Виробництво біопрепаратів в Україні: мовою цифр і фактів
![Останні роки біологічний метод на зернових культурах застосовують для захисту від шкідників і хвороб на площі 267–500 тис. га Виробництво біопрепаратів в Україні: мовою цифр і фактів фото, ілюстрація](https://propozitsiya.com/sites/default/files/styles/580x/public/field/image/img_1021.jpg?itok=LctZKq1A&v=1706345503)
У світовій практиці для контролю чисельності шкідливих організмів офіційно зареєстровано і застосовується близько 30 природних біологічно активних речовин, 45 феромонів, 60 вірусів, бактерій, грибів, нематод та понад 30 видів ентомофагів. В Україні біологізації захисту рослин завжди приділяли багато уваги. У докризовий період дев’яностих років наша держава відігравала провідну роль серед країн колишнього Радянського Союзу у розвитку напряму використання біологічних засобів захисту рослин. До середини 90-х років біологічний метод застосовували на площі 5 млн га, на повну потужність працювало 268 біофабрик і біолабораторій. Але у 90-х роках через економічні негаразди виробництво біологічних засобів захисту було знижено.
Сьогоднішні дуже високі ціни на хімічні засоби змусили господарства знову згадати про біологічний метод. До того ж, як свідчить практика, зменшення постійного насичення агроценозів корисними біологічними агентами призводить до виникнення загрози від шкідників, які в попередні роки протягом десятиліть не становили небезпеки. Це стосується комплексу шкідливих совок (озима, гамма, карадрина, бавовникова), молей, американського білого метелика, акацієвої вогнівки, стеблового кукурудзяного метелика та інших видів. Широке застосування в попередні роки біологічних засобів — бактеріальних, грибних і вірусних препаратів, трихограми — стримувало потенціал їхнього розмноження.
Так, за даними Держветфітослужби України, у 2000 році середньорічні масштаби застосування засобів захисту досягли 13,0 млн га, біологічними засобами оброблялося близько 1 млн га, що становить 8,4% (рис. 1). Обсяги обробок проти шкідливих організмів у 2001–2004 роках зросли до
20,5 млн га, біологічний метод становив у середньому 957,7 тис. га (5,4%). У 2005 році збільшилися обсяги робіт із захисту рослин — на 11,8%, а площі, де застосовували біологічні засоби, — від 926 до 1932 тис. га. Частка біометоду становила 8,3%. За період 2006–2010 років площі обробок проти шкідників і хвороб збільшилися на 39,7%, а біологічним методом було оброблено: у 2006 році — 681,0 тис. га (2,8%), у 2007-му — 1142 (4,0%), у 2008 і 2009 роках — 1216 і 1639 тис. га (3,4 і 4,6%) відповідно. У 2010 році частка біометоду в системі захисту рослин зросла до 5,3% (2054,6 тис. га). За останні п’ять років (2011–2014) істотно збільшились масштаби захисних обробок в агроценозах сільськогосподарських культур, порівняно з попередніми роками, і досягли 51 591 тис. га. Обсяги обробок біологічними засобами захисту за ці роки збільшилися до 2329,7 тис. га у 2011 році (2012–2013 роки — на рівні 2 млн га). У 2014 році вони виросли до 3 млн га і становили 6,0% загального обсягу захисних заходів.
Динаміка і структура застосування біологічних засобів проти шкідників і хвороб на сільськогосподарських культурах різна. Найбільше застосовують біологічні засоби проти мишоподібних гризунів, підгризаючих і листогризучих совок, стеблового метелика, комплексу шкідників у плодових насадженнях, овочевих і зернових агроценозах. Із 2000 по 2014 рік біологічні препарати проти мишоподібних гризунів застосовували на площах у середньому 400–500 тис. га, що становило 16,5–26,3% усіх обсягів засобів захисту.
Досить широко застосовують біологічні препарати для захисту сільськогосподарських культур від підгризаючих совок: у 2000–2002 роках ними обробляли 225–322 тис. га (95,5–100%), у 2003–2005-му — 101–216 ( 64,7–74,1%); а протягом двох років (2006–2007) було оброблено 100% площ біозасобами. Впродовж наступних п’яти років обсяги застосування біологічних засобів проти підгризаючих совок дещо знизилися і становили від 5,9% (2013) до 80,8% (2010), у 2014 році було оброблено 300 тис. га (57,7%). Обсяги обробок біологічними засобами захисту проти листогризучих совок за 2000–2007 роки досягали 100%, наступними роками (2008–2014) ними обробляли від 14,7 до 75,8% площ.
