Національна академія аграрних наук України Науково-методичний і координаційний центр з наукових проблем
розвитку АПК України
UA EN
Новини НААН

Біологічний метод захисту рослин як важливий інструмент переходу до органічного та екологічного землеробства:  практика  застосування і перспективи для України 12.11.2020

Біологічний метод захисту рослин як важливий інструмент переходу до органічного та екологічного землеробства: практика застосування і перспективи для України


Пропонуємо ознайомитись з матеріалами  доповіді  директора Інженерно-технологічного інституту "Біотехніка" НААН Крутякової  Валентини Іванівни, яку було зроблено  на засіданні  Президії   Академії  11 листопада.   

Нагадаємо, що Інженерно-технологічний інститут "Біотехніка"  НААН є провідною державною науково-дослідною установою з розробки наукового та інженерно-технологічного забезпечення виробництва і застосування біологічних засобів захисту рослин та головною установою програми  "Наукові основи біотехнологічних систем виробництва і землеробства"  НААН.



Застосування біологічного методу захисту рослин є актуальним і одним із важливих інструментів переходу до органічного та екологічного землеробства України. Сам біологічний метод захисту рослин ґрунтується на використанні живих організмів проти шкідників, збудників хвороб і бур'янів.

З огляду на тісний зв’язок між здоров’ям рослин і охороною навколишнього природного середовища актуальним і перспективним стає використання екологічно безпечних мето­дів боротьби зі шкідниками та хворобами за допомогою інтегрованої системи захисту рослин, що включає біологічний метод. У зв’язку з поширенням хвороб у рос­линному світі, ураженням шкідниками та масовою загибеллю рослин через зміни клімату,  Генеральна Асамблея ООН оголосила 2020 р. «Міжнародним роком здо­ров’я рослин».

2.JPG

У світі частка біозасобів становила на початок 2019 року -  6,7% від захисних заходів, тобто з 1991 року підвищилась у 6,7 разів. Свого часу в Українї функціонувало понад 300 біолабораторій. Обсяги використання біометоду досягали 27 %.

При використанні біологічного методу, за оцінкою Міжнародної організації біологічного захисту рослин, знаходять масове застосування понад 170 видів ентомоакарифагів, однак найбільше використовуються тільки 30 з них, що складає 90% ринку.

За даними Міжнародної асоціації біовиробників, з усіх компаній, що виробляють біопрепарати і біопестициди, 40% знаходяться в США, 35% - в Європі і 25% у всіх інших країнах світу.

У США відзначається найбільший обсяг продажів і найбільш широкий асортимент комерційно доступних продуктів. США є прикладом масштабної комерціалізації біопестицідів, в країні функціонують механізми стимулювання виходу на ринок: спрощена система реєстрації, працює система підтримки створення нових агентів біометоду та розроблення комерційних форм препаратів і на їх основі - розширення спектра дії вже присутніх на ринку готових форм.

Китайський ринок біопрепаратів найбільш зростаючий у світі, річний темп зростання становитиме 22,4%. Уряд країни підтримує розвиток ринку біопестицидів: у 2013 р. схвалено декілька програм для прискорення розвитку біопестицидної промисловості та у 2017 р. затверджено нові "Правила управління пестицидами". Міністерство сільського господарства запропонувало до 2020 року здійснити план дій з нульовим зростанням використання синтетичних пестицидів (2015 р.).

ЄС займає третє місце у світі з виробництва і застосування біопрепаратів. У  Європі теж діють програми зі скорочення застосування хімічних засобів захисту рослин і постійно посилюються вимоги з безпеки для людини і довкілля при реєстрації препаратів, що стимулює використання альтернативних засобів захисту рослин (Регламент № 1107/2009 про розміщення засобів захисту рослин на ринку країн ЄС

Інтенсивно розвивається цей напрямок також в Латинській Америці і Азії.

Подальшому розширенню світового біопестицидного ринку сприятиме загальносвітова тенденція екологізації захисту рослин від хвороб і шкідників, а також зростаюче виробництво органічних продуктів.

3.JPG

За даними Державної служби України з питань безпеки харчових продуктів та захисту споживачів, в агропромисловому комплексі діють 25            біофабрик і біолабораторій, а їх загальна кількість з урахуванням виробництв приватного сектору (за власними оцінками) становить близько 50.

4.JPG

Слід зазначити, що в більшості працюючих підприємств виробництво починалося на лабораторному обладнанні, найбільш ефективним елементом якого свого часу була качалка підвісна КПМ-36, створена в ІТІ "Біотехніка" НААН. 

5.JPG

В цілому, обсяг захисту сільхоз культур від шкідників, хвороб і бур’янів в господарствах України біометодом становить лише 3,84%.

За період 2014 - 2019 р.р. частка біометода знизилась на 1,5%, в той час як застосування хімічного методу захисту сільськогосподарських культур у господарствах України зросло на 15%.

6.JPG

У регіонах ситуація із застосуванням біологічного методу захисту сільхоз культур істотно різниться. Середній показник частки біологічного методу в загальних обсягах застосування засобів захисту у 2019 р. склав по Україні 3,84%. Наразі у 9-ти регіонах цей показник був вищим і становив від 10,1% у Черкаській, 8,23% у Чернігівській та 8,18 % у Київській областях відповідно, У переважній більшості регіонів частка біометоду не перевищувала 1 – 5%, а в 5-ти областях не досягла і 1%: Дніпропетровська область – 0,13%, Луганська – 0,22%, Харківська – 0,39%, Донецька – 0,58, Одеська –  0,88%.

7.JPG

В Україні найбільшого вжитку набули мікробіологічні препарати: інокулянти – 47,9%, фунгіциди – 35,5%, інсектициди – 8,4%, деструктори – 6,4 біороденциди – 1,8%.

Ринок України оцінюється експертами Abercade в 1,3 млн дол. США. 70% препаратів застосовують на зернових і бобових культурах, інші використовують для обробок овочевих і плодових культур.

-   Наукові дослідження щодо застосування біологічного методу захисту рослин виконуються установами НААН:

-   Інститутом захисту рослин НААН,

- Інститутом сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН,

-    Інженерно-технологічним інститутом «Біотехніка» НААН,

-    Національним науковим центром «Інститут землеробства НААН»,

-    Інститутом зрошуваного землеробства НААН,

-    Національним науковим центром «Інститут механізації та електрифікації сільського господарства» НААН,

-    Одеською державною сільськогосподарською дослідною станцією НААН та ін.

Дослідження за цим напрямом активно проводяться у Національному університеті біоресурсів і природокористування України, Інституті зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН, Інституті мікробіології і вірусології імені Д.К. Заболотного НАН та ін.

В рамках ПНД 12 «Наукові основи сучасних технологій прогнозу і управління фітосанітарним станом агроценозів»

-      обґрунтовано елементи системи біологічного захисту овочевих культур від хвороб і шкідників для виробництва органічної продукції;

-       виділено нові високопродуктивні штами мікроорганізмів, перспективні для використання в якості агентів біологічного захисту на різних сільськогосподарських культурах.

В ПНД 7 «Наукові засади оптимізації мікробіологічних процесів в ефективному функціонуванні агроекосистем»

-      розроблено спосіб ефективного застосування мікробного препарату Поліміксобактеріну у технологіях вирощування кукурудзи;

-       обґрунтовано ефективність застосування мікробних препаратів на рослинних рештках ряду сільськогосподарських культур; розроблено способи збереження і забезпечення функціональної активності мікроорганізмів за їх завчасного використання для бактеризації насіння сільськогосподарських культур.

В ПНД 3 «Розробити наукові основи функціонування систем виробництва органічної сільськогосподарської продукції з максимальним залученням відновлюваних ресурсів»

-      розроблено нормативи застосування ряду біологічних засобів органічного виробництва продукції.

За результатами досліджень ПНД 10 «Наукові основи біотехнологічних систем виробництва і застосування засобів біологізації землеробства» науковцями ІТІ «Біотехніка» НААН створено

8.JPG

базу даних технологій і обладнання виробництва ентомокультур відкритого та закритого ґрунту,

9.JPG

методи проектування і критерії оцінки адаптивних технологій вирощування ентомокультур;

10.JPG

енергозберігаючий комплект обладнання для розведення бракона;

11.JPG

технологічний комплекс для виробництва золотоочки,

12.JPG

технологічну схема трихограмного виробництва на базі установки безкасетного розведення зернової молі,

14.JPG

інтелектуальну систему керування виробництвом ентомофагів;

економічну ферментаційну установку та автономний ферментер для малотонажного виробництва мікробіологічних засобів захисту рослин;

15.JPG

компактну установку стерилізації води для ферментаційного комплексу.

