Спецможливості
Аналітика

Біологічні пре­па­ра­ти в за­хисті рос­лин

03.04.2017
38724
Біологічні пре­па­ра­ти в за­хисті рос­лин  фото, ілюстрація

Уже не треба доводити доцільність використання біологічних засобів для захисту сільськогос­подарських культур від шкідливих організмів. Екологічна ситуація в усьому світі викликає тривогу і закономірне прагнення до одержання екологічно безпечної сільськогос­подарської продукції та збереження навколишнього середовища.

 

 

 

Біоло­гічний ме­тод за­хи­с­ту рос­лин є ос­но­вою стра­тегічно­го еко­ло­го-біологічно­го кон­тро­лю шкідли­вих ор­ганізмів у посівах сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­тур. Ви­ко­ри­с­тан­ня біологічних пре­па­ратів для за­хи­с­ту рос­лин стає на­галь­ною про­бле­мою у зв’яз­ку з по­тре­бою еко­логізації зем­ле­роб­ст­ва. 

Роз­ви­ток біологізації за­хи­с­ту рос­лин в Ук­раїні — важ­ли­ва на­уко­ва і ви­роб­ни­ча про­бле­ма, від успішно­го розв’язан­ня якої знач­ною мірою за­ле­жить рівень кон­ку­рен­то­с­про­мож­ності про­дукції сільсько­го гос­по­дар­ст­ва на світо­во­му, євро­пейсь­ко­му і внут­ріш­ньо­му рин­ках та збе­ре­жен­ня довкілля. Тим більше на су­час­но­му етапі, ко­ли Ук­раїна всту­пи­ла до ВТО і три­має курс на інте­г­рацію в ЄС, на ри­нок ор­ганічної про­дукції рос­лин­ництва, ви­ро­ще­ної пе­ре­важ­но із за­сто­су­ван­ням біотех­но­логій і мініму­мом за­собів хімізації. Про­ти бак­теріаль­них хво­роб то­матів і бак­теріаль­но­го ра­ку яб­луні роз­роб­ле­но біоп­ре­па­рат Ка­зумін 2 Л, в. р.

Роз­ви­ток на­уко­во обґрун­то­ва­но­го біологічно­го за­хи­с­ту рос­лин у нашій країні роз­по­чав­ся у ми­ну­ло­му столітті. Пріори­тет у га­лузі за­сто­су­ван­ня мікро­ор­ганізмів для бо­роть­би зі шкідни­ка­ми і хво­ро­ба­ми на­ле­жить ук­раїнським уче­ним. Са­ме в Одесь­ко­му універ­си­теті про­фе­сор І.І. Меч­ни­ков (1879) ви­я­вив, що бак­терії мож­на ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти про­ти шкідників зер­но­вих. На за­мов­лен­ня тодішньо­го Одесь­ко­го зем­ст­ва бу­ло за­сно­ва­но пер­шу в світі біола­бо­ра­торію, у якій і роз­ро­би­ли мікробні біологічні пре­па­ра­ти для бо­роть­би з ко­ма­ха­ми-фіто­фа­га­ми. Бу­ло про­ве­де­но успішні досліджен­ня із за­сто­су­ван­ня па­то­ген­них мікро­ор­ганізмів для бо­роть­би з ми­шо­подібни­ми гри­зу­на­ми, хлібним жу­ком, бу­ря­ко­вим дов­го­но­си­ком. У за­хисті рос­лин від шкідників і хво­роб ши­ро­ко за­сто­со­ву­ють мікробні пре­па­ра­ти на ос­нові різних видів мікро­ор­ганізмів і ме­та­болітів, які во­ни син­те­зу­ють. Біоп­ре­па­ра­ти за­сто­со­ву­ють так са­мо, як і фунгіци­ди, інсек­ти­ци­ди та про­труй­ни­ки, для за­хи­с­ту рос­лин від шкідників і хво­роб. Слід за­зна­чи­ти, що біологічний ме­тод ефек­тив­ний за постійно­го по­пов­нен­ня аг­ро­це­нозів біологічни­ми аген­та­ми. Особ­ли­во­го по­ши­рен­ня біологічний ме­тод бо­роть­би в Ук­раїні на­був у другій по­ло­вині ми­ну­ло­го століття. 

