Итоги всероссийской научно-практической конференции «Биологизация сельского хозяйства и органическое земледелие»

По итогам всероссийской научно-практической конференции «Биологизация сельского хозяйства и органическое земледелие», которая прошла в Белгороде, ученые и эксперты констатируют: результатами масштабного внедрения биологизации может стать снижение себестоимости продуктов питания на 20%, замена на 40-50% импортных агроядохимикатов отечественными биопрепаратами, повышение плодородия почв, рентабельности сельхозпроизводства, улучшение качественных характеристик сельхозкультур и целый ряд экологических выгод.

В конференции приняли участие профильные научные учреждения – ВНИИ института фитопатологии, ВНИИ биологической защиты растений, НРИУЭ АПК, ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии РАСХН, представители реального сектора и общественных организаций из 12 регионов РФ. Результат обсуждения обнадеживает – Россия обладает серьезным научным потенциалом, уникальными коллекциями штаммов, технологий, приемов, положительными производственными испытаниями и возможностями для массового внедрения отдельных элементов биологизации начиная уже с 2016 года, двигаясь  поэтапно ко всему комплексу биологического сельского хозяйства или полностью органическому земледелию, мировым рынкам экологически чистой продукции к 2020 году.

 «Сегодня биотехнологии в растениеводстве и садоводстве по урожайности и себестоимости конкурируют с химическими методами. Без ядохимикатов и даже без минеральных удобрений в странах ЕС в органическом сельском хозяйстве урожайность выше, чем в России с ядохимикатами и всем спектром удобрений. Основным фактором успеха западного сельского хозяйства является собственная адаптивная селекция», - говорит Член правления Союза органического земледелия Яков Любоведский.

Приоритет здоровья почв и экосистем сделает отечественное сельское хозяйство устойчивым к болезням, засухам. Для запуска биологизации сельского хозяйства, необходимо, по примеру западных стран, ужесточить требования к внесению пестицидов.

Актуальность биологизации сельского хозяйства

Согласно данным ФАО, из 4,85 млрд. га мировых агроугодий почвоутомление или токсикоз почв (в том числе и из-за загрязнения остатками стойких гербицидов!) охватывает 1,25 млрд. гектаров. Это – основная причина потерь ~25 % мирового урожая агропродукции.

Ученые обращают внимание, что излишняя химизация почв – следствие маркетингового давления крупных производителей химикатов. «Применяются препараты, которые в данный момент не нужны, а иногда и просто опасны. Анализ предлагаемых хозяйствам схем обработки зачастую позволяет удалить из них половину фунгицидов, которые рекомендуется некоторыми фирмами для обязательного использования», - приводит данные Николай Будынков, ведущий научный сотрудник ФГБНУ ВНИИФ.

Излишняя химизация привела к развитию привело целого ряда фитопатологий и токсикантов в агроценозах, предупреждает директор ФГБНУ ВНИИФ Алексей Глинушкин.  «Это гнили, трахеомикозы, снижение продуктивности, урожайности и качества сельхозпродукции. Отельным пунктом следует отметить головню, а также, заболевания надземной части растений – листьев и стеблей. Для зерновых это септориозы, пиренофороз, мучнистая роса, ржавчины и др., для овощных – мучнистая роса, дидимеллезы (акохитозы), антрактоз, серая и белая гниль», - говорит Алексей Глинушкин.

Химические пестициды в почве вообще не работают. В почве эффективны биологические препараты на основе живых клеток. «Уже имеется массовое проявление резистентности возбудителей заболеваний на многих сельскохозяйственных культурах - церкоспороз сахарной свеклы, мучнистая роса на зерновых культурах и др. К биологическим фунгицидам возникновение резистентности не отмечено, что подтверждается многочисленными полевыми производственными опытами», - говорит Денис Морозов, генеральный директор компании «Агротехнологии».

По данным Института почвоведения МГУ-РАН, МГУ им. Ломоносова, в  России продолжается истощительное землепользование, что грозит почвенно-экологическим кризисом. 58 млн. га пашни характеризуются низким содержанием гумуса. «Из-за использования монокультур, во многих регионах юга России на 97–98 % сельхозугодий происходит систематическое существенное снижение плодородия почв», - говорит д.г.н., заведующий лабораторией геоботаники ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса Илья Трофимов.

«В почвах России наблюдается системное превышение выноса веществ над их поступлением в почву в два раза. Компенсация выноса долгие годы обеспечивалась за счет химизации и минерализации органического вещества в почве, что приводило к снижению плодородия и деградации почв. В России сложилась устойчивая катастрофическая тенденция увеличения площадей эродированных почв и ухудшения их агрохимического состояния. Например, 20-25% составляет недобор урожая зерна. Это неэффективное растрачивание государственных средств», - приводит данные Василий Мельников, Заместитель начальника департамента Агропромышленного комплекса Белгородской области, начальник управления биологизации, охраны почв и прогрессивных технологий в растениеводстве.

Биологизация сельского хозяйства - мировой тренд

Роман Куликов, руководитель агронаправления Биотехкластера Фонда Сколково относит к четверке ведущих мировых трендов в агротехнологиях органическое сельское хозяйство и применение биопрепаратов, подчеркивая, что у России есть уникальная научная база для производства биопрепаратов на основе научных центров по защите растений (ВИЗР, ВНИИБЗР, ВНИИФ и др.), есть успешные отечественные предприятия с опытом разработки и продажи конкурентоспособных продуктов. «Сейчас биотехнологии в растениеводстве и животноводстве находятся на этапе резкого роста и развития. В ближайшие 20 лет ежегодный рост мирового рынка биопрепаратов составит 15%, достигнув в 2035 году уровня $57 млрд», - говорит Роман Куликов.

«Особое значение приобретают вопросы внедрения в производство современных биотехнологий, использования биопрепаратов, что направлено на повышение устойчивости производства и качества производимой продукции. В этом году ЕЭК приняла перечень перспективных научно-исследовательских разработок до 2020 года, в том числе по биотехнологиям и вопросам обеспечения устойчивости аграрного производства», - говорит Заместитель директора Департамента агропромышленной политики ЕЭК Роман Ромашкин.

Китай, США, ЕС достигли потолка применения агроядохимикатов и синтетических удобрений. Увеличение их применения уже не ведет к увеличению урожая, а, наоборот, провоцирует экологические проблемы, которые негативно влияют на сельхозпроизводство. Китай – самый крупный сельхозпроизводитель в мире, последние 10 лет активно внедряет методы биотехнологий в сельском хозяйстве. Ежегодно открывается тысячи новых фабрик по производству биопрепаратов (данные BioFach China), ежегодно требования к применению ядохимикатов ужесточаются. В странах Европы норма внесения минеральных удобрений снижается, под запрет подпадают каждый год различные пестициды, список запрещенных ядохимикатов только растет. У США на сегодня крупнейшая в мире экономика биотехнологий (35% от глобальной биоэкономики) и почти 50% всего мирового рынка экологически чистой продукции.

России надо остановиться и не идти в тупик химизации. «В агроценозах полей накоплен гигантский патогенный потенциал и моментально уменьшить его отказом от применения химических средств защиты растений невозможно. Необходим комплексный подход с использованием химических и биологических средств защиты растений, а также – стимуляторов и антистрессантов в различные фазы развития растений и межсезонье при постоянном мониторинге микробиологического состояния полевых агроценозов в течение многих лет», - говорит Николай Будынков.

Российская наука готова заместить 40-50% импортных агроядохимикатов экологически безопасными биопрепаратами к 2020 году.

Сегодняшний уровень использования в российском АПК возможностей биотехнологии и научного потенциала не соответствует современным требованиям. Именно инновации в мировом сельском хозяйстве являются решающим конкурентным преимуществом.

«Сегодня сельскохозяйственная микробиология может предложить производственникам достаточно большой спектр биопрепаратов, которые используются для повышения почвенного плодородия и продуктивности культурных растений, защиты их от фитопатогенной микрофлоры и вредителей, повышения качества урожая, снижения норм внесения минеральных удобрений и пестицидов. Все указанные бактерии в большей или меньшей степени способны синтезировать гормоны роста, фиксировать азот атмосферы, переводить соединения фосфора в усвояемые формы, продуцировать соединения, обладающие фунгицидными или фунгистатическими свойствами против фитопатогенных грибов, что благоприятным образом сказывается на физиологическом состоянии и общей продуктивности сельскохозяйственных культур», - говорит Александр Заплаткин, научный сотрудник ФГБНУ ВНИИ СХМ, руководитель отдела развития компании «Бисолби Плюс».

ВНИИ биологической защиты растений обладает коллекцией уникальных культур бактерий и грибов (1000 культур). В институте постоянно совершенствуются технологии фитосанитарного мониторинга. Созданы приборы наземного и дистанционного обнаружения фитопатогенной инфекции и контроля метеопараметровв агроценозах. В текущем году разработана эффективная светоловушканасекомых на базе сверхярких светодиодов на солнечных батареях. ВНИИ БЗР проводит мероприятия по защите урожая с помощью спороулавливающих устройств, феромонных ловушек, беспилотных летательных аппаратов БПЛА, регистраторов метеопараметров, программы для ЭВМ.

«Агробиотехнология – это технология, где полезную для человека работу делают живые организмы. В сельском хозяйстве основной рабсилой являются бактерии, грибы, черви и энтомофаги. Сегодня технологический прогресс позволяет направить силы природы на выгоду человеку, заставить бесчисленные миллиарды бактерий бороться с проблемами в сельском хозяйстве. Хватит бороться с природой химией, убивая, в том числе, все полезное в ней. Новый биотехнологический виток России заключается во взаимовыгодном  сотрудничестве с природой», - говорит Яков Любоведский.

Арсенал элементов биологизации чрезвычайно широк. Комплексно в России биологизацию сельского хозяйств внедряет Белгородская область. «Программа биологизации Белгородской области предусматривает: дефференцированные севообороты, увеличение площадей с многолетними травами, применение сидеральных и промежуточных культур, расширение применения органических удобрений, пожнивных остатков, одновременно со снижением применения минеральных удобрений, замещение химических средств защиты растений на биологические», - говорит Василий Мельников. Это низкозатратная система земледелия, направленная на создание агроландшафтов, способствующих воспроизводству почвенного плодородия, обеспечения условий для устойчивых урожаев, улучшение фитосанитарного состояния.

Союз органического земледелия и ряд экспертов считают, что на первом этапе начинать целесообразнее всего с внедрения элементов, которые дают быстрый эффект через несколько месяцев, и без проблем встраиваются в уже существующие производственные схемы. Это биофунгициды, миробиологические удобрения, вермикомпосты, энтомофаги и хищные грибы. Внедрив эти элементы, и убедившись в экономическом и экологическом эффекте, сельхозпредприятиям будет легче внедрять элементы биологизации долгого цикла – севообороты, сидеральные культуры, приемы для улучшения агроландшафтов и др.

На конференции, организованной Союзом органического земледелия ВНИИ БЗР представил коллекцию энтомофагов, акарифагов, гербифагов, а также бактерий, которые поедают хитин, таким образом, поражают широкий спектр вредных насекомых. Бактерии и насекомые, естественные враги паразитов и вредителей, эффективнее работают в закрытом грунте, теплицах. Также они хорошо себя показывают на полях. Например, есть клопы, которые уничтожают колорадского жука.

Существуют технологии на основе хищных грибов, которые уничтожают гельмитов и прочих паразитов, разносящих болезни. Некоторые виды грибов используются как удобрения, являясь симбиотическими многим сельхозкультурам. Например, гриб микариза.

Микробиологические удобрения создают условия для усвоения микро и макроэлементов растением из почвы. Они обеспечивают сбалансированное комплексное питание растения. Некоторые могут содержать живые организмы, которые также обладают фунгициным эффектом.

Важной технологией является вермикомпостирование. Дождевой червь дает неоценимый вклад в улучшение структуры почвы, снижает токсикозы. Пропуская через себя почву, он заселяет ее полезными микроорганизмами. 1 млн. червей за 12 месяцев перерабатывает 170 тонн отходов. Из 1 тонны отходов 80% влажности получается 250 кг товарного вермикомпоста 45-55% влажности и 10 кг биомассы червей. Любую форму органических отходов через вермикомпостирование можно переработать в высококачественное удобрение. Также научно обосновано действие микроорганизмов, которые могут отходы животноводства переводить в удобрения.

Задачи, которые решает «быстрая» биологизация:

• снижение числа фунгицидных обработок, частичный отказ от использования ряда дорогостоящих пестицидов
• вытеснение из агроценоза опасных микроорганизмов
• стимуляция природной устойчивости к болезням и стрессам
• обогащение микробиоты супрессорными видами микробиоты
• уменьшения вероятности проявления резистентности к пестицидам у возбудителей болезней
• восстановление биоты после применения агроядохимикатов
• возможность переориентации хозяйств на производство экологически безопасной продукции

Эффекты биологизации в первый же год применения:

    На 1 вложенный в биопрепараты рубль прибавка прибыли составила 5-10 рублей.
    Снижение на 25-60% доз минеральных удобрений
    Увеличение урожайности от 5 до 70% в зависимости от культуры и почвенно-климатической зоны, а также от гибридов, предшественников и агросхемы. Например, по стратегически важным культурам в 2015 году некоторые опыты показали увеличение урожайности – сахарная свекла на 14%, озимая пшеница на 11,6%, соя на 12%, риса на 5,2%.
    Снижение пораженности растений зерновых культур корневыми гнилями  на 66-75%, картофеля и томатов фитофторозом – на 70-90%, ягодных культур комплексом заболеваний – на 50%, риса перикуляриозом – до 90%.
    Стимулирования длины и биомассы корневой системы до 15-20%, общей биомассы растений до 20-25%, фотосинтетической поверхности растений – на 20%, сокращение созревания на 5-7 дней,

Конкурентные преимущества биопрепаратов:

    Низкая стоимость затрат и высокая степень отдачи
    Совместимость с большинством средств защиты растений
    Универсальность – можно обрабатывать все сх культуры
    Применение как в условиях крупных холдингов, так и в личных подсобных хозяйствах
    Применение не требует внесения изменений в привычные агроприемы, биопрепараты совместимы в баковых смесях с пестицидами и удобрениями
    Экологически чистый продукт, безопасность для окружающей среды, человека и животных (4 класс опасности)
    Низкие нормы расхода биопрепаратов
    Возможность использования в особо охраняемых территориях, там, где запрещена химизация
    Отсутствие резистентности, не появляются сверхустойчивые патогенны
    Действие биопрепаратов с пролонгированным эффектом; они работают комплексно улучшая здоровье почвы; происходит выравнивание биологического баланса почвы;

Минусы биопрепаратов: срабатывают не моментально как химия, требуется чуть больше времени для получения максимального эффекта. Эффективнее всего работают на упреждение, и если болезнь или паразит уже развились (пропущен момент появления), тогда для спасения урожая или животных придется переменять химию. Катастрофический дефицит специалистов, умеющих работать с биопрепаратами.

Экологический эффект от внедрения биологизации

Увеличение доли биологического азота, вовлечение в структуру минерального питания почвенных минералов (фосфор, калий), снижение химической нагрузки на почву, улучшение структуры почвы, снижение эрозионных процессов. Снижение пестицидной нагрузки на агроценозы.

Проблемы внедрения биологизации

Следует отметить, что в настоящее время ощущается явная нехватка завершенных отечественных разработок в области ведения экологически ориентированного сельского хозяйства по полному циклу. Существующие наработки необходимо объединить в системы, довести до уровня технологических схем и карт, для чего, безусловно, необходимы совместные усилия ученых и практиков различных специальностей, поддержка государства, СМИ, населения страны. Поэтому сейчас встает острая необходимость разработки и внедрения перспективных агротехнологий с разумным применением необходимых доз минеральных удобрений и пестицидов, а там, где это возможно – замещения их использования внесением органических, биоорганических и микробных удобрений, а также применением биопестицидов и других приемов биологизации.

Внедрение инновационных разработок сельскохозяйственной микробиологии, к сожалению, претерпевает значительные сложности по причине прохождения длительной процедуры Государственных испытаний, регистрации и получения разрешения на применение на территории РФ. Кроме того, проведение регистрационных мероприятий – достаточно дорогостоящее удовольствие.

От биологизации – к органическому сельскому хозяйству

«Постепенно внедряя элементы биологизации, российское АПК способно прийти к органическому земледелию к 2020 году и занять 10-15% мирового рынка экопродуктов, выполнив задачу, поставленную Президентом РФ Владимиром Путиным», - говорит Роман Гуров, Исполнительный директор Союза органического земледелия.

Агроэкосистемы органического земледелия (в сравнении с традиционными) характеризуются: 1) бòльшей замкнутостью трофических цепей геобионтов, 2) бòльшим биоразнообразием, 3) бòльшей плотностью травостоя, 4) отсутствием химических пестицидов, 5) лучшим питательным режимом растений. На органических фермах создаются здоровые экосистемы. Их почвы характеризуются минимальными потерями питательных элементов и повышенной супрессирующей активностью в отношении возбудителей болезней и фитофагов. Именно поэтому в здоровых почвах менее вредоносны многие фитопатогены, а также патогены человека и теплокровных животных.