Відмічається тенденція також до збільшення площ, оброблених біологічними засобами захисту проти стеблового метелика. Протягом 2000–2003 років їх застосовували на площі близько 100 тис. га, що становило 89,9–100%. У 2004–2006 роках обсяги обробок збільшилися на 78% порівняно із попередніми роками. У 2007–2010 роках вони виросли ще у 3,5–6,5 раза і становили 349–591 тис. га. Надалі (2011–2014) відбувалося подальше наростання обсягів обробок — до 1120 тис. га.
На зернових культурах застосовують переважно біологічні засоби захисту від хвороб. Із 2003 по 2009 рік обробляли незначні площі, в межах від 20 до 73 тис. га, тобто 1,9–6,2% усіх захисних обсягів. Із 2010 року оброблені площі зернових посівів зросли: у 2010 році — до 272, в 2011-му — до 450 тис. га.
Останні роки біологічний метод на зернових культурах застосовують для захисту від шкідників і хвороб на площі 267–500 тис. га.
Аналогічна ситуація щодо застосування біозасобів і в плодових насадженнях. До 2008 року від шкідників обробляли невеликі площі — в середньому від 2 до 3 тис. га. З 2009 року біологічний захист садів включає обробки біозасобами від шкідників і хвороб на площах від 3 до 12 тис. га
(у 2010 р. — 18 тис.).
На картоплі біологічні препарати застосовують для захисту від шкідників із 2008 року — на площі 14,5 тис. га. Починаючи із 2009 року обсяги застосування біозасобів значно зросли — їх використовували для захисту картоплі як від шкідників, так і від хвороб. У 2009 році площі, охоплені біозахистом, зросли до 32 тис., у 2010-му — до 73,6 тис. га. У 2011 році вони збільшилися вдвічі, а в 2013-му — в 3,5 раза і становили 150 тис. га.
Відмічається тенденція до збільшення обсягів біологічних обробок проти шкідників і хвороб на овочевих культурах. Якщо у 2000–2008 роках біозасоби застосовували на площі 2–3 тис. га , то в 2009–2014 роках — 34 тис. га.
На незначних площах (до 1 тис. га) застосовують біологічні засоби на виноградній лозі.
Нині в Україні функціонує близько 40 біолабораторій, які напрацьовують біологічні засоби захисту рослин. Особливого значення біологічний метод набуває в овочівництві відкритого і закритого ґрунту, де вирощують продукцію для споживання у свіжому вигляді протягом усього вегетаційного періоду, тож хімічні обробки небажані. Надзвичайно великий потенціал його застосування також на плодових і ягідних культурах, вирощування яких досі часто супроводжується численними обробками хімічними препаратами.
Український ринок біопрепаратів
Асортимент біологічних засобів представлений переважно мікробіопрепаратами (70%), серед ентомофагів (30%) в умовах відкритого ґрунту застосовують переважно трихограму (1–2 види), у закритому — широко застосовують амблісейус, фітосейулюс, енкарзію, макролофуса, афідіуса, галицю афідімізу.
В Україні у 1999 році «Перелік пестицидів та агрохімікатів в Україні» включав два біопрепарати: Ризоплан — на основі бактерії Pseudomonas fluorescens (штам АР-33) і Фітоверм, 0,2%, к. е. (аверсектин С, 0,2%). У 2000 році до «Переліку…» було внесено чотири біопрепарати, із яких три — вірусні: Вірін Діпріон, р. (поліедри вірусу ядерного поліедрозу рудого соснового пильщика); Вірін НШ (поліедри вірусу ядерного поліедрозу непарного шовкопляда); Вірін-ЗСП (поліедри вірусу ядерного поліедрозу звичайного соснового пильщика), а також бактеріальний препарат Клепс (Bacillus mucilaginosus). Варто зазначити, що вірусні препарати дещо специфічні і відмінні від інших, до того ж зовсім нешкідливі для корисної фауни. Проте ці мікроорганізми застосовують поки що обмежено, і основна причина того — недостатня технологічність їхнього виробництва, оскільки вірусні препарати сьогодні «накопичують» на живих комахах, що є трудомістким і неекономічним процесом. Здолати подібні труднощі вдається за розробки технологічних прийомів масового розмноження мікроорганізмів на культурах тканин, проте така технологія поки не одержала належного розвитку.
У 2006 році «Перелік пестицидів та агрохімікатів в Україні» включав п’ять біопрепаратів: Бактофіл марок А та В і Бактофіл марок А 10 та В 10, які містили комплекс мікроорганізмів Azospirillum brasilense, Azotobacter vinelandii, Bacillus megatherium, Bacillus polymyxa, Pseudomonas fluorescens, Streptomyces albus; Іпсодор, принада-диспенсер; Мікосан — на основі лужного екстракту афілофорального гриба Fomes fomentarius; Сімтекс, в. р. к. (водорозчинний концентрат лужного екстракту плодових тіл афілофоральних грибів і соку борщівника Сосновського та ВАС).
У 2010–2011 роках асортимент біологічних препаратів, включених до «Переліку пестицидів та агрохімікатів в Україні», не перевищував 30 найменувань (із них — дев’ять препаратів для захисту сільськогосподарських культур від хвороб, чотири — для захисту від фітофагів (із них два — проти мишоподібних шкідників) і 17 — для підвищення врожайності та імунітету рослин), що становило 2,1% загальної чисельності зареєстрованих і дозволених до використання пестицидів та агрохімікатів.
Дані 2012 і 2014 років свідчать про те, що відмічається тенденція до зростання асортименту біологічних засобів захисту, які включені до «Переліку пестицидів та агрохімікатів в Україні». Так, кількість біопрепаратів у 2012 році нараховувала 60 найменувань, що становило близько 3,2% загальної кількості пестицидів.
До «Переліку пестицидів та агрохімікатів…» (2014) уже включено 97 біологічних засобів захисту (таблиця).
Найбільшу частку в структурі біологічних засобів захисту становлять біологічні препарати, призначені для поліпшення живлення і підвищення врожаю сільськогосподарських культур — 28,8%. Їхня кількість відчутно збільшилась, порівняно з попередніми роками, від 17 до 28 препаратів. Збільшилась кількість біопрепаратів і для захисту культур від хвороб (19 препаратів проти 11 у попередні роки) — 19,6%. Для захисту сільськогосподарських культур від шкідників включено 13 препаратів, що становить 13,4%, для боротьби з мишоподібними гризунами — три препарати (3,1%). Частка біопрепаратів, призначених для поліпшення засвоювання рослинами атмосферного азоту, становить 27,8% (27 препаратів), для посилення мобілізації фосфору — 5,1% (5 препаратів). До «Переліку…» внесено один біоінсектофунгіцид для захисту від шкідників і хвороб та один стимулятор росту (рис. 2).
Більшість розроблених біопестицидів — це бактеріальні препарати. Найширшого застосування в усіх країнах світу набули бактерії групи Bacillus thuringiensis, які досить ефективні і технологічні. Проте досі можливості цієї групи ентомопатогенів далеко не вичерпані — з кожним роком виділяють усе нові і нові сероваріанти. Наразі зареєстровано понад 30 серотипів, проте накопичений банк штамів і серотипів цієї групи бактерій вивчений недостатньо. В Україні бактеріальні препарати на їхній основі — Бітоксибацилін і Лепідоцид — широко застосовують в агроценозах сільськогосподарських культур для захисту від шкідників.
Біопрепарат Бітоксибацилін виготовляють на основі Bacillus thuringiensis var. thuringiensis, він, крім ендотоксину, містить термостабільний екзотоксин. Завдяки тому, що в препараті містяться токсини двох типів, він має широкий спектр дії проти лускокрилих, сисних і твердокрилих шкідників. Ефективний проти гусениць 1–2-го віків капустяного та ріпакового біланів, капустяної молі, вогнівок на капусті та інших овочевих культурах. Два обприскування через 6–7 днів проти кожного покоління шкідників забезпечує ефективність на рівні 90–95%. На огірках закритого ґрунту проти павутинного кліща і баштанної попелиці у період вегетації з інтервалом 15–17 днів знижує чисельність шкідників на 86,5–88,0%. Характерною особливістю застосування біологічного препарату Бітоксибациліну є порушення метаморфозу у комах, що проявляється в утворенні великої кількості спотворених
неповноцінних особин шкідників, зниженні життєздатності та плодючості комах.
