CC BY
29Вестник защиты растений, 2, 2007
25
УДК 632.93+633.1(571.1)
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ И РЕАЛИЗАЦИИ ФИТОСАНИТАРНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
М.С. Соколов*, Е.Ю. Торопова**, В.А. Чулкина**
*Научно-исследовательский центр токсикологии и гигиенической регламентации
биопрепаратов ФМБА, Серпухов **Новосибирский государственный аграрный университет
Рассмотрены концептуальные, экологические, агротехнические и социально-экономические аспекты, связанные с научным обоснованием, разработкой, освоением и внедрением в сельскохозяйственное производство современных интенсивных (базовых и адаптированных) фитоса-нитарных технологий (ФТ). С позиций системно-экологической концепции сформулированы основные цели и научно-практические задачи, решаемые при реализации ФТ, обсуждены основные средообразующие техногенные факторы агроландшафта, позволяющие оптимизировать фитосанитарную обстановку агроценозов зерновых злаковых культур. Проанализированы ингредиенты базовых технологий, основные принципы адаптирования их к условиям конкретных регионов, критерии оценки результативности ФТ, а также итоги многолетнего опыта их внедрения и реализации зернопроизводящими хозяйствами Западной Сибири.
1. Актуальность внедрения агротех-нологий. Земледельческая территория России в сочетании с разнообразными почвенно-климатическими ресурсами является богатым источником производства продуктов питания и сырья для промышленности. Однако из-за длительной стагнации и практически бездотационного существования стабилизация и последующее устойчивое развитие отечественного сельскохозяйственного производства возможны лишь при условии принятия неотложных мер, обеспечивающих государственное регулирования сельскохозяйственной отрасли. Первоочередными мерами в этом направлении являются модернизации производственной базы АПК, развитие его инфраструктуры и внедрение научных инноваций. В плане реализации последнего направления Президентом РФ по итогам заседания президиума Госсовета РФ от 30.09.04 Правительству РФ совместно с Россель-хозакадемией было поручено «разработать и представить предложения по развитию научных исследований в области современных технологий, введению курса обучения современным технологиям в сельскохозяйственных вузах, распространению практического опыта по внедрению современных технологий в
сельскохозяйственное производство» (цит. по «О развитии агротехнологий...», 2005).
В условиях переходного периода производством может быть востребован лишь такой рыночный продукт, реализация которого обеспечит сельхозтоваропроизводителю приемлемые эффективность, рентабельность и экологичность. Этим требованиям, на наш взгляд, в наибольшей мере соответствуют современные агротехнологии, принципиально отличающиеся от директивно внедрявшихся в нашей стране «интенсивных технологий» 80-х гг. ХХ в., зачастую игнорировавших негативные экологические и экономические последствия интенсивного применения агрохимикатов и пестицидов. Издержки этих технологий во многом были связаны с их недостаточным научным обеспечением, низкой квалификацией их исполнителей, а самое главное - с неадаптированностью агротехнологий к конкретным субрегионам б. СССР. В частности, фитосанитарные технологии (ФТ) озимой пшеницы некритически, без учета специфики структуры местных вредных видов, заимствовались из стран Западной Европы и повсеместно внедрялись бывшим МСХ СССР (как правило, с помощью западных фирм - производителей пестицидов) в Белоруссии и на Северном Кавказе, в Подмосковье и По-
волжье, а также в Сибирском регионе.
Современные агротехнологии обеспечивают рентабельное и экологичное производство экономически значимых сельскохозяйственных культур. Они базируются на адаптивных зональных системах земледелия, разработанных и апробированных отечественными учеными и специалистами применительно к отдельным сельскохозяйственным регионам и конкретным природно-почвенным зонам (Агроэкологическая оценка..., 2005) с учетом биоклиматического потенциала, или сельскохозяйственного потенциала климата этих зон (Гордеев и др., 2006).
2. Основная цель реализации технологий. Современные агротехнологии (далее - технологии) - это комплексы технологических операций по управлению в агроценозах продукционным процессом сельскохозяйственных культур с целью обеспечения и достижения: а) планируемой урожайности, б) заданного качества продукции, в) приемлемого уровня эко-лого-гигиенической безопасности, г) определенной экономической эффективности. Авторы (Агроэкологическая оценка..., 2005; «О развитии агротехноло-гий...», 2005) выделяют четыре вида технологий - экстенсивные, нормальные, интенсивные и высокоинтенсивные (точного земледелия). На современном этапе развития АПК наибольший практический интерес представляют интенсивные технологии. Они обеспечивают получение планируемого урожая высокого качества за счет непрерывного управления продукционным процессом (включая комплексную защиту от вредных организмов и программируемое питание культивируемых растений); однако при их реализации сохраняется риск загрязнения элементов агроландшафта.
Авторы (Агроэкологическая оценка., 2005) определяют фитосанитарное состояние агроландшафта как совокупность частных показателей отдельных функциональных земельных участков по уровню распространения вредных и по-
Вестник защиты растений, 2, 2007 лезных организмов. Оптимизирующие это состояние ФТ являются важнейшим императивным сегментом современных агротехнологий. Мы определяем ФТ как комплекс средообразующих агротехно-логических операций и малоопасных приемов по оптимизации фитосани-тарной ситуации агроценоза, реализация которого рентабельна и позволяет сохранить ту долю урожая, которая в отсутствие защитных мероприятий уничтожается вредными организмами. Продукт ФТ - это сохраненный экологичный («нормативно чистый») урожай хозяйственно полезной и побочной продукции, сформированный в результате подавления и/или элиминации вредных организмов агроценоза. Как минимум, ФТ обеспечивают подавление наиболее вредоносных фитофагов, фитопатогенов и сорняков, оптимальная же их задача -защита агроценоза и продуктов урожая от всего комплекса экономически значимых и карантинных вредных видов.
3. Краткое теоретическое обоснование системно-экологической концепции защиты растений. Сибирскими учеными (Торопова, 2005; Чулкина и др., в печати) разрабатывается и успешно реализуется на практике концептуальная модель проявления в онтогенезе основных эво-люционно-экологических тактик биологического вида - размножения, выживания и трофических связей. Согласно этой концепции с эволюционных позиций все биологическое разнообразие вредных организмов агроценоза - консументов (фитопатогенов и фитофагов) и конкурентных автотрофов (сорняков) по их адаптации к основным трофическим нишам и экофакторам объединяется в четыре основные группы экологических эквивалентов - семенные, почвенные (кор-неклубневые), наземно-воздушные (лис-тостеблевые) и трансмиссивные. На примере фитопатогенов продемонстрировано, что если их жизненный цикл адаптирован преимущественно к наземно-воздушной среде, то им присущи призна-
Вестник защиты растений, 2, 2007 ки г- и г^- стратегов, к почвенной и семенной средам - ^ и ^.-стратегов. Следовательно, согласно общебиологическим признакам г- и ^отбора (Пианка, 1981), система защитных мероприятий от фитопатоге-нов и других вредных организмов с признаками ^стратегов должна быть направлена на уменьшение исходной численности их популяций в почве и семенах ниже ПВ (порога вредоносности), ^стратегов - на всемерное торможение скорости размножения и ограничения расселения их в пространстве, начиная с подавления их первичных очагов (Торопова, 2005).
В целом, агротехногенные средообра-зующие факторы управления численностью и структурой сообществ вредных и полезных организмов агроценоза должны быть направлены на решение двуединой стратегической задачи:
- во-первых, создать в семенном ма-
териале, почве и наземно-воздушной среде неблагоприятные условия для наиболее уязвимых тактик жизнедеятельности вредных организмов с учетом стратегий их жизненного цикла;
- во-вторых, путем системной оптимизации средообразующих факторов обеспечить в агроценозе по периодам формирования элементов структуры урожая культивируемого растения благоприятные условия для оздоровления и/или функционирования его подземных и надземных органов, а также для жизнедеятельности полезной биоты.
4. Средообразующие техногенные факторы. Продуктивность сельскохозяйственной культуры в агроландшафте является функцией двух групп средообра-зующих факторов - природных биоклиматических и техногенных (рисунок).
Продуктивность агроценоза как функция средообразующих факторов
(примерная схема)
БИОКЛИМАТИЧЕСКИИ ПОТЕНЦИАЛ (сельскохозяйственный потенциал климата):
- радиационный режим и инсоляция,
- термический режим,
- режим влагообеспечен-ности,
- почва (питательный режим, механический состав, гидрологические свойства),
- рельеф (высота над уровнем моря, площади под водой и заболоченные),
- неблагоприятные агроклиматические условия (температурные стрессы, град, наводнения и т.д.)
Адаптированная агротехнология (составляющи: Фитосанитар-ная, селекционно-семеноводческая и другие технологии)
ТЕХНОГЕННЫЕ СРЕДООБРАЗУЩИЕ ФАКТОРЫ:
- обустроенный агроландшафт,
- севооборот,
- системы: основной обработки почвы, сева, междурядной обработки, уборки урожая,
- система удобрения,
- комплексная система защиты,
- районированный сорт
ОСНОВНЫЕ ФОНДЫ (машины, механизмы и др.)
НЕВОЗОБНОВЛЯЕМЫ ЭНЕРГОИСТОЧНИКИ (и другие оборотные средства)
Биоклиматический потенциал агро-территории - это тепло- и влагообеспе-ченность, радиационный режим, плодородие почвы, рельеф земельной территории, неблагоприятные (для культивируемых растений) агрометеорологические стрессорные явления - град, суховей, избыток осадков и т.д. (Гордеев и др., 2006).
Основные средообразующие техногенные факторы связывают агротехнологии в единую систему управления агроценозом. Они включают: 1) экологически обустроенный агроландшафт, 2) севооборот, 3) системы обработки почвы, сева, междурядной обработки и уборки урожая, 4) систему удобрения, 5) комплексную сис-
тему защиты, 6) районированный сорт («О развитии агротехнологий...», 2005), а также основные фонды (машины, механизмы, сооружения и др.) - рисунок. Эти же факторы являются управляющими и применительно к ФТ, ее важнейшая задача - оптимизация фитосанитарной ситуации агроценоза с учетом эволюционно-экологических стратегий и тактик жизненного цикла вредных организмов (Чул-кина, Соколов, 2006; Чулкина и др., 2007).
4.1. Экологически обустроенный аг-роландшафт. Оптимизация фитосани-тарной ситуации, обеспечиваемая обустроенным агроландшафтом и его компонентами, требует избирательного подхода и использования механизмов его саморегуляции и самоподдержания, таких как: а) регуляция динамики численности популяций полезной и вредной биоты по типу обратной связи, б) ориентация на усиление стабилизирующего, а не движущего естественного отбора вредных видов, в) увеличение генетического полиморфизма агроценозов, г) учет энергетической «цены» структур и механизмов саморегуляции в общем биоэнергетическом балансе продукционного и средооб-разующего процессов (Жученко, 2004). Можно, однако, согласиться с автором в том (с. 720), что «.проблема конструирования агроэкосистем и агроландшафтов остается одной из наиболее сложных и наименее изученных в растениеводстве».
Принцип экологического императива, положенный в основу проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия, предполагает обеспечение социально-экологического равновесия и в аг-роландшафтах, и в агросфере в целом. Это означает, что в результате рациональной производственной деятельности обеспечивается максимальное сбережение природных ресурсов, исключаются эрозия, засоление, заболачивание, загрязнение, переуплотнение почвы, истощение, заиление и загрязнение поверхностных водоисточников, другие неблагоприятные явления. Помимо агротехно-логических решений, в проектах адаптивного обустройства агроландшафта предусматривается как обязательное ме-
Вестник защиты растений, 2, 2007 роприятие, организация особо охраняемых территорий и объектов - охранных и санитарных зон, заповедников, заказников, мест обитания редких видов растений и животных. При этом особую роль играют микроразмерные объекты охраны - гнездовья птиц, биотопы шмелей, диких пчелиных, полезных энтомо-фагов. Для привлечения хищных птиц на поля необходимы спецплатформы для их отдыха во время охоты. В условиях дефицита водных ресурсов целесообразно создание элементарных микропрудков и микроозерков, которые могут иметь и экологическое, и социальное назначение (Агроэкологическая оценка., 2005).
При оптимальной распаханности территории важно сохранить и/или обеспечить, по возможности, максимальную гетерогенность (мозаичность) агроланд-шафта за счет защитных лесополос, «живых» изгородей, колков, которые должны быть насыщены плодово-ягодными деревьями и кустарниками -источником корма для орнитофауны. У естественных древесно-кустарниковых насаждений должна быть максимально сохранена биота их экотонов (опушечных экосистем), для чего здесь исключают выпас скота, а кошение травостоя осуществляется шахматным методом. Биотопы многолетних растений должны быть связаны «экологическими коридорами» с микрозаповедниками полезной биоты и энтомологическими микрозаказниками (площадью 1-3 га). При этом все типы лесных насаждений, сады, овраж-но-балочная сеть, естественные участки с системой защитных лесных насаждений необходимо равномерно располагать на территории хозяйства, чтобы они составляли единую эколого-ландшафтную систему (Агроэкологическая оценка., 2005). Адаптивно-ландшафтный подход, используемый при обустройстве агро-ландшафта, здесь применим и к формированию социосферы, то есть предполагает обязательный учет взаимосвязи производственной территории агроланд-шафта и «качества» жизненного пространства сельского этноса. В целом, аг-роэкосистемы должны «встраиваться»,
Вестник защиты растений, 2, 2007 «вживляться» в ландшафт, то есть адаптироваться к нему (Жученко, 2004).
4.2. Севооборот. С позиций общего земледелия севооборот должен обеспечивать регулирование режима органического вещества почвы и биофильных элементов, поддержание ее удовлетворительного структурного состояния, регулирование водного баланса агроценозов, предотвращение процессов эрозии и дефляции, уменьшение засоренности посевов и регулирование фитосанитарного состояния почвы (Агроэкологическая оценка..., 2005).
Севооборотные массивы должны располагаться в пределах одного агроэкологиче-ского типа земель. Там, где площади однородных пахотных угодий не позволяют развернуть севооборот в пространстве, чередование культур осуществляется лишь во времени. Экологически обусловленное размещение культур наиболее эффективно решает задачи предотвращения деградации агроландшафтов, поскольку учитывает сре-дообразующее влияние культур и технологий их возделывания (Агроэкологическая оценка., 2005).
Предшествующие культуры, а также уровень плодородия отдельных полей севооборота оказывают как непосредственное, так и опосредованное влияние на фитосанитарное состояние агроценозов зерновых и других культур. От них в значительной степени зависит засоренность посевов. В наибольшей степени предшественники выполняют регулирующую роль в элиминации тех вредных организмов, для которых почва - естественная экологическая ниша (то есть ^ и ^-стратегов). Организмы, менее склонные к миграциям, в большей степени зависят от предшественников и особенностей севооборота (Танский и др., 2006).
В условиях Южного региона, например, после озимой пшеницы на растительных остатках сохраняются возбудители корневых и прикорневых гнилей (церкоспореллезной, ризоктониозной, офиоболезной, гельминтоспориозной, фу-зариозной), септориоза, пиренофороза, личинки хлебного пилильщика; в почве зимуют пшеничный трипс, личинки
хлебной жужелицы и пшеничной галли-цы. На посевах пшеницы после гороха и люцерны снижается вредоносность корневых гнилей, но усиливается ее поражение облигатными паразитами - мучнистой росой, бурой и желтой ржавчиной. Заметное угнетение развития фитопато-генных микромицетов в почве происходит при введении в севооборот рапса и овса. В целом, при освоении севооборотов особое внимание следует уделять чередованию ботанически неродственных культур, поскольку применительно к пшенице это существенно препятствует развитию корневых гнилей, мучнистой росы, фузариоза колоса и многих вредителей (Рекомендации., 2006).
Применительно к основной зерновой культуре Западной Сибири - яровой пшенице - центральное место в системе фитосанитарной оптимизации ее агроце-нозов принадлежит фитосанитарным севооборотам и фитосанитарным предшественникам - таким как овес, рапс, горох, кукуруза, вико-овсяная смесь на зерно и зерносенаж, сахарная свекла, чистый пар. Этим обеспечивается освобождение почвы от покоящихся структур фитопа-тогенов и фитонематод за счет ограниченного периода их выживания в отсутствие растения-хозяина. В условиях Западной Сибири, например, севообороты должны быть сконструированы таким образом, чтобы предшественники и предпредшественники пшеницы являлись фитосанитарными культурами в отношении возбудителей гельминтоспори-озной корневой гнили, а посевы ячменя минимум два года в этом качестве не использовались (Чулкина и др., 2000). Пространственное рассредоточение по полям севооборота восприимчивых к фитопато-генам культур обеспечивает гибель их покоящихся пропагул в почве за счет провокации их прорастания и последующего лизиса. Благодаря разобщению зерновых культур в пространстве существенно снижаются негативные последствия и при поражении культуры аэрогенной инфекцией.
