КАСЬЯНЕНКО В.А., канд.с.-х.наук

У многих на слуху определение «органические продукты питания», хотя для России это все еще относительно новый сегмент рынка. Такая продукция широко рекламируется за свою особую пользу и, в первую очередь за гарантии ее безопасности. В свою очередь органическое земледелие является системой технологий, позволяющих произвести такую продукцию. Более того, оно провозглашается как определенное философское направление, стремящееся привести сельскохозяйственное производство к максимальному подобию природы и гармоничному взаимодействию с ней.
Однако, вырастить «органическую» продукцию гораздо сложнее, чем обычную, затраты на производство могут быть выше, а урожайность, как правило – ниже. Соответственно, стоимость и цена могут быть значительно выше при том, что доходы производителя не столь существенны.
Какие ключевые инструменты существуют для ведения органического земледелия, с учетом того, что применять химически синтезированные средства защиты растений и удобрения категорически запрещено?

Биологические средства защиты растений

Экстракты
Экстракт представляет собой водную, масляную или смолисто-восковую вытяжку из исходного сырья с отделенной твердой фракцией. Чаще всего в качестве сырья используется сырая или высушенная растительная масса.Более всего экстракты востребованы в парфюмерии, косметологии и фармакологии, но имеют также широкие перспективы для использования в сельском хозяйстве и различных отраслях промышленности. Весьма актуально, с точки зрения безопасности для человека и окружающей среды, примение растительных экстрактов для защиты растений, особенно при ведении органического земледелия. В настоящее время существуют промышленные продукты на их основе с фунгицидным и инсектицидным действием, то есть против заболеваний растений и их вредителей. Более того, в последнее время исследователи в разных странах разрабатывают препараты на растительных экстрактах с гербицидным действием, то есть способные уничтожать сорные растения. Однако, потенциал таких продуктов в данном сегменте еще очень далек от своей полной реализации. В большей степени экстракты востребованы в животноводстве, где используются как для лечения конкретных недугов, так и для общего укрепления здоровья и улучшения хозяйственных показателей.
Преимуществом экстрактов является то, что растения, также как и микроорганизмы способны вырабатывать такие сложные вещества, которые невозможно, либо слишком дорого производить с использованием искусственного химического синтеза. А кроме того, во многих случаях растения дают не одно, а целый комплекс уникальных ценных веществ. В косметологии и парфюмерии экстракты ценятся за соединения, дающие прекрасный аромат и питающие кожу. В защите растений растительные соединения выполняют функции отпугивания или уничтожения вредных насекомых, подавления развития вредных микроорганизмов, оставаясь безопасными для пользователя, что особенно актуально также в тепличных хозяйствах и на приусадебных участках.


Феромоны
Феромоны, в силу своей функциональной специфики являются одним из самых безопасных средств борьбы с вредными насекомыми. Кроме того, они позволяют вести учет вредителей, что позволяет проводить защитные мероприятия в оптимальные сроки. Более того, феромоны абсолютно безопасны даже для самих вредных насекомых, но являются высокоэффективным средством привлечения последних в смертельную западню. Они представляют собой высоколетучие соединения, которые являются химическим приказом для насекомых к совершению того или иного действию.. Существует несколько групп феромонов по типу приказа, в том числе:
- половые, обозначающие местоположение самки и заставляющие самца перемещаться в это место для спаривания;
пищевые, также привлекающие насекомых, но в качестве цели – пища:
– дезориентирующие, также имеющие отношение к функции репродукции, но оказывающие обратный эффект, то есть отвлекающие самца и не позволяющие ему спариться;
феромоны тревоги, сигнализирующие об опасности в месте своего источника и приказывающие насекомому немедленно покинуть данную территорию;
и другие.
В производстве, в подавляющем большинстве случаев используются половые феромоны и, в некоторых случаях – пищевые.
Функционально феромонные ловушки используются для мониторинга и для защиты. В первом случае благодаря отлову отслеживается момент появления и проводится учет численности вредителей. Это дает возможность применять средства защиты в оптимальные сроки.Во втором случае происходит непосредственно уничтожение популяции вредных насекомых с отловом и гибелью самцов и, соответственно, прекращением воспроизводства. Разница по функции применения – в количестве ловушек, во втором случае для защиты их используется на порядок больше.

Области применения феромонных ловушек
В настоящее время феромонные ловушки используются в сельскохозяйственном производстве, в основном в плодоводстве и овощеводстве, а также при хранении пищевых продуктов ля борьбы с так называемыми амбарными вредителями. Следует отметить, что потенциал этого инструмента используется лишь на малую свою долю. Большие перспективы ждя применения феромонных ловушек существует в следующих сегментах:

• полеводство – применение ловушек хотя бы для мониторинга при незначительных затратах позволит проводить обработки в оптимальные сроки. С одной стороны это дает возможность экономить на защитных мероприятиях за счет снижения дозировок и уменьшения площадей обраоток при малой обнаруженной численности вредителей. С другой стороны и, главное, позволяет избежать рисков потери урожая, когда вредитель успевает размножиться до обработки. В ряде случаев эффективным приемом для полеводства будет и массовый отлов с уничтожением нежелательных насекомых.
• сектор подсобных хозяйств и в быту – в отличие от промышленного производства в этом секторе люди постоянно находятся в контакте или непосредственной близости к вредным объектам и, поэтому применение против них химических средств, тем более непрофессиональными пользователем создает высокие риски и угрозы для здоровья. В свою очередь, феромонные ловушки гарантируют безопасность и в то же время сохранность фруктов с овощами в своем саду и огороде и круп с сухариками – в кладовке.

Удобрения

Микробиологические удобрения
Препараты, попадающие в категорию "микробиологические удобрения" не являются удобрениями в традиционном понимании. В отличие от минеральных, которые являются солями питательных элементов, они представляют собой живые микро-фабрики, производящие такие соли. Поэтому они вносятся на поля в несоизмеримо меньших дозировках.
С точки зрения производства основных питательных элементов – азота, фосфора и калия, микробиологические удобрения можно разделить на две основные группы: азотфиксирующие и фосфатмобилизующие. Первые обладают уникальным свойством улавливать атмосферный азот и перерабатывать его в органические соединения. Срок жизни бактерий весьма невелик и, отмирая, они оставляют в почве весь поглощенный азот для растений. Они, в свою очередь подразделяются на свободноживущие, заселяющие поверхность корневых волосков растений и клубеньковые, проникающие внутрь корней и стимулирующие образование клубеньков, своего рода «домиков», в которых они и живут. Такое сожительство или «симбиоз» клубеньковые бактерии организуют с бобовыми растениями, такими как соя, горох и многие другие. Также они известны под названием - «инокулянты». И здесь следует отметить, что современные технологии возделывания бобовых культур, например, сои, предусматривают обязательное использование клубеньковых бактерий! В противном случае будет недополучена как минимум треть возможного урожая. А с другой стороны, почвенные условия полей, на которых применялись клубеньковые бактерии считаются одними из лучших по плодородию для возделывания последующих культур.
Важнейшим элементом питания растений является фосфор, но большая его часть находиться в почве в химически связанной форме и недоступна для растения. Более того, немалая часть этого элемента из внесенных фосфорных удобрений связывается, в результате чего данный агроприем становится низкоэффективным. Фосфатмобилизующие бактерии также активно заселяют прикорневую зону и вступают с растением во взаимовыгодное сотрудничество. При этом микроорганизмы питаются корневыми выделениями растения и, в свою очередь вырабатывают в числе прочих веществ органические кислоты. Эти кислоты растворяют и делают доступными растению питательные элементы. Важно отметить, что, хотя обобщающее свое название микроорганизмы получили по фосфору, в результате их деятельности становится доступным также и калий и кальций и многие другие элементы.
Отличительной особенностью работы микробиологических удобрений является более плавное и равномерное снабжение культуры питанием. То есть, при использовании минеральных удобрений сразу после внесения формируется их высокая концентрация, которая может быть неблагоприятной для растения и создавать риски засоления почвы. Но после активного потребления, концентрация неуклонно падает, что может быть причиной дефицита. В отличие от минеральных удобрений, бактерии быстро размножаются, быстро достигая стабильной численности своей популяции и планомерно снабжают растения питанием, без переизбытка и дефицита.
Важно отметить, что обеспечение питанием культуры является не единственной функцией микробиологических удобрений. К дополнительным полезным свойствам у них можно отнести стимулирующие и защитные функции. Бактерии удобрений защищают растение как вступая в антагонизма с болезнетворными микроорганизмами, выделяя убивающие их вещества, а также и чисто механически, плотно заселяя корневые волоски, формируют своего рода чехол. Также они вырабатывают так называемые фитогормоны, стимулирующие развитие корневой системы и других частей растения.
При длительном применении микробиологических препаратов происходит существенное улучшение почвенного плодородия, снижается численность вредоносных микроорганизмов, улучшается состав. Может возникнуть вопрос – зачем проводить повторные внесения микробиологических препаратов, если они естественным образом размножаются и заселяют почву? Здесь следует учесть, что после быстрого размножения в новом месте обитания и достижения оптимальной численности гп довольно высоком уровне, со временем, под давлением условий внешней среды, естественной конкуренции численность постепенно снижается и, особенно сильно в зимний период.
Итак, к числу преимуществ микробиологических удобрений относятся следующие:
обеспечение растений полноценным комплексным питанием, основными макроэлементами – азотом, фосфором и калием;
обеспечение растений комплексом микроэлементов, благодаря их переводу в доступные формы;
стимуляция роста и развития растений благодаря выработке фитогормонов и других биологически активных веществ;
защита от болезнетворных микроорганизмов, благодаря подавлению их жизнедеятельности и формированию защитного чехла из собственных клеток вокруг корневых волосков.

Органические удобрения
К органическим относятся удобрения, в которых питательные элементы представлены в составе органических соединений. В отличие от минеральных, химически синтезированных они являются естественными природными формами питания растений и используются человеком с незапамятных времен. Сюда относятся навоз и помет, компост и перегной растительных остатков, торф и прочие. В большинстве случаев органические удобрения используются в качестве источника азота, так же как это происходило миллионы лет в природе. Аналогично микробиологическим органические обеспечивают более плавное и равномерное обеспечение растений питательными веществами в сезоне вегетации, поскольку питательные элементы становятся доступными не сразу, а постепенно. Кроме того, они улучшают почвенное плодородие, улучшая ее водную и воздушную проницаемость и способствуя развитию полезной микрофлоры.
Вместе с тем, до недавнего времени это категория удобрений имела некоторые недостатки. В частности, это большие нормы внесения – если минеральные вносятся центнерами и тоннами, то, например, навоз – десятками тонн. Это, в совокупности с неудобной формой ограничивало их транспортировку, привязывая место применения к рядом расположенным животноводческим фермам.
Другим недостатком являлись санитарные и фитосанитарные риски, поскольку навоз насыщен микроорганизмами, в том числе патогенными и фитопатогенными. Также там могут быть паразитические насекомые и их яйца, семена сорных растений. При внесении всего этого в поле создаются угрозы для здоровья человека и окружающей среды.
Однако в настоящее время активно развиваются технологии переработки или, вернее доработки органических удобрений, которые позволяют устранить перечисленные недостатки. В подавляющем большинстве случаев такая доработка предусматривает температурное воздействие и гранулирование. В результате уничтожаются вредные микроорганизмы, насекомые и семена сорняков, удаляется лишняя влага, нормы внесения уменьшаются на порядок, что позволяет существенно увеличить дальность перевозки и хранения и сократить расходы на внесение.

Стимуляторы – регуляторы и антистрессовые препараты
Так же как для человека жизненно необходимы витамины и ряд биологически активных веществ, без которых он не может вести активный образ жизни либо даже заболевает, так и для растений необходимы вещества, поддерживающие и стимулирующие рост и развитие, повышающие устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды.
Препараты, обладающие стимулирующими и антистрессовыми функциями по происхождению можно разделить на группу химических (искусственно синтезированных) и микробиологических (на основе живых микроорганизмов или продуктов их жизнедеятельности).
Полезная активность микробиологических стимуляторов сходна с таковой у биоудобрений, различие заключается в в количестве и интенсивности производства тех или иных веществ. Удобрительные бактерии вырабатывают больше органических кислот и фиксируют атмосферный азот, менее интенсивно производят фитогормоны и биологически активные вещества. И, наоборот, стимулирующие бактерии интенсивно вырабатывают фитогормоны и биологически активные вещества, в меньших объемах – органические кислоты. Поддержание высокого гормонального статуса с применением стимулирующих бактерий или синтетических препаратов является особенно важным в критические периоды развития культуры, например, в в фазы бутонизации, цветения и образования завязей. в жто время растения особенно чувствительны к воздействию внешних стрессов и при их наличии сбрасывают репродуктивные органы, что приводит если не к полной, то к существенной потере урожая. При этом внутренним сигналом к сбросу служит изменение гормонального статуса, как реакция на внешний стресс. Соответственно, высокий статус, обеспеченный стимуляторами, позволяет в значительной мере предотвратить сброс.
Важно отметить, что растения подвергаются не только явным, всем заметным стрессам – заморозкам, либо засухе и т.д., но и небольшим, не столь заметным неблагоприятным непродолжительным воздействиям среды по температуре, влаге и проч. При этом растение не может определить надолго ли будет действие этого стресса и с помощью гормональных сигналов включает «критическую» программу развития, то есть начинает экономить ресурсы, замедлять формирование новых органов, что, соответственно, приводит к снижению конечного урожая. И здесь обеспечение высокого гормонального статуса позволяет решить задачу энергичного развития и полной реализации растением своего генетического потенциала.
Применение стимуляторов и антистрессовых препаратов необходимо и в благоприятных внешних условиях, особенно при использовании интенсивных технологий, максимальных дозировках удобрений, оптимальной влагообеспеченности и т.д. Препараты позволяют активировать и ускорить обменные процессы в растительном организме и в результате получить максимальную отдачу по урожаю и его качеству от вложенного в уход.

Микробиологические средства защиты растений.
Микробиологические средства защиты растений представляют собой препараты на основе полезных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, которые подавляют или убивают вредителей. В основном они представлены продуктами инсектицидного действия, то есть используемые для борьбы с вредными насекомыми. В меньшей степени средства биозащиты представлены фунгицидными продуктами для борьбы с болезнетворными микробами и в настоящее время отсутствуют микробиологические гербициды для борьбы с сорняками.
Инсектицидные биопрепараты по своему происхождению могут быть созданы на основе полезных грибов либо бактерий либо вирусов. При этом избирательность, а также скорость действия и эффективность увеличиваются от грибов к вирусам, а бактерии занимают промежуточное положение. То есть, для достижения желаемого эффекта в виде гибели или хотя бы обездвиживания насекомых, при использование грибных препаратов необходимо несколько дней, в случае с вирусными – всего несколько часов. Но, с другой стороны, грибной инсектицид поражает сразу несколько вредителей, присутствующих на культуре, в то время как вирусный способен убивать только один определенный вид.
Важной особенностью микробиологических препаратов, к средств защиты растений, так и удобрительных и стимулирующих является чувствительность к прямым солнечным луча, которые убивают полезные микроорганизмы. Для их защиты в препараты добавляют специальные вещества – УФ-протекторы., в противном случае эти препараты можно применять только в пасмурную погоду или вечернее, утреннее время.
Биофунгициды представлены грибными и бактериальными препаратами и их действие основано либо на антагонизме, когда полезные микробы выделяют вещества, подавляющие или убивающие вредные, либо на паразитизме. Например, некоторые виды гриба Trichoderma питаются опасным грибом Fusarium, оплетая своими гифами гифы этой жертвы. Как уже упоминалось, антагонистическое действие показывают также удобрительные и стимулирующие микроорганизмы.