Проблеми і перспективи хімічного захисту

258
Проблеми і перспективи хімічного захисту

Зростання чисельності населення потребує збільшення обсягів виробництва сільськогосподарської продукції, передусім продовольства. Досягнути такого результату можна шляхом розширення площ посівів сільськогосподарських культур, підвищення їхньої врожайності, зменшення втрат сільськогосподарської продукції від негативного впливу шкідливих організмів. Зупинимося на проблемах зниження негативного впливу на культурні рослини шкідливих організмів: шкідників, хвороб, бур’янів. Такими питаннями займається служба захисту рослин.

Сучасний захист рослин – досконалий комплекс організаційно-технічних заходів і діагностики, що базується насамперед на раціональному застосуванні пестицидів. Тобто на сьогодні захист рослин переважно хімічний. Зазначимо, що, наприклад, успішний захист саду здійснюють за допомогою 15–25 послідовних обприскувань плодових дерев інсектицидами, фунгіцидами, акарицидами тощо. Схожа ситуація і на виноградниках. Для захисту посівів цукрових буряків за інтенсивних технологій вирощування проводять не менше ніж 3 послідовних обприскування гербіцидами, 1–2 — інсектицидами і 3–4 — фунгіцидами. Отже, сумарно на посівах здійснюють 7–9 обприскувань пестицидами. Відоме твердження, що всі інтенсивні технології вирощування є екологічно «брудними», цілком справедливе. Надійний захист посівів сільськогосподарських культур від шкідливих організмів потребує значного хімічного навантаження на орні землі.

Науково-технічний прогрес дає змогу синтезувати нові, більш досконалі пестициди, рівень токсичності яких по відношенню до теплокровних організмів, зокрема людини, знижується. Зменшуються й гектарні норми витрати пестицидів. Скажімо, із застосуванням гербіцидів на основі похідних сечовини знизилися норми витрати від літрів на 1 га до десятків грамів.

Дика природа тонко реагує на антропний тиск на орних землях. Внаслідок спрямованих мутацій (від змін окремих генів до ефекту поліплоїдії хромосом) чутливі до хімічних стресів популяції шкідливих організмів замінюються стійкішими. Особливо швидко такий процес відбувається у збудників хвороб. Ще кілька років тому фунгіцид виявляв високий рівень ефективності, наприклад, до збудника фітофтори картоплі – Рhitoptora infestans, а нині він істотно знизив захисну функцію. Потрібно або збільшувати норму його витрати, або замінювати на інші препарати. Схожі тенденції виявляються з інсектицидами проти шкідників, скажімо, білокрилки тепличної (Trialeyrodes vaporariorum) і з гербіцидами проти бур’янів – щириці загнутої (Amaranthus retroflexus L.). Проблема формування резистентності шкідливих організмів, зокрема і перехресної, до дії пестицидів стала вже планетарною. Замінивши препарати новими, з іншими механізмами дії, можна конт­ролювати шкідливі організми лише тимчасово, 5–10 років. Скажімо, сьогодні в Європі налічується понад 60 видів бур’янів, що створили популяції, резистентні до гербіцидів суцільної дії на основі діючої речовини гліфосату.

Але ж кожен із нас хотів би мати чисту воду, повітря, здорове довкілля і продукти харчування без залишків пестицидів. Як поєднати всі ці вимоги в системі широкого використання хімічного захисту рослин? Спробуємо вирішити проблему послідовно. Питання резистентності шкідливих організмів до дії конкретного пестициду можна успішно вирішити чітким дотриманням регламентів їх застосування. Наприклад, відомий гербіцид бетанал (д.р. фенмедіфам, десмедіфам і етофумезат) активно застосовують на посівах буряків цукрових з 1970 р. і донині, тобто понад 40 років. Проте в умовах виробництва не зафіксовано формування популяцій бур’янів, стійких до його дії. Чому? Адже на сьогодні є багато популяцій різних видів бур’янів, резистентних до іншої групи препаратів на основі похідних сечовини, синтезованих значно пізніше. Причина формування резистентності може полягати в частоті застосування препаратів конкретної хімічної групи або механізму дії.

У структурі посівів цукрових буряків не більше ніж 20%. Відповідно гербіциди бетанальної групи (спеціалізовані гербіциди для посівів цієї культури) застосовують не частіше як двічі за 10 років. Похідні сечовини – препарати для захисту зернових культур, яких у структурі посівів традиційно зазвичай понад 50%. Тобто в посівах пшениці, кукурудзи, ячменю та інших культур застосовують гербіциди однакового механізму дії (ALS). Цілеспрямований хімічний вплив на рослини бур’янів конкретного механізму дії гербіцидів призводить до відповідних адаптаційних змін біохімізму і формування резистентних популяцій недавно чутливих видів. Постійна зміна фунгіцидів з різними механізмами дії в процесі їх застосування дає змогу уникати адаптації грибів-патогенів до їх токсичної дії.

Питання забруднення довкілля пестицидами – одне з актуальних для сучасних систем захисту посівів від шкідливих організмів. Екологічним є спосіб попередньої токсикації молодих проростків культурних рослин протруйниками з інсектицидним ефектом. Проте такий спосіб захисту від шкідників не універсальний. Скажімо, за високої чисельності у ґрунті жуків звичайного бурякового довгоносика – Buthinoderes punctiventris Gerni (понад 3–4 шт./м2) навіть потужна токсикація насіння цукрових буряків протруйниками не здатна захистити сходи рослин культури від знищення фітофагом із високою чисельністю. Слід застосовувати наземне обприскування посівів інсектицидами, яке здійснюють у фазі формування сім’ядоль у рослин цукрових буряків. Сумарна площа їх поверхні (за наявності на 1 м2 посівів 10 рослин культури) становить близько 20 см2, або 0,2% площі поверхні поля. Проведення суцільного обприскування посівів буряків цукрових інсектицидом забезпечує потрібну токсикацію сходів рослин культури та їх додатковий захист від ушкоджень буряковим довгоносиком.

Читати по темі: Стреси культурних рослин – потенційні резерви продуктивності

Оцінимо ефективність використання і розподілу препарату. За призначенням на поверхню рослин культури (на сім’ядолі) було нанесено 0,2% кількості робочої рідини з інсектицидом від величини, нанесеної на поверхню ґрунту посіву. Не за призначенням (забруднення довкілля і прямі втрати препарату та коштів) було витрачено 99,8% кількості робочої рідини із препаратом. Подібні структури розподілу робочої рідини між цільовим нанесенням на рослини і втратами можуть бути зафіксовані й під час застосування гербіцидів та інших видів пестицидів.

Над проблемою зменшення непродуктивних втрат пестицидів у процесі їх застосування працюють багато науковців. Проте однією з головних умов досягнення успіху є свідома відмова від нанесення пестицидів на рослини традиційним способом – обприскуванням.

Удосконалення способу обприскування (формування аерозолю, надання краплинам робочої рідини статичних електричних зарядів, монодисперсний розпил, примусове осадження краплин потоком повітря та ін.) дає змогу лише частково зменшити непродуктивні втрати препаратів, проте у принципі не може виключити їх зовсім. Сьогодні виробництво потребує розробки інших екологічних і водночас ефективних способів цільового нанесення пестицидів лише на рослини. За такого тн може сприяти не лише багаторазовому зниженню затрат на проведення заходів захисту, а й зменшенню в десятки разів покехнічного рішення хімічний метод захисту посівів від шкідливих організмів отримає нове життя і перспективи для застосування. Віазників негативного впливу пестицидів на довкілля.

ВИСНОВКИ

Хімічний метод захисту посівів від шкідливих організмів у сучасному землеробстві став головним і забезпечує необхідний захист посівів, однак він є екологічно «брудним». За дотримання регламентів застосування пестицидів, які передбачають у процесі використання необхідну ротацію препаратів з різними механізмами дії на шкідливі об’єкти, реально можна уникати формування небажаної резистентності шкідливих комах, грибів-патогенів, бур’янів тощо.

Обприскування як спосіб нанесення пестицидів на цільові об’єкти – рослини призводить до значних втрат препаратів і забруднює довкілля. Тому актуальності набуває розробка нових способів нанесення робочої рідини, які виключають нецільове потрапляння пестицидів і можливість забруднення довкілля. Вирішення такого технічного завдання дасть змогу зробити хімічний метод захисту посівів дійсно екологічним і ефективним.

О. О. Іващенко, д-р с.-г. наук, академік НААН, О. О. Іващенко, канд. с.-г. наук, Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН України

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2019

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram