Зниження хімічного навантаження на орні землі — світова тенденція

У світі все більше уваги споживачі приділяють питанням якості аграрної сировини. Це й показники вмісту білка в зерні пшениці, і наявність спор збудників хвороб у партіях зерна, й ще багато чого іншого. Про те всі ми маємо враховувати й останні тенденції вимог, які відтепер стають усе жорсткішими.

Справа в тому, що з наступного року в країнах ЄС набирає чинності міжнародна директива, яка регулює застосування пестицидів і мінеральних добрив на орних землях. Зокрема, директива «Weed control in crops adaption of European regulation 1107/2009 EC and directive 2009/128 EC». Згідно з її вимогами, всі аграрні виробники в країнах ЄС мають зменшити хімічне навантаження на орні землі та посіви вдвічі порівняно з попередніми роками (станом на 2009 рік).

Населення й уряди цивілізованої Європи реально дбають про збереження біологічного різноманіття довкілля і здоров’я своїх громадян. Крім потреби вирішення великого комплексу специфічних технічних і технологічних питань, в аграрному виробництві країн ЄС відповідно будуть змінені й посилені санітарно-гігієнічні вимоги до показників якості сільгосппродукції, яку завозитимуть з інших країн, зокрема й з України.

Тому для нашого аграрного комплексу, що кожного року поставляє на експорт свій урожай, у тому числі й до країн ЄС, актуальним стає питання відповідності вітчизняної експортної сировини новим вимогам з боку її покупців. Такі зміни вимог до показників якості продукції і наявності залишків пестицидів потребують перегляду вітчизняних технологій вирощування посівів ринково привабливих культур.

У ЦІЙ ПУБЛІКАЦІЇ ПРОПОНУЄМО ЗВЕРНУТИ УВАГУ ЧИТАЧІВ лише на проблему наявності бур’янів у посівах. З урахуванням того, що в науковій і практичній площині роботи з такими об’єктами в авторів є відповідний досвід, то, вважаємо, маємо право на власну точку зору. Негативний вплив бур’янів у посівах агрокультур відомий здавна. У широкорядних посівах засмічувачі здатні знижувати рівень урожайності сільськогосподарських культур від 40 до 80% і більше. Така загроза потребує відповідного ефективного захисту посівів від негативного впливу бур’янів.

У сучасному аграрному виробництві хімічний метод контролю бур’янів став головним, а всі інші — лише до поміжними. Тож у світлі нових екологічних вимог до технологій вирощування актуальною стає практична проблема: як забезпечити необхідний рівень контролю бур’янів за умов зменшення хімічного навантаження вдвічі? З урахуванням наявного на наших полях рівня потенційного засмічення орного шару ґрунту тут простим скороченням норм витрати гербіцидів і кількості обприскувань не обійтись.

СПРОБУЄМО АНАЛІЗУВАТИ ПРОБЛЕМУ РАЗОМ З ЧИТАЧАМИ. Чи є в нашому розпорядженні відповідні резерви для скорочення обсягів хімічного навантаження на довкілля? Для того, щоб займатись пошуком резервів, доцільно спочатку провести оцінку на явних систем захисту посівів від бур’янів.

Наскільки раціонально ми застосовуємо гербіциди по сходах бур’янів сьогодні? Будь-який агроном добре знає просту залежність: що більшого рівня розвитку досягають сходи бур’янів у посівах, то складніше їх знищити гербіцидами. Це справді так. Тут ми маємо на практиці реальний прояв фазової резистентності бур’янів.

ЛОГІЧНИМ Є ЗАПИТАННЯ: у які фази розвитку бур’яни найчутливіші до гербіцидів? Як доводять результати досліджень і широка практика, для дводольних бур’янів такою фазою є поява сім’ядолі на поверхні ґрунту. Висока чутливість рослин до дії препаратів зберігається також у фазі двох справжніх листків. У наступні фази розвитку бур’янів  їх стійкість до гербіцидів суттєво підвищується, особливо після формування чотирьох справжніх листків.

Логічно, що обприскування посівів доцільно проводити в період, коли сходи бур’янів найчутливіші до дії препаратів. Проте в житті все набагато складніше. Справа в тому, що в реальних посівах поява сходів бур’янів навіть одного виду рослин розтягнута в часі. Такий період триває зазвичай від 30 до 120 діб, як, наприклад, у лободи білої. До того ж чутливість рослин культури теж змінюється залежно від фази розвитку.

То коли ж найкраще проводити обприскування посівів гербіцидами? Якщо обприскування провести в строки появи перших сходів бур’янів, то ми їх успішно проконтролюємо. Це за умови, що рослини культури (наприклад сої) на відповідному етапі розвитку здатні витримувати такий хімічний тиск. А що буде з бур’янами, що вийшли на поверхню ґрунту після обприскування гербіцидами?

Пізні сходи бур’янів успішно вегетуватимуть і створюватимуть гостру конкуренцію посівам. У такому разі можна розглянути застосування гербіцидів у більш пізній строк. До часу проведення обприскування гербіцидом більшість сходів конкретного виду бур’янів у посівах уже вийшли на поверхню ґрунту, тож ми всіх їх покриємо краплинами робочої рідини.

Обприскати їх, звісно, цілком можливо, проте рівень ефективності захисної дії гербіциду знову ж таки буде різний. Ті рослини, які ще перебувають у чутливих фазах розвитку (сім’ядолі — два справжні листки у пізніх сходів), у результаті дії гербіциду будуть ліквідовані. Проте більшість рослин бур’янів, які розпочали свою вегетацію раніше й на час обприскування вже встигли сформувати чотири й більше справжніх листків, виживуть.

Знову така ситуація не може бути прийнятна. Препарати витрачені, а їхня захисна дія у посівах явно недостатня. Тобто, таке бажане для агрономів-практиків одне обприскування гербіцидами далеко не завжди є оптимальним рішенням. Особливо в широкорядних посівах кукурудзи, сої, буряків цукрових тощо. Справа в тому, що такі посіви дуже тривалий час нездатні самостійно конкурувати з бур’янами. Від появи сходів культури до змикання листків у міжряддях, коли саме культурні рослини стають домінувати в агроценозах, проходить від 50 до 60 діб. Такий період вегетації потребує заходів із захисту від бур’янів.

Ясна річ, що поки в посівах є незайняті культурними рослинами вільні екологічні ніші, їх активно заповнюватимуть бур’яни. Наявність вільних екологічних ніш насамперед проявляється кількістю доступної енергії світла. Якщо на полі до поверхні ґрунту доходять прямі сонячні промені, таке місце заповнять бур’яни. Лише після змикання листків культури в широкорядних посівах до поверхні ґрунту не доходить пряме сонячне світло, а доходить лише розсіяне, що вже пройшло через своєрідний оптичний фільтр із тканин зелених листків посівів (зелена частина сонячного спектра). Тобто, в діапазоні світлових хвиль 380–720 нм або ФАР (фотосинтетично активної радіації) є частина спектру з довжиною світлової хвилі від 510 до 600 нм (так зване зелене вікно), яку мало поглинають молекули хлорофілів і тому воно має невелике значення як джерело енергії для рослин.

Переважна більшість зелених рослин на орних землях є геліофітами, тобто потребують прямого сонячного освітлення. До них відносяться як культурні рослини (соняшник, кукурудза, соя, ріпак, буряки цукрові, тощо), так і більшість видів бур’янів. Тому завдання агронома — забезпечити надійний контроль сходів бур’янів до часу повного змикання посівів у міжряддях. У наступний період вегетації такі посіви мають певну оптичну щільність і здатні самостійно контролювати ситуацію з бур’янами до завершення вегетаційного періоду.

ТОБТО ПЕРЕД НАМИ СТОЇТЬ ПРАКТИЧНЕ ПИТАННЯ: як забезпечити чистоту широкорядних посівів протягом 50–60 діб після появи сходів культури? Посіви кожної з широкорядних культур мають власну специфіку. Найскладніше забезпечити захист від бур’янів цукрових буряків. Рослини цієї культури на початку вегетації дуже малі й нездатні успішно протистояти бур’янам, тому й системи захисту цукристих від бур’янів — найскладніші.

