27 февраля 2022

На пороге вреда

На пороге вреда

Сегодня в стремлении обезопасить производство растениеводческой продукции от непредвиденных фитосанитарных ситуаций упор сделан в основном на пестицидную защиту, ставшую неотъемлемой частью современных технологий выращивания сельхозкультур. Площади обработок пестицидами исчисляются десятками миллионов гектаров и продолжают увеличиваться.

Нужна объективная оценка

До 1990 года объем обработок с внедрением интенсивных технологий был, по крайней мере, в два раза меньше. В дальнейшем шел спад обрабатываемых площадей, и прежнего уровня достигли только к 2007–2010 годам. Однако с нашими огромными сельскохозяйственными угодьями мы остаемся одной из наименее «захимиченных» стран в мире. Если у нас нагрузка на гектар пашни составляет около килограмма, то в европейских странах она значительно выше. Можно утверждать, что в этом смысле мы в лучшем положении, оказывая меньшее воздействие на почвенные и надпочвенные организмы.

Сам термин «вредный организм» прочно вошел в сферу защиты растений, хотя для природы нет вредных или полезных — ​такими свой­ствами их наделяет человек. Нужно задуматься, насколько организм «вредный» и почему. Вот что писали по этому поводу в 80‑е годы прошлого века: «Очевидно, что усовершенствование традиционных методов защиты растений, как и разработка новых подходов, малоперспективны без объективной оценки вредоносности фитофагов. Не оценив вредоносность, нельзя установить реальные потери урожая, определить общее значение вредного вида и разработать показатели применения мер защиты» (в данном случае речь идет о вредоносности насекомых, повреждающих растения). Присутствие на поле некоторого вида, относящегося к «вредным», как и появление ­каких-то повреждений, еще не означает, что существует реальная угроза снижения урожая. Большая часть живых организмов, находящихся в агробиоценозе, не оказывает негативного воздействия на культуру, а, наоборот, играет положительную роль в достижении продуктивности и качества. Например, энтомофаги, почвенные обитатели — ​черви, микроорганизмы, разлагающие органические остатки и повышающие плодородие.

Чем провинились суслики

В природных экологических системах растения и организмы не исключают, а, наоборот, функционально дополняют друг друга. В годы массового размножения отдельных вредителей фитофагов потребление ими растительной массы может достигать 60 % и выше, но в большинстве своем оно существенно меньше. Луговые фитоценозы без ущерба первичной продуктивности выносят изъятие 25–75 % надземной биомассы, в лесах цифра достигает 50–75 %. После отторжения части растительной биомассы фитофагами возможно даже некоторое увеличение продуктивности вследствие компенсаторных механизмов, повышения скорости фотосинтеза, образования белков и клетчатки. Одновременно увеличивается на 25–30 % площадь неповрежденных листьев, что усиливает отток из них ассимилянтов.

Похожее происходит и в полевых агроценозах, но из-за выращивания в них ограниченного набора культур чаще создаются условия для сильного развития тех или иных групп организмов. Аграрию приходилось сосуществовать с ними и платить определенную «дань» в виде поврежденной или пораженной продукции, но чаще хватало тем и другим. Интересно отметить, что в России в 1913 г. при отсутствии современной техники и, конечно, пестицидов был получен урожай зерновых, сопоставимый с нынешними. При этом вся продукция была экологически чистой, что положительно сказывалось на здоровье, способствовало отсутствию лишнего веса, проблем с диабетом, давлением и прочими спутниками излишнего потребления пищи.

Конечно, в некоторых случаях речь шла о серьезном вреде урожаю — ​например, из-за нашествия в некоторых регионах той же стадной саранчи. Мониторинг видов этого вредителя всегда было лучше вести в природных стациях, на залежных землях, так как расстояние до 10 км и более преодолевается ими легко, что представляет угрозу для полевых культур. В обычные годы на залежных землях по проведенным наблюдениям саранчовые потребляют до 5–6 % растительной массы, и лишь в экстремальных случаях — ​10–12 %, но при этом трудно спрогнозировать направление и время начала перелета.

Еще в 60‑е годы прошлого века можно было встретить рядом с полем сусликов, которые попали в разряд «вредных» и были практически уничтожены, хотя их вред на самом деле свидетельствовал лишь о недостатках технологии возделывания зерновых культур. Мы не хотим есть червивое яблоко, хотя это служит прямым доказательством, что оно не обработано, иначе гусеницы плодожорки не будут в нем жить. Конечно, полностью отрицать значение химических пестицидов сейчас неверно, но уже существуют органические технологии и продукция, и этом плане достигнуты определенные успехи.

Растения компенсируют себя

К 80‑м годам прошлого века в сфере защиты растений складывается новый подход к принятию решений о пестицидной обработке, при котором отчетливо просматривается необходимость более обоснованного ее использования.

Смысл ее в том, что в полевых условиях на растениях могут находиться вредящие объекты, соответствующие уровню численности вредителей, сорной растительности или развития болезней, при которых воздействие слабое и не вызывает негативных последствий в формировании урожайности. С точки зрения регламентации важно, что применение пестицидов связывается с потенциальной вредоносностью. Были разработаны экономические пороги вредоносности (ЭПВ) для определенных вредных организмов, прежде всего сельскохозяйственных вредителей. ЭПВ устанавливает конкретную численность или поврежденность, при которой возникает потенциальный недобор (пороговый уровень 3–5 % продуктивной массы) и необходимость проведения инсектицидных или других пестицидных обработок, если речь идет о сорняках или болезнях.

Такой подход основан на понимании сложных взаимоотношений между повреждаемыми растениями и популяцией насекомого или другими вредными организмами.

Проведенными исследованиями установлено, что в агроценозах особенностью реакции растений на слабые повреждения, как и в природных сообществах, является отсутствие снижения их продуктивности. Примером может служить такой вредитель-­фитофаг, как хлебная полосатая блошка, широко распространенная повсеместно, включая ЦЧР. Она может повреждать до 50 % поверхности листьев в посевах пшеницы или ячменя, что не вызывает существенного снижения урожайности, в том числе за счет отрастания новых листьев. В сухую погоду численность насекомых, соответствующая уровню ЭПВ, составляет 300–400 жуков на квадратный метр, при влажной — ​500–600.

Большое значение имеет избирательность фитофага. Например, скрытостеблевые вредители на зерновых культурах очень часто повреждают придаточные стебли, тогда как основные имеют возможность за счет этого получить дополнительное питание. Если посев имеет оптимальную густоту или загущен, то даже уничтожение части растений на поле приводит лишь к усилению кустистости, и вследствие этого — ​повышению урожайности. Выносливость (толерантность) к повреждениям касается и многих других вредных организмов, включая болезни. Например, гельминтоспориозная корневая гниль сильнее поражает яровую пшеницу, имеющую более слабую вторичную корневую систему, чем озимая. Причем вредоносность выше при недостатке влаги, нарушениях агротехники. Это во многом касается и фузариозной корневой гнили смешанной этиологии, характерной для озимой пшеницы. Поверхностное расположение патогена без глубокого проникновения в ткани основания стебля и корневой системы не приводит к снижению продуктивности. В Черноземье основной зерновой культурой считается озимая пшеница, которая из-за развитой вторичной корневой системы оказывается менее подверженной вредному воздействию корневых гнилей, чем яровая пшеница и ячмень, но поражается листовыми болезнями, такими как бурая ржавчина, септориоз, мучнистая роса. Зерновые культуры обладают значительным потенциалом выносливости к листовым болезням. Поражение до 40–50 % листовой поверхности может не приводить к значительному снижению урожайности. Многое зависит от локализации патогенов: так, вредоносность существенна при поражении флагового листа, тогда как нижние листья не играют такой роли. Поздний переход на флаговый лист ко времени созревания также не ведет к снижению продуктивности, так как это не препятствует естественному оттоку ассимилянтов в колос. Другими словами, растения имеют компенсаторные механизмы, позволяющие сформировать продукцию при определенных уровнях поражения.

Когда вносить пестицид

Сейчас рынок полностью насыщен химическими пестицидами, но, как всегда в таких случаях, хозяйственнику нужно подумать о рациональном их применении. Если ответить на вопрос, когда нужно защищать растения от вредных организмов, то ответ, кажется, лежит на поверхности — ​при вероятности их сильного повреждения или поражения, а не тогда, когда куплен препарат. Для этого надо проанализировать численность вредного организма, складывающиеся погодные условия и попробовать представить ожидаемые угрозы. Для этих целей есть и специальные математические прогнозные модели. Наличие самого эффективного пестицида вовсе не означает, что его обязательно необходимо применить, так как это обусловлено, прежде всего, уровнями воздействия, способными вызвать значимое снижение продуктивности растений. Если этот уровень достигнут, то для расчета экономической эффективности планируемой обработки следует знать ожидаемую прибавку в весовых и денежных единицах и сравнить с требуемыми затратами на ее получение. Очевидно, что необходимым условием будет превышение стоимости прибавки над затратами. Это позволяет рассчитать условно чистый доход, вычислить рентабельность и другие показатели для защитного мероприятия. Такой подход в принятии решения об обработке важен для всех вредных организмов, включая вредителей, болезни и сорную растительность.

Свои особенности имеют сейчас в ЦЧР фитосанитарные процессы на картофеле. Определяющими факторами в формировании продуктивности и фитосанитарного состояния картофеля являются качество посадочного материала, агротехника и погодные условия. Изменение хотя бы одного из них существенно влияет на состояние культуры и количество вредных организмов. Особую роль играют погодные условия. В период вегетации картофель крайне требователен к температурному и влажностному режиму, но эти же факторы оказывают действие на вредные организмы и их вредоносность. В Центральном Черноземье и раньше наблюдались жаркие и засушливые периоды, но особенно они характерны для последних лет.

Широкое и часто неконтролируемое использование пестицидов имеет отрицательные последствия. Стали накапливаться данные о резистентности у вредных организмов, подавлении деятельности природных регулирующих факторов, прямом токсическом действии на человека и полезных животных и ряде других, часто непредсказуемых воздействий химических пестицидов на элементы агроэкосистем. Одним из наиболее вредоносных объектов на картофеле в условиях ЦЧР является колорадский жук. Высокая численность личинок (до 50 экземпляров на растение) и ежегодно повторяющаяся вредоносность определяют необходимость пестицидной тактики борьбы с колорадским жуком. Под воздействием постоянных инсектицидных обработок, по нашим данным, в популяции стали происходить фенотипические изменения. Ранее, в 90‑е годы, новым шагом в борьбе с вредителем было появление инсектицидов из химического класса пиретроидов, имеющих в десятки раз меньшие гектарные нормы и более высокую стартовую биологическую эффективность, чем фосфорорганические, но у колорадского жука к ним была постепенно сформирована устойчивость. В настоящий период фенология колорадского жука изменяется под влиянием наиболее применяемых инсектицидов из класса неоникотиноидов. По нашим фенологическим наблюдениям, выход колорадского жука из зимовки стал более растянутым, увеличился срок откладки яиц самками 1‑й и 2‑й генераций и, как следствие, продолжительность личиночных стадий. Все эти факты свидетельствуют не только об изменениях в популяции, но и доминировании формирующих устойчивость фенотипов, приспособленных к действию инсектицидов данного класса.

Но и химический метод защиты не стоит на месте. Еще к началу 80‑х годов прошлого века количество используемых сильнодействующих препаратов снизилось в три раза, а малотоксичных увеличилось 10‑кратно. Сейчас этот процесс идет еще активнее. Совершенствуются препаративные формы, позволяющие улучшить многие технологические характеристики пестицидов. Используются смачивающиеся порошки, концентрат суспензии и эмульсии, водорастворимые гранулы и другие, более эффективные способы нанесения препаратов на защищаемые растения. Появилось много новых химических пестицидов и торгующих ими отечественных и зарубежных фирм. В ближайшей перспективе крупные агрохолдинги вряд ли откажутся от интенсивного их использования, но, несомненно, будут появляться и хозяйства органического толка.

Все зависит от цели

Само выражение, что пестицид применен для профилактики, уже несет противоречие. Возможно некоторое опережение с обработкой, например, фунгицидом, когда симптомы еще не проявились, но по прогнозу проявятся в дальнейшем. Однако это, по большому счету, уже не профилактика, а непосредственно тактика пестицидной защиты. Профилактика означает, прежде всего, агротехнику, исключающую заселяемых и поражаемых данным вредителем предшественников, фитосанитарную обработку почвы, районированные и устойчивые сорта, высококачественные семена, внесение удобрений, внекорневые подкормки и другие приемы. Сюда, скорее всего, могут быть отнесены и биологические препараты, обладающие более щадящим действием и ростостимулирующими свой­ствами.

С точки зрения концепции пороговых уровней, в поле вполне допустимо определенное количество вредных организмов. Психологически для агрария это сродни тому, как в отсутствие вспашки при поверхностной обработке на поверхности почвы остается стерня и растительные остатки, что не всегда выглядит по-хозяйски. Тем не менее, такой подход к защите растений оправдан с целью снижения пестицидного пресса в обычных технологиях при постепенном переходе на биологические рельсы или полном отказе от «химии» в органическом земледелии. В конечном итоге все зависит от поставленных целей: максимальный урожай любой ценой, допустимый или минимальный недобор при его ослаблении и получении результата.

В повышении точности оценок в вопросах вредоносности может иметь значение использование возможностей современных приборов. Обоснованное снижение пестицидных нагрузок не нужно считать минусом технологий, если оно оправдано с точки зрения здравого смысла, как и отказ от шаблонных схем применения без учета фитосанитарного состояния и поставленных целей.

Юрий Попов,
ведущий научный сотрудник Всероссийского НИИ защиты растений, доктор сельскохозяйственных наук

Земля и Жизнь, 2003-2021 | Политика конфиденциальности