, дадена субстанция може да бъде одобрена като "основна", ако:
- Не предизвиква непосредствен или забавен вреден ефект върху здравето на хората и животните;
- Няма неприемлив ефект върху околната среда;
- Не се използва предимно като продукт за растителна защита, но има стойност за растителна защита.
Документацията показва, че Urtica spp. отговаря на тези критерии, тъй като е хранителна субстанция (съгласно Регламент (ЕО) № 178/2002) и се използва в продукт, състоящ се от субстанцията и вода.
Условия за употреба
Специфичните условия за употреба на Urtica spp. са детайлизирани в доклада за преглед SANTE/11809/2016 и неговите приложения I и II. Екстрактът трябва да отговаря на стандарта на Европейската фармакопея. Продуктите за растителна защита, съдържащи Urtica folium, следва да се оценяват в съответствие с Насоките на ЕС за ботанически активни субстанции.
Токсикологични аспекти и класификация
По време на консултационния процес са повдигнати въпроси относно потенциалната класификация на Urtica spp. като сенсибилизатор на кожата и дразнител за очите. Някои държави-членки (Германия, Нидерландия, Полша) изразяват загриженост относно възможна класификация като репротоксична (Repr. 1B) и посочват необходимостта от изясняване на токсикологичния профил на субстанцията. Тези въпроси са адресирани в процеса на оценка, а одобрението е предоставено при спазване на определени условия за употреба и етикетиране.
Екстрактът от копривае призната алтернатива на синтетичните инсектициди
Екстрактът от коприва представлява научно обоснована и регулаторно призната алтернатива на синтетичните инсектициди. Неговата многокомпонентна природа осигурява разнообразни механизми на действие – от контактна токсичност и инхибиране на ензимната активност до репелентен ефект. Одобрението му като "основна субстанция" в ЕС съгласно Регламент (ЕО) № 1107/2009 отваря широки перспективи за приложението му в биологичното земеделие и интегрираните системи за растителна защита. Ефикасност от 92% срещу памуковата нощенка и доказана активност срещу листни въшки го утвърждават като ценен инструмент в арсенала на съвременното устойчиво земеделие.
Практическото приложение изисква стриктно спазване на утвърдените дози – от приготвяне на 75 g свежи листа на литър вода, през ферментация от 24 часа до 4 дни, до разреждане 1:5 и конкретни дози за пръскане, вариращи от 1500 до 4500 l/ha в зависимост от културата и целта. Карантинният срок от 7 дни гарантира безопасността на продукцията.
Бъдещите изследвания следва да се насочат към оптимизиране на методите за екстракция и формулиране, както и към разширяване на обхвата на употреба за други вредители и култури. В контекста на Европейския зелен пакт и стратегията "От фермата до трапезата", които предвиждат намаляване на употребата на химически пестициди, копривеният екстракт се утвърждава като ключов инструмент в съвременното устойчиво земеделие.
Автор: Инж Агр. Роман РАчков