Для того, щоб уникнути небажаних побічних ефектів, що проявляються як за раннього, так і за пізнього обприскування гербіцидами, науковці свого часу розробили й довели ефективність системи почасткових внесень. Оскільки поява сходів бур’янів розтягнута в часі, то й обприскування теж можуть бути рознесені за часом, що дає змогу успішно контролювати сходи бур’янів у фази сім’ядолі — двох листків (і не більше!), тобто, тоді, коли вони найчутливіші до дії препаратів. Наразі така система захисту цукрових буряків уже стала традиційною. Такі принципи побудови системи захисту від польових засмічувачів доцільні й для інших культур, особливо сої, кукурудзи та інших.

ВИРОБНИЧНИКИ МОЖУТЬ ЗАПЕРЕЧИТИ: такий підхід потребує збільшення обсягів проведення обприскувань. Цілком справедливо. Проте тут уже слід брати до рук калькулятор.

Робота обприскувача на полі потребує відповідних витрат (пальне, оплата праці, підвезення води і т. і.). Водночас система почасткових обприскувань має свої переваги: зниження норми витрати гербіцидів (як разового внесення, так і сумарних витрат на систему послідовних обприскувань), уникнення небажаних стресів у культури.

Найбільш наочно такі стреси спостерігаємо в посівах цукрових буряків як найчутливішої до гербіцидів культури. Хто з буряківників на власній практиці ніколи не отримував певного пригнічення цукрових буряків гербіцидами (явище «припалених» буряків)?

Можна заперечити, що, мовляв, так буряки ж потім поступово «відходять» і далі нормально вегетують. Звичайно, вегетують. Наслідки цього періоду пригнічення посівів гербіцидами проявляються вже восени недобором урожаю коренеплодів (від 0,4 до 0,6 т/га за кожну добу вегетації рослин зі стресом). Тож легко порахувати, чого коштує пригнічення рослин культури навесні протягом навіть десяти діб. Проте стреси від високих норм гербіцидів не завжди проявляються так наочно.

Часто спостерігаємо пожовтіння рослин сої у після застосування гербіцидів — це теж прояв хімічного стресу. І, відповідно, побічним результатом буде зниження рівня врожайності восени. За використання почасткового обприскування зменшеними нормами такі стреси не проявляються. Додаткові затрати на проведення таких обприскувань з надлишком будуть компенсовані як вартістю збереженого врожаю, так і вартістю самих гербіцидів, оскільки сумарна витрата їх може бути зменшена на 20–50% від традиційної норми внесення.

Наведені приклади ще далеко не повністю розкривають можливості зменшення рівня хімічного навантаження на орні землі в системі заходів захисту від бур’янів. Тому пропонуємо розглянути ще одну важливу проблему, яка потребує конструктивного вирішення. Як відомо, найвищий рівень чутливості сходів бур’янів проявляється у фазі формування сім’ядоль. Рослини в цій фазі майже позбавлені захисту епікутикулярними восками, в них малі запаси пластичних речовин і енергії, тому навіть невелика кількість гербіциду, що проникає в тканини, здатна спричинити їх відмирання. Яка площа поверхні таких сходів рослин? Мала. Наприклад, у сходів лободи білої площа сім’ядоль становить близько 2 см² на рослину.

ЧИ МОЖЕМО МИ ВІДМОВИТИСЬ ВІД ЗАСТОСУВАННЯ ГЕРБІЦИДІВ у фазі сім’ядоль рослин бур’янів? Ні, не зможемо. Перенесення строків застосування гербіцидів на пізніші терміни, коли сходи засмічувачів матимуть більшу площу поверхні, призводить до суттєвого зниження ефективності препаратів через прояви фазової резистентності бур’янів. Але ж ми витрачаємо більшу частину (96,8% загального обсягу) робочої рідини з гербіцидом неефективно! Та за суцільного обприскування іншого раціонального шляху застосування гербіцидів по сходах просто нема.

Відповідно, така ситуація потребує активних пошуків і розробки альтернативних способів нанесення краплин лише на цільові об’єкти, а не на поверхню посівів, як є сьогодні. Не складно підрахувати, в скільки разів можна буде знизити норми витрати навіть наявних нині препаратів і зменшити хімічний тиск на довкілля за появи нових, досконаліших та екологічніших, способів нанесення робочої рідини лише на цільові об’єкти.

академік НААН, Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН

О. Іващенко,

д-р с.-г. наук, старш. наук. співробітник, Інститут захисту рослин НААН

Журнал «Пропозиція», №12, 2020 р.