Почему современному растениеводству нужны биопестициды и как они влияют на здоровье людей и окружающую среду — эксперт

Регулярное применение химических средств защиты растений приводит к резистентности фитопатогенов и вредителей. В микробиоте почвы накапливаются токсикогенные организмы, а в грунтовых водах — остаточные количества пестицидов, влияющие на здоровье человека, животных и растений. Для решения этой проблемы современному растениеводству необходимо активнее использовать биологические средства защиты растений, уверен Александр Игнатов, профессор Аграрно-технологического института РУДН, научный сотрудник учебного центра Республиканского фумигационного отряда (ФКП РФО Россельхознадзора).

Досье

Александр Николаевич Игнатов, доктор биологических наук, эксперт Российского научного фонда, Российского центра научной информации и фонда Сколково. Член Американского общества фитопатологов, диссертационного докторского совета Д220.043.04 (защита растений) при РГАУ-МСХА и диссертационных советов РУДН. Автор 276 научных статей.

«Интенсивное применение химической защиты растений в итоге будет усиливать проблемы, вызванные болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. Накопление резистентной к пестицидам микробиоты в почве имеет еще одну негативную сторону — начинают доминировать виды бактерий и грибов, которые сами производят токсичные вещества, в том числе всем известные микотоксины, особенно опасные в зерновой продукции и кормах. Факт, что на фоне интенсивного применения химических пестицидов доля токсикогенных штаммов увеличивается, был хорошо известен еще 40 лет назад», — поясняет в интервью «Агроэксперту» Александр Игнатов.

Профессор отмечает, что мировые аграрные гиганты, такие как США и Китай, активно переходят на биопестициды и стали лидерами по применению таких препаратов, а европейские страны уже стараются их догнать. 

«Профессионалы, которые хорошо умеют считать деньги, понимают, что эффективное земледелие невозможно без применения разносторонних биологических средств защиты растений. Без научно обоснованной схемы биологической защиты растений и почвы невозможно уменьшить нагрузку химических пестицидов на агроценоз и решить проблему снижения плодородия почвы. Если вы хотите сохранить живую почву, то вам придется переходить на биометод», — подчеркивает ученый.

Справка

Биопестициды — это органические средства защиты для борьбы с вредителями. Эти вещества выделены или произведены из объектов природного происхождения (микроорганизмов, растений, животных и минералов). По сравнению с химическими пестицидами для биопестицидов, как правило, характерна более высокая избирательность действия на вредные организмы, меньшая токсичность, отсутствие остаточных количеств в получаемом урожае. Все это позволяет отнести биопестициды к средствам защиты растений с низким уровнем экологической опасности и риска применения.

Александр Игнатов отмечает, что если говорить о растениеводстве в защищенном грунте, то в этом секторе уже 100% аграриев применяют биологические средства защиты растений.

«Регулярное профилактическое применение биопрепаратов позволяет снизить ущерб, вызываемый бактериальными и некоторыми вирусными болезнями, против которых нет эффективных химических средств защиты и ограничен выбор устойчивых сортов. Если проблема с этими болезнями уже очевидна, приходится применять биопрепараты часто и чередовать их, но других способов просто нет. Чем больше будет болезней, тем шире должен быть ассортимент биопрепаратов и чаще их применение», — уточняет Александр Игнатов.

Он добавляет, что биопестициды широко используют в органическом земледелии, а также те овощеводы, которые хотят выращивать продукцию с минимальным использованием ядохимикатов.

Биопестициды использовали еще в СССР

В качестве примера эффективного и безопасного биопестицида эксперт рассказывает о биоинсектицидах на основе Bacillus thuringiensis (спорообразующая бактерия). Этому классу препаратов уже почти 90 лет. В СССР такие биоинсектициды использовали для авиационных обработок лесов против опасных вредителей.

«За все время использования препараты Bacillus thuringiensis показали высокую эффективность, к которой должны стремиться все создатели биопрепаратов. Конечно, это не более 90%, как для химических пестицидов, но выше, чем те 50–60%, с которыми нам приходится часто сталкиваться при проведении испытаний биопрепаратов, продаваемых на рынке», — уточняет Александр Игнатов.

В отличие от химических пестицидов, биопрепараты должны создать устойчивую популяцию полезных организмов в почве, вокруг и внутри растений. В случае с Bacillus thuringiensis бактерии попадают в кишечник вредителя и синтезируют там токсины, убивающие насекомое. Зараженный вредитель сам становится «биологическим мини-ферментером», производящим новые клетки бактерий, увеличивая таким образом популяцию полезного организма», — поясняет ученый.

После применения биопрепарата количество Bacillus thuringiensis увеличивается в окружающей среде постепенно, и спорообразующие бациллы могут выживать в окружающей среде долгие годы.

У Bacillus thuringiensis есть специализированные штаммы против определенных типов вредителей. «Это могут быть и чешуекрылые, жесткокрылые, могут быть сосущие насекомые, могут быть даже моллюски. Специализированные токсины, которые действуют на определенный класс беспозвоночных животных», — рассказывает спикер.

Он приводит в пример другие биопрепараты, которые используются для защиты растений от комплекса болезней. Они могут синтезировать защитные вещества, наподобие антибиотиков, либо являются гиперпаразитами или конкурентами для вредных организмов.

«Биопестициды практически безопасны для человека и животных, — продолжает эксперт. — В зону применения Bacillus thuringiensis попадало огромное количество людей. Несмотря на ежедневный контакт людей с данными бациллами, вредных последствий не наблюдалось», — подчеркивает эксперт.

Вместе с тем он отмечает особенность применения биопестицидов — низкая скорость действия, они не подходят для борьбы с экстремальной вспышкой размножения вредителя или патогена. «То есть вы не можете ожидать, как от химического пестицида, что, выявив заболевание или популяцию вредителя, превышающие экономический порог вредоносности, вы применяете биопрепарат, и уже в считанные дни у вас ситуация начинает улучшаться. Нет, биопрепараты имеют, скорее, профилактическое значение. Они могут предотвратить развитие болезни или вредителя, если их использовать с самого начала вегетации. Во многих случаях наилучший эффект от применения биопестицидов начинает проявляться на следующий год после начала обработок.

Поэтому принципиальным отличием биологических пестицидов от химических веществ является то, что применение биопестицидов требует гораздо более грамотного подхода, большей квалификации агронома по защите растений, у сельхозпредприятия должна быть обоснованная программа применения биологических веществ», — комментирует Александр Игнатов.

«Очень важно, чтобы биологический агент выживал в почве или на растении. Нередко максимальный эффект от применения биологического средства защиты растений достигается не сразу же после его применения, а на следующие сезоны, и фермер должен это понимать», — обращает внимание эксперт.

Против слизней и борщевика

Ученые Республиканского фумигационного отряда разрабатывают новые биопрепараты. Один из них будет направлен на борьбу с испанским слизнем, вредителем, недавно завезенным в Россию.

«Новый инвазивный вредитель — испанский слизень — распространился в России повсеместно в связи с глобальным потеплением. Сейчас мы занимаемся разработкой биопрепаратов против этих вредителей, которые должны быть эффективными. Есть основания на это надеяться», — рассказывает ученый.

Он добавляет, что пока для борьбы с испанскими слизнями используют только химические вещества, причем к этим препаратам у вредителей уже начала вырабатываться устойчивость.

Еще одно направление работы ФКП РФО в части разработки биопестицидов — это борьба с борщевиком Сосновского. «Это бывшее культурное растение, которое только в 2012 году исключили из списка селекционных достижений», — поясняет спикер. Сейчас этот опасный сорняк хотят включить в перечень инвазивных растений. Борщевик обладает невероятной репродуктивной способностью. Одно растение может давать до 20 тыс. семян, борщевик устойчив к неблагоприятным климатическим условиям, активно подавляет произрастание других видов растений. При этом борщевик опасен не только для экосистем, но и для человека и животных. Эфирные масла, содержащиеся в растении, при попадании на кожу приводят к острым дерматитам, протекающим по типу долго не заживающих ожогов.

Сейчас ученые ФКП «Республиканский фумигационный отряд» разрабатывают биопестициды для борьбы с борщевиком. «Мы создадим эффективные препараты, пройдем регистрацию, и, конечно, они сильно помогут в борьбе с этими опасными объектами», — рассказывает Александр Игнатов.

Третье направление работы по биопестицидам ученых РФО — это создание препаратов для защиты растений от вирусных патогенов в защищенном грунте. «Есть целый список новых возбудителей болезней, в частности вирус пепино, который был недавно включен в список карантинных объектов, но может проникнуть в РФ из сопредельных стран, где часто встречается, — уточняет профессор. — Нам надо заранее быть готовыми к ожидаемым проблемам».

Нужно ужесточить контроль из-за контрафакта

На рынке биологических средств защиты растений — значительная доля контрафактных препаратов, констатирует Александр Игнатов. Эксперт считает, что в России нужно развивать систему мониторинга и контроля качества биопестицидов.

«Контрафактные или неразрешенные биопрепараты завозятся из ближайшего и дальнего зарубежья или производятся локально, и их применение невозможно отследить», — рассказывает спикер.

Он поясняет, что контрафактные или произведенные с нарушением технологии биопрепараты могут быть безопасными, но не эффективными. То есть аграрий зря потратит деньги на их приобретение.

«В некоторых случаях в биопрепарате обнаруживаются не только полезные, но и потенциально вредные организмы, которые усиливают развитие болезней растений. В других случаях содержание полезных микробов в препарате оказывается намного ниже заявленного», — рассказывает Александр Игнатов.

Эксперт считает, что в России нужно развивать систему мониторинга и контроля качества биологических препаратов. Собеседник издания настаивает, что необходимо вводить входной лабораторный контроль биопестицидов на агропредприятиях, регламентировать их хранение и транспортировку.