БИОИНСЕКТИЦИДЫ, БИОФУНГИЦИДЫ И БИОСТИМУЛЯТОРЫ: РОЛЬ В ОВОЩЕВОДСТВЕ И КАРТОФЕЛЕВОДСТВЕ

Овощи занимают важнейшее место в рационе питания человека, так как являются источником витаминов, углеводов, органических кислот, микроэлементов, необходимых для удовлетворения физиологических норм человека. Производство высококачественных овощей, в том числе картофеля, в настоящее время осуществляется с использованием биологических препаратов. Биопрепараты: биофунгициды, биоинсектициды, биостимуляторы роста и развития растений, иммуномодуляторы, биоудобрения - становятся более популярными и необходимыми средствами получения экологически безопасной пищи.

Обеспечение населения экологически безопасными продуктами питания – общегосударственная задача и наша гражданская обязанность. Это связано с беспрецедентной загрязненностью почвы, воздуха и питьевой воды химическими препаратами и отходами предприятий.

В мире распространены новые термины: «органическое земледелие», «органические продукты питания», подразумевающие производство продукции без применения химических пестицидов.
Одними из основных продуктов питания являются овощи и зерновые культуры. По данным анализа разных исследователей, обеспеченность овощами России равняется в среднем 41,5% и составляет, по разным данным, 75 - 98,5 кг в год на человека при потребности 146 кг/год. Необходимо производить 20477,8 тыс. т овощей. Доля импорта овощных культур доходит до 60 - 70 %. Рост объема производимых овощей за два года составил 12%. Тем не менее уровень отечественного производства на примере картофеля показывает, что 28 - 32 млн. т в год не покрывают потребности страны, и ежегодно недостаток покрывается импортом из таких стран, как Турция, Израиль, Нидерланды и Китай.

Потребление овощей и фруктов является профилактикой таких страшных заболеваний, как рак, астма, инфаркт, снижая риск развития инфаркта на 43%, рака легкого - на 50%, печени - до 50%, матки - до 30%. По официальным данным отчета Минздрава, страдают аллергией до 35% детей, за 10 лет количество больных детей увеличилось с 36,4 до 44, 1 млн. чел., в том числе с заболеваниями иммунной системы - с 0,7 до 1, 15 млн. чел. (на 64%). Прирост заболеваемости раком составляет ежегодно 19 тыс. детей, болезней эндокринной системы – 17 тыс.

Самыми объемными по производству сельхозпродуктами в России являются картофель и зерно. Россия предлагает сейчас рынку низкосортное зерно – фуражное или 4-го класса с низким содержанием клейковины (22 - 23%). При этом для нужд страны мы вынуждены ежегодно закупать 1 млн. т зерна твердых сортов. При потенции сорта 92 ц/га мы имеем разницу в недоборе по урожайности 38%, в то время как за рубежом - 15 - 20%. Ранее каждый вложенный кг минеральных удобрений давал прибавку урожая 28 кг, в настоящее время только 5 кг. Эффективность существенно снизилась за счет подавления полезной микрофлоры почвы, наблюдается ее деградация; солома, остающаяся в полях, не разлагается естественным путем. В то же время определено, что использование микроорганизмов для обработки почвы и растений способно дать от 50 до 300 кг азота на 1 га, что равнозначно 1 т минеральных удобрений.

Поэтому чрезвычайно важным является использование инновационных агротехнологических разработок, позволяющих решить такие проблемы, как увеличение продуктивности сельскохозяйственных растений, повышение качества и безопасности продукции, сохранение и восстановление плодородия почв.

Решение этих и других неотложных задач отражено в разработанной и утвержденной правительством «Комплексной программе развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 г.».

Какую реальную помощь сельскому хозяйству могут предложить отечественные биотехнологи прямо сейчас? Имея многолетний научный и производственный опыт по разработке биопрепаратов для сельского хозяйства, можно утверждать, что комплексный метод применения биопрепаратов, а именно система из биоудобрений, биофунгицидов и биоинсектицидов, землеудобрительных биопрепаратов, биоудобрений, способен дать эту защиту, повысить засухоустойчивость, обеспечить увеличение урожая до 28%, получить качественный урожай с минимальным применением химии, с сокращением сроков созревания на 1,5 - 2 недели, увеличением качественных показателей: крахмала, витаминов, клейковины, масла, сухих веществ, органических кислот, энергетической ценности и др. В итоге дать потребителю экологически безопасный, высококачественный продукт.

При этом максимально снижаются содержание токсинов, зараженность фитопатогенами и вредными насекомыми. Вышеназванных эффектов можно достичь только путем применения системного подхода, состоящего из применения биопрепаратов: биоинсектицидов, биофунгицидов и биоудобрений. В эту систему должны входить и правильный севооборот, высококачественные семена, применение растений-сидератов, специфических биопрепаратов: азотфиксаторов и фосформобилизующих, а также специальных средств –
ловушек вредных насекомых. Все вышеперечисленные компоненты системы в своей совокупности обеспечат требуемый эффект, оживят почвенную микрофлору и восстановят гумус
почвы.

Применение биопрепаратов позволяет использовать в пищу продукцию на 3 – 5-й день после обработки. Доказано, что биопрепараты не только не влияют на вкус, цвет и питательную ценность продукции, но и увеличивают содержание витаминов и минеральных компонентов.

Отечественные биоинсектициды – биопрепараты, для производства которых используют в основном спорообразующие бактерии Bac.thuringiensis, эффективны за счет активного начала: споро-кристаллического комплекса и экзотоксина, продуцируемого клетками бактерий. Основное отличие биоинсектицидов от химических препаратов в том, что они разработаны на основе взятых из природы микроорганизмов, обладают высокой селективностью действия, безвредностью для человека, животных, полезных насекомых и способны обеспечить производство экологически безопасных продуктов питания. Эффективность защиты достаточно высокая и достигает 80 - 97%. Например, свеклу, морковь, капусту и другие овощи реально защищает биоинсектицид против комплекса листогрызущих гусениц: совок, белянок, лугового мотылька, в концентрации 4 - 5 г препарата на 1 л. Для яблонь, груш, вишни, сливы против гусениц яблонной плодожорки, листовертки, моли, боярышницы, американской белой бабочки, шелкопрядов, пяденицы и других насекомых биопрепарат действует в концентрации 5 - 7 г/л. Биоинсектициды эффективны против гусениц листовертки, огневки, пяденицы, листовой галлицы, паутинного клеща в концентрации 8 г на 1 л. Препараты эффективны также против вредителей лекарственных трав. Хорошо защищают биоинсектициды огурцы в теплицах против паутинного клеща, а также цветы.

Важнейшими биопрепаратами являются биофунгициды. Они способны подавлять грибные и бактериальные инфекционные заражения растений и в основном производятся из микроорганизмов, полученных из природных объектов, часто это почвенные обитатели. Одними из самых распространенных продуцентов биофунгицидов являются грибы рода Trichoderma, бактерии Bac.subtilis, Pseudomonas, Azomonas agilis, Azotobacter. Биофунгициды, изготовленные из бактериальных штаммов Bac.subtilis, известны как хороший источник антибиотиков и ферментов, также обладающих высокой скоростью роста.

Часть препаратов изготавливают из Pseudomonas aureofaciens и fluorescens, известных очень давно в качестве продуцентов антибиотиков и биологически активных веществ, способных подавлять фитопатогены и стимулировать рост растений. Псевдомонады в отличие от бацилл имеют еще большую скорость роста, и, как правило, в культуральной жидкости к 10 – 15-му часу роста накапливается до 1012 клеток на 1 мл. Однако эти препараты в силу отсутствия спорообразования практически гибнут на стадии сушки и плохо выдерживают сроки годности.
Грибные препараты, как правило, основаны на использовании сапрофитных грибов рода Trichoderma.

Триходерма насчитывает сейчас 88 различных видов и характеризуется исключительно богатым составом метаболитов. Грибы рода триходерма являются естественными антагонистами, обитающими в почве. Биологически активные соединения триходермы включают целый ряд антибиотиков: глиотоксин, виридин, триховиридин, дерматин, циклоспорин, трихополин А и В, летучие вещества: углекислый газ, этанол, летучие антибиотики, ферменты: целлюлозолитические ферменты, хитиназа, геликаза, амилаза, каталаза, пентоназа. Кроме этих веществ триходерма выделяет гормоноподобные вещества - стимуляторы роста. В связи с таким обширным комплексом метаболитов этот род грибов используется для производства бумаги и биопрепаратов. Причем биопрепараты обладают комплексным воздействием на растение: защитными, стимулирующими свойствами, а также используются как деструкторы пожнивных остатков.

Они эффективно защищают семена, растения и клубни в процессе роста в поле, а также при длительном хранении продукции в хранилищах от гнилей, вызываемых различными фитопатогенными грибами: Fusarium, Alternaria, Rhoma, Ascochuta, Verticillium, Rhizocini, Scleratinia, Botrytis, Septoria и другими, вызывающими образование серой и белой гнили, корневой гнили, мучнистую росу, фитофтороз, милдью, оидиум, паршу и другие заболевания растений. Высокоэффективные отечественные биопрепараты на основе грибов рода триходерма очень хорошо зарекомендовали себя в борьбе против целого ряда грибных инфекций. В настоящее время разработан ассортимент различных отечественных биофунгицидов.

Они не только защищают растения от широкого спектра грибных инфекций, но и повышают урожай огурцов на 0,5 - 3,0 кг/м², зерновых на 15 - 30%, капусты и других овощей на - 40%.
Биофунгициды на основе триходермы, способные работать также и при пониженных температурах, эффективно защищают овощи в процессе их длительного хранения при t +2+3° С.
Важнейшим направлением является производство биоудобрений. Эти биопрепараты, производимые на основе бактерий и эндо- и эктофитных грибов, обитающих как естественная микрофлора в живых растениях и в почве, являются продуцентами высокоэффективных биопрепаратов с комплексом различных полезных для растений свойств.

Они являются естественным источником целого комплекса биологически активных веществ: витаминов, микроэлементов, ферментов, аминокислот, натуральных фитогормонов: ауксинов, цитокининов. Поэтому эти биопрепараты обладают комплексом различных эффектов на растении, в том числе обеспечивают восстановление структуры и гумуса почв.

Показана высокая эффективность биоудобрений на различных растениях: пшенице, ячмене, овсе, кукурузе, рапсе, сое, рисе, овощах, фруктах, винограде, ягодных культурах, декоративных растениях.

Одним из основных эффектов является значительное усиление корнеобразования, что вместе с другими эффектами приводит к увеличению урожайности и сокращению сроков созревания на 1,5 - 2 недели, а также увеличению сопротивляемости растений неблагоприятным погодным условиям.

В результате такой полифункциональности биоудобрения существенно повышают урожай (на 20 - 60%), ускоряют рост и развитие растений на 1,5 - 2 недели, повышают их качественные характеристики: клейковину, крахмал, витамины, микроэлементы. Например, по некоторым показателям кормовой кукурузы наблюдается существенное увеличение сахара - на 36%, протеина - на 26%, а каротина - в 2,7 раза. Исследование содержания селена в свекле показало существенное увеличение этого важнейшего показателя: в листьях - в 3 раза, в корневой системе - более чем в 4 раза. Отмечается также значительное улучшение вкусовых показателей овощей, выращенных с применением биопрепаратов. Важен также факт ускорения роста и развития растений на 1,5 недели.

Таким образом, в настоящее время можно с уверенностью заключить, что отечественные биопрепараты по своему разнообразию воздействия на растения и почву, ассортименту, готовности технологических регламентов к производству, полноте токсиколого-гигиенических исследований, биологической эффективности в полной мере могут обеспечить производство экологически безопасных продуктов питания, сохранить и повысить плодородие почв, уменьшить воздействие неблагоприятных абиотических факторов, повысить урожай, улучшить показатели качества продукции, снизить затраты на химпрепараты, сократить сроки созревания, а также сохранить выращенный урожай и наше здоровье.

Т. НУГМАНОВА

Основные наблюдаемые эффекты:

• увеличение корнеобразования;
• повышение прорастаемости семян и клубней;
• усиление азотфиксации, фотосинтеза;
• повышение иммунитета растений, морозо- и засухоустойчивости;
• повышение устойчивости к грибным заболеваниям;
• улучшение срастания подвоя и привоя;
• повышение потребительских свойств растений: увеличение содержания клейковины зерна, технологических свойств волокна, сахаристости;
• увеличение прироста побегов, кустистости, снижение опаздывания завязей.