199 пестицидів досить висока і досягає за відповідними культурами 200-600 %, а в окремих випадках - і більше.
Проте на практиці така економічна ефективність досягається не завжди.
Однією із найбільш поширених причин цього є низька культура застосування, зберігання і транспортування пестицидів. Зокрема, нерідко не витримуються строки і норми їх внесення, порушується кратність обробки посівів, допускається застосування отрутохімікатів при денній підвищеній температурі повітря, що збільшує небезпеку отруєння бджіл, нерідко своєчасно не попереджається населення. В багатьох господарствах відсутні спеціальні сховища і необхідні засоби для приготування пестицидів. У цілому в країні ще не налагоджена система їх транспортування. Часто хімічні препарати доставляються в великих місткостях, що надто ускладнює процес їх забору і перевезення в господарство і водночас створюються екстремальні умови для обслуговуючого персоналу. Тому важливо здійснювати малотарну розфасовку пестицидів, як це робиться в розвинених країнах, коли їх випускають у літрових або в дволітрових ємкостях.
Важливим напрямком розвитку НТП у галузі застосування пестицидів є підвищення якості препаратів. Нині в світі інтенсивно розробляються і в багатьох країнах на практиці використовуються пестициди п'ятого покоління, норми внесення яких становлять лише 15-20 г/га. Це дуже концентровані й високоактивні препарати, з якими слід кваліфіковано працювати. Потрібно перейти на випуск гранульованих, мікрокапсульованих, з направленим елек- трозарядом пестицидів, які помітно знижують забруднення навколишнього середовища і є значно безпечнішими для людей.
Існує необхідність в інтенсивному розвитку науково-технічно* го прогресу в напрямі розробки і застосування нової технології обробки посівів пестицидами завдяки використанню машин-обприскувачів нового покоління, що формують краплі в межах 80-300 мікрон. У світовій практиці такі машини вже є - це мало- й ультрамалооб'ємні обприскувачі, що дають змогу знизити дози внесення пестицидів на 25-50 %. Нині через недосконалість техніки отрутохімікати нерідко вносять нерівномірно, що значно знижує ефективність
їх дії, підвищує вміст цих речовин у продукції. У розвинутих країнах, незважаючи на великі масштаби застосування пестицидів, їх вміст у харчових продуктах щорічно зменшується, насамперед завдяки використанню нової техніки і технології внесення.
В Україні досить гостро стоїть проблема кадрів, які були б здатні грамотно, з дотриманням усіх вимог застосовувати сучасні хімічні препарати. В багатьох розвинених країнах прийняті національні програми застосування пестицидів, в яких особлива увага приділяється підготовці кадрів. Наприклад, датський фермер повинен пройти відповідний курс підготовки протягом 200 год., скласти іспит і одержати диплом, без якого жоден банк не дасть цьому фермеру кредит. Якщо в Україні в період функціонування лише двох типів підприємств - колгоспів і радгоспів - проблема спеціалістів, що мали певну підготовку в галузі застосування пестицидів, вирішувалася більш-менш задовільно, нині, у зв'язку зі створенням селянських (фермерських) господарств, інших приватних підприємств виникає нагальна потреба в
200 підготовці засновників або членів цих підприємств для роботи з даними от- рутохімікатами. Адже згадані підприємства нерідко безпосередньо виходять на виробників пестицидів, придбають їх і, не маючи необхідної професійної підготовки, можуть серйозно порушити правила внесення. Які негативні наслідки можуть бути, не важко передбачити. Тому необхідно організувати постійно діючі курси з підготовки фермерів, уповноважених осіб інших приватних підприємств з обов'язковою вимогою проходження цих курсів кожним, хто хоче самостійно господарювати на землі.
Слід зазначити, що застосування пестицидів повинне бути вкрай обережним. їх використання виправдане лише тоді, коли інші методи боротьби з шкідниками і хворобами не дають необхідного ефекту. Такий підхід до побудови системи захисту рослин і тварин є життєво необхідним, оскільки хімічні препарати сильно забруднюють навколишнє середовище, серйозно шкодять здоров'ю людей. Відомо, що при недосконалій техніці, яка нерідко використовується нині в господарствах, близько 97 % інсектицидів і фунгіцидів та 60-90 % гербіцидів не досягають об'єктів пригнічення, а потрапляють у
ґрунт, повітря, воду й уражають корисну флору, пригнічують біологічну активність ґрунту, гальмують природне відновлення його родючості. Особливо загрозливим є той факт, що в багатьох видах комах виникає стійкість до отрутохімікатів, а це вимагає все більших доз їх внесення, що призводить до збільшення витрат та інтенсивнішого забруднення довкілля. За повідомленням учених, уже 500 видів комах стали стійкими до отрутохімікатів і що пристосовуваність до пестицидів виникає за 10-30 поколінь. Зрозуміло, чим коротший цикл зміни поколінь, тим швидше шкідники стають стійкими до пев- ного отрутохімікату, з усіма випливаючими звідси негативними наслідками.
Дослідженнями зарубіжних і вітчизняних учених доведено, що пестицидам притаманна мутагенна активність, тобто здатність змінювати в неконтрольованому напрямі спадковість. Тому вони можуть спричинювати масову появу мутацій, що порушують генетичну чистоту сортів. Нерідко пестициди змінюють вміст у рослинах макро- і мікроелементів і цим погіршують якість продукції.
Тому в кожному аграрному підприємстві повинна запроваджуватися
інтегрована система захисту рослин, за якої перевага надається агротехнічним
і біологічним методам боротьби із сільськогосподарськими шкідниками та хворобами і лише за неможливості досягти необхідного результату використовуються хімічні методи захисту.
4.2.10. Біологічний напрям науково-технічного прогресу
Біологічний напрям НТП ґрунтується на новітніх досягненнях сучасної біології. Основні складові біологічного напряму НТП показані нарис. 4.5.
201
Рис. 4.5. Основні складові біологічного напряму НТП
Альтернативним хімічному способу захисту рослин від шкідників і хвороб є їх біологічний захист за допомогою ентомофагів та ентомопатогенів.
Нині найбільшого використання набув такий ентомофаг, як трихограма. її застосування на озимій пшениці проти совки забезпечує (за даними науково- дослідних закладів) прибавку врожаю на 1,6-2 ц/га, на кукурудзі проти стеблевого метелика - на 1,8-2,3, на капусті проти совки і білянки - на 20-30, на горосі проти совки і плодожерки - на 1,3-1,8, на цукрових буряках проти совки і лугового метелика - на 15-20 ц/га.
Особливо висока економічна ефективність досягається при застосуванні біологічного методу захисту рослин у закритому грунті, що являє собою унікальне екологічне середовище, в якому за допомогою цього методу можна повністю відмовитися від застосування отрутохімікатів. А це надто важливо, оскільки овочі з теплиць споживаються людьми в свіжому вигляді без термообробки. Найпоширенішими шкідниками в теплицях є білокрилка і паву- тинний кліщ, а їх природними ентомофагами - відповідно енкарзія і кліщ фітосейулюс. Личинки енкарзії живляться тільки яйцями, відкладеними білокрилкою, а кліщ фітосейулюс поїдає виключно павутинний кліщ. Там, де ці ентомофаги присутні в достатній популяції, білокрилки і павутинного кліща практично немає.
Кожне тепличне господарство для розведення енкарзії і фіто-сейулюса повинне мати спеціальні біолабораторії, витрати на утримання яких відносять до змінних витрат. Ефективність цього біометоду проявляється за двома напрямками:
• зменшуються витрати на боротьбу з цими шкідниками у 8- 10 разів порівняно з витратами на придбання отрутохімікатів і їх внесення (за один оборот овочі обробляються пестицидами 15- 20 разів за умови відсутності їх біологічного захисту);
• зростає урожайність овочів закритого грунту на 20-50 %.
У картоплярстві найбільш болючою проблемою є боротьба з таким грізним шкідником, як колорадський жук. Боротьба з ним вимагає великих витрат отрутохімікатів, коштів на їх придбання і внесення. Але вже тепер ці витрати можна скоротити на 60- 70 % завдяки застосуванню бактеріального препарату бітокси-бациліну. Важливо також, що в Україні інтродуковані
(завезені з інших країн і адаптовані) ентомофаги колорадського жука подізус і
202 періллюс.