Бактеріальний біопрепарат Лепідоцид розроблений на основі Bacillus thuringiensis var. kurstaki, 3-й серотип, ефективний проти гусениць 1–2-го віків лучного метелика, біланів, капустяної молі, вогнівок, капустяної і сірої зернових совок. За застосування біопрепарату проти лускокрилих шкідників їхня чисельність знижується на 78,5–84,8%. На яблуні одне-два обприскування в період вегетації через 6–7 днів проти кожного покоління гусениць 1–3-го віків яблуневої молі, п’ядунів, листовійок весняної групи та пильщиків суттєво знижує рівень пошкодження цими фітофагами. Дворазове обприскування Лепідоцидом знижує чисельність капустяної совки на 70–80%, капустяного і ріпакового біланів, а також молей — до 90%. Ефективний Лепідоцид і на картоплі проти картопляної молі (4 л/га) за обприскування посівів та обробки бульб перед закладанням у сховища.
Останніми роками широко застосовують розроблений на основі аверсектинів біологічний препарат Актофіт проти колорадського жука на картоплі та павутинного кліща — на огірках і трояндах закритого ґрунту. Слід зазначити, що тільки за чіткого дотримання рекомендацій застосування (щодо норм і кратності обробок) забезпечується тривале збереження ефективності цього препарату. За використання препарату Актофіт у робочій концентрації 0,2% загибель звичайного і червоного павутинних кліщів досягає 80–90,0%, пригнічується розвиток близько 40% яєць, на п’яту добу формування яєць не відбувається, вони висихають, зморщуються. Повторна обробка препаратом після відродження особин, що вижили, забезпечує високий захисний ефект.
Проти колорадського жука на картоплі біопрепарат Актофіт необхідно застосовувати проти личинок молодших, 1–3-го, віків і за плюсової температури не нижче 20°С. За недотримання цих вимог ефективність препарату значно знижується.
Для боротьби із мишоподібними гризунами (Rodentia) рекомендовано бактеріальний препарат Бактороденцид, створений на основі бактерій Ісаченка — Salmonella enteritidis. Найчутливіші до Бактороденциду миша хатня — Mus musculus L., лісова — Apodemus silvaticus L., польова — Microtus agrarius L.
Бактороденцид можна розсівати полем із літака, сівалки, машинами для внесення мінеральних добрив. Висока чисельність мишоподібних гризунів у місцях їхнього осінньо-зимового перебування створює сприятливі умови для розвитку у них захворювання, викликаного застосуванням Бактороденциду. Для летального кінця миші або полівці досить з’їсти два зернятка отруєного препарату. Зовсім необов’язково проводити повну обробку, достатньо організувати довгострокові осередки зараження у визначених місцях. Наприклад, у лісосмугах їх створюють під оберемками соломи, сіна, розкладаючи по 30 г Бактороденциду через кожні 25–30 м. У скиртах соломи кращі результати одержують за розміщення препарату (по 30 г) у дератизаційних ящиках, установлених у нішах через кожні 5 м, у два ряди, в шаховому порядку. На полях багаторічних трав препарат викладають по периметру масиву в дві лінії (зовнішня — за 30 м від краю поля, внутрішня — на віддалі 30 м від зовнішньої). Застосування Бактороденциду допомагає досягти високої ефективності: в лісосмугах — до 85%, у скиртах — до 75, на полях багаторічних трав — до 80%, що дає значну економію матеріальних і фінансових витрат і забезпечує цілеспрямоване та повне використання препарату. Однак через сприятливі погодні умови, монокультурне вирощування різко зростає чисельність гризунів, а, відповідно, і потреба в біологічному препараті.
Останніми роками вчені виділили низку бактерій і грибів, що мають антагоністичні властивості до патогенів рослин. Найпоширеніші бактеріальні препарати на основі Bacillus subtilis, Pseudomonas aurefaciens, P. Fluorescens, зокрема шість біопрепаратів: Бактофіт, Бізар, Планриз, Псевдобактерин, ФітоДоктор. Вони виявляють антагоністичну активність до широкого спектра фітопатогенів родів: Erwinia, Fusarium, Rhizoctonia, Botritis, Pythium, Verticillium, Sclerotinia, Phytophthora, Ascohyta.
Протягом багатьох років для захисту рослин застосовують бактеріальний препарат Планриз на основі псевдомонад, спектр дії якого досить широкий: на зернових — проти кореневих гнилей; томатах і огірках — проти бактеріозу, фузаріозу, вертицильозу, риктоніозу, кореневих гнилей; на капусті — проти чорної ніжки, бактеріозів; у саду — проти парші. Бактерії добре засвоюють різні органічні субстрати, швидше від інших мікроорганізмів колонізують усю кореневу систему, продукують антибіотики і сидерофори, пригнічуючи розвиток фітопатогенних грибів.
На основі бактерій Pseudomonas aurefaciens створено біопрепарати Агат, Бізар, Псевдобактерин, застосування яких в агроекосистемах знижує ураженість зернових, овочевих, цукрових буряків збудниками грибних і бактеріальних хвороб та підвищує врожайність картоплі у середньому на 15,5–45,0 ц/га, цукрових буряків — на 23,0–35,0, зернових — на 1,5–5,5 ц/га.
Розроблений бактеріальний інсектофунгіцидний препарат Гаупсин, який являє собою рідину, що містить життєздатні клітини бактерій Pseudomonas aureofaciens і залишки компонентів живильного середовища, ефективний проти шкідників та хвороб зерняткових плодових культур (гусениць яблуневої плодожерки, парші, плодових гнилей), а також гнилей овочевих культур закритого ґрунту. Застосування Гаупсину знижує на 85–92% ураженість плодів яблуні яблуневою плодожеркою за двох обробок проти першого покоління і однієї — проти другого, а грибними захворюваннями — на 94–96%, до того ж за рентабельністю не поступається хімічним препаратам.
Особливо добре вивчені гриби із роду Trichoderma, які набули значного практичного застосування. Нині на основі досить поширеного гриба Trichoderma lignorum Harz. і Trichoderma viridae створено грибний біологічний препарат Триходермін, який є антагоністом багатьох фітопатогенних грибів, пов’язаних у своєму розвитку із ґрунтом. Препарат характеризується високою активністю щодо багатьох збудників хвороб рослин із родів Alternaria, Botrytis, Colletotrichum, Fusarium, Phoma, Pythium, Rhizoctonia, Sclerotinia, Verticilliun. Гриб триходерма продукує мікотоксин і антибіотики, які мають антибактеріальну дію. Цей біопрепарат забезпечує високу ефективність проти кореневих гнилей, білої гнилі, фузаріозного та вертицильозного в’янення овочевих культур відкритого і закритого ґрунту. На основі проведених досліджень встановлено, що для захисту рослин від хвороб потрібне 3–4-разове застосування Триходерміну — під час висіву та в період вегетації. Застосування цього біопрепарату в суміші з бактеріальним препаратом Планриз в овочевих агроценозах суттєво знижує ураженість рослин хворобами, підвищує врожайність огірків і томатів до 6,5–8,0 кг з 1м2, сприяє збільшенню виходу стандартної продукції.
На основі афілофорального гриба Fomes fomentarius створено препарат Мікосан, який за обробки насіння цукрових буряків, пшениці, кукурудзи, гороху захищає рослини від коренеїда, підвищує їхню врожайність.
Проти бактеріальних хвороб томатів і бактеріального раку яблуні розроблено біопрепарат
Казумін 2 Л, в. р. (продукт ферментації Streptomyces kasugaensis), який застосовують у період вегетації.
Протягом останніх десятиліть в Україні створено значну кількість біологічних препаратів на основі різних видів бактерій для підвищення врожайності, засвоювання, зв’язування та фіксації атмосферного азоту, мобілізації важкодоступного фосфору з ґрунту, розробниками яких є Інститут сільськогосподарської мікробіології НААН, Інститут мікробіології і вірусології НАНУ, Інститут агроекології і економіки природокористування НААН, БТУ-Центр та інші установи України. Ці препарати застосовують на овочевих культурах відкритого і закритого ґрунту, бобових, зернових, цукрових буряках, ріпаку, соняшнику, кукурудзі. За даними науковців, застосування біопрепаратів на основі азотофіксувальних і фосфатомобілізуючих бактерій за обробки насіння, позакореневого живлення значно поліпшують ріст і розвиток рослин, сприяють більш ранньому цвітінню та забезпечують прибавку врожаю до 23–33,5%.
Висновки
У перспективі застосування біологічних засобів захисту на культурах закритого ґрунту може досягти до 90%, а відкритого (на овочевих, картоплі, технічних культурах, у садах) за обробки насіння — до 40–50%.
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. 6-14