Біопестициди: хто, які, навіщо?

Якщо в 1993 р. світовий ринок засобів біологічного контролю шкодочинних організмів становив $100 млн, то в 2020 р. його обсяг зросте, за даними Галузевої спілки біологічних продуктів (Biological Products Industry Alliance — BPIA), до $4 млрд.

Хто використовує біопрепарати?

Головний міф, пов’язаний з так званими біопестицидами — це те, що вони використовуються тільки в органічному землеробстві. На практиці їх застосовують не лише «органіки», обмежені у своєму виборі вимогами органічної сертифікації. На сайті ВРІА, котра базується у США, та на деяких інших сайтах, що роз’яснюють фермерам, що таке біопестициди, говориться також про спільне використання біопрепаратів та ЗЗР в одній схемі захисту. Вигодами від такого поєднання ВРІА називає в першу чергу зниження ризику появи резистентності у шкодочинних організмів та зниження вмісту залишків пестицидів у продуктах а також короткий період очікування, що має важливе значення для культур, які вимагають регулярних вибірок.

Загалом провідна у світі компанія, що спеціалізується на аналітиці ринку біопестицидів — DunhamTrimmer LLC — оцінювала частку біопрепаратів у світовому ринку ЗЗР у 5%, а темпи зростання світового ринку біопестицидів у середині нинішнього десятиліття — в 14–17% на рік. За оцінкою DunhamTrimmer, 40% світового обсягу використання біопестицидів припадає на Північну Америку і більш ніж по 20% на Європу й Латинську Америку.

Понад три чверті біопестицидів, за оцінками ВРІА, в 2016 р. застосовувалися на овочах, фруктах і ягодах. Зокрема, в садах, за даними ВРІА, застосовується 55% усього обсягу біопестицидів.

Половину ринку біопестицидів у 2015 р., за даними ВРІА, становили біоінсектициди, з іншої половини левова частка припала на біофунгіциди, також випускалися невеликі обсяги біонематоцидів і навіть біогербіцидів.

У найближчі роки відіграватимуть провідну роль у боротьбі зі шкідниками і хворобами польових культур, принаймні у Великобританії, вважає дослідник університету Варвіка Девід Чандлер. Він вважає, що вже незабаром щорічно у країні реєструватиметься більше біопестицидів, ніж хімічних ЗЗР.

Класифікація

Міністерство сільського господарства й продовольства Канади виділяє 3 типи біопестицидів:

мікробіологічні препарати, які містять живі мікроорганізми;

напівхімічні — речовини органічного походження або їх синтезовані аналоги, до яких входять, зокрема, феоромони;

неконвенційні — матеріали природного походження, такі як, часникова і цукрова пудра, оцет, тощо, котрі можуть використовуватися і для боротьби зі шкідниками і бур’янами (в т. ч. такі звичні для нас «народні засоби» боротьби з дротяниками, хворобами, тощо, як попіл, мильний розчин і т. і. – ред.).

ВРІА поділяє біопестициди на мікробіологічні препарати (бактеріальні, грибні, нематоди, одноклітинні, віруси, дріжджі) та біохімічні (речовини, екстраговані природним шляхом, та їхні синтезовані аналоги). Біохімічні, в свою чергу, поділяються на:

регулятори росту рослин (гібереліни, цитокініни, абсцизова кислота, етилен, ауксини);

регулятори росту комах, які не вбивають шкідників, а переривають процес росту, перешкоджаючи перехід шкідника в наступну стадію розвитку. Поділяються на 2 великі групи — інгібітори гормональної регуляції переродження комах та інгібітори синтезу хітину. Найпоширеніший регулятор росту комах — азадірахтин. Він імітує природний гормон линьки комах екдизон. Від дії цієї речовини комахи линяють незрілими і врешті гинуть.

органічні  кислоти (зокрема, перекиси, які використовуються для стерилізації, наприклад, теплиць або резервуарів для поливної води, щоб в останніх не заводилися водорості);

рослинні екстракти;

феромони.

Серед рослинних екстрактів виділяють:

регулятори росту комах,

інгібітори живлення (з’їдаючи які, комахи перестають живитися),

репеленти,

конфузанти (речовини, які схожі на звичну для шкідника їжу і виступають у ролі приманки, наприклад, приманюють комах в інший від посівів культури бік),

алелопати (наприклад, юглон, виділяє горіх чорний,  — один з небагатьох біогербіцидів),

агенти механічної дії (наприклад, D-лимонін, який «пропікає» восковий наліт на листі бур’янів, викликаючи некрози, зневоднення і відмирання);

фунгіциди (проникають через клітинну мембрану грибів, нейтралізуючи ключові ензими);

підсилювачі стійкості (речовини, які провокують рослини культури на виділення та акумуляцію підвищених доз спеціальних протеїнів та інших речовин, що перешкоджають розвитку бактеріальних та грибних хвороб).

Переваги

Один з американських виробників біопестицидів, агітуючи використовувати їх конвенційних сільгоспвиробників, називає 7 причин для використання цих речовин, навіть якщо господарство не органічне:

Ефективність. Тоді як хімічні ЗЗР синтезовані так, що вони діють на шкідника лише одним способом, то біоінсектициди можуть діяти комплексно — труїти комах і відбивати їм апетит або інгібувати перехід до нової стадії розвитку одночасно. Наприклад, за даними доктора Девіда Чандлера з університету Варвіка, феромони можуть забезпечити ефективність контролю яблуневої плодожерки в європейських садах на рівні більш ніж 90%. А інтегрована система захисту від борошнистої роси з використанням Bacillus subtilis, за його словами, забезпечила ефективність практично на рівні хімічних ЗЗР. Звичайно, бувають випадки, коли необхідний саме швидкий ефект, який дають тільки синтетичні ЗЗР. Однак поєднання біопестицидів і хімічних ЗЗР може бути ефективнішим.

Резистентність. Однотипний спосіб дії хімічних ЗЗР стимулює шкодочинні організми до вироблення резистентності в тій сфері, на яку діє препарат. В умовах швидкої зміни поколінь шкодочинних організмів це призводить до формування резистентності за лічені роки. Оскільки біопрепарати діють на шкодочинні організми відразу за кількома напрямками, це відповідно ускладнює процес виникнення резистентності.

Залишки шкідливих речовин. Після внесення хімічних ЗЗР повинен пройти час, щоб пестициди частково розклалися, аби вміст шкідливих речовин у продукті опустився нижче гранично допустимого. Це називається терміном очікування. А що робити, коли епіфітотія або нашестя шкідників припало на період збирання або перед самим збиранням? Використовувати біопестициди, які терміну очікування не мають, бо не містять шкідливих для людини речовин.

Строк зберігання. Біопрепарати потрібно вносити «живими». Але за останні 20 років зроблено великий прогрес в напрямку доведення строку зберігання біопестицидів до аналогічних показників їхніх хімічних замінників.

Легкість у застосуванні. Оскільки біопестициди не мають періоду очікування, людей можна виводити в поле відразу після обробки.

Інноваційність. У США хімічні ЗЗР виходять на ринок у середньому через 11 років після створення — після всього комплексу лабораторних і польових досліджень, який коштує розробнику сотні мільйонів доларів. Біопестициди — в середньому через 4 роки. Відповідно, останні потрапляють на ринок більш сучасними.

Універсальність. Часто від фермерів доводиться чути: «Те, що спрацювало у інших, не обов’язково спрацює в моїх умовах”. Однак біоінсектициди працюють на різних культурах, у різних грунтово-кліматичних умовах і з різними проблемами.

Міністерство сільського господарства й продовольства Канади також наголошує на вузькій спеціалізації біоінсектицидів, яка дає змогу знищувати лише шкідників, а не всіх комах підряд.

Проблеми використання

Окрім переваг біопестициди мають і свої недоліки. Основні з них:

необхідність частішого обстеження культур, оскільки у біопестицидів жорсткіші вимоги до строків внесення;

необхідність більш тісної роботи з консультантами у цій сфері;

через вузьку спрямованість біопестицидів нерідко виникає необхідність поєднувати їх з хімічними ЗЗР з метою контролю всього спектру шкодочинних організмів на ділянці.

Західні фахівці, визнаючи переваги біопестицидів, наголошують на необхідності більш ретельного навчання сільгоспвиробників поводженню з цими препаратами. До того ж не проти всіх шкодочинних організмів є біопестициди, тому бувають випадки, коли хімічним ЗЗР немає альтернативи. Також західні фахівці відзначають необхідність розробки біопестицидів з тривалішим строком зберігання.

Глобальний ринок біопестицидів, млн. дол. (за даними DunhamTrimmer)

Переклав Богдан Малиновський, b.malinovskiy@univest-media.com