Біологічний захист рослин

Створення та функціонування стабільних і продуктивних агроекосистем постійно потребують додаткових зусиль хліборобів, значних капіталовитрат та затрат енергії для застосування певних методів і засобів захисту рослин від шкідливих організмів, життєдіяльність яких призводить до суттєвого зниження врожаю й погіршення його якості.
Так, відомо, що 30–50% урожаю сільськогосподарських культур утрачається внаслідок життєдіяльності 160 видів бактерій, понад 600 — вірусів, 8000 — фітопатогенних грибів, 3000 — комах і 2000 видів бур’янів.
Розробкою методів боротьби зі збудниками хвороб займалися ще в Стародавній Греції, де почали застосовувати сірку 2500 років тому. В 1885 році проти борошнистої роси винограду вперше застосували бордоську рідину, потім одночасно із препаратами міді широко використовували неорганічні й органічні препарати сірки. В 1930 році в різних країнах почали застосовувати хімічні препарати, в 60-ті роки XX сторіччя з’явилися перші системні фунгіциди специфічної та профілактичної дії.
Основна стратегія
Хімічний метод захисту рослин від шкідливих організмів і тепер займає провідне місце серед заходів боротьби за збереження врожаю. Однак для багатьох розвинених країн актуальною стала потреба зменшення обсягів застосування пестицидів, принаймні на 50%. Це викликано низкою негативних явищ, які виникають у разі широкого використання хімічного методу, а саме: повсюди реєструється адаптація шкідливих видів, тобто виникають пестицидорезистентні (стійкі до пестицидів) форми в популяціях шкідників і фітопатогенів, частота виникнення стійких форм шкідливих організмів випереджає створення нових препаратів; у багатьох випадках пестициди проявляють біоцидну дію на корисну біоту; виникла проблема накопичення так званих пестицидних залишків, які здатні до міграції в різних системах, наслідком цього є забруднення сільськогосподарської продукції та попадання пестицидних залишків в організм людини; хімічні препарати недостатньо ефективні проти грунтових патогенів, які уражують кореневу систему рослин.
Зазначене вище спонукає до пошуку високоефективних і екологічно безпечних систем захисту рослин, які були б альтернативою хімічному методу. Серед методів інтегрованої системи захисту рослин важливе місце належить біологічному захисту рослин.
У Статуті Міжнародної організації біологічної боротьби, прийнятому 1971 року, біологічний захист трактується як метод використання живих організмів або продуктів їхньої життєдіяльності для запобігання чи зменшення збитків, яких завдають шкідливі організми, та створення сприятливих умов для діяльності корисних видів. Практичний інтерес до біологічного методу обумовлено тим, що він безпечний для людини і теплокровних тварин. Біологічні препарати не забруднюють довкілля, проявляють високу селективну дію, зручні для виробництва і мають невичерпні ресурси для постійного нарощування обсягів.
В економічно розвинених країнах біологічному захисту рослин приділяють значну увагу. Так, департамент землеробства США прийняв положення про те, що сучасний біологічний захист рослин, який застосовують і контролюють відповідним чином, є екологічно безпечною і пріоритетною формою в довгострокових програмах боротьби зі шкідливими організмами. Біологічний захист рослин повинен замінити хімічний у всіх випадках, коли це можливо, як основна стратегія інтегрованої системи захисту рослин.
Світова практика використання біолозгічних агентів як засобів захисту рослин від шкідників свідчить про те, що з природних інсектицидів найбільш часто використовують ентомопатогенні бактерії Bacillus thuringiensis. Відомо понад тисячу штамів B. thuringiensis, які вибірково вірулентні проти певних груп шкідників. Виробництво препаратів на основі зазначених бактерій є рентабельним і безпечним для обслуговуючого персоналу. Ці препарати безпечні в разі широкомасштабного використання, ефективні проти численних шкідників — 150–180 видів комах. Інтерес до представників B. thuringiensis утримувався упродовж усього ХХ сторіччя, нині з’являються все нові й нові препарати в США, Німеччині, Франції, Чехії, Словаччині, Югославії, Румунії, Італії, Польщі, Росії та інших країнах.
Вітчизняні препарати:
дешево й ефективно
В Україні в Інституті сільськогосподарської мікробіології УААН на основі B. thuringiensis Л-4 створено новий високоефективний препарат — Бацилотурінг. Застосування Бацилотурінгу на посівах картоплі в польових дослідах проти колорадського жука забезпечило надійний захист рослин і значну прибавку врожаю. Поліпшилась якість бульб, і — що дуже важливо — довкілля було збережено від надмірного забруднення хімічними засобами.
Для захисту рослин від збудників хвороб створено препарати на основі бактерій і грибів, налагоджено їх випуск. Так, на основі Bacillus subtilis розроблено препарат Фітоспорин, що ефективний проти фітопатогенних грибів і бактерій. Ефективне використання проти грунтових фітопатогенів препарату Триходермін, який виготовляють на основі представників роду Trichoderma — широко поширеного сапротрофного грунтового гриба.
Одним із аспектів біологічного захисту рослин від збудників хвороб є використання мікроорганізмів, паразитів грибів другого порядку, або гіперпаразитів. Найбільш перспективними серед мікроміцетів передбачаються види роду ампеломіцес.
Перспективними біоагентами мікробних препаратів є бактерії роду Pseudomonas, які здатні продукувати сидерофори. Основна властивість сидерофорів — комплексування доступного мікроорганізмам заліза, за відсутності якого фітопатогенні гриби та інші мікроорганізми припиняють свій розвиток. Характеризуються бактерії роду Pseudomonas ще й іншими корисними властивостями. Вони здатні розчиняти фосфорні сполуки, синтезувати регулятори росту рослин, утилізувати ксенобіотики тощо.
Давню історію мають спроби використання для біозахисту рослин антибіотиків, зокрема, проти листостеблових інфекцій. У США і Японії налагоджено випуск препаратів, що містять антибіотики: Актидіон, Касуломіцин, Поліоксин та інші, їх широко використовують проти грибних збудників хвороб.
Для поліпшення живлення рослин та захисту від збудників кореневих хвороб в Інституті сільськогосподарської мікробіології УААН розроблено новий високоефективний і екологічно безпечний мікробний препарат Хетомік. Його створено на основі гриба-антагоніста з роду хетомій. Біопрепарат являє собою порошок коричневого кольору, один грам якого містить 1–2 мільярди спор. Його рекомендовано для поліпшення живлення рослин та захисту від таких хвороб, як:

• кореневі гнилі зернових і зернобобових культур;
• сіра та біла гнилі гороху, сої, соняшнику, овочевих культур;
• фузаріоз і фузаріозне в’янення гороху, сої, люпину, льону, багаторічних трав, овочевих культур;
• фузаріозна гниль і коренеїд цукрових буряків;
• звичайна й срібляста парша картоплі;
• ризоктоніоз картоплі та овочевих культур.

Хетомік застосовують для передпосівної обробки насіння або вносять у грунт разом з органічними добавками (гній, солома тощо). Результати багаторічних вегетаційних, польових і виробничих дослідів засвідчили: Хетомік має високу селективну дію та післядію, не забруднює довкілля й надійно захищає рослини від кореневих хвороб. Високу ефективність препарату підтверджує те, що за його застосування врожайність пшениці озимої підвищується на 15–20%, пшениці ярої — на 20–30, ячменю ярого — на 20–30, люпину жовтого — на 15–22, сої — на 15–18, томатів — на 30, цукрових буряків і картоплі — на 15–20% (див. таблиці).
Вартість гектарної норми препарату Хетомік, виготовленого в лабораторних умовах, відповідає вартості хімічного препарату Вітавакс 200 ФФ. За ефективністю мікробний препарат Хетомік значно переважає хімічний.
Слід зазначити, що застосування тільки біологічного методу не дає змоги повною мірою захистити сільськогосподарські культури від шкідників і збудників хвороб. Тільки інтегрований захист рослин, який являє собою ідеальну комбінацію біологічних, агротехнічних, селективно-генетичних, хімічних та організаційно-господарських методів, спрямованих проти комплексу шкідників і хвороб у конкретній еколого-географічній зоні на певній культурі, за якого здійснюється регулювання чисельності шкідливих видів до економічного порогу шкодочинності й зберігається життєдіяльність природних корисних організмів, ставить надійний заслін перед шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур.

С. Надкерничний,
канд.біолог. наук, 
Інститут с.-г. мікробіології
УААН