Біологічні пре­па­ра­ти для за­хи­с­ту рос­лин від шкідли­вих ор­ганізмів — це біологічні за­со­би бо­роть­би зі шкідни­ка­ми, збуд­ни­ка­ми хво­роб рос­лин і бур’я­на­ми, ос­но­вою яких є аген­ти біоло­гіч­ної при­ро­ди (живі мікро­ор­ганізми або про­дук­ти їхньої життєдіяль­ності). Ці мікро­ор­ганізми, як пра­ви­ло, виділя­ють із за­гиб­лих у при­роді шкідників. Хво­ро­би чле­ни­­сто­но­гих ду­же по­ши­рені в при­роді, відо­мо близь­ко ти­сячі видів мікро­ор­ганізмів, що їх вик­ли­ка­ють. То­му штуч­не вне­сен­ня їх в аг­ро­еко­си­с­те­му су­про­во­д­жується тільки збільшен­ням кількості па­то­ге­ну в се­ре­до­вищі, як це відбу­вається під час при­род­них епізо­отій фіто­фагів. Епізо­отія се­ред фіто­фагів не спри­чи­нює без­по­се­ред­ньо кількісних і якісних не­га­тив­них змін се­ред інших ком­по­нентів біоце­но­зу. На­впа­ки, за­сто­су­ван­ня мікроб­них пре­па­ратів су­про­во­д­жується збіль­шен­ням об’єму біотич­но­го се­ре­до­ви­ща та стабілізацією біоце­но­тич­них зв’язків у аг­ро­це­но­зах. У цьо­му по­ля­гає прин­ци­по­ва еко­логічна відмінність мікробіологічних пре­па­ратів від хімічних.

Класифікація біологічних пре­па­ратів

За ви­до­вою на­лежністю, за­леж­но від при­ро­ди діючо­го по­чат­ку, біоп­ре­па­ра­ти поділя­ють на три ос­новні гру­пи: 

Бак­теріальні — ви­роб­лені на ос­нові різних видів бак­терій, їх за­сто­со­ву­ють для бо­роть­би зі шкідни­ка­ми і гри­зу­на­ми, про­ти фіто­па­то­генів — бак­терій-ан­та­гоністів;

Грибні — ос­но­вою є гри­би-ен­то­мо­па­то­ге­ни із ши­ро­ким спе­к­т­ром дії про­ти шкідників та мікро­би-ан­та­гоністи і гіпер­па­ра­зи­ти, спе­цифіку яких ви­ко­ри­с­та­но у бо­ротьбі про­ти хво­роб;

Вірусні — ви­го­тов­лені на ос­нові ен­то­мо­па­то­ген­них вірусів. Ви­со­ка спе­ци­фічність цієї гру­пи біоп­ре­па­ратів обу­мов­лює їхню дію пе­ре­важ­но на од­но­го шкідни­ка.

За ме­ханізмом дії на шкідливі ор­ганізми мікробіологічні пре­па­ра­ти ділять­ся на декілька груп: пре­па­ра­ти киш­ко­вої дії (бак­теріальні, вірусні), пре­па­ра­ти кон­такт­ної дії (грибні), пре­па­ра­ти комбіно­ва­ної дії (грибні і де­які бак­теріальні).

За ток­си­ко­логічною оцінкою біо­пре­па­ра­ти на­ле­жать до нешкідли­вих ре­чо­вин. ЛД50 для теп­ло­кров­них ста­но­вить 6000–15 000 мг/кг, СК50 для риб — 500–600 мг/кг. Термін очіку­ван­ня (час від мо­мен­ту за­сто­су­ван­ня до зби­ран­ня уро­жаю) не пе­ре­ви­щує два-три дні.

За кількістю штамів у пре­па­ра­тах біоп­ре­па­ра­ти поділя­ють на мо­но­шта­мові (ви­го­тов­лені на ос­нові од­но­го шта­му мікро­ор­ганізмів) і пре­па­ра­ти на ос­нові двох або декількох штамів мікро­ор­ганізмів, що на­ле­жать до різних си­с­те­ма­тич­них груп. Більшість біологічних пре­па­ратів є мо­но­шта­мо­ви­ми. Але впро­довж ос­тан­­­ніх де­ся­тиліть в Ук­раїні та інших країнах роз­роб­ле­но низ­ку ефек­тив­них біоп­ре­па­ратів на ос­нові двох або де­­кількох штамів мікро­ор­ганізмів. 

Біологічні пре­па­ра­ти ви­пу­с­ка­ють у ви­гляді су­хих і змо­чу­ва­них по­рошків, па­с­то­подібних, гра­ну­ль­о­ва­них, рідких форм. Ви­роб­ничі фор­ми ма­ють у своєму складі на­пов­ню­вачі, стабіліза­то­ри, при­ли­пачі, що дає мож­ливість за­сто­со­ву­ва­ти їх за до­по­мо­гою су­час­ної апа­ра­ту­ри для об­при­с­ку­ван­ня.

За спря­мо­ваністю дії біологічні пре­па­ра­ти поділя­ють на такі, що:

— за­хи­ща­ють рос­ли­ни від фіто­фагів, фіто­па­то­генів, ми­шо­подібних гри­зунів; 

— підви­щу­ють стійкість рос­лин до шкідли­вих ор­ганізмів;

— поліпшу­ють жив­лен­ня (азот­не, фо­с­фор­не, калійне) і спри­я­ють збільшен­ню вро­жай­ності рос­лин;

— сти­му­лю­ють ріст і роз­ви­ток рос­лин за­вдя­ки вмісту біологічно ак­тив­них спо­лук;

— поліпшу­ють струк­ту­ру і ро­дючість ґрун­ту.

За­сто­су­ван­ня біоп­ре­па­ратів має низ­ку пе­ре­ваг пе­ред хімічни­ми за­со­ба­ми рос­лин, зо­к­ре­ма: 

— ви­со­ку біологічну ак­тивність що­до сприй­нят­ли­вих видів шкідників; 

— післядію, що про­яв­ляється у за­ги­белі шкідників у по­дальші фа­зи роз­вит­ку та в період роз­вит­ку на­ступ­них по­колінь, а та­кож вибірковістю дії, без­печністю для ен­то­мо­фагів та ко­мах-за­пи­лю­вачів; 

— відсутність ви­ник­нен­ня ре­зи­с­тент­ності у ко­мах і стійких до біоп­ре­па­ратів форм па­то­генів; 

— без­печність для теп­ло­кров­них тва­рин і лю­ди­ни, відсутність фіто­ток­сич­ності та впли­ву на сма­кові якості про­дукції, ма­лий термін очіку­ван­ня, мож­ливість за­сто­су­ван­ня у різні фа­зи ве­ге­тації рос­лин та уник­нен­ня ри­зи­ку на­гро­ма­д­жен­ня ток­сич­них ре­чо­вин у на­вко­лиш­нь­о­му се­ре­до­вищі.

Біологічні пре­па­ра­ти, як пра­ви­ло, діють повільніше, ніж хімічні. Так, за­ги­бель ко­мах під впли­вом бак­теріаль­них пре­па­ратів на ос­нові кри­с­та­ло­у­тво­рю­валь­них бак­терій на­стає на тре­тю-п’яту до­бу після об­роб­ки, а про­яв мак­си­маль­ної дії — на де­ся­ту-оди­над­ця­ту. Про­те після їхньо­го за­сто­су­ван­ня ко­ма­хи швид­ко при­пи­ня­ють жив­лен­ня й інтен­сивність по­шко­д­жен­ня ни­ми рос­лин знач­но зни­жується.

У ба­га­ть­ох ен­то­мо­па­то­ген­них мікро­ор­ганізмів спо­с­терігається знач­ний ефект післядії: зни­жен­ня пло­дю­чості ко­мах, що ви­жи­ли після об­роб­ки біоп­ре­па­ра­та­ми, змен­шен­ня вип­ло­д­жу­ван­ня ли­чи­нок і по­даль­ше по­слаб­лен­ня їхньої життєздат­ності.

Біо­логічна об­роб­ка насіння — пер­спек­ти­ви роз­вит­ку

До 2019 ро­ку світо­вий ри­нок біо­логічних про­дуктів для об­роб­ки насін­­ня пе­ре­ви­щить 
560 млн до­л. США.

Відповідно до звіту «Ри­нок біо­ло­гічної об­роб­ки насіння до 2019 ро­ку: світові тен­денції та про­гноз» ста­ном на 2014 рік цей ри­нок оцінюється у 304,32 млн до­л., а до 2019 ро­ку він має до­сяг­ти 
560,98 млн до­л., з су­куп­ним се­ред­нь­орічним тем­пом зро­с­тан­ня у 13%.

Згідно з підра­хун­ка­ми, про­ве­де­ни­ми у 2014 році, північно­а­ме­ри­кансь­кий ри­нок, що на 2013 рік був найбільшим, до 2019 ро­ку зро­с­те до 183, 61 млн дол., із су­куп­ним се­ред­нь­орічним тем­пом зро­с­тан­ня в 13%. У євро­пейсь­ко­го рин­ку, що посідає дру­ге місце, цей по­каз­ник сягне 13,4% на час звітно­го періоду.

Ри­нок біологічної об­роб­ки насіння має ве­ли­чез­ний вплив на сільське гос­по­дар­ст­во. У ши­ро­ко­му ро­зумінні, ви­ди цієї об­роб­ки розподіля­ють­ на об­роб­ку рос­лин­ни­ми за­со­ба­ми і мікро­ор­ганізма­ми. До ос­танніх відно­сять­ся бак­терії, гри­би, віру­си та най­простіші. Об­роб­ка мікро­ор­ганізма­ми дає на­ба­га­то кра­щий ре­зуль­тат порівняно з інши­ми спо­со­ба­ми дезінсекції. Крім цьо­го, ри­нок біологічної об­роб­ки насіння сег­мен­то­ва­ний за ти­пом про­дукції — на­при­клад, для зер­но­вих і зла­ко­вих куль­тур, олій­них і бо­бо­вих, де­ко­ра­тив­них і кор­мо­вих, фрук­то­вих та ово­че­вих, а та­кож для тор­фу.

У 2013 році найбільшим на рин­ку біологічної об­роб­ки насіння був сег­мент зла­ко­вих і зер­но­вих. Мікро­ор­ганізми ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ли­ пе­ре­важ­но для бо­роть­би з до­машніми шкідни­ка­ми, а та­кож під час ро­боти з тор­фом і де­ко­ра­тив­ни­ми рос­ли­на­ми, але по­ча­ли ак­тив­но за­сто­со­ву­ва­ти­ і для буль­бо­вих, фрук­то­вих та ово­че­вих куль­тур.

Провідни­ми фак­то­ра­ми для роз­вит­ку рин­ку ста­ли зро­с­тан­ня світо­во­го на­се­лен­ня і його про­до­воль­чих потреб, підви­щен­ня вар­тості пе­с­ти­цидів і до­б­рив, збільшен­ня ор­ганічних і еко­логічних ме­тодів ве­ден­ня сільсько­го гос­по­дар­ст­ва, а та­кож спро­ще­не став­лен­ня уря­до­вих ор­ганізацій до впро­ва­д­жен­ня та про­су­ван­ня мікробіологічної про­дукції. У відповідь на еко­логічні про­бле­ми по всьо­му світу виріс по­пит на біопе­с­ти­ци­ди і біодо­б­ри­ва. Для фер­мерів ж мікро­біологічна про­дукція є без­печ­ним інве­с­тиційним рішен­ням, що га­ран­тує швид­кий уро­жай і за­хи­щає насіння від шкід­ників і хво­роб.
Клю­чо­ви­ми учас­ни­ка­ми рин­ку біо­логічної об­роб­ки насіння ви­с­ту­па­ють такі ком­панії, як BASF, Bayer CropScience AG (Німеч­чи­на), Monsanto, Valent Biosciences Corporation, Koppert BV (США), Syngenta (Швей­царія), Italpollina SPA (Італія), Arysta LifeScience Limited (Японія) і Novozymes (Данія). У кож­ної з цих ком­паній своя стра­тегія зро­с­тан­ня та роз­вит­ку на рин­ку, але най­важ­ливіши­ми кро­ка­ми, які вжи­ва­ють­ся для гло­баль­но­го роз­ши­рен­ня, за­ли­ша­ють­ся ви­роб­ництво но­вої про­дукції і співпра­ця.

Об­роб­ка насіння пе­ред висіван­ням

По­сор­то­ва­не насіння за­мо­чу­ють у 1%-й ро­бочій су­с­пензії біоп­ре­па­ратів (1–2 мл/кг) у день висіву, за од­ну-три до­би до сівби на 4–6 го­д. Об­роб­ку насіння біоп­ре­па­ра­том не­обхідно про­во­ди­ти у затінку, уни­ка­ю­чи дії пря­мих со­няч­них про­менів.

Вне­сен­ня в грунт пе­ред висіван­ням насіння або ви­са­д­жу­ван­ням роз­са­ди на постійне місце. Біоп­ре­па­рат вно­сять за 5–6 днів до висіван­ня насіння або без­по­се­ред­ньо пе­ред висівом насіння чи ви­са­д­жу­ван­ням роз­са­ди на постійне місце. За цьо­го спо­со­бу підви­щується вміст ко­рис­ної мікро­ф­ло­ри і за­без­пе­чується за­хист рос­лин від ура­жен­ня ґрун­то­ви­ми па­то­ге­на­ми від са­мо­го по­чат­ку їхньо­го роз­вит­ку.

Об­роб­ка ко­ре­не­вої си­с­те­ми роз­са­ди. За за­сто­су­ван­ня цьо­го спо­со­бу ко­ре­не­ву си­с­те­му рос­лин об­при­с­ку­ють 3–5%-м ро­бо­чим роз­чи­ном біоп­ре­па­ратів або опу­с­ка­ють у роз­чин на 2–3 год пе­ред ви­са­д­жу­ван­ням.

Об­при­с­ку­ван­ня рос­лин

Для об­при­с­ку­ван­ня рос­лин за­сто­со­ву­ють ро­бо­чу су­с­пензію пре­па­ра­ту в кон­цен­т­раціях, %: 0,1, 0,2, 0,5, 1,0. Ро­бо­чу ріди­ну слід ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти у день при­го­ту­ван­ня. Нор­ма ви­т­ра­ти ро­бо­чої ріди­ни — 400–1000 л/га.

По­ли­ван­ня рос­лин

Про­во­дять у зоні ко­ре­не­вої ший­ки 1%-ю ро­бо­чою ріди­ною під час ви­са­д­жу­ван­ня і по­вто­рю­ють че­рез 25–30 днів у період ве­ге­тації — із роз­ра­хун­ку 150–200 мл/рос­ли­ну.

Ен­то­мо­па­то­генні мікро­ор­ганізми, які є ос­но­вою біоп­ре­па­ратів, ста­ють ча­с­ти­ною біоце­но­зу та всту­па­ють у взає­мозв’яз­ки з інши­ми біотич­ни­ми та абіотич­ни­ми фак­то­ра­ми. Від цих взає­модій на­сам­пе­ред і за­ле­жить ефек­тив­ність біологічних пре­па­ратів. При виз­на­ченні їхньої ефек­тив­ності слід ма­ти на увазі, що за­ги­бель шкідників є не єди­ним її по­каз­ни­ком — дані ба­га­торіч­них досліджень свідчать про на­явність декількох біологічних ефектів від за­сто­су­ван­ня мікробіоп­ре­па­ратів: ан­тифі­дант­­ний, ме­та­ток­сич­ний, ре­про­дук­тив­ний, те­ра­то­ген­ний, овіцид­ний. Так, за за­сто­су­ван­ня бак­теріаль­но­го пре­па­ра­ту Біток­си­ба­циліну (БТБ) про­ти ко­ло­рад­сь­ко­го жу­ка ви­яв­ляється ме­та­ток­сич­ний ефект, який підви­щується за ви­щих норм ви­ко­ри­с­тан­ня. За нор­ми ви­т­ра­ти БТБ 3,0 кг/га за­ги­бель інфіко­ва­них ли­чи­нок у фазі ля­леч­ки ста­но­вить близь­ко 40,0%, а за 5–6 кг/га во­на до­ся­гає 60%. До 70% зни­жується пло­дючість са­мок ко­ло­радсь­ко­го жу­ка у на­ступ­них по­коліннях. Та­кож відміча­ють і те­ра­то­генні зміни у різні фа­зи роз­вит­ку фіто­фагів.

Ан­тифідант­ний ефект під впли­вом бак­теріаль­них пре­па­ратів спо­с­тері­гає­ть­ся у не­пар­но­го шов­ко­пря­да, зберігає­ть­ся у дочірніх по­колінь за­ра­же­ної гу­сені і пе­ре­бу­ває у прямій за­леж­ності від нор­ми ви­т­ра­ти біо­пре­па­ра­ту. 

Для біологічних пре­па­ратів ха­рак­тер­на післядія, що ви­ра­жається пев­ним відсот­ком за­ги­белі ля­ле­чок та роз­вит­ком не­по­вноцінних осо­бин у на­ступ­них по­коліннях шкідни­ка. 

Мікробіологічні пре­па­ра­ти є ре­гу­лю­ю­чим фак­то­ром у ди­наміці чи­сель­ності ви­ду, оскільки ха­рак­те­ри­зу­ють­ся різно­манітним впли­вом на по­пу­ляції шкідників.

Ефек­тивність дії біоп­ре­па­ратів зу­мов­ле­на інсек­ти­цид­ною та ан­та­гоніс­тич­ною ак­тивністю мікро­ор­ганізмів до шкідників чи збуд­ників хво­роб сільсь­ко­го­с­по­дарсь­ких куль­тур. Еко­логічна без­печність біоп­ре­па­ратів без­до­ган­на, ад­же за­сто­су­ван­ня мікро­ор­ганізмів, які виділені з об’єктів довкілля, є ча­с­ти­ною кру­го­обігу ре­чо­вин у при­роді. Ви­ко­ри­с­тан­ня біологічних пре­па­ратів для за­хи­с­ту рос­лин є без­печ­ним ще й то­му, що кількість мікро­ор­ганізмів са­мо­ре­гу­люється, зни­жується, змен­шується чи­сельність по­пу­ляції фіто­фагів чи збуд­ників хво­роб, а та­кож при­род­них мікро­ор­ганізмів. Ви­роб­ництво біоп­ре­па­ратів по­ля­гає у розмно­женні в штуч­них умо­вах виділе­них із довкілля найбільш ви­со­ко­ак­тив­них мікро­ор­ганізмів та ство­рен­ня умов для їхньої життєдіяль­ності. 

І як­що на по­чат­ку роз­роб­ки пер­ших біологічних за­собів за­хи­с­ту рос­лин пе­ре­ва­жа­ли пре­па­ра­ти про­ти фіто­фагів, то ос­танніми ро­ка­ми асор­ти­мент біоп­ре­па­ратів що­ра­зу істот­но роз­ши­рюється: роз­роб­ле­но нові пре­па­ра­ти, які стри­му­ють роз­ви­ток збуд­ників хво­роб і підви­щу­ють уро­жайність рос­лин. Пер­спек­тивні біологічні пре­па­ра­ти ком­плекс­ної дії, які за­без­пе­чу­ють за­хист куль­тур від двох і більше видів шкідли­вих ор­ганізмів. 

Г. Тка­лен­ко, канд. с.-г. на­ук, 
Інсти­тут за­хи­с­ту рос­лин НА­АН

 

Інформація для цитування

Біологічні пре­па­ра­ти в захисті рослин / Г. Тка­лен­ко // Спецвипуск ж. Пропозиція. Сучасні агротехнології із застосування біопрепартав та регуляторів росту / — 2015. — С. 2-15

Інтерв'ю
Ансгар Борнеманн, директор Nestlé в Україні та Молдові
Nestlé в Україні активно співпрацює з місцевими постачальниками. За даними на кінець 2016 року, близько 70% компонентів для товарів компанія купує на місцевому локальному ринку.  Із 2007 року
Враховуючи насиченість ринку сучасною багатофункціональною технікою, завоювати позиції лідера продажів доволі не просто. Пропонований продукт чи послуга повинні мати власні унікальні технічні рішення, що робить їх особливим та затребуваним... Подробнее

1
0