CC BY
129УДК 632.1/. 9: 001
ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ: НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ
В.И. Долженко, академик РАН, ВНИИ защиты растений
196608, Россия, Санкт-Петербург-Пушкин, ш. Подбельского, д.З, ¡п/о(аУizr.spb.ru
Дан обзор значения и роли защиты растений в растениеводстве. Приведены объемы фитосанитарных мероприятий. Раскрыты исторические аспекты концептуальных подходов и систем защиты растений. Показана эволюция комплексных приемов в защите растений от систем интегрированной защиты к биоценотическим подходам, направленным на управление агроэкосистемами, и адаптивно-интегрированной защите растений. Представлена стратегическая задача научных исследований и практических реализаций в области фитосанитарии. Ключевые слова: защита растений, концепция, биологизация, стратегическая задача.
БОГ 10/25680/819948603.2018.100.06
В интенсификации сельскохозяйственного производства, и в первую очередь растениеводства, важная роль отводится защите растений. Защита растений - это особое звено в технологии получения урожая сельскохозяйственных культур, которое во многом определяет эффективность сельскохозяйственного бизнеса.
Неблагополучная фитосанитарная обстановка агро-биоценозов ведет к серьезным убыткам в агропромышленном комплексе страны, и при совокупном негативном воздействии вредителей, возбудителей болезней и сорных растений может теряться до 50% урожая [1].
С 2010 г. масштабы проводимых мероприятий по защите сельскохозяйственных культур в агропромышленном комплексе страны постоянно растут и имеют позитивную динамику. При этом необходимо отметить не только увеличение количества применяемых средств защиты растений, но и масштабы обрабатываемых площадей. Площади фитосанитарных обработок пестицидами выросли с 58,9 млн га в 2010 г. до 94,5 млн га в 2017 г. Несмотря на то, что объемы проведения защитных мероприятий постоянно увеличиваются, фитосанитарная обстановка продолжает оставаться сложной. Это свидетельствует о том, что для целей фитосанитарной стабилизации агробиоценозов объемы применения средств зашиты растений должны составлять 140-150 млн га.
Постоянно растет ассортимент средств защиты растений, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. В настоящее время он насчитывает более 1600 наименований. Однако, применение пестицидов не единственный путь повышения эффективности зашиты растений и агропроизводетва. Для успеш-
ного решения задач по повышению эффективности и безопасности фитосанитарных мероприятий необходим комплексный подход к защите растений, который обеспечивает система интегрированной защиты растений. В этой системе предусматривается гармоничное сочетание всех имеющихся методов и средств, направленных на долговременное подавление численности вредных организмов ниже экономического порога вредоносности. Только реализация всех разработок в области защиты растений позволяет обеспечить экономический и экологический эффект от применения фитосанитарных мероприятий.
Интегрированная защита растений сформировалась в 70-е годы прошлого столетия, однако представления о необходимости использования природных факторов, ограничивающих развитие вредных организмов, высказывались ранее [2, 3]. В основу этой системы изначально положены биологизированные и экологизированные подходы к обеспечению равновесия в агроэкосистемах, ориентированные не только на применение агротехнических, химических, биологических, генетических и других методов, но и на использование природных ограничивающих факторов, в том числе полезной фауны и флоры. Особое внимание уделялось поиску альтернативных методов и устойчивых сортов, энтомофагам и энтомопатогенам. Оптимизировался и химический метод за счет поиска новых действующих веществ, снижения норм применения препаратов, использования селективных средств и новых препаративных форм, менее токсичных и более технологичных препаратов [4]. Совершенствовались технические средства и спо-
собы применения пестицидов. Пристальное внимание проявляли к разработке методов моделирования взаимоотношений в системе "хозяин-паразит". Однако, в названной системе интегрируются факторы организ-менного и популяционного уровней, тогда как агроэко-системный, агроландшафтный обычно остаются за пределами теоретических обоснований и практических рекомендаций.
Учитывая вышеизложенное, в ВИЗР разработана новая парадигма дальнейшего развития как фундаментальных основ науки, так и практической реализации [5]. Решение этой стратегической задачи стало возможным при использовании системного подхода к сравнительному анализу становления и эволюции экосистем различных типов, в том числе агроэкосистем. Основополагающей позицией новой парадигмы и ее концептуального выражения послужило представление об агробиоценозах как антропогенной монодоминантной системе, отличающейся от природных экосистем спецификой структурно-функциональной организации и своеобразием взаимодействий растений-эдификаторов и консументов первого и второго порядков. Агробиоценоз создается человеком в рамках сложных природных экосистем и цель его функционирования - получение максимального урожая. На этой основе разработана новая концепция оптимизации фитосанитарного состояния агробиоцено-зов, предусматривающая биоценотический подход к защитным мероприятиям, направленным на управление агроэкосистемами. Такой подход делает возможным управление не только численностью вредных и полезных видов в агробиоценозах, но и их ответными реакциями на экзогенные воздействия. При этом основной мишенью построения систем управления функционированием агробиоценозов является триотроф: растение-продуцент-консументы первого порядка (фитофаги) -консументы второго порядка (энтомофаги).
Для успешной реализации приоритетных исследовательских программ и проектов, решения важнейших научно-практических задач в сфере защиты растений академик М.С. Соколов с соавторами [6] считает необходимым переход к адаптивно-интегрированной системе зашиты растений. Изначально ее концепция декларирована и научно обоснована академиком A.A. Жу-ченко [7, 8]. Она представляет собой систему взаимосвязанных научно обоснованных фундаментальных положений, отвечающих требованиям современной социально-экологической и экономической политики.
Адаптивно-интегрированная защита базируется на агроэкосистемном и агроценотическом подходах, рациональном научно-практическом опыте, минимизации негативного действия защитных мероприятий на нецелевые организмы, поддержании и воспроизводстве биоразнообразия и здоровья почвы, применении биологических средств. Переход к стратегии адаптивной интенсификации сельского хозяйства позволяет интегрировать в целях защиты агробиоценозов от вредных организмов все методы управления адаптивными реакциями многочисленных биотических компонентов агроэкосистем и агроландшафтов, конструирование экологически устойчивых агробиоценозов. Одна из важных задач при переходе к адаптивно-интегрированной системе защиты растений - агроэкологическое районирование территории с учетом особенностей фитосани-тарной ситуации в каждом регионе.
Вместе с тем, химический метод защиты растений продолжает доминировать в решении задач обеспечения продовольственной безопасности страны. Поэтому разработки новых средств и технологий применения препаратов неуклонно ведут к снижению норм применения и токсической нагрузки на обрабатываемые территории, а также рисков влияния пестицидов на теплокровных животных и окружающую среду.
Несмотря на серьезную критику, традиционные химические средства защиты растений интенсивно используются в сельском хозяйстве. Однако, в последнее десятилетие ориентация исследований и разработок по средствам защиты растений в мире и России существенно изменилась в направлении биологизации и экологизации.
При тенденции к интенсивному росту производства и использованию химических пестицидов в мире разрабатывают программы замещения или дополнительного применения к средствам химической защиты растений менее опасных средств, что обеспечивает сокращение химической нагрузки на агроэкосистемы. Так, например, в соответствии с Директивой 2009/128/ЕС об экологически устойчивом применении пестицидов во Франции к 2018 г. планируют уменьшить применение средств химизации в посевах сельскохозяйственных культур на 50%, в Германии к 2023 г. - на 30, в Чехии - на 10% [9]. Крупные фирмы Западной Европы и США привлекают внимание к идее замещения производства химических пестицидов менее опасными биологическими средствами защиты растений и расширяют объем работ на этапе научных исследований по созданию, изучению и регистрации биопестицидов. Аналогичные тенденции проявляются в Китае, где проблему развития производства биопестицидов решают в рамках государственных программ.
Исследования в области биопестицидов сейчас являются обширной междисциплинарной сферой науки, не уступающей изучению возможностей массового разведения и применения энтомофагов и акарифагов и путей сохранения и использования природных популяций полезных организмов.
Необходимо отметить высокую наукоемкость экологизации растениеводства в целом и биологизации защиты растений в частности [7, 10, 11].
В настоящее время арсенал средств защиты растений от вредных организмов имеет достаточный набор экологически щадящих средств, а экологизация защиты растений является приоритетным направлением отраслевой науки, которое обеспечивает разработку приемов долговременной оптимизации фитосанитарной обстановки в агроценозах.
Сегодня в мире зарегистрировано более 400 биологических средств защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней. Общемировые продажи биопестицидов составляют более 3 млрд. долл. в год, или около 6% мирового рынка средств защиты растений. В России используют чуть более 50 биологических средств защиты растений.
Новый этап развития научных исследований и практических реализаций в области фитосанитарии связан с Указом Президента Российской Федерации № 642 от 01.12. 2016 г. о Стратегии научно-технологического развития страны. Одни из приоритетных задач научно-технологического развития страны - переход к высокопродуктивному и экологически безопасному агрохозяй-
ству, разработка и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений.
Очевидно, что для решения этих задач недостаточно существующего финансового, материально-технического и научного потенциала в профильных научных учреждениях по защите растений. Вопросы разработки систем рационального применения химических и биологических продуктов сложны и разнообразны, требуют участия разных направлений. Только комплексное объединение медиков, токсикологов, биологов, земледельцев, растениеводов, химиков, агрохимиков, биохимиков, генетиков, биотехнологов, физиков, математиков и специалистов других наук обеспечит успешное выполнение этого важного направления развития страны в рамках единого проекта.
Исходя из вышеизложенного, ученые РАН, и в первую очередь Отделения сельскохозяйственных наук, должны разработать и предложить Правительству Российской Федерации "Федеральную комплексную программу научных исследований по разработке и внедрению систем рационального применения средств химической и биологической защиты растений" с участием ученых и научных учреждений других отделений РАН, а также представителей российского бизнеса.
Литература
1. Санин С.С. Фитосанитарная экспертиза - основа управляемой защиты растений // Современные системы и методы фи-тосанитарной экспертизы и управления защитой растений: Международная конференция с элементами научной школы для молодых ученых, аспирантов и студентов. - Большие Вяземы, 2015. - С. 4-13.
2. Фадеев ЮЛ. Интегрированная система защиты растений // Вестник АН СССР. - 1978. -№4. - С. 75-82.
3. Фадеев Ю.Н., Новожилов КВ., Байку Г. Принципы интегрированной защиты растений. В кн.: Интегрированная защита растений. -М.: Колос, 1981. - С. 19-49.
4. Дапженко B.II. Биологическое обоснование формирования современного ассортимента средств защиты растений //Материалы II Всероссийского съезда по защите растений "Фитосанитарное оздоровление экосистем". - С.-Петербург, 2005.-225 с.
5. Павлюшин В.А., Вилкова H.A., Сухорученко Г.II., Нефедова JI.II. Формирование агроэкосистем и становление сообществ вредных видов биотрофов // Вестник защиты растений. -2016.-№2.-С.5-15.
6. Соколов М.С., Санин С.С., Долженко B.II., Спиридонов Ю.Я., Глинушкин А.П., Каракотов С.Д., Надыкта В.Д. Концепция фундаментально-прикладных исследований защиты растений и урожая //Агрохимия. - 2017 - №4. - С.3-9.
7. Жученко A.A. Эколого-генетические основы интегрированной системы защиты растений // Сборник трудов Всероссийского съезда по защите растений "Проблемы оптимизации фигосанигарного состояния растениеводства". - С.Петербург, 1997. - С.9-24.
8. Жученко A.A. Основы адаптивно-интегрированной системы защиты агроценозов, агроэкосистем и агроландшафтов от вредных видов // Роль мобилизации генетических ресурсов цветковых растений. - Саратов, 2012. - С. 180-195.
9. Захаренко В.А. Биопесгициды и средства защиты растений с небиоцидной активностью в интегрированном управлении фито-санитарным состоянием зерновых агроэкосистем // Агрохимия. -2015.-№6.-С. 64-76.
10. Сухорученко ГЛ., Буркова Л.А., Долженко B.II., Долженко Т.В. Экотоксикологическая характеристика ассортимента средств борьбы с вредителями яблони // Информационный бюллетень ВПРС МОББ. - 2007. - №38. - С. 222-226.
11. Павлюгиин В.А., Новожилов КВ., Вилкова H.A., Сухорученко ГЛ. Фитосанитарная оптимизация агроэкосистем //Материалы третьего Всероссийского съезда по защите растений.-С.-Пб., 2013. Т. 1.-С.150-158
PLANT PROTECTION: THE PRESENT AND FUTURE
V.I. Dolzhenko
All-Russia Institute of Plant Protection Podbelskogo shosse 3, St.-Petersburg, Pushkin, 196608, Russia E-mail: [email protected]
The current review demonstrates the meaning and the role ofplant protection in crop growing. The amount of annual phv-tosanitarv measures also is shown. Aspects of conceptual approaches and plant protection systems are shown in historical and evolutionary context, from systems of integrated protection to the biocenotic approaches of managing agroecosystems and adaptive-integrated protection ofplants. Our study also presents the strategic goal of scientific research and practical measures in the sphere ofphy to sanitary.
Key words: plant protection, conception, biologization, strategic goal