Успіх всіх програм промислової ентомології в першу чергу залежить від якісного відбору стартового біоматеріалу.


В Інституті утримується колекція культур комах і кліщів - всього 21 вид.

17.JPG

За результатами досліджень було розроблено технологічні процеси та відповідне обладнання для розведення поширених хижих комах та кліщів і їх «хазяїв», втому числі для розведення фітосейулюсу,

18_.JPG

автоматизований мультиплікатор трихограми,

19.JPG

теорію маточних культур, що  базується на оптимізації 

20.JPG

та стандартизації природних популяцій.

21.JPG

22.JPG

На цій основі створено Центр маточних культур комах (представлено загальну схему), для забезпечення якості стартового біоматеріалу промислового виробництва ентомологічних агентів біометоду.

23-.JPG

В ІТІ «Біотехніка» сформована і підтримується Колекція культур мікроорганізмів для засобів захисту рослин, яка налічує понад 120 штамів, з яких 26 промислових штамів бактерій, 37 штамів грибів продуцентів біологічних препаратів, 12 штамів фітопатогенних мікроорганізмів та 48 штамів, виділених з екологічних ніш агробіоценозу, які можуть стати альтернативними продуцентами при виробництві нових перспективних біологічних засобів захисту рослин (БЗЗР) за умови їх ідентифікації, встановлення таксономічного статусу, дослідження технологічності, санітарно-гігієнічних показників, патогенності тощо. Штами мікроорганізмів (бактерій і грибів) є діючими чинниками в БЗЗР з фунгіцидними, нематоцидними, інсектицидними і родентицидними властивостями. Крім того, в Колекції зберігаються тест-об’єкти, які застосовуються в лабораторіях при визначенні біологічної активності фунгіцидів.

24.JPG

Мікроорганізми із Колекції інституту, яка створювалась в ІТІ «Біотехніка» НААН на протязі більш ніж 20-ти років, використовується для виконання завдань ПНД, На основі колекційних біологічних агентів з цінними агрономічними властивостями створюються технології одержання мікробіологічних препаратів.

У «Стратегії розвитку сільськогосподарського виробництва в Україні на період до 2025 року» (НААН) зазначено: «Основною формою поповнення орного шару енергією і органогенними елементами мають стати органічні добрива. З альтернативного в основний вид органічного добрива повинні бути перетворені не лише пожнивні рештки сільськогосподарських культур, гній, компости, сапропель тощо, а й всі придатні для такого застосування органічні рештки у регіоні, як базовий елемент регулювання родючості ґрунтів». Інститутом проводяться дослідження з диверсифікації накопиченого потенціалу: біометод може бути вдало використаний для утилізації відходів.

25.JPG

В ІТІ «Біотехника» розроблено технологічну схему виготовлення біодобрива на основі осадів стічних вод (ОСВ) міських очисних споруд.

26.JPG

ОСВ та біологічно активні добрива на їх основі характеризуються високим вмістом біогенних елементів, їх можна застосовувати для удобрення будь-якої культури. Біологічна активність та родючість ґрунту залежить від наявності та кількості мікроорганізмів різної специфічності дії. Ефективність застосування біодобрив вивчали в польовому досліді. Культура - кукурудза на зерно (середньостиглий гібрид ФАО 400). Найвищі показники урожайності становили до 35 %.

27.JPG

Личинки мухи чорна львинка здатні ефективно переробляти              органічні відходи. Муха привертає увагу як джерело білка який добре засвоюються, жиру з унікальними властивостями, антиоксидантів, імуномодуляторів, у тому числі сировини для отримання лікарських засобів. В Інституті досліджується можливість використання мухи як новий промисловий продуцент.

28.JPG

Проведені дослідження з обробки рослинної продукції мікробіопрепаратами перед зберіганням зменшує природні втрати корнеплодів у 2,3 рази а мікробіологічні втрати зменшуються – у 3,1 рази.

29.JPG

Ключовим питанням щодо впровадження інноваційних наукових розробок є створення єдиного системного підходу до вирішення проблеми визначення якості агентів біометоду. Впровадження цієї системи має забезпечити доступ на ринок біопрепаратів тільки гарантованої якості, що, у свою чергу, підвищить ефективність їх використання.

Для досягнення цієї мети необхідним є створення системи стандартів, що забезпечать функціонування підприємств з виробництва агентів біометоду. В Інституті розроблено низку нормативних документів зі стандартизації (16 ТУ на мікробіологічні препарати, 7 технологічних регламентів на виробництво, введено в дію 7 ДСТУ та 1 СОУ). Ці нормативи стандартизують: термінологію; вимоги до устаткування, його безпеки та випробувань, а також агентів біометоду: їхньої якості, пакування, маркування, транспортування, зберігання та впливу на навколишнє середовище.

30.JPG

Для того щоб система була цілісною, потрібує розробки ще 11 ДСТУ, які мають охопити всі етапи створення та використання БЗЗР для задоволення потреб користувачів.

31.JPG

Здійснення цієї роботи проводиться за використання міжнародного досвіду, оскільки вже 30 років ІТІ «Біотехніка» входить до складу Міжнародної організації з біологічної боротьби з шкідливими тваринами і рослинами (JOBC Global), а в межах Східнопалеарктичної регіональної секції JOBC Global інститут очолює постійну комісію з технологій промислового виробництва біологічних засобів захисту рослин.

32.JPG

Ще однією задачею на перспективу є підготовка фахівців всіх               рівнів з виготовлення та застосування агентів біометоду.

ІТІ «Біотехніка» НААН вирішує її шляхом співпраці з вищими навчальними закладами України - має 3 спільні кафедри: з Одеським національним університетом ім. І.І. Мечникова ("Біотехнологія"), з Одеським державним аграрним університетом («Захист рослин») та з Миколаївським аграрним університетом (“Генетики, годівлі тварин та біотехнологій”) на яких здійснюється    підготовка фахівців і магистрів.

В стадії відкриття спеціальність «лаборант мікробіолог» у Цебриковському ліцеї. В учбовому процесі будуть задіяні фахівці інституту і використана материально-техническая база Цебриковського дослідного сектору інституту.

Ще одним напрямом інформаційної складової є забезпечення і посилення конкурентної переваги біологічного методу завдяки селекції інформаційних потоків, який передбачає створення науково-виробничого освітнього підрозділу. Призначені для цього приміщення відремонтовані і оснащені сучасним обладнанням. Сьогодні на цій базі проводяться міжнародні конференції, семінари і навчання зі студентами (у тому числі on line).

33.JPG

До першочергових завдань щодо реалізації політики екологізації землеробства та формування загальної культури екобезпечного агровиробництва в частині широкого застосування біологічних методу захисту рослин належать:

           -  розроблення нормативно-правових актів, які регулюють питання                          виробництва і застосування біологічних засобів захисту рослин;

                   -  формування загальної культури екобезпечного агровиробництва,                     створення системи підготовки кадрів із навичками застосування                            біопрепаратів захисту рослин;

-      розроблення механізмів стимулювання переходу на біологічні та інтегровані методи захисту рослин;

-       розвиток нових екобезпечних технологій у рослинництві, зберіганні і транспортуванні продукції агровиробництва;

-       розвиток широкої мережі біофабрик і біолабораторій;

-       рослин і розроблення механізмів їх впровадження у практику.

Для реалізації цих напрямів нами пропонуються стратегічні підходи: а саме:

-   формування і реалізація пріоритетних цільових проєктів у сфері біологізації захисту рослин;

-   створення регіональних програм екобезпечного захисту агрокультур;

-   розробка оптимальних моделей інноваційної діяльності в галузі біологізації сільського господарства;

-    створення правової, економічної та організаційної основ для розвитку вітчизняних біовиробництв захисту рослин;

-  формування системи підготовки кадрів із біологізації агропромислового сектору;

               -     удосконалення міжнародного співробітництва.

Повернення до списку



Новини України

Пошук: