Биологизация земледелия становится общемировым трендом. Например, в Европе в 2020 году стартовала программа European Green Deal, основанная на стратегии From Farm to Fork — «от поля до вилки», одной из целей которой является сокращение потребления химических средств защиты растений (СЗР) на 50% и рост доли органической продукции до 25%.
Увеличение использования биологических СЗР предполагается и российской Стратегией развития органического производства, в рамках которой к 2030 году на органическое земледелие планируется перевести 4,2 млн га. Сейчас площади, на которых применяют биологическую защиту, составляют порядка 700 тыс. га из 79 млн га общей посевной площади, а биопрепараты занимают, по данным Россельхознадзора на сентябрь прошлого года, всего 3% в общем объеме применяемых СЗР.
Между тем БСЗР не является ноу-хау: по разным оценкам, во времена Советского Союза площадь, защищаемая в РСФСР биосредствами, составляла порядка одного миллиона га.
Значимой составляющей биологической защиты полей являются насекомые-энтомофаги — естественные враги вредителей, паразитирующие на большом количестве (порядка 70 видов) чешуекрылых, включая различные виды совок, огневок, молей, мотыльков и плодожорок. Внесенный в поле энтомофаг может создать природную популяцию, которой под силу держать под контролем численность насекомых-вредителей: он способен воспроизводиться, пока доступно насекомое-хозяин.
Метод инсектицидной защиты с использованием энтомофагов также широко применялся в СССР: например, на поля с самолетов выпускали главного врага тли — божью коровку или златоглазку, уничтожающую хлопковую совку. Частично это наследие сохранилось до наших дней — в стране действует семь филиалов ФГБУ «Россельхозцентр», которые занимаются производством энтомофагов, включая и татарстанское подразделение ведомства.
Клоп по два рубля и личинки златоглазки в трехлитровых банках
В цехах татарстанского филиала производят трихограмму, златоглазку и хищного клопа подизуса.
Распространенное название первой — яйцеед: трихограмма — крошечное насекомое-паразит — откладывает свои яйца в яйца других насекомых, и ее личинки поедают их содержимое, уничтожая вредителя еще до того, как он родится. Поэтому здесь выращивают и «хозяина» трихограммы — зерновую моль ситотрогу. Ячмень засевают яйцами моли, а далее по классике: через три недели из них появляются гусеницы, из которых рождаются бабочки, их яйца работники лаборатории собирают вручную, чтобы потом заразить трихограммой. Одна самка яйцееда способна «заселить» 20–40 яиц вредителя. Сигнал готовности — изменение цвета яиц ситотроги с бежевого на черный.
— Если это произошло, значит, внутри уже развивается новое поколение трихограммы, — рассказывает главный микробиолог филиала Россельхозцентра по РТ Лейля Хабибуллина. — Один грамм трихограммы — это 80 тысяч особей.
Златоглазка — многоядный хищник, личинки которого поедают тлю, трипсов, яйца вредителей и мелких насекомых. За день одна личинка способна уничтожить до 100–150 тлей. В лаборатории Россельхозцентра златоглазку разводят и кормят яйцами зерновой моли, которые, к слову, являются универсальным кормом для многих других энтомофагов. Любопытная особенность златоглазки: если ей не хватает пищи, она начинает поедать сородичей.
Клоп подизус — выходец из Америки, как и колорадский жук, естественным врагом которого он является, — питается яйцами и личинками полосатого, а также гусеницами чешуекрылых. Молодая особь подизуса способна уничтожить в среднем 70 яиц колорадского жука. Но если те же трихограмма или златоглазка способны сформировать на поле собственную популяцию, то подизус в местных широтах не зимует, так что каждый год его необходимо покупать заново. В лаборатории клопа кормят личинками мучного хрущака — жертва погибает от токсинов и ферментов подизуса. Стоит такой клопик два рубля за штуку; на квадратный метр для эффективной борьбы с вредителями нужно как минимум 3–5 особей. Лейля Хабибуллина уверяет, что подизуса активно покупают в Арском, Высокогорском и Азнакаевском районах, правда, пока больше в частных хозяйствах.
Весь труд в лаборатории — ручной. Сотрудницы вручную чистят яйца, пересаживают личинок, разливают медовую воду для бабочек, фасуют насекомых. Например, трихограмма продается в простых бумажных пакетах, а личинки златоглазки — в трехлитровых банках. Температура и влажность должны соблюдаться с точностью до градуса и процента: плюс-минус значение — и количество полученных энтомофагов заметно падает.
«Полдня могут решить все»
Одно из ключевых преимуществ энтомофагов — отсутствие резистентности к ним со стороны насекомых-вредителей. Между тем именно растущая устойчивость последних к традиционным средствам защиты представляет собой большую головную боль для растениеводов. Особенно остро проблема стоит для хозяйств, специализирующихся на высокомаржинальных технических и масличных культурах (подсолнечнике, рапсе, кукурузе), площади которых в Татарстане растут с каждым годом.
— В этом году была печальная ситуация в Самарской области: поля обрабатывали химией раз за разом, но эффекта не было. Гусеницы продолжали пожирать посевы горчицы и гороха. Третью, экстренную обработку провели уже энтомофагами и все-таки спасли урожай. Причем это не единичный случай — все чаще к нам приходят с просьбой помочь именно тогда, когда химия уже не справляется, — рассказывает Хабибуллина.
Склонить агрария к переходу на биологические средства защиты может и экономика вопроса. Так, трихограмма, эффективная против совки, лугового и кукурузного мотылька, яблонной плодожорки и капустной белянки, стоит порядка 190 рублей за грамм, при том, что для обработки одного гектара уходит порядка 3–4 граммов.
— В итоге суммарные затраты составляют 600–800 рублей на гектар, при том, что химические препараты стоят зачастую дороже и требуют многократного применения в течение сезона. При этом эффективность трихограммы достигает 92–98%. Златоглазка, истребляющая тлю, работает на уровне 68–97%, хищный клоп подизус дает 65–75% эффективности, — приводит данные эксперт.
Впрочем, несмотря на экономическую привлекательность и экологичность технологии, ее распространение сдерживается серьезными барьерами, главный из которых — кадры: биометод требует высокой квалификации агронома.
— Энтомофаги работают только при попадании в точную фазу развития вредителя. Нужно практически жить на поле, отслеживая динамику численности вредителей. Все решить могут буквально полдня. Пропустил момент, когда вредитель отложил яйца, — все, поезд ушел, — говорит Хабибуллина.
Эффективность метода напрямую зависит и от погодных условий, поскольку энтомофаги весьма чувствительны к температуре и влажности: та же трихограмма гибнет при +30°C, а дождь на следующий день после выпуска снижает эффективность в разы. Выпуск проводят строго в вечернее время, в безветренную погоду. И если прогноз подводит, усилия могут оказаться напрасными.
Кроме того, ручной способ внесения энтомофага не обеспечивает равномерного распределения по полю (а по технологии нужно не менее 50 точек на гектар), однако возможность заказать услуги сельхозавиации или дроны есть далеко не у всех хозяйств.
Наконец, в среде сельхозпроизводителей пока силен психологический барьер — аграрии привыкли к быстрому результату, который дают химические СЗР.
— Все хотят видеть эффект сразу, чтобы было быстро, — говорит собеседница KazanFirst. — Все знают, что если обработать поле химией, через три дня вредители будут уничтожены. Для того, чтобы метод борьбы с вредителями с помощью энтомофагов получил широкое распространение, могут пройти годы.
В отличие от традиционных СЗР, приобретение которых в Татарстане поддерживается из бюджета в рамках комплексных программ поддержки растениеводства, использование энтомофагов пока не субсидируется. Тем не менее, по словам Лейли Хабибуллиной, интерес к методу постепенно растет. В этом году в лабораториях Россельхозцентра было продано порядка восьми килограммов трихограммы (а это около 640 млн особей), примерно 1,5 млн особей златоглазки и около 20 тыс. личинок подизуса. Материал отправляется не только по Татарстану, но и в Москву и соседнюю Самарскую область.
Убийцы могут подвести
Один из ключевых покупателей выращенных в Татарстане энтомофагов — ООО «Семена», работающее в Пестравском районе Самарской области. Хозяйство имеет сертификат соответствия органического производства, поэтому химические СЗР здесь запрещены к использованию. Исключительно биологические средства защиты в ООО используют с 2020 года. На 4,6 тыс. га производитель выращивает 11 видов культур, в том числе пшеницу, горох, донник и горчицу. Главный агроном ООО «Семена» Татьяна Кандыба рассказала KazanFirst, что переход на органику не всегда идет гладко. Например, в этом году на полях не удалось сдержать вспышку моли на участке с горчицей:
— До определенного момента трихограмма сдерживала моль на горчице, но в какой-то момент вспышка все равно произошла. Пришлось работать другими препаратами. В этом моменте не очень экономически выгодно получилось, — признается она.
Главная проблема, по словам агронома, — качество энтомофагов, причем речь идет не о каком-то конкретном производителе.
— У насекомых должна быть высокая активность, важно регулярное обновление маточника, выбор подходящего вида трихограммы. Причем этим должны заниматься производители. Над этим сейчас работают, но пока не всегда получается, — говорит Кандыба.
Татарстанский филиал является основным поставщиком энтомофагов в Самарскую область, однако есть и запасной вариант — лаборатория Всероссийского НИИ защиты растений.
— Энтомофаги — это живой организм, который может дать сбой в работе. И у них может не получиться предоставить необходимый объем. Поэтому это, скажем так, подстраховка. Бывали даже случаи, когда фабрики звонили друг другу с просьбой увеличить заказ, потому что у одной из них «не отрождается нужное количество особей», — уточняет специалист.
Вперемешку с манкой
Между тем недавно в КНИТУ-КАИ был запатентован способ расселения энтомофагов с помощью беспилотника в строго заданных зонах.
— Наиболее результативным методом распределения сыпучих материалов на обширных территориях в сельскохозяйственных целях является их распыление с воздуха с использованием летательных аппаратов, — поясняет доцент кафедры конструкции и проектирования летательных аппаратов КНИТУ-КАИ Ильфир Абдуллин. — С развитием технологий и широким внедрением БПЛА в гражданском секторе появилась возможность применять сравнительно недорогие и многофункциональные аппараты коптерного типа, оснащенные необходимой полезной нагрузкой.
Запатентованный способ расселения насекомых включает в себя не только их нанесение на защищаемые культуры, но и подготовку смеси: энтомофаги смешивают с манной крупой в пропорции 1:3, после этого заполняют бункер БПЛА и прикрепленным к нему дозатором выполняют дифференцированное расселение энтомофагов в зависимости от наличия вредителей, вида сельскохозяйственной культуры и скорости полета.
В КНИТУ-КАИ уверяют, что данный способ обеспечивает повышение эффективности расселения энтомофагов за счет их целенаправленного распределения, что позволяет снизить избыточный расход и повысить концентрацию насекомых. При обработке дроном используется маршрутная карта с учетом агрономических данных в зонах наибольшей угрозы: учитываются такие факторы, как степень заселенности вредными насекомыми, вид сельскохозяйственной культуры и оптимальная высота полета беспилотного аппарата. Низкая высота полета способствует более точному распылению энтомофагов: на высоте 2–5 метров влияние ветра минимально, энтомофаги не рассеиваются, а попадают в точно заданные зоны, что заметно повышает эффективность метода.
— Такой подход не только повышает общий уровень защиты растений, но и снижает экономические затраты, минимизирует воздействие на окружающую среду и повышает рентабельность биологических методов борьбы с вредителями, — уточняют в вузе.