CC BY
399
Тенденции и перспективы химической и биологической защиты растений
В.А. ЗАХАРЕНКО, академик РАСХН
Крайне неблагополучное фитоса-нитарное состояние сельскохозяйственных угодий России за годы реформирования аграрного сектора после распада СССР повлекло за собой стабильный процесс вывода пахотных земель из ранее засеваемых в разряд бросовых, не востребованных государством при решении задач обеспечения продовольственной безопасности страны.Бросовые земли не только не дают урожая, но превращаются в резервации опасных для посевов вредных организмов, порождают возникновение чрезвычайных фитосанитарных ситуаций [1]. При низкой общей культуре земледелия в России сдерживается развитие интенсивных ресур-со-энергосберегающих технологий, использование удобрений и мелиоративных мероприятий, прогрессивных сортов и агротехнологий [2].
Традиционные агротехнологии без химической защиты растений не позволяют вести экономически конкурентное для мирового рынка производство зерна, картофеля, технических, овощных и других культур. Для выхода растениеводства России на средний мировой уровень требуется соответственно среднемировое обеспечение средствами защиты растений (как минимум 1,5 кг д.в. пестицидов на 1 га пашни).
Указанный рост интенсивности защиты растений при соблюдении жестких требований к безопасности применения пестицидовдля человека и окружающей его среды невозможен без государственной поддержки - научной, материально-технической, законодательной. В каком же направлении должна развиваться защита растений, прежде всего, химическая и биологическая, для
решения вопросов фитосанитарной безопасности страны?
Для оценки фактических уровней химической защиты растений и ее альтернативы - биологических методов [2] нами используются объективные количественные показатели, принятые в практике мирового сельского хозяйства: показатели объема производимых и используемых пестицидов в денежном и натуральном выражении, объемы площадей, обрабатываемых средствами защиты растений [3, 4].
При оценке динамики процессов химизации и биологизации определяются изменения за определенный (анализируемый) период, отражаемый по крайней мере двумя параметрами: для начального и конечного отрезка времени. Темп изменения процесса (по сути скорость изменения уровня за единицу времени) представляется в абсолютных величинах или в %.
Развитие химии пестицидов связано с научными достижениями в области фундаментальной органической химии в предвоенные и особенно в послевоенные годы в области поиска, изучения, производства и использования веществ с высокой биоцидной активностью по отношению к вредным организмам и избирательностью их действия на культурные растения. На первом этапе химическая защита растений была связана с использованием прежде всего хлорорганических и фосфор-органических инсектицидов, фунгицидов на основе тиокарбаматов и гербицидов на основе хлорпроиз-водных феноксиуксусных кислот. Первый этап использования указанных классов пестицидов выявил, наряду с показателями высокой эффективности, и показатели их опасности. Широкое применение пестицидов в системах интенсивных (ка-
лендарных) обработок без должного учета их побочных эффектов обусловило отрицательное влияние загрязнения сельскохозяйственной продукции и окружающей среды на человека, полезную фауну и флору. Иногда отрицательные побочные эффекты по своим экономическим оценкам даже превышали положительные. В связи с этим начала развиваться прогрессивная система сдержанного использования пестицидов - интегрированная защита растений. Пестициды при этом предусматривается использовать только в тех случаях, когда другие методы, прежде всего агротехнические и биологические, не обеспечивают снижение опасности до экономического порога вредоносности.
Тенденции совершенствования систем защиты, направленные на сдержанное применение пестицидов, количественно представлены показателями развития химического и альтернативных ему нехимических методов в высокоразвитых странах [5]. Учитывается при этом, что США по земельным ресурсам сопоставимы с Россией, а опыт этой страны в области инноваций может использоваться и в защите растений у нас.
В США уже на первом этапе развития химии пестицидов химический метод защиты растений нашел широкое применение не только в сельском хозяйстве, но и в несельскохозяйственном секторе экономики, в котором использовалось до 40 % от общего объема применяемых в стране пестицидов. В последующий период опережающими темпами росли объемы химической защиты в аграрном секторе (с 60 до 76 %, см. табл.) [5].
В США максимум объемов использования пестицидов достиг в 1979 г. - 519 тыс. т по д.в., в том числе в аграрном секторе 385 тыс. т. На 1 га пашни (площадь 175 млн га) в 1 979 г. использовано 2,3 кг, в 2005 г. - 1,8 кг пестицидов по д.в.
Важно также отметить, что США обеспечивает сельских товаропроизводителей пестицидами в основном за счет собственного производства и покупает лишь незначитель-
Объемы применения пестицидов в США (тыс. т по д.в.)
Год Всего Аграрный сектор Другие отрасли
1964 280 167 113
1965 299 181 118
1970 345 228 117
1975 460 333 127
1979 519 385 134
1980 509 377 132
1985 463 351 112
1990 431 329 102
1995 436 350 86
2000 420 330 93
2001 403 308 95
2005* 420 321 99
Примечание: * — расчетно.
ное их количество на мировом рынке, хотя продает больше, чем покупает. Так, в 2001 г. было произведено химических средств защиты растений на сумму 9,3 млрд долл., ввезено - на 1 млрд долл., использовано - на 8,7 млрд долл. В последующие годы наметилась тенденция к сокращению объемов химзащиты. К 2005 г. (по сравнению с 1979 г) это снижение достигло 17 %. Сказалась недостаточная выгода от использования новых дорогих пестицидов, прежде всего на культурах с небольшими посевными площадями, где не всегда оправдывают себя затраты на разработку и регистрацию пестицидов.
Такая же тенденция проявилась и в Западной Европе. Первыми странами, принявшими программу сокращения объемов применения пестицидов (на 50 %), были Швеция и Дания (1986 г.), затем - Нидерланды (1990 г.). В последующие десятилетия аналогичные программы были намечены в Австрии, Бельгии, Франции, Финляндии, Германии и Великобритании [6]. В России, как и во многих развивающихся странах, подобные государственные программы отсутствуют. Более того, в последние годы наблюдается рост объемов применения пестицидов, часто с использованием морально устаревших и небезопасных для здоровья людей.
Ниже приведены мировые объемы применения пестицидов [7]:
Год Ткс. т (д.в.) Млрд долл.
1945 100 0,2
1960 500 0,85
1965 1000 1,7
1970 1500 2,7
1975 2000 4,0
1980 2400 11,6
1985 3000 15,9
1990 3100 18,4
1996 2180 31,3
2000 2100* 27,8
2001 2180* 27,1
2006 2250* 28,9
Примечание: * — расчетно.
Эти цифры представляют для наших специалистов особый интерес в связи с намечаемым в ближайшее время вступлением Российской Федерации в ВТО.
Со времени второй мировой войны и до 1985 г. в России, как и в целом мире, интенсивный рост объемов производства и использования пестицидов был связан, прежде всего, с успехами органической химии и интенсификацией мирового земледелия. Как видно из приведенных данных, в России динамика поставок и использования пестицидов была несколько иной:
Годы Поставка Площади,
пестицидов обработанные
(тыс. т пестицидами
по препарату) (тыс. га)
1994-1995 20,5 5867
1956-1960 28,9 8242
1961-1965 96,7 25906
1966-1970 170,1* 48053
1971-1975 240,0* 67976
1976-1980 250,3* 88363
1981-1985 320,0* 109768
1986-1990 215,6 68949
1991-1995 51,7 34150
1996-2000 29,6 28400
2001-2005 34,4 36223
2006-2010 40,9 54597**
* На конец пятилетия.
** Предварительные данные.
В 1981-1985 гг. СССР, включая Россию, вышел в число лидирующих стран по объему рынка пестицидов.
Тенденции к ограничению объемов химической защиты в мире определяются не только требованиями сокращения опасности пестицидов для
здоровья человека и среды обитания, но и новыми возможностями научно-технического прогресса в области биотехнологии, связанными с созданием генетически модифицированных растений (ГМО), устойчивых к вредным организмам. В 2007 г. 12 млн фермеров в 23 странах мира выращивали ГМО на 114,3 млн га. Существенное влияние оказали и успехи органической химии в области поиска и производства пестицидов, эффективных в минимальных дозах и одновременно малоопасных для природы и человека, а также инновационные технологии защиты растений (компьютерные, информационные, высокоточное дистанционное зондирование). Сказало свое слово и развитие биологических методов защиты растений, расширение площадей биологического земледелия.
В России причиной падения темпов производства и использования пестицидов были также деструктивные процессы, вызванные реформированием экономики агропромышленного комплекса страны. В 1996-2000 гг. на 1 га пашни приходилось 0,24 кг пестицидов в препаративной форме, или 0,1 кг по действующему веществу, в то время как в среднем в мире вносилось соответственно 3,8 и 1,53. Деструктивные процессы в аграрной экономике привели к катастрофически низкому уровню фитосанитарного состояния агроэкосистем.
Падение объемов применения пестицидов в стране было особенно ощутимым для производства сельскохозяйственной продукции на фоне неспособности хозяйств поддерживать достойный уровень культуры земледелия, роста площадей так называемых бросовых земель. В таких условиях химическая защита становилась наиболее приемлемым и потому приоритетным путем обеспечения благоприятной фитосанитарной ситуации агроэкосистем. Из приведенных выше показателей видно, что этот путь был востребован.
Увеличением объемов применения пестицидов удавалось сдерживать развитие чрезвычайных фито-
санитарных ситуаций, вызываемых массовыми нашествиями вредителей и эпифитотиями возбудителей болезней растений. Стало возможным освоение инновационных технологий мирового уровня, в частности производства сахарной свеклы без затрат ручного труда, получать стабильные урожаи в холдинговых и экономически благополучных сельскохозяйственных предприятиях.
Процессу роста объемов использования пестицидов способствовало развитие отечественной промышленности, прежде всего предприятий Российского союза производителей химических средств защиты - таких, как «Август», «Щелково Агрохим», ЗАО «ФМРус» и др., способных сегодня поставлять свыше 100 тыс. т пестицидов (по препарату) [2]. Такого объема достаточно для удовлетворения потребностей сельского хозяйства страны при подавлении вредных организмов в аг-роэкосистемах на площадях с высоким и, частично, со средним уровнями распространения. Россия по удельным показателям использования пестицидов могла бы при этом приблизиться к среднему мировому уровню продуктивности агроэкоси-стем, сдержать процессы дальнейшего ухудшения фитосанитарного состояния агроценозов, организовать производство продукции растениеводства по современным технологиям и на неиспользуемых в настоящее время бросовых землях.
Важнейшим направлением совершенствования защиты растений и снижения отрицательных последствий применения химических средств является биологический метод борьбы с вредными организмами. К сожалению, здесь пока больше лозунгов, не подкрепляемых конкретными данными. Недооценке биологической защиты в России способствует и то, что ее рассматривают как альтернативу химической защите (что, кстати, не принято в мировой практике).
Между тем, этот эффективный и безопасный метод в России знал и
лучшие времена. Со второй половины ХХ столетия он развивался параллельно с химическим и был связан как с общими процессами индустриализации и укрепления экономики страны, так и с научно-техническим прогрессом в области фундаментальных наук химии и биологии. Максимум объемов использования биологических средств защиты растений приходился на 19861990 гг. При этом государство, проявляя заботу об экологии и здоровье людей, учитывало, что биологический метод по своей эффективности несколько уступает химическому, и оказывало его развитию существенную поддержку, полностью возмещая сельским товаропроизводителям затраты на его применение, особенно в системе интегрированной защиты растений. По производству и применению трихограммы в 1990 г. СССР вышел на первое место в мире - 16 млн га по сравнению с 0,35 млн га в США и 1,6 млн га в Китае при общей площади использования этого энтомофага в мире 23,8 млн га. Велась биологическая борьба с мышевидными грызунами, а также с чешуекрылыми в полеводстве и лесном хозяйстве.
В годы реформирования аграрного сектора после распада СССР, при отсутствии государственной поддержки начался спад объемов применения биометода. В России заэто время эти объемы снизились почти в 10 раз (тыс. га): 1981-1985 гг. -6775; 1986-1990 гг. - 7184; 19911995 гг. - 3420; 1996 гг. - 1255; 20012005 - 832; 2006-2010 гг. - 916.
Более интенсивно научные исследования, координируемые Россель-хозакадемией, ведутся по биологическому методу в защищенном грунте и в области использования микробиологических препаратов (быть может, в связи со сходством технологий применения микробиопрепаратов и пестицидов и возможностью их использования одной и той же техникой). Микробиологическое направление развивается интенсивнее, чем использование энтомофа-гов.
Соответственно и результаты разработки биологического метода оказываются менее востребованными, чем химического. Из 680 средств защиты растений, разрешенных для применения в сельском хозяйстве России лишь около 50 можно отнести к биопрепаратам и 30 - к видам и расам энтомофагов [8]. По ассортименту это немногим более 10 %, а по объемам применения менее 1 %.
По действию на целевые объекты в России в биологической защите более широко используются микробиологические средства: препараты на основе живых спор; антагонисты и их метаболиты (гамаир, алирин-Б и С, планриз); грибные препараты (триходермин, глиокладин) и быстродействующие токсичные препараты [8]. В этом Россия не отстает от среднего уровня мирового рынка биопестицидов, который в 2005 г., по данным В.В. Гулия, оценивался в 672 млн долларов, или 2,5 % от общего объема производства пестицидов (26,7 млрд долларов), а к 2014 г. этот уровень возрастет вдвое.
Не согласуется с мировыми тенденциями экологизации защиты растений и отношение нашего государства к такому безопасному и рациональному средству, как феро-монные ловушки, позволяющие своевременно выявлять очаги вредителей растений и ликвидировать их с минимальным расходом химических средств. По данным У.Ш. Ма-гомедова, в России применяется 15-20 тыс. ловушек, причем, как правило, с диспенсерами, изготовленными на основе д.в. преимущественно импортного производства, и лишь для системы мониторинга. Потребность в феромонных ловушках для мониторинга сельскохозяйственных и лесных угодий РФ составляет 360 тыс. шт. Учеными страны разработаны и апробированы 60 эффективных феромонов насекомых для мониторинга и защитных мероприятий путем массового отлова самцов (самцовый вакуум) и дезориентации (нарушение половой коммуникации насекомых), но практическое применение нашли едини-
цы [8], и причины этого - необоснованно жесткие подходы к регистрации этих веществ. Ученые, специалисты по карантину растений, не раз обращали внимание Минсельхоза на то, что применение феромонов должно не тормозиться, а пропагандироваться. Отрадно, что в журнале «Защита и карантин растений» оглашено, наконец, намерениеМинсельхоза России обсудить этот вопрос.
С существенным отставанием изучаются в России и биотехнологические методы генной инженерии, хотя в мире ГМО уже практически реализуются на площади более 100 млн га. Следует отметить некоторые успехи таких разработок, осуществленных по инициативе академика К.Г. Скрябина. Прошедшие государственные испытания с участием Отделения защиты растений Россельхозакаде-мии завершились внесением в Государственный реестр созданных в центре «Биоинженерия» РАН двух ГМО сортов картофеля, устойчивых к колорадскому жуку - Елизавета 2904/кдв и Луговской 1210 амк. Рос-потребнадзором разрешено использование трансгенного картофеля в промышленности и для реализации населению, но не разрешается выращивание ГМО растений. Если учесть, что в настоящее время процесс разработки нового технологического продукта до начала его промышленного производства занимает 10-15 лет, то можно считать, что в России отсутствуют перспективы для широкого производственного освоения отечественных ГМО растений в обозримом будущем [9].
Недостаточно используются и иммунные сорта и гибриды, созданные традиционными методами [10]. По данным Краснодарского НИИСХ, на выведение нового сорта пшеницы расходуется 4,03 млн руб., ячменя -1,81 млн руб.; гибрида кукурузы -6,5 млн руб. [11]. Селекция и расширенное использование устойчивых к вредным организмам сортов и гибридов в рамках интегрированных систем защиты могло бы заметно сократить потребность в пестицидах. Но в России эта работа ведется не-
достаточно активно. При отсутствии устойчивых сортов отечественной селекции происходит насыщение рынка семян сортами зарубежной селекции.
В таких условиях не идет речь о тотальной замене химической борьбы другими методами, даже если учесть недостаточный уровень агротехники в большинстве хозяйств страны. Должны быть задействованы все доступные приемы обоснованного и экономически безопасного использования пестицидов, включая укрепление службы защиты растений - не обязательно с увеличением кадрового состава, но прежде всего с повышением его образовательного уровня, овладения новыми возможностями инновационного пути развития защиты растений. Специалисты, оснащенные знаниями биотехнологии и диагностики вредных организмов, методов дистанционного зондирования вредных организмов и обработки полученной информации с использованием информационных технологий ГПС и ГИС, компьютерными технологиями оптимального планирования, генной инженерии, могут существенно повысить производительность труда и решать стоящие перед ними фитосанитарные вопросы. Этому могут служить сложившиеся в стране технологические и производственные возможности ведущих российских и зарубежных производителей средств защиты растений.
Процессы развития защиты растений не должны происходить стихийно и бесконтрольно со стороны государства, разрозненно - в различных федеральных округах, без учета общегосударственных интересов и тенденций мировой фитосанитарии. Чтобы исключить подобное, необходимы разработка и принятие Федерального закона о защите растений и доработка - с учетом происходящих изменений в аграрном секторе - Федерального закона о карантине растений. Создание таких законов не должно идти келейно, к этой работе должны быть обязательно привлечены ученые, специалисты,
ветераны службы защиты и карантина растений - вся общественность.
Отсутствие законодательной базы сдерживает решение вопросов фи-тосанитарной безопасности агропромышленного комплекса страны, определения государственного перечня особо опасных вредных организмов и оказания помощи сельским производителям в материально-техническом обеспечении (возмещение части затрат на приобретение пестицидов, использование техники для работ по предотвращению чрезвычайных ситуаций, вызываемых вредными организмами), затрудняет работу специалистов по защите растений, практически лишенных статуса государственных работников, пониженных в уровне зарплаты в результате административных реформ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Новые технологии поиска, испытаний и внесения средств защиты растений небиоцидной природы. Составитель В.А. Захаренко. М. Россельхозакадемия.
2008, с. 89.
2. Ресурсосберегающее земледелие. Технология возделывания различных сельскохозяйственных культур и роль химической защиты растений. М. Россельхозакадемия. ЗАО «Щелково Агрохим».
2009, с. 100.
3. Бурт У., Гуче Ф, Россберг Д., Шпаар Д., Фрайер Б. От концепции интегрированной защиты растений к национальной стратегии редукции химической защиты в Германии (часть 2). Вестник защиты растений. С.-Петербург-Пушкин., 2006, с. 16-24.
4. Environmental risks from agriculture in Europe. Ed. B. Delbare and N. Serradilla. ECN, Netherlands. 2004, p. 184.
5. Kiely .T., Donaldson D., Grube A. Pesticides Industry Sales and Use. 2000 and 2001 Market Estimates. U.S. Environmental Protection Agency. May 2004, p. 33.
6. Kudsk P. Crop protection in Europe at crossroads: challenges facing European farmers. XVI International Plant Protection Congress 2007, p. 376-377.
7. Захаренко В.А. Современное состояние, тенденции развития и экономика химического метода защиты растений. Сельскохозяйственная биология. 1989. № 3, с. 74-83.
8. Биологическая защита растений — основа стабилизации агроэкосистем. Россельхозакадемия. Краснодар. 2010. Вып. 6, с. 66-67.
9. Биотехнология:взгляд в будущее. Первая половина XXI века. Под ред. К. Скрябина. М. - 2008, с. 68.
10. Захаренко В.А. Экономическая оценка потенциала иммунитета растений к вредным организмам. Защита и карантин растений. 2010. № 6, с. 4-7.
11. Нечаев В.И., Алтухов А.И., Моисеев В.В. Экономические проблемы повышения эффективности селекции и семеноводства. Москва, Краснодар. 2010, с. 425.
Аннотация. Рассмотрены в динамике количественные показатели изменения уровней химической и биологической защиты растений в земледелии Российской Федерации в сравнении с аналогичными тенденциями в мировом земледелии. Представлены материалы о возможностях защиты растений в решении текущих задач, связанных с подъемом общей культуры земледелия более чем на 70 % пашни, предотвращении опасности роста бросовых земель, достижении устойчивого среднего мирового уровня продуктивности агроэкосистем. Обоснована необходимость укрепления государственной службы защиты растений, разрушенной в процессе реформирования АПК, рационального использовании биологических средств защиты растений и потенциала развивающейся отечественной промышленности пестицидов.
Ключевые слова. Пестициды, биологические средства защиты растений, тенденции защиты растений.
Abstract. Considered in the dynamics of quantitative changes in the levels of chemical processes and biological plant protection in agriculture of the Russian Federation in comparison with similar trends in the global agriculture. Presented materials about the possibilities of plant protection in solving the current problems associated with raising the general standard of farming more than 70 % of arable land, prevent the risk of growth of wastelands, and sustainable global average productivity of agro-ecosystems. The necessity of strengthening national plant protection service, which was destroyed in the process of reform, sustainable use of biological plant protection means and capabilities in developing the domestic industry chemistry of pesticides.
Keywords. Pesticides, biological pesticides, plant protection trends.
Фитосанитарный мониторинг на полях Алтая
В.М. МАНУЙЛОВ, руководитель филиала ФГУ «Россельхозцентр» по Алтайскому краю e-mail: [email protected]
Алтайский край - большой сельскохозяйственный регион. Из 11 млн га сельскохозяйственных угодий 6,5 млн га занимает пашня. В крае 5 почвенно-климатических зон. Условия благоприятны для интенсивного веденияземледелия и возделывания широкого спектра сельскохозяйственных культур. Кроме яровых и озимых зерновых выращивают просо, гречиху, подсолнечник, кукурузу, сахарную свеклу, рапс яровой, сою, лен масличный, лен кудряш и др.
Для того, чтобы вырастить и сохранить урожай, ежегодно применяется комплекс защитных мероприятий на площади около 2 млн га. В 2010 г. против вредителей обработали свыше 400 тыс. га, болезней -13,9 тыс. га, сорной растительности - более 1,3 млн га. При этом израсходовано около 1,5 тыс. т пестицидов более 200 наименований. Пе-стицидная нагрузка на 1 га обработанной площади составила 0,67 кг. В общем объеме защитных мероприятий наибольшая доля приходится на химическую прополку - 65 %. Работы по обеззараживанию посевного материала выполнены в объеме около 150 тыс. т. В 2009 г. было намолочено около 6 млн т зерна. И в 2010 г., несмотря на сокращение посевных площадей, валовой сбор составил 4,5 млн т зерна. В этом есть и заслуга филиала.
В области фитосанитарного мониторинга непосредственно занято 55 человек. В структуре центрального аппарата - административно-управленческий персонал, отделы хозяйственный, семеноводства, защиты растений, качества зерна, контрольно-аналитическая и биологи-
В.М. Мануйлов
ческая лаборатории, 50 районных и 5 межрайонных отделов.
Все работы по защите растений строятся на основе фитосанитарного мониторинга, который проводится во всех 60 районах края с целью выявления вредных объектов, учета их численности и распространенности, прогнозированияфитосанитар-ной ситуации на сельскохозяйственных угодьях. В прошлом году обследованиями была охвачена площадь 3,9 млн га, а нагрузка на одного специалиста составила 65 тыс. га. В течение вегетации обследования проводятся несколько раз (с весны до осени). Учитывая масштабы края, большой проблемой остается автотранспорт. Из 70 числящихся за филиалом машин на ходу только 30, да и те уже выработали установленные ресурсы. В районах, где нет автотранспорта, заключаем со специалистами договора на временную эксплуатацию личных автомашин.
В крае имеется ряд базовых хозяйств: СХТ «Бийский», ООО АПФ
10
РОССЕЛЬХОЗЦЕНТР: В БОРЬБЕ ЗА ФИТОСАНИТАРНУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ СТРАНЫ