В условиях Западной Сибири радикальное оздоровление почвы полевых се-
вооборотов от возбудителей гельминтос-пориозной корневой гнили достигается введением фитосанитарных предшественников с разнообразием в 30-40%; при превышении этого показателя (>40%) инфицирование почвы не превышает ПВ (Торопова, 2005). Как правило, 2-3-летний перерыв в возделывании на одном поле колосовых злаковых культур способствует значительному улучшению фитосанитарной обстановки агроценоза пшеницы.
В борьбе со многими вредными организмами эффективен чистый пар, основная роль которого в аридных зонах -влагосбережение. Пар эффективен в борьбе с проволочниками (поскольку в чистом пару самки щелкунов не откладывают яйца). Пар снижает развитие корневых гнилей и эффективен в борьбе со многими злостными многолетними сорняками (Танский и др., 2006).
4.3. Системы основной обработки почвы, сева, междурядной обработки и уборки урожая. Способы основной обработки почвы существенно влияют на фи-тосанитарное состояние посевов пшеницы. Качественное и своевременное лущение стерни после колосового предшественника в европейской части России снижает запас инфекции возбудителей корневых гнилей, листовых пятнисто-стей, а также уменьшает численность мышевидных грызунов, проволочников, хлебных пилильщиков. Система вспашки с оборотом пласта наиболее эффективна для подавления наземно-воздушных, или лис-тостеблевых вредных организмов. Замена ее бесплужной обработкой почвы в большинстве случаев ухудшает фитосанитар-ную ситуацию по этой группе экологических эквивалентов. Так, отвальная обработка, обеспечивая заделку в глубь почвы инфицированных септориозом, аскохито-зом и другими фитопатогенами растительных остатков, значительно (до 85%) снижает численность лугового мотылька, саранчовых, белянок и других фитофагов.
В последние десятилетия стремление к минимизации обработки почвы приобрело глобальный характер, и многие ав-
Вестник защиты растений, 2, 2007 торы рассматривают это как важнейшую тенденцию ее совершенствования. Однако при всех достоинствах безотвальных и плоскорезных обработок почвы их существенный недостаток заключается в нарастании засоренности посевов, особенно при повышенном увлажнении. Следовательно, переход на почвозащитные обработки неизбежно влечет повышение уровня применения гербицидов. В то же время «пестицидное сопровождение минимизации обработок почвы противоречит задачам их биологизации. Избыточное применение пестицидов подавляет мезофауну, в результате не достигается главная задача - биологическое саморыхление почвы» («О развитии аг-ротехнологий...», 2005).
Почвозащитная обработка без оборота пласта - безотвальная, поверхностная, нулевая - из-за минимального перераспределения растительных остатков и их умеренной гумификации уменьшает образование минеральных форм азота, а следовательно, и потери нитратов из корнеобитаемого слоя почвы. При этом обеспечивается повышение ее биоразнообразия и супрессивности в отношении возбудителей корневых гнилей и других фитопатогенов группы почвенных эквивалентов. При длительных поверхностных обработках на почвах с переуплотненным подпахотным слоем необходимо проводить периодическое, раз в несколько лет глубокое рыхление без оборота пласта; это не только улучшает водно-физические свойства почвы и уменьшает поверхностный сток, но и снижает поражение озимой пшеницы корневыми гни-лями и листовыми пятнистостями (Рекомендации..., 2006). Минимальные и нулевые обработки способствуют снижению испарения с поверхности почвы за счет уменьшения аэрации пахотного слоя, нарушения почвенных капилляров и мульчирующего эффекта растительных остатков при достаточном их количестве. Благодаря растительной мульче эффективнее используется конденсационная влага, а в южных районах из-за увеличения альбедо оптимизируется тепловой
Вестник защиты растений, 2, 2007 режим почвы за счет снижения ее дневной температуры («О развитии агротех-нологий...», 2005).
Основополагающую роль в защите от многих вредных организмов играет создание эффективного ложа для семян и срок сева пшеницы. Так, в условиях Новосибирской области при раннем посеве яровая пшеница меньше поражалась гельминтоспориозной корневой гнилью, чем позднего срока сева. В Южном регионе сроки сева дифференцируют для каждой агроклиматической зоны в зависимости от предшественника. Так, в центральной зоне Краснодарского края озимую пшеницу по колосовым предшественникам высевают не ранее, чем через 10-12 дней после наступления агротехнического срока сева, рекомендованного для этой зоны. Это уменьшает поражение посевов корневыми гнилями, повреждение злаковыми мухами и хлебной жужелицей (Рекомендации., 2006).
Срок посева оказывает существенное влияние и на поражение агроценозов яровой пшеницы аэрогенной грибной инфекцией: при раннем сроке сева растения как бы «уходят» от массового инфицирования бурой ржавчиной в наиболее уязвимые фазы онтогенеза «колошение -молочная спелость». Следовательно, в годы, благоприятные для развития ржавчины и других аэрогенных болезней, срок сева - один из существенных факторов оптимизации фитосанитарного состояния агроценоза.
При посеве должна быть обеспечена оптимальная норма высева семян, т.к. загущенные посевы сильнее поражаются корневыми гнилями, мучнистой росой, бактериозами, а изреженные - бурой ржавчиной, септориозом и вирозами, а также в большей степени засоряются.
Оптимальная глубина заделки семян пшеницы рыхлым слоем почвы при их локализации на твердом ложе определяется размером колеоптиля проростка конкретного сорта. При этом повышается полевая всхожесть, интенсифицируется стартовый ритм ростовых процессов проростков и всходов, увеличивается конкурентоспособность культуры в от-
ношении сорняков, возбудителей корневых гнилей и головневых заболеваний, внутристеблевых вредителей, хлебных блошек и других вредных организмов (Торопова, 2005).
Совмещение технологических операций, связанных с предпосевной обработкой почвы и посевом, способствует поддержанию биоразнообразия и сохранению полезной биоты агроценоза, а также лучшему развитию растений из-за оптимизации воздушного режима и физических свойств корнеобитаемого слоя почвы. Этот прием обеспечивает также более эффективное восстановление и поддержание почвенно-биохимических процессов, что благоприятно действует на культуру. Совмещение операций высокоэкологично, это эффективное средство защиты почвы от эрозии и уплотнения, влаго- и энергосбережения. Хотя при производстве озимых зерновых культур на Кубани прямые затраты на ТСМ составляют 4.5-4.9% от себестоимости зерновой продукции (Шевцов, 2003), однако в совокупной энергии оборотных фондов, расходуемых на производство озимой пшеницы, доля моторного топлива колеблется в пределах 22.7-43.9%, электроэнергии - 0.2-20.3% (Жученко, 2004).
Уборка урожая в ранние и сжатые сроки - залог его сохранения. Своевременная уборка яровой пшеницы снижает численность и вредоносность зерновой совки, ухудшает условия зимовки вредной черепашки, уменьшает количество падалицы (вследствие чего сокращается численность злаковых мух и тлей), снижает потери из-за полегания растений, поврежденных скрытостеблевыми вредителями (Танский и др., 2006). На всходах падалицы озимой пшеницы формируются первичные очаги инокулюма мучнистой росы, бурой ржавчины, септориоза, корневых гнилей, вирозов, бактериозов, злаковых мух, цикадок, хлебной жужелицы; с появлением всходов происходит переход вредных организмов с падалицы на посевы культуры (Рекомендации., 2006). При перезревании пшеницы или несвоевременном обмолоте скошенных валков зерно заражается альтернарио-
зом, фузариозом, листовыми пятнисто-стями, повышается засоренность поля сорными растениями. Не уничтоженные остатки урожая - благоприятный субстрат и резерватор многих фитофагов, возбудителей болезней и семян сорных растений (Танский и др., 2006). Важнейшая задача периода уборки - предотвращение рассева семян сорных растений по полю, создающего многолетний запас их в почве (Чулкина и др., 2000).
4.4. Система удобрения. Удобрение -базовый фактор интенсификации агро-технологий. Без внесения удобрений в большинстве природных зон невозможно получение удовлетворительных урожаев зерновых культур и их качественной продукции.
Органические удобрения - солома, растительные пожнивные остатки, сиде-раты, вермикомпосты - всегда способствуют повышению супрессивности почвы в отношении возбудителей корневых гнилей и других почвенных фитопатоге-нов. При этом послеуборочные растительные остатки (солома, полова) должны сдабриваться азотным удобрением, что ускоряет процесс их утилизации почвенными микроорганизмами. Аналогичное действие оказывает и органоми-неральное удобрение - продукт биологической конверсии побочной продукции и отходов растениеводства и/или животноводства, в котором оптимизированы баланс биофильных элементов и величина рН.
Дисбаланс элементов минерального питания растений и загущение агроцено-за зачастую индуцируют восприимчивость посевов к фитопатогенам и даже развитие эпифитотий. В условиях Южного региона прямой посев озимой пшеницы (при нулевой обработке почвы) предполагает обязательное внесение сбалансированного минерального удобрения, в противном случае усиливается поражение растений корневыми гнилями, ржавчиной и листовыми пятнистостями.
Недостаток азота на посевах озимой пшеницы после колосового предшественника усиливает поражение растений офиоболезной корневой гнилью. Сбалансированное внесение азота в аммонийной
Вестник защиты растений, 2, 2007 (но не в нитратной!) форме - важный фитосанитарный прием в борьбе с корневыми гнилями, фитонематодами, проволочниками, другими вредными организмами. В то же время, одностороннее использование азотных удобрений (особенно на фоне недостатка фосфора и калия) ослабляет защитные свойства растений, усиливает вредоносность фитофагов (вредной черепашки, тлей, пьявицы, трипсов), фитопатогенов (возбудителей церкоспореллеза, ржавчины, септориоза, мучнистой росы), отдельных видов сорняков - подмаренника, горчицы, гулявника (Рекомендации., 2006). При избыточном несбалансированном азотном питании усиливается поражение зерновых злаков корневыми гнилями вторичных корней и основания стебля растения; во влажные годы избыток азота приводит к полеганию посевов.
Фосфорные удобрения повышают выносливость яровой пшеницы к гельмин-тоспориозной корневой гнили, а избыток азотного удобрения действует в противоположном направлении, усиливая поражение фитопатогенами вторичной коры и основания стебля растения. Фосфорные и калийные удобрения снижают поражение пшеницы корневыми гнилями, ржавчиной, септориозом и повреждение скрытостеблевыми вредителями (Рекомендации..., 2006).
Сбалансированное применение минеральных макро- и микроудобрений с учетом фактического обеспечения почвы питательными элементами и данных листовой диагностики (Агроэкологиче-ская оценка., 2005), замена нитратных форм азота аммонийными индуцирует у пшеницы защитные реакции к широкому кругу фитопатогенов, а также к некоторым вредителям. Так, в аридных условиях Поволжья минеральные удобрения в любом сочетании снижают поврежден-ность яровой пшеницы хлебным пилильщиком, а внесение навоза, напротив, усиливает ее поврежденность скрыто-стеблевыми вредителями. Полные №в0К120Р90) и азотно-калийные (N1^120) минеральные удобрения снижают численность проволочников и по-
Вестник защиты растений, 2, 2007 врежденность ими всходов, а также их поврежденность озимой совкой и шведской мухой, что существенно (на 55%) повышает урожайность пшеницы. Для оптимизации сбалансированного минерального питания растений используют нормативный метод расчета норм и доз удобрений (Чулкина и др., 2000).
4.5. Комплексная система защиты -это основа фитосанитарных технологий, важнейшее, незаменимое звено агротех-нологии любой культуры. В системе защиты выделяется пять базовых блоков -превентивной, оперативной и экологичной защиты, мониторинговый и прогнозный. Первые три - это функциональные блоки защиты применительно к аг-роценозу (занятому культурой полю), севообороту (агроэкосистеме) или агроле-соландшафту (территории севооборота с примыкающими естественными угодьями). В отношении группы схожих по биологическим особенностям сортов функциональные блоки - это комплекс отдельных приемов (технологических операций) по сдерживанию, подавлению и/или элиминации вредных видов -представителей всех групп экологических эквивалентов.
4.5.1. Мониторинговый блок (с банком фитосанитарных данных) содержит информацию о результатах диагностики семян, посадочного материала, почвы и посевов, оформленных в виде фитопа-тологических почвенных картограмм, данные о порогах вредоносности сорняков, вредителей, фитопатогенов или их комплексов (Зубков и др., 2005), а также данные о предикторах эпифитотий и инвазий. Показано, в частности, что фито-патологическое картографирование полей с целью прогнозирования вредоносности гельминтоспориозной корневой гнили яровой пшеницы и последующая организация рациональных мер борьбы с ней являются фундаментом, на котором строится вся система защиты культуры от этого патогена (Чулкина и др., 2000). В условиях пересеченной местности начинать фитосанитарное обследование рекомендуется с посевов пшеницы, разме-
щенных на южных склонах и плакоре.
4.5.2. Прогнозный блок базируется на банке данных фитосанитарного мониторинга. При слабых уровнях развития вредных организмов ущерб культуре либо вообще не наносится (вследствие компенсаторных реакций растений), либо не может быть доказан статистически. В этом случае вмешательство в агроценоз не требуется, поскольку оно и экологически и экономически нецелесообразно. В рамках блока обеспечивается разработка многолетнего, сезонного и краткосрочного прогнозов. Руководствуясь последним, землепользователь прибегает к средствам оперативной защиты, либо принимает решение об отмене обработок. Зачастую, однако, из-за низкой оправдываемо-сти метеопрогнозов достоверность долгосрочных фитопатологических прогнозов в лучшем случае удовлетворительная.
4.5.3. Блок фундаментальной (превентивной) защиты включает агротехнические, карантинные, организационно-хозяйственные мероприятия и средства самозащиты агроценоза (устойчивые сорта, индукторы болезнеустойчивости и др.). Примеры реализации этого блока детально рассмотрены в работах (Чулки-на и др., 2000; Торопова, Пилипова, 2001. 2003; Агротехнический метод., 2002; То-ропова, 2005). Подчеркнем лишь важную роль посевов ловчих культур - эффективного средства локализованного привлечения фитофагов (с целью их последующего уничтожения) и аттрактивных культур -упреждающего резервата фитофагов и энтомофагов, когда последние обеспечивают элиминацию вредителя из агроценоза до превышения им уровня ЭПВ (Рекомендации ., 2006).
4.5.4. Блок экологизированной оперативной защиты - это арсенал пестицидов, биопрепаратов, биоагентов и иных средств борьбы с вредными организмами включая агротехнические приемы по уходу за посевами. При обоснованном применении на зерновых культурах фунгициды высокоэффективны (80-95%) против головни, корневых гнилей, плес-невения и листостеблевых инфекций,
обеспечивая сохранение урожая на уровне 5-10%. Это относится и к обработке посевов фунгицидами в период вегетации растений при эпифитотийном развитии фитопатогенов. Антигрибные биопрепараты (агат-25К, бактофит, псевдобакте-рин и др.) хотя и обеспечивают меньшую эффективность (40-60%), но их применение, сдерживая развитие болезней, позволяет сохранить урожай и обеспечить приемлемую рентабельность обработки. Наконец, индукторы болезнеустойчивости (альбит, иммуноцитофит, силк и др.) не только повышают сопротивляемость растений к патогенам и другим стрессорам, но также стимулируют продуктивность растений и улучшают качество зерна. Оригинальная стратегия обработки различными протравителями семян зерновых культур базируется на оценке их качества и степени инфицированности.
Е.Ю.Тороповой (2005) определен и обоснован биологический ПВ на уровне 15% инфицирования семян яровой пшеницы пропагулами гельминтоспориозной корневой гнили; при посеве такими семенами снижение зерновой продуктивности не превышает 5%. Показано, что протравливание семян пшеницы, инфицированных этим возбудителям, хотя и не повышает их качества до уровня здоровых, но обеспечивает существенное сохранение урожая. Автором определены условия, обеспечивающие высокую биологическую (до 89%) и хозяйственную (до 25%) эффективность современных протравителей семян зерновых культур.
Получение «нормативно чистой» продукции реализуется либо за счет отмены обработок (обеспечивая тем самым сбережение и поддержание биоразнообразия полезных организмов), либо применения малоопасных препаратов в умеренных дозах, либо использования альтернативных (химическим) средств защиты. В условиях Западной Сибири продемонстрировано (Торопова, 2005), что на посевах пшеницы в почве, свободной от инокулюма гельминтоспориозной корневой гнили или инфицированной ниже ПВ, формируются практически здоровые семена, не нуждающиеся в протравлива-
Вестник защиты растений, 2, 2007 нии. Напротив, на посевах, инфицированных выше ПВ, фитосанитарное состояние семенного материала превышает допустимые регламенты, вследствие чего снижаются полевая всхожесть и урожайность культуры (из-за развития болезни), а также качество зернопродук-ции. Применение фунгицидов в Западной Сибири для защиты яровой пшеницы от листостеблевой грибной инфекции экономически и экологически оправдано лишь при эпифитотийном развитии и потенциально высоком для региона урожае (>3 т/га), то есть наиболее продуктивных посевах.
4.6. Культивируемый сорт. Приоритет сорта в формировании урожая определяется уровнем его генетического потенциала продуктивности. Технология должна в максимальной степени способствовать реализации этого потенциала. Однако высокопродуктивные сорта редко обладают не только комплексной, но даже групповой устойчивостью к вредным организмам. Эти сорта, как правило, более позднеспелые, высоко требовательны к плодородию и увлажнению почвы. В то же время, скороспелые сорта хотя и являются менее продуктивными, но они, как правило, в меньшей степени подвержены негативному воздействию фи-топатогенов, фитофагов и сорняков. Необходимо практиковать специальные мероприятия - «мозаичное» размещение в севообороте сортов с разными генами устойчивости, для получения товарного зерна использовать особым образом подобранные «полисорта» (сортосмеси, ингредиенты которых различаются по устойчивости к фитопатогенам) и другие приемы. В противном случае изначально устойчивый сорт (вследствие «эволюционного танца» в патосистеме «патоген -хозяин») достаточно быстро утрачивает свою устойчивость к высоковирулентным расам фитопатогенов, а также абиотическим стрессорам (Жученко, 2004). Будучи эдификатором, сорт в агроэкосистеме может выступать и как средство элиминации инокулюма фитопатогенов, и как его накопитель.
В целом, районированные в России
Вестник защиты растений, 2, 2007 сорта зерновых культур слабо защищены от биотических и абиотических стрессоров - видов ржавчины, головни, вирусных заболеваний, а также засухи. Так, из 38 сортов озимой пшеницы селекции КНИИСХ, районированных в Южном регионе, только 12 не нуждаются в химической защите, поскольку обладают групповой устойчивостью к септориозу, мучнистой росе и трем видам ржавчины (Рекомендации., 2006). Применительно к сортам зерновых культур, различающимся по устойчивости к фитопатогенам, предлагается дифференцированная тактика их защиты. Утойчивые к фитопато-генам сорта не подлежат обработке фунгицидами. Для сдерживания болезней на их посевах рекомендуется использовать биопрепараты и индукторы болезнеустойчивости (Ашмарина, 2005). Инфицированные посевы толерантных сортов при вероятности превышения порога вредоносности (ПВ5%) предпочтительно обрабатывать антигрибными биопрепаратами и лишь в крайнем случае - фунгицидами. Посевы восприимчивых сортов в аналогичных ситуациях должны обрабатываться фунгицидами в рекомендованных дозах.
5. Ингредиенты базовых технологий.
Авторы доклада («О развитии агротех-нологий.», 2005) определяют базовые агротехнологии как совокупность взаимосвязанных технологических операций по возделыванию сельскохозяйственных культур (с заданными количественными, качественными характеристиками и технико-экономическими показателями), выполняемых в наиболее благоприятных для данной культуры экологических условиях в пределах природно-сельскохозяйственной провинции. Разработке базовых технологий должны предшествовать теоретическое обоснование и критический анализ региональных систем земледелия применительно к лучшим пахотным угодьям почвенно-географического региона. В процессе освоения базовые технологии подвергаются всесторонней производственной оценке с уче-
том социально-экономических, экологических и технологических аспектов, а также с позиций энергоресурсосбережения.
Впервые в России методология технологических решений, направленных на экологизацию и интенсификацию земледелия (применительно к зональным условиям Новосибирской области и группе различных сельскохозяйственных культур), была разработана коллективом СибНИИЗХим под руководством В.И. Кирюшина и А.Н. Власенко (Кирюшин и др., 2002). Разработка и широкая производственная апробация фитосанитарных технологий яровой пшеницы и других культур в условиях Западно-Сибирского региона осуществлялась учеными Новосибирского ГАУ во главе с В.А. Чулкиной (Торопова, 2005; Чулкина и соавт., в печати). Под руководством В.И. Кирюшина проектировались адаптивно-
ландшафтные системы и разрабатывались агротехнологии экономически значимых сельскохозяйственных культур для условий Московской, Владимирской, Ярославской, Воронежской, Тамбовской и Оренбургской областей (Агроэкологиче-ская оценка., 2005).
В процессе создания и апробации базовых агротехнологий и ФТ яровой пшеницы, других зерновых культур проводилась их агроэкологическая оценка, подбирались сорта с оптимальными параметрами, анализировались модели продукционного процесса, изучалась почвенно-агрохимическая характеристика пахотных угодий, обосновывалась система машин и орудий и разрабатывались агротехнические требования к ним. Применительно к конкретным хозяйствам эти данные обобщались в форме карт пригодности земель для возделывания отдельных сельскохозяйственных культур - агроэкологических карт (Агроэко-логическая оценка., 2005).
Параллельно отрабатывалась система подготовки и переподготовки специалистов-технологов, проектировались и осваивались адаптивно-ландшафтные системы и технологии («О развитии агро-технологий.», 2005). Разработанные и апробированные агротехнологии оформ-
36
ляются в федеральные и региональные регистры «Базовых технологий производства продукции растениеводства» -основу для регистров сельскохозяйственных машин.
Региональные регистры - это свод типизированных базовых технологий и технологических адаптеров (то есть набора технологических модулей, предназначенного для различных групп земель и условий производства), зарегистрированных и сертифицированных по итогам их производственной проверки. Пакет технологических адаптеров включает набор отдельных технологических операций, предназначенных для определенных уровней интенсификации производства и пахотных земель конкретной агроэколо-гической группы.
Разработка и освоение элементов экологичных базовых ФТ в условиях Западной Сибири по показателю оптимизации густоты продуктивного стеблестоя, их последующее адаптирование к условиям зерновых хозяйств лесостепи Новосибирской области и Алтайского края обеспечили повышение урожайности яровой пшеницы в среднем на 5.2 ц/га (или на 26.5%). Эти же адаптированные ФТ в сочетании с повышением физиологической устойчивости растений и индукцией су-прессивности почвы (внесением органического и сбалансированного минерального удобрения) позволили повысить урожайность и рентабельность производства зерна этой культуры в 2-3 раза (Торопова, 2005).
Хотя дальнейшие перспективы отечественного сельского хозяйства связаны с массовым освоением интенсивных технологий производства продукции растениеводства, производимая отечественная техника (в частности, опрыскиватели) для этой цели в основном не пригодна. Очевидно, распространение интенсивных агротехнологий к 2010 г. на 30-35% площади возделываемой пашни потребует не только ускорения создания новой отечественной техники («О развитии агротехнологий.», 2005), но и заблаговременное приобретение современных тракторов и машин у зарубежных фирм.
Вестник защиты растений, 2, 2007
6. Адаптирование технологий. Наиболее полные сведения о базовых технологиях производства пшеницы и других культур можно найти в работах (Чулки-на и др., 2001; Кирюшин и др., 2002; Аг-роэкологическая оценка., 2005; Торопо-ва, 2005; Романенко и др., 2005; Танский и др., 2006). В фундаментальном экологическом обосновании комплексной защиты растений (Чулкина и соавт., в печати) детально рассмотрены адаптированные (к региону западной и восточной Сибири - Новосибирской, Омской, Кемеровской и Курганской областей, Алтайского и Красноярского краев) ФТ производства основных экономически значимых сельскохозяйственных культур, возделываемых в России - зерновых, овощных, технических и кормовых. За цикл работ «Фитосанитарные технологии растениеводства Сибири», способствовавший получению повышенных урожаев зерновых культур в Новосибирской области в период 2000-2002 гг., коллектив его авторов во главе с В.А. Чулкиной отмечен Большой золотой медалью Сибирской ярмарки 2002 года. Научная новизна этих ФТ заключается в применении их элементов адресно и строго по периодам формирования основных элементов структуры урожая, что обеспечивает рациональную оптимизацию заданных параметры и, как следствие, - оптимальный урожай. Применительно к пшенице такими параметрами являются продуктивная кустистость, число зерен в колосе и масса 1000 зерен (Чулкина и др., 2000; 2001; Чулки-на, Соколов, 2006).
Экологически адаптированные технологии разрабатываются на основе базовой агротехники и технологических адаптеров применительно к конкретным природно-почвенным условиям субрегиона или его специфической локальной территории. Эти технологии учитывают особенности функционирования патоси-стем в конкретных агроэкологических условиях и реакцию районированных сортов на основные факторы, лимитирующие их продуктивность. В адаптированных ФТ используются, по возможности, малоопасные приемы снижения не-
Вестник защиты растений, 2, 2007 гативного действия вредных видов.
ФТ должны быть в максимальной степени гармонизированы с технологиями адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Поскольку агротехнологии имеют различный уровень интенсификации, целью комплексной защиты может быть либо подавление наиболее вредоносных фитопатогенов, фитофагов и сорняков (с учетом эволюционно-экологических стратегий и тактик их жизненного цикла), либо защита агроценоза (агроландшафта) и продуктов урожая от всего комплекса экономически значимых вредных видов, включая карантинные объекты.
Методы оценки технико-экономических показателей сельскохозяйственной техники и технологий детально рассмотрены в методическом руководстве (Агро-экологическая оценка., 2005). Главный ингредиент адаптированной технологии -технологические адаптеры. Они включают комплексные технологические операции, оформленные в виде календарно-фенологической последовательности (или плана фитосанитарных мероприятий), именуемые интегрированными технологическими картами (формы ИТК-1 -ИТК-4). В итоговой форме ИТК-5 систематизируются все статьи затрат, иллюстрируется структура себестоимости и планируемый уровень рентабельности. План фитосанитарных мероприятий включает аннотированные методики фи-тосанитарного мониторинга и решения, принимаемые на основе анализа фитоса-нитарного состояния агроценоза (с указанием конкретных марок используемых сельскохозяйственных машин, препаратов и т.д.). В этих планах обязательно указывается расход топливо-смазочных материалов (ТСМ) и других оборотных средств, а также денежных средств (руб/га), необходимых для реализации отдельных приемов, каждой технологической операции и ФТ в целом (Чулкина и др., в печати). Этими планами заказчик (землепользователь) руководствуется в повседневной работе.
Применительно к экономически значимым сельскохозяйственным культурам
внедрение адаптированных ФТ предполагают реализацию в растениеводстве таких базовых принципов, как: анализ в онтогенезе параметров и основных элементов структуры урожая; определение видового (расового) состава вредных организмов по группам экологических эквивалентов и выявление наиболее вредоносных; прогнозирование их вредоносности в зависимости от экоресурсов; разработка и (или) оптимизация комплексных систем защиты от вредных организмов по периодам формирования элементов структуры урожая; включение обязательных фитосанитарных мероприятий в структуру базовой агротехнологии и анализ обратных связей ее основных средообразующих факторов (см. выше). Разработка, апробация и внедрение базовых и адаптированных ФТ- актуальнейшая, приоритетная задача всероссийских, зональных. отраслевых институтов, других НИУ, а также аграрных университетов России.
7. Адаптация базовых фитосанитарных технологий в условиях хозяйств.
Базовые ФТ, чтобы быть востребованы производителем, должны быть адаптированы применительно к условиям конкретных хозяйств. Пока еще принципы адаптации остаются наименее разработанным звеном, что затрудняет освоение ФТ землепользователями.
Творческим коллективом НГАУ эти принципы отрабатывались на примере агроценозов яровой пшеницы в хозяйствах Новосибирской (ОАО «Преображен-ское», ЗАО «Республиканское») и Курганской (СПК «Заря») областей (Торопо-ва, 2005). Полученные результаты показали перспективность выбранного направления исследований (таблица). В 2003-2004 гг. в ОАО «Преображенское» Искитимского р-на Новосибирской области проведены исследования по 12 агро-ценозам яровой пшеницы, отличающимися фитосанитарным состоянием и технологией возделывания. Как оказалось, при одних и тех же почвенно-климатических и погодных условиях, а также материально-технической базе урожайность по агроценозам колебалась от 7.7 до 22.5
ц/га, а прибыль (при закупочной цене для пшеницы 3 класса 2 руб/кг) - от +2223 до -1120 руб/га. Как оказалось, при благоприятном фитосанитарном состоянии семян, почвы и посевов (показа-
Вестник защиты растений, 2, 2007 тели ниже ПВ), удовлетворительном агрохимическом состоянии почвы (по обеспеченности доступным N и высоким - по РК не прибегали к применению гербицидов и локальному внесению удобрений.
Эффективность различных фитосанитарных технологий в ОАО «Преображенское»
Сорта: Обская 14, Обская 14, Новосибирская 22,
Показатели 100 га 260 га 288 га
Фитосанитарное состояние агроценоза
Инфицированность семян Bipolaris вогокт1а'па%о 3 (ниже ПВ) 19 (выше ПВ) 11 (выше ПВ)
Заселенность почвы В.зогоМтапа, % 14 (ниже ПВ) 65 (выше ПВ) не учитывали
Развитие корневых гнилей, % 3.6 (ниже ПВ) 6.1 (выше ПВ) 7.2 (выше ПВ)
Запас семян сорняков, млн/га 1047 3422 не учитывали
Засоренность, экз/м2 20 (ниже ПВ) 55 (выше ПВ) 558 (выше ПВ)
Развитие септориоза, % 2.6 (ниже ПВ) 9.% (ПВ) не учитывали
Почвенно-агрохимическая характеристика
Гумус, % 6-8 6-8 6-8
Ы-Ы03, мг/кг 9.7 3.3 следы
Р2О5, мг/кг >200 >200 >150
К2О, мг/кг >180 >180 >180
Фитосанитарное состояние агроценоза
Инфицированность семян Bipolaris
эогоМтапа, % 3 (ниже ПВ) 19 (выше ПВ) 11 (выше ПВ)
Заселенность почвы В.зогоМтапа, % 14 (ниже ПВ) 65 (выше ПВ) не учитывали
Развитие корневых гнилей, % 3.6 (ниже ПВ) 6.1 (выше ПВ) 7.2 (выше ПВ)
Запас семян сорняков, млн/га 1047 3422 не учитывали
Засоренность, экз/м2 20 (ниже ПВ) 55 (выше ПВ) 558 (выше ПВ)
Развитие септориоза, % 2.6 (ниже ПВ) 9.% (ПВ) не учитывали
Почвенно-агрохимическая характеристика
Гумус, % 6-8 6-8 6-8
N-N03, мг/кг 9.7 3.3 следы
Р2О5, мг/кг >200 >200 >150
К2О, мг/кг >180 >180 >180
Элементы технологий
Предшественник мн. травы пшеница оз. рожь
Подготовка семян к посеву
(обогрев, протравливание) + + +
Предпосевная подготовка почвы + + +
Локальное внесение ^5Рц - + -
Прикатывание + + +
Срок сева 27-28 мая 26-28 мая 26-30 мая
Применение гербицида кросс - + -
Эффективность фитосанитарной технологии:
Количество колосьев/м2 468 455 405
Число зерен/колос 15.5 13.4 6.6
Масса 1000 зерен, г 40.3 31.9 31.2
Урожайность, ц/га
- биологическая 29.3 19.5 8.4
- хозяйственная 22.5 19.4 8.4
Содержание клейковины, % 24.0 24.0 не учитывали
Себестоимость зерна, руб/т 1003 1474 3454
Прибыль, руб/га 2243 939 -1120
Рентабельность, % 99.4 32.8 нет
Вестник защиты растений, 2, 2007
При этом формирование основных элементов урожая не ухудшилось и их параметры в засушливых условий 2003 г. оказались близкими к оптимальным показателям. Как показал анализ количественных параметров основных элементов структуры урожая, урожайность зерна при неблагоприятной фитосанитарной ситуации и анализируемой технологии (поле №2, 260 га) снизилась в результате ухудшения формирования преимущественно числа зерен в колосе (на 13.5%) и массы 1000 зерен (на 21%).
Очевидно, следовало более эффективно оптимизировать фитосанитарное состояние почвы, т.к. заселенность ее фи-топатогенами и засоренность в 3.3 и 3.7 раза превышали аналогичные показатели поля №1 (100 га). Развитие септориоза колоса отрицательно повлияло на налив зерна (снижение на 32%). Химическая прополка и РК-подкормки хотя и обеспечили рост урожая, но негативно повлияли на показатель его рентабельности. На поле с традиционной агротехникой (№3, 288 га) экстремальная фитосанитарная обстановка и дефицит азота обусловили формирование минимального и убыточного урожая пшеницы.
Напомним, что в 2006 г. средний урожай яровой пшеницы по Новосибирской области составил 12 ц/га. Следовательно, продолжает оставаться актуальным получение оптимального (по величине и рентабельности) ее урожая. В приводимом примере еще раз продемонстрировано, что урожайность яровой пшеницы обусловлена в первую очередь таким важнейшим средообразующим фактором, как фитосанитарный предшественник. Другие факторы хотя и способствуют ее росту, но ухудшают показатель рентабельности.
8. Бизнес-план и условия реализации технологий. Составлению бизнес-плана предшествует всесторонне обоснованный расчет договорной цены комплексных работ по внедрению ФТ в производство. Разработчик, рассчитывая рыночную договорную цену адаптированной ФТ (ее полную стоимость), должен объективно
39
оценить стоимость прямых производственных и интеллектуальных затрат, расходы на маркетинг и величину прибыли. После определения договорной цены разработчик составляет бизнес-план, стандартная структура которого (Гончаров, Каширский, 2005) предусматривает следующие разделы:
- резюме (содержит сведения о планируемой выручке, рентабельности, сроках окупаемости инвестиций, показателях улучшения качества продукции и социальных условий землепользователя);
- объекты бизнес-план;
- оценка рынка сбыта (сведения о потенциальных заказчиках и конкурентах);
- мероприятия по маркетингу ФТ
- производственные задачи (отражаются в плане обязательных фитосани-тарных мероприятий, технологических регламентах, технических условиях и прочей документации)
- организационные задачи, связанные с созданием производственной базы для реализации ФТ;
- финансовые задачи;
- учет риска (погодные, иные форс-мажорные обстоятельства).
Приложения к бизнес-плану могут также включать базовые блоки ФТ, показатели их эффективности, предик-торные характеристики вредных организмов (структура, численность, ПВ), технологические таблицы, блок-схемы, компьютерные программы и т.д.
Вследствие междисциплинарности и высокой наукоемкости современные адаптированные ФТ могут быть успешно внедрены в производство лишь при условии постоянного взаимодействия разработчика и сельхозтоваропроизводителя. При этом обязанность разработчиков заключается в том, чтобы непосредственно, в конкретных региональных и локальных условиях с учетом требований государственных технических регламентов консолидировать в адаптированные ФТ комплексные системы защиты отдельных культур - эффективные методы, приемы, препараты. Землепользователь, прежде чем сделать выбор в
40
пользу конкретной ФТ, должны объективно и всесторонне оценить их, основываясь на детальном знании почвенно-погодных условий, материально-технических и экономических возможностях своего хозяйства.
9. Оценка результативности технологий. Для этой цели используют, как минимум, следующие критерии:
- биологическая и хозяйственная эффективность (рассчитывается в натуральных и относительных показателях),
- экологичность - «токсическая» нагрузка, параметры «нормативно чистого» урожая, его инфицированность (и засоренность) вредными организмами и др.,
- уровень рентабельности,
- биоэнергетическая эффективность -величина аккумулированной энергии в урожае, удельные энергозатраты, коэффициент энергетической эффективности отдельных технологических операций и агротехнологии в целом,
- удельные трудозатраты - рассчитываются на единицу продукции и/или площади посева.
Последовательность разработки комплексных систем защиты применительно к адаптированным ФТ (на примере производства яровой пшеницы в условиях Западной Сибири и Алтайского края) нами недавно обсуждалась (Торопова, 2005; Чулкина, Соколов, 2006; Соколов, Чулкина, 2006). Еще раз подчеркнем, что по итогам многолетнего внедрения адаптированных ФТ на рыночной основе в условиях Западно-Сибирского региона (на общей площади около 1.5 млн га с экономическим эффектом свыше 800 млн рублей) обеспечено стабильное улучшение количественных и качественных показателей конечного продукта - зерна пшеницы: резкое увеличение его производства и снижение себестоимости, повышение рентабельности зернового хозяйства, увеличение коэффициента энергетической эффективности и, что немаловажно, улучшение экологической ситуации вследствие сокращения масштабов использования отдельных групп пес-
Вестник защиты растений, 2, 2007
тицидов.
Как свидетельствует опыт, выполнение исследований по адаптированию ФТ и их практической реализации под силу лишь большим научным коллективам, объединяющим специалистов разного профиля. Этот продукт создается многолетними усилиями творческих коллективов ученых и высококвалифицированных специалистов - селекционеров, земледе-лов, растениеводов, иммунологов, фито-патологов, микробиологов, энтомологов, гербологов, фитотоксикологов, инженеров, агроэкологов и других. Эти коллективы должны иметь необходимое научно-техническое обеспечение, располагать современными приборами, оборудованием, транспортными средствами и прочее. В качестве разработчиков адаптированных технологий уже выступают (и очевидно будут выступать в будущем) региональные и отраслевые НИУ, аграрные университеты, региональные и областные СтаЗР, фирмы-производители пестицидов, частные проектные бюро, информационно-консультативные центры.
10. Социально-экономические условия реализации технологий. Для формирования рынка технологий и проектов землеустройства, их технического и производственно-ресурсного обеспечения необходима емкая финансовая поддержка государства и частных инвесторов. На начальном этапе внедрения технологий именно государство должно обеспечить приоритетную поддержку товаропроизводителей, осваивающих интенсивные технологии в соответствии с разработанными проектами. Такая стартовая поддержка может включать различные рычаги: льготные цены на определенные производственные ресурсы (семена высших репродукций, новые машины и оборудование, средства химизации, топливо-смазочные материалы и др.), адресные субсидии и льготные кредиты, выгодные условия лизинга сельскохозяйственной техники и т.д. Получатели субсидий должны отчитываться перед органами исполнительной власти субъектов РФ документами, подтверждающими освое-
Вестник защиты растений, 2, 2007 ние передовых современных агротехно-логий («О развитии агротехнологий..., 2005).
Полагаем, что финансовое обеспечение работ по созданию базовых агротех-нологий должно осуществляться в рамках государственного заказа (проекта) зональным головным НИУ сельскохозяй-
ственного профиля, адаптированных технологий - поименованными выше (п.8) исполнителями в рамках прямым хозяйственных договоров с землепользователями различных форм хозяйствования или с заинтересованными частными структурами (например, с химическими компаниями).
Современные базовые и адаптированные фитосанитарные технологии производства и сохранения урожая экономически значимых сельскохозяйственных культур - это инновационный, наукоемкий продукт, появившийся в последние годы в отдельных регионах аграрного рынка нашей страны. Разработанные современные фитосанитарные технологии, адаптированные к биоклиматическому потенциалу Западной Сибири, служат реальной предпосылкой для радикального оздоровления почвы, семян, посадочного материала и агроценозов, а, следовательно, превращения ее в регион России по экологичному, рентабельному производству зерновой и другой сельскохозяйственной продукции, конкурентоспособной на внутреннем и внешнем рынках.
Практической разработке и реализации фитосанитарных технологий будет в значительной степени способствовать введение курсов обучения современным экологичным технологиям в сельскохозяйственных вузах России. Основой подобных курсов может служить разработанный в Новосибирском госагроунивер-ситете комплекс учебных пособий по фи-тосанитарной оптимизации возделывания более 30 сельскохозяйственных культур (Чулкина и др., 2001; 2003; 2006).
Основываясь на результатах многолетних фундаментально-прикладных исследований (Чулкина и др., 2003; Торопо-ва, 2005), сформулируем последовательность и основные системно-экологические и организационно-экономические принципы адаптирования ФТ различных сельскохозяйственных культур. Для этого необходимо:
во-первых, определить с учетом пла-
нируемой урожайности культуры (по природно-почвенным зонам, хозяйствам, отдельным полям) количественные параметры основных элементов, обеспечивающих формирования структуры ее урожая (для пшеницы - густота продуктивного стеблестоя, число зерен в колосе и масса 1000 зерен);
во-вторых, выяснить видовой (при необходимости и расовый) состав фитопа-тогенов, а также фитофагов и сорняков по группам экологических эквивалентов, нарушающих формирование структуры урожая конкретного сорта и достоверно снижающих его продуктивность;
в-третьих, разработать по периодам формирования элементов структуры урожая отдельные технологические адаптеры ФТ (базируясь на локальных природных средообразующих факторах, используя преимущественно агротехнические и иные нехимические методы и приемы арсенала комплексной защиты растений), рассчитать их гектарную стоимость, составить перечень календар-но-фенологической последовательности их реализации;
в-четвертых, апробировать экологически малоопасную ФТ и после коррекции интегрировать ее в структуру общей технологии, адаптированной к локальным биоклиматическим условиям.
Императивное условие успешного внедрения ФТ - это их патентование. В отсутствие патентов разработчики технологий лишаются права получения роялти, а производство - квалифицированного авторского надзора и за их адаптацией (к локальным условиям конкретных агроэкосистем) и реализацией.
Комплексный характер адаптированных фитосанитарных технологий, необ-
ходимость участия в их разработке разнопрофильных специалистов высшей квалификации, значительные объемы использования продукции информационных технологиям (в ближайшем будущем - ГИС-технологий) - все эти факторы несомненно облегчат в обозримом будущем переход к высоким, или точным технологии. Несомненно, что широкое внедрение технологической интенсификации земледелия и ее успешная реализация в основных сельскохозяйственных регионах страны уже в ближайшем будущем позволят: 1) существенно расширить производство зерна и других культур, радикально повысить их качество, снизить себестоимость и удельные энергозатраты; 2) повысить занятость сельского населения, профессиональный уровень землепользователей и стабилизировать социально-экономическую обстановку на селе.
Итак, недооценка директивными органами страны современных наукоемких адаптивно-ландшафтных систем земледелия, создаваемых на их основе агро-технологий и фитосанитарных технологий во многом обусловили хроническое отставание России от большинства мировых товаропроизводителей зерна и дру-
Вестник защиты растений, 2, 2007 гих важных продуктов растениеводства, что в дальнейшем недопустимо. В то же время, как свидетельствует отечественный опыт, повышение продуктивности отечественного растениеводства и технологическая модернизация агросферы России напрямую связаны с переводом отрасли на современные агропромышленные технологии. Этому, а также модернизации производственной базы АПК должен в значительной степени способствовать приоритетный национальный Проект «Развитие агропромышленного комплекса». В его реализации чрезвычайно важна роль не только ученых-аграрников, но и региональной администрации, поскольку «...там, где проводится активная политика по поддержке сельскохозяйственной отрасли, там и есть результат. Там, где ждут только решений со стороны федерального центра, там и такая поддержка эффективно не сработает. Нужна активная позиция регионов Российской Федерации» (из речи В.В.Путина на Совещании по актуальным проблемам сельского хозяйства и роли современных технологий в устойчивом развитии АПК, Ижевск, июнь - 2006 г.).
Агротехнический метод защиты растений от вредных организмов. Материалы научн конференции Кубанского ГАУ, Краснодар, 2002.
Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методическое руководство, М., ФГНУ «Росинформагротех», 2005, 784 с.
Ашмарина Л.Ф. Совершенствование защиты зерновых культур от болезней и вредителей в Западной Сибири. Атореф. докт. дисс., Новосибирск, 2005, 42 с.
Гончаров Н.Р., Каширский О.П. Методические рекомендации по маркетинговой проработке научных разработок. / Фитосанитарное оздоровление экосистем. 2-й Всерос. съезд по защите растений, 2, СПб., 2005, с.472-474.
Гордеев А.В., Клещенко А.Д., Черняков Б.А., Сиротенко О.Д. Биоклиматический потенциал России: теория и практика. М., 2006, 512 с.
Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практи-
ка). М., 2004, 1109 с.
Зубков А.Ф., Шпанев А.М., Жуков В.Н. Комплексная вредоносность сорняков, вредителей и болезней культур полевого севооборота Юго-Востока ЦЧП России. СПб., ВИЗР, 2005, 72 с.
Кирюшин В.И., Власенко А.Н., Каличкин В.К. и др. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Новосибирской области. Новосибирск, 2002, 388 с.
Комков Р.Д. Влияние продолжительности хранения семян озимой пшеницы на их ин-фицированность возбудителями корневых гнилей. /Агро XXI, 1-6, 2004/2005, с.40-41.
О развитии агротехнологий и формировании государственной технологической политики в сельском хозяйстве. Иванов А.Л., Ки-рюшин В.И., Краснощеков Н.В., Лачуга Ю.Ф. и др. М., ФГНУ «Росинформагротех», 2005, 116 с.
Пианка Э. Эволюционная экология. М., Мир, 1981, 400 с.
Рекомендации по комплексной защите сельскохозяйственных культур от вредите-
Вестник защиты растений, 2, 2007 лей, болезней и сорной растительности в Краснодарском крае на 2006-2012 гг. Краснодар, ФГТ СТАЗР, 2006, 198 с.
Романенко А.А., Беспалова Л.А., Кудряшов И.Н., Аблова И.Б. Новая сортовая политика и сортовая агротехника озимой пшеницы. Краснодар, КНИИСХ, 2005, 224 с.
Соколов М.С., Чулкина В.А. Роль и место фитосанитарных технологий в рыночных условиях. Материалы международной науч.-практич. конференции «Технологии создания биологических средств защиты растений на основе энтомофагов, энтомопатогенов, микробов-антагонистов и применение их в открытом и закрытом грунтах," 20-22 сент. 2006 г., Краснодар, ВНИИБЗР, 2006.
Танский В.И., Долженко В.И., Гончаров Н.Р., Ишкова Т.И. Защита яровой пшеницы от вредителей, болезней и сорных растений (Справочно-методическое руководство). СПб., ВИЗР, 2006, 72 с.
Торопова Е.Ю. Экологические основы защиты растений от болезней в Сибири. Новосибирск, НГАУ, 2005, 371 с.
Торопова Е.Ю., Пилипова Ю.В. Агротехнический метод защиты растений. Метод. ука-
зания, Новосибирск, 2001, 22 с.
Торопова Е.Ю., Пилипова Ю.В. Агротехнический метод защиты растений. Метод. указания, Новосибирск, 2003, 16 с.
Чулкина В.А., Торопова Е.Ю., Чулкин Ю.И., Стецов Г.Я. Агротехнический метод защиты растений (экологически безопасная защита растений). Учебное пособие. М., 2000, 336 с.
Чулкина В.А., Медведчиков В.М., Торопова Е.Ю., Стецов Г.Я. Фитосанитарная оптимизация растениеводства в Сибири. Учебное пособие, 1, Зерновые культуры, Новосибирск, 2001, 136 с.
Чулкина В.А., Торопова Е.Ю., Медведчи-ков В.М. и др. Современные экологически безопасные системы фитосанитарной оптимизации растениеводства в Сибири (теория, методология, практика). Новосибирск, 2003, 116 с.
Чулкина В.А., Соколов М.С. Опыт защиты растений в условиях рынка. /Защ. и карантин раст., 10, 2006, с.12-15.
Чулкина В.А., Торопова Е.Ю., Стецов Г.Я. Экологические основы интегрированной защиты растений. М, 2007, 568 с.
Шевцов В.В. И производство зерновых должно быть эффективным. /Агро XXI, 2003, № 1-6, с.133-135.
GENERAL PRINCIPLES OF DEVELOPMENT AND REALIZATION OF PHYTOSANITARY TECHNOLOGIES M.S.Sokolov, E.Yu.Toropova, V.A.Chulkina The conceptual, ecological, agronomical and social-economic aspects related to scientific substantiation, development, adaptation and introduction of modern intensive (basic and adapted) phytosanitary technologies (PT) in agriculture are considered. The main purposes and research-and-practical tasks at PT realization are formulated from positions of the system-ecological concept; the basic habitat-constituent technogenic factors of agricultural landscape are discussed, allowing optimizing phytosanitary conditions in grain cereal cenoses. Components of the basic technologies, main principles of their adaptation to specific regional conditions, estimation criteria of PT productivity, and also results of long-term experience of their introduction and realization by grain growing farms of Western Siberia are analysed.