Важливою ланкою біологічного напряму НТП є створення принципово нових сортів і гібридів рослин і тварин, що мають високий потенціал урожайності й продуктивності, підвищену стійкість до стресових явищ навколишнього середовища - посух, хвороб, шкідників, надмірного зволоження тощо. Такий потенціал урожайності і підвищена стійкість досягаються завдяки вдосконаленню традиційних методів селекції, а також шляхом застосування сучасних методів біотехнології- генної і клітинної інженерії в поєднанні з традиційними методами селекції. За останні роки в нашій державі створено нове покоління високопродуктивних і адаптованих до природно-кліматичних умов регіонів сортів багатьох культур. Серед них - сорт озимої пшениці
«Харус», що є стійким до несприятливих факторів і спроможний формувати урожай 100 ц/га і більше; сорти гороху Харківський янтарний та Харківський
302, які є стійкими до вилягання і можуть безпосередньо збиратися комбайном без скошування в валки; високоврожайні сорти ячменю «Фенікс» і «Джерело», гібриди содяшнику «Хортиця», «Адамс»», «Тиса».
Суть генної й клітинної інженерії полягає в цілеспрямованому перенесенні чужорідного генетичного матеріалу в клітини рослин і тварин, а також штучно спрямованих мутацій. Виведені трансгенні сорти мають низку цінних ознак: стійкість до шкідників, хвороб, вірусів і бактерій; стійкість до посух і підвищеної засоленості грунту; можливість продукування чоловічостерильних форм рослин; більш збалансований склад амінокислот; вміст крохмалю із заданими фізико-хімічними властивостями; варіабельність складу жирних кислот, завдяки чому стає економічно вигідним використовувати олійні культури для виробництва дизельного палива.
Наприклад, урожайність трансгенного стійкого до вірусу тютюну вища на 5-7
% і, крім того, його вирощування дало змогу відмовитися від 2-3 разового обприскування пестицидами. При вирощуванні стійких до багатьох шкідників трансгенних сортів бавовнику типу Болгард (міцна коробочка) 60 % фермерів
США відмовилися від використання інсектицидів, решта застосовувала їх лише раз, тоді як при вирощуванні традиційних сортів бавовнику їх потрібно обприскувати інсектицидами 4-6 разів. Уже отримані сорти бавовнику із забарвленим волокном будь-якого кольору. Методом генної інженерії в США створено і передано у виробництво гібриди кукурудзи, стійкі до пошкоджень
європейським стеблевим метеликом, та сорти картоплі групи «Новий лист», які не ушкоджуються колорадським жуком. Нині ведеться робота по створенню трансгенних рослин, які продукували б у процесі фотосинтезу органічні речовини, придатні для виробництва пластмас, що можуть розкладатися мікроорганізмами.
Уже одержані трансгенні (тобто несучі чужорідний ген) сіль- ськогосподарські тварини - свині, вівці, кролі. Проблема створення таких тварин складна і до кінця не вирішена, але водночас є досить перспективною, оскільки дає змогу створити тварини з високою енергією росту, підвищеною плодовитістю, здатністю ефективніше засвоювати корм і давати більше продукції.
Видатним досягненням генної інженерії є створення тварин методом
203 клонування. Це досягнення відкриває перед людством колосальні можливості, але водночас воно, як і досягнення генної інженерії в рослинництві, сприймається людством неоднозначно, оскільки не до кінця вивчені віддалені наслідки від практичного застосування результатів цих досягнень. Саме на цей аспект проблеми мають бути сконцентровані зусилля вчених-генетиків.
Практичного застосування набув такий метод біотехнології, як пересадка ембріонів і зігот для прискореного одержання високопродуктивних тварин.
Істотні досягнення біотехнології є у ветеринарії. За допомогою методів клітинної й генної інженерії створені імуноферментні діагностикуми для виявлення, лікування та профілактики таких грізних хвороб тварин, як ящур, ринотрахеїт, лейкози. Саме у ветеринарії досягнення в біотехнології є одними з найбільш значних.
За допомогою генної інженерії виведені штамми мікроорганізмів, що продукують деякі незамінні амінокислоти. Ведуться роботи з виведення штаммів, що інтенсифікують процес травлення кормів організмом тварин, а також штаммів, що продукують гормон їх росту. Застосування останнього підвищує приріст живої маси великої рогатої худоби на дорощуванні й відгодівлі на 10-15 %.
Прискореного розвитку набула така ланка біологічного напряму НТП, як створення біостимуляторів росту і розвитку рослин і тварин. Видатні досягнення тут здобуті українськими вченими Інституту біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, яким вдалося створити екологічно безпечні біостимуля-тори росту рослин нового покоління. Вони вищі за класом від усіх досі існуючих, оскільки діють на клