CC BY
88
Оценка потенциала фитосанитарии в зерновом производстве России
(методика оценки и показатели)
В.А. ЗАХАРЕНКО, академик РАСХН
Россия - страна с высоким потенциалом зернового производства. Природные условия позволяют эффективно выращивать как колосовые (пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале), так и неколосовые (кукуруза, рис, просо, гречиха) культуры. В структуре посевных площадей группа зерновых занимает первое место (40,23 млн га, или 57,1 % от общей уборочной площади 70,45 млн га) [5]. При этом уровень технологии возделывания этой группы в значительной степени определяет уровень общего земледелия и растениеводства. Лидируют зерновые и по объему валовой продукции (85 тыс. т зерновых единиц из общего объема продукции растениеводства 244 млн т з. ед.).
Однако возможности зернового производства в период реформирования аграрного сектора страны после распада Союза реализуются не в полной мере как по площадям посева, так и по валовым сборам. По указанным параметрам Россия в 2006-2010 гг. уступала дореформенному уровню (1986-1990 гг.). За 20-летний период реформирования, как показывает индек-совый метод анализа [2], производство зерна сократилось на 18,7 % из-за уменьшения площадей под зерновыми культурами на 36,3 % (табл. 1). При этом более плодородные почвы на оставшейся после выхода из оборота пашни, засеваемой зерновыми, не восполняют потери урожая даже при увеличении урожайности (на 27,7 %) по сравнению с дореформенным периодом.
Основной причиной сокращения производства зерна является крайне низкий уровень культуры земледелия, обусловленный неблагоприятным фитосанитарным состоянием агроэкосистем, сложившимся в связи с развитием многоукладного раздробленного аграрного сектора страны с частной собственностью на землю, с недостаточным вниманием государства к решению экономических вопросов в агропромышленном комплексе.
Ценовые диспропорции на сельскохозяйственную продукцию и продукцию промышленных отраслей, обеспечивающих аграрный сектор материально-техническими ресурсами, недостаточная государственная поддержка аграрного сектора не позволяют вести
высокопродуктивное культурное земледелие, сделать рентабельным производство продукции растениеводства. Площади земель с низкой продуктивностью и убыточным производством выводятся из оборота засеваемой пашни в разряд бросовых, зарастающих сорной растительностью, превращаются в резервации вредных организмов.
В общем объеме сокращенных посевных площадей в стране (42,9 млн га) за годы реформирования посевы зерновых культур уменьшились на 19,5 млн га (ежегодно теряется в среднем 1 млн га).
При сложившемся низком уровне фитосанитарного состояния агроэкосистем и культуры земледелия на 77 % сельскохозяйственных угодий, 80 % пашни и 70 % посевных площадей существует реальная опасность снижения продуктивности агроценозов, в первую очередь на полях без должной защиты растений от вредных организмов.
Неблагоприятное фитосанитарное состояние агроэкосистем сдерживает решение задач развития растениеводства и зернового производства в перспективе до 2020 г., достижения производства зерна допред-реформенного уровня (104,3 млн т в 1986-1990 гг.) и планируемого уровня (115 млн т к 2020 г.).
Для анализа потенциала фитосанитарии (возможного максимального уровня предотвращения потерь урожая при полном подавлении вредных организмов в агроэкосистемах) была использована оригинальная методика, разработанная нами с учетом ранее применяемой методики [2] и новых подходов, принятых ФАО ООН [6]. Анализ проводился на основе показателей фитосанитарного состояния зерновых культур по
Таблица 1
Динамика производства зерна в Российской Федерации
19861990 гг. 20062010 гг. Индексы (соотношение 2006-2010/ 1986-1990)
Валовой сбор (млн т) 104,3 84,778 0,8128
Площадь (млн га) 63,212 40,230 0,6364
Урожайность (т/га) 1,650 2,107 1,2772
2 Защита и карантин растений № 10, 2013
обобщенным данным фитосанитарного мониторинга агроэкосистем [4], а также на основе данных Рос-сельхозакадемии и МСХ РФ по состоянию на 20062010 гг. В качестве исходных приняты статистические показатели площадей, урожайности и валовых сборов сельскохозяйственных культур [5]; показатели площадей сельскохозяйственных культур с разными уровнями распространения вредных организмов по 3-балльной шкале (высокий, средний и низкий) и площадей, обрабатываемых средствами защиты растений по группам вредных организмов (вредители, возбудители болезней, сорняки). Анализ фитосанитарного потенциала проводился в целом по стране, суммарно по зерновым культурам.
Потенциал фитосанитарии в зерновом производстве характеризуется потерями урожая от отдельных групп и суммарно от комплекса вредных организмов с учетом данных потерь урожая на основании результатов полевых опытов [3, 4].
Предотвращаемые потери (сохраняемый урожай) определяются по фактическим показателям площадей зерновых культур и опытным данным о сохраняемом урожае на гектаре уборочной площади при подавлении вредных организмов используемыми средствами защиты растений. Фактические потери (возможный недополученный урожай) представляют разницу потенциального и фактического урожая, выращенного и убранного в стране (по статистическим данным).
Методикой предусмотрена поэтапная оценка потенциального урожая зерновых культур и урожая без проведения защитных мероприятий, а также потенциальных, фактических и предотвращаемых потерь урожая от групп и комплекса вредных организмов.
На первом этапе определяют комплексные потенциальные потери урожая по культуре (группе культур) на основании показателей групповых потенциальных потерь урожая зерновых культур на 1 га уборочной площади и на всей уборочной площади для трех анализируемых групп вредных организмов. Потери рассчитываются методом средневзвешенных показателей в процентах от потенциального урожая (по опытным данным) при трех уровнях (в баллах) распространения групп вредных организмов, взвешенных по фактически убранным площадям зерновых культур с соответственными тремя уровнями распространения групп вредных организмов, в % к общей уборочной площади.
На втором этапе определяют показатели предотвращенных потерь урожая за счет защитных мероприятий. Определение проводится на основании разработанного нами и применявшегося ранее приема средневзве-
шенных показателей площадей, обрабатываемых пестицидами, с тремя уровнями распространения вредных организмов, в % к общей обрабатываемой площади и соответствующих показателей предотвращаемых потерь урожая (сохраняемого урожая в результате защитных мероприятий), в % к потенциальному урожаю. Показатели рассчитываются, как и в случае с показателями потенциальных потерь урожая, по опытным данным, на основании показателей урожая, сохраненного в результате защитных мероприятий. При этом учитывается эффективность подавления вредных организмов (по нашим обобщенным данным, для современного ассортимента средств защиты растений показатель эффективности подавления вредных организмов находится на уровне 80 % от показателя потенциальных потерь урожая). Это позволяет использовать опытные данные о потенциальных потерях урожая для показателей сохраняемого урожая, соответствующие 80 % от потенциальных потерь урожая в расчете на единицу площади (на 1 га), а соответственно и опытные данные эффективности средств защиты растений при оценке потенциального урожая.
Показатели фактических потерь урожая характеризуются разницей между показателем потенциального урожая и фактически полученного в относительных показателях, в % к потенциальному урожаю, принимаемому за 100 %.
На третьем этапе проводится определение потенциального урожая на основании статистических показателей за исследуемые годы, фактического урожая (с 1 га) и валового сбора на всей убранной площади, оцениваемого как 100 %; потерь урожая без проведения защитных мероприятий - разницы между фактическим урожаем и сохраненным за счет защитных мероприятий (по опытным данным, в %); фактических (не предотвращенных) потерь урожая - разницы между потенциальным урожаем и урожаем без защитных мероприятий (по опытным данным, в %).
На четвертом этапе рассчитываются показатели потенциального урожая, потенциальных потерь, сохраняемого урожая в результате защитных мероприятий, в натуральных показателях с учетом статистических данных урожайности и валового сбора урожая в 20062010 гг., а также показателей потенциальных, фактических потерь урожая и сохраняемого урожая (в % к потенциальному урожаю).
На пятом этапе определяются эффективность защитных мероприятий как отношение сохраненного урожая (предотвращенных потерь урожая) к потенциальным потерям, возможности увеличения урожая в результате сокращения его фактических потерь.
Потенциальные, фактические и предотвращенные потери урожая в относительных показателях (в % к потенциальному урожаю)
Представленные методические материалы характеризуют оригинальную методику, учитывающую отдельные методы, используемые ФАО ООН и немецкими учеными [6]. Оригинальность подхода связана с методами определения показателей потерь урожая (в % к потенциальному урожаю, принимаемому за 100 %).
Для оценки потенциальной опасности комплексных потерь урожая от трех групп вредных организмов (вредители, возбудители болезней, сорняки) в натуральных показателях за 2006-2010 гг., использовали статистические данные о площадях уборки зерновых культур, распространения на посевах групп вредных организмов и их опасности по уровню потерь урожая.
При расчетах относительных показателей распространения вредных организмов, определяющих фитосанитарное состояние зерновых культур на всей площади (100 % - уборочная площадь), оценивали % распространения по каждой группе вредных организмов. При этом площади с тремя уровнями распространения вредных организмов по каждой из трех групп также определялись в % к общей уборочной площади, принятой за 100 %.
Опасность потерь урожая зерновых культур от вредных организмов определялась по опытным данным для каждой из трех групп (в баллах). Площади с низким уровнем распространения характеризуются 1 баллом (от нулевого до среднего уровня); средним - 2 баллами и высоким - 3 баллами (табл. 2).
На основании опытных данных по каждой группе определен средневзвешенный показатель потерь урожая на единицу учитываемой уборочной площади в % к потенциальному урожаю.
Суммирование средневзвешенных показателей групповых потерь урожая, которые по опытным данным для зерновых культур по вредителям (Пв) составляют [(8 ■ 50) + (15 ■ 30) + (23 ■ 20)]/100 = 13,1 %; по болезням (Пб) [(6 ■ 40) + (12 ■ 30) + (18 ■ 30)/100 = 11,4 %; по сорнякам (Пс) [(9 ■ 30) + (19 ■ 40) + (25 ■ 30)]/100 = 17,8 %, и
Таблица 2
Площади распространения вредных организмов и потери урожая зерновых от их вредоносности (%)
Вредный объект Потери урожая при разном уровне распространения вредных организмов (данные полевых опытов) Площади распространения вредных организмов (данные фитомониторинга)
низ- кий сред- ний высо- кий низ- кий сред- ний высо- кий
Вредители 8 15 23 50 30 20
Болезни 6 12 18 40 30 30
Сорняки 9 19 25 30 40 30
характеризует величину показателя комплексных потерь урожая, оцениваемого (Пк) = 42,3 %, где Пв - потери урожая по опытным данным от вредителей, Пб - соответственно от болезней, Пс - от сорных растений, Пк - комплексные потери от трех групп вредных организмов.
Общий новый показатель трансформированных комплексных потерь урожая (в % к единому показателю потенциального урожая) от учитываемых трех групп вредных организмов определяли на основании приема, используемого в методике ФАО ООН и в монографии [6]. Потенциальные комплексные потери в этом случае рассчитывались как разница между потенциальным урожаем, равным 100 %, и произведением разниц между 100 % и средневзвешенными потерями по опытным данным для каждой группы вредных организмов по формуле:
Пт = 100 - [(100 - Пв) ■ (100 - Пб) ■ (100 - Пс)/10000], где Пт - общий показатель трансформированных комплексных потенциальных потерь урожая в % к общему потенциальному урожаю, рассчитанный по групповым опытным данным.
По результатам расчетов определяются потенциальные трансформированные комплексные потери (суммарные для трех групп вредных организмов) в % к потенциальному урожаю, суммарно равному для всех групп вредных организмов 100 %. В среднем за 20062010 гг. они составили 36,7 % (Пт =100 % - [(100 % -
17,8 %) ■ (100 % - 13,1 %) ■ (100 % - 11,4 %)/10000] = 36,7114 %).
Потенциальные трансформированные групповые потери урожая от отдельных трех групп вредных организмов соответственно в % к потенциальному урожаю в агроэкосистемах зерновых культур, рассчитываются по уравнению:
Птв = Пв ■ (Пт/Пк),
Птб = Пб ■ (Пт/Пк),
Птс = Пс ■ (Пт/Пк),
где Птв, Птб, Птс - соответственно расчетные показатели трансформированных потерь урожая (по обобщенным данным опытов) от вредителей, возбудителей болезней и сорняков по конкретной культуре (в данном случае по зерновым).
Расчетные трансформированные групповые потери (от вредителей, возбудителей болезней и сорняков) в % к потенциальному урожаю составили:
Птв = 13,1 ■ (36,7/42,3) = 11,3693 %;
Птб = 11,4 ■ (36,7/42,3) = 9,8939 % и Птс = 17,8 ■ (36,7/42,3) = 15,4483 %; суммарно Пт = 36,7114 %.
Сохраненный урожай в % к потенциальному урожаю рассчитывается по группам применяемых пестицидов
Таблица 3
Объемы защитных мероприятий и сохраненного урожая на зерновых культурах (в среднем за 2006-2010 гг.)
Обработано (тыс. га)
инсектициды фунгициды гербициды всего
Площадь обработок пестицидами (тыс. га) 10650 8215 27200 46065
Площадь обработок пестицидами, к общей обработанной (доли) 0,231195 0,178335 0,59047 1
Сохраненный урожай при подавлении 80 % вредных организмов (% от потенциального урожая) 9,09540 7,91508 12,35864
Средневзвешенный процент сохраненного урожая на площади обработки (% от потенциального урожая) 2,102811 1,411536 7,297406 10,81175
против соответствующих вредных организмов с учетом обрабатываемых площадей и показателей сохраненного урожая в % к потенциальному за 2006-2010 гг в среднем ежегодно (табл. 3).
На 46065 тыс. га зерновых культур, обработанных пестицидами, средневзвешенные показатели сохраняемого урожая (предотвращаемые потери, Пп) составили 10,81175 %, округленно 10,8 %, при общих потенциальных потерях (Пт) 36,71140 %, округленно 36,7 %.
Не предотвращенные потери урожая от трех групп вредных организмов (Пн) (фактические потери), характеризуются разницей между потенциальными (Пт) и предотвращенными (Пп) потерями урожая. Как видно из таблицы 4, суммарные потенциальные потери (при отсутствии защитных мероприятий) составили 36,7 %; предотвращенные в результате защитных ме-
Таблица 4
Урожай, сохраненный за счет защитных мероприятий от комплекса вредных организмов (% от потенциального) (в среднем за 2006-2010 гг.)
Потери урожая Вредители Болезни Сорняки Всего
Потенциальные 11,3693 9,8939 15,4483 36,7114
Предотвращенные (сохраненный урожай) 2,1028 1,4115 7,2974 10,8117
Фактические (не предотвращенные) потери 9,2665 8,4824 8,1509 25,8998
роприятий - 10,8 %. Фактические (не предотвращенные) потери при существующей низкой культуре земледелия и недостаточной защите растений равны
25,9 % от потенциального урожая.
Потенциальный урожай и урожай без проведения защитных мероприятий в натуральных показателях
В соответствии с последующими этапами анализа проводится оценка натуральных показателей фитосанитарного состояния агроэкосистем, уровня потерь урожая и эффективности защиты урожая от неблагоприятных биотических факторов, связанных с распространением вредных организмов.
Исходные относительные показатели для расчетов потенциального урожая в натуральных показателях при среднем статистическом показателе урожайности и валовых сборах зерновых культур представлены соответственно на 1 га и на учитываемую площадь.
Показатели на 1 га
Потенциальная урожайность на посевах, свободных от вредных организмов (Уо), рассчитана исходя из показателя фактического урожая (по статистическим данным (Уф)) и показателей комплексных (суммарных групповых) не предотвращенных потерь (Пн):
Уо = Уф ■ 100 %/[(100 % - Пн)] = 2,108 т/га ■ 100 % / [(100 % - 25,8998 %) = 2,84480 т/га Урожайность без защитных мероприятий (Убз, т/га) определяется по уравнению:
Убз = Уо ■ [(100 % - Пт)] = 2,84480 т/га ■
[(100 % - 36,71140 %) = 1,80043 т/га.
Показатели на уборочную площадь Фактический валовой сбор (Вф) по статистическим данным за 2006-2010 гг. при фактической урожайности (Уф) 2,108 т/га на уборочной площади зерновых культур (Плф) 40,230 млн га равен:
Вф = Уф ■ Плф = 2,108 т/га ■ 40,230 млн га =
84,778 млн т
Потенциальный валовой сбор зерна (Вп) (расчетный показатель) равен:
Вп = Уо ■ Плф = 2,84480 т/га ■ 40,230 млн га =
114,447 млн т
Валовой сбор зерна без защитных мероприятий (Вбз) (расчетный показатель) равен:
Вбз = Уо ■ Плф = 1,80043 т/га ■ 40,230 млн га =
72,431 млн т
Потенциальные потери урожая, сохраненный урожай (предотвращенные потери) и фактические (не предотвращенные) потери урожая определяются соответственно на основании рассчитанных удельных натуральных (абсолютных) показателей на единицу площади (1 га) и на всю уборочную площадь 40,230 млн га. Показатели на 1 га
Потенциальные потери урожая (Пп) представляют
разницу потенциального урожая (Уо) и урожая без защиты растений:
Пп = Уо - Убз = 2,84480 т/га - 1,80043 т/га =
1,04437 т/га
Предотвращенные потери (сохраненный, защищенный урожай) (Пз) представляют разницу фактического урожая (Уф) и урожая без защиты растений:
Пз = Уф - Убз = 2,108 т/га - 1,80043 т/га =
0,30757 т/га
Не предотвращенные фактические потери (Пн) представляют разницу потенциального урожая (Уо) и фактического (Уф):
Пн = Уо - Уф = 2,84480 т/га - 2,108 т/га = 0,73680 т/га
Показатели на уборочную площадь
Валовые потенциальные потери (Впп) представляют
Эффективность защитных меропри
Эффективность защитных мероприятий определяется отношением сохраняемого урожая в результате химической защиты растений от вредителей, болезней и сорняков к потенциальным потерям урожая. Ежегодно в среднем потенциальные потери зерна составляют
42,015 млн т, за счет применения пестицидов сохраняется 12,357 млн т.
Эффективность защитных мероприятий в зерновом производстве по показателю сохраняемого зерна в % от потенциальных потерь: (12,357 млн т/42,015 млн т) ■ 100 % = 29,411 %.
Эффективность реализации фитосанитарного потенциала зерновых агроэкосистем составляет 29,411 %.
разницу потенциального валового сбора зерна (Вп) и валового сбора без защитных мероприятий (Вбз):
Впп = Вп - Вбз = 114,446 млн т - 72,431 млн т =
42,015 млн т
Валовые предотвращенные потери (Вз) представляют разницу фактического валового сбора зерна (Вф) и валового сбора без защитных мероприятий (Вбз):
Вз = Вф - Вбз = 84,778 млн т - 72,431 млн т =
12,357 млн т
Валовые не предотвращенные фактические потери (Вфп) представляют разницу потенциального валового сбора зерна (Вп) и фактического валового сбора зерна (Вф):
Вфп = Вп - Вф = 114,446 млн т - 84,778 млн т = 29,658 млн т
тий и возможности фитосанитарии
Важным резервом увеличения производства зерна на основе стабилизации благоприятного фитосанитарного состояния зерновых агрэкосистем в стране является интегрированная защита растений на основе использования химических и биологических средств, а также агротехнических приемов подавления сорняков и сокращения рисков обеднения почвы питательными веществами, создания условий выращивания здоровых растений, устойчивых к вредным организмам.
При реализации 50 % от неиспользованного фитосанитарного потенциала (фактических потерь урожая) 29,658 млн т за период до 2020 г. можно увеличить производство зерна на 14,829 млн т.
ЛИТЕРАТУРА
1. Долгушевский Ф.Г., Христич А.Г. Сельскохозяйственная статистика с основами экономической статистики. - М: Статистика, 1974, 406 с.
2. Захаренко В.А. Экономическая оценка фитосанитарного состояния агроэкосистем в России // Агрохимия, 2003, № 10, с. 29
3. Нормативы сохраненного урожая от применения химических средств защиты растений (по данным научно-производственных опытов). - Л.-Пушкин: Госплан СССР, Объединение Союзсельхозхимия, ВИЗР, 1980, 72 с.
4. Сводный материал по прибавкам урожая (в ц с 1 га) от применения химических средств защиты растений (по данным научно-производственных опытов). М.: МСХ СССР, ВАСХНИЛ, 1978, 52 с.
5. Статистические материалы и результаты исследований развития агропромышленного производства России. - М.: РАСХН, 2012, 32 с.
6. Oerke E.-C., Dehne H.-W., Schonbeck F., Weber A. Crop production and Crop Protection. Estimated Losses in major food and cash crops - Amsterdam: Elsevier,1994, 801 с.
Аннотация. Представлен метод оценки потенциала фитосанитарии на основе групповых и комплексных потерь урожая с использованием опытных данных однофакторных опытов о потерях урожая от вредных организмов, общих статистических данных о состоянии отрасли (на примере зернового производства), показателей фитосанитарного состояния агроэкосистем. Обоснован новый подход оценки потенциального урожая, потенциальных, предотвращенных и фактических потерь урожая на макроэкономическом уровне (страна, регион).
Ключевые слова. Потенциал фитосанитарии, потери урожая от вредных организмов, методы определения.
Abstract. The method of an assessment of potential of phytosanitary (plant protection) on the basis of group and complex losses of a crop with use of skilled data of one-factorial experiences about crop losses from harmful organisms, the general statistical data on a condition of branch (on the example of grain production), indicators of a phytosanitary condition of agroecosystems is presented. New approach of an assessment of a potential crop, the potential, prevented and actual losses of a crop at macroeconomic level (the country, the region) is reasonable.
Keywords. Potential of phytosanitary, crop loss from harmful organisms, definition methods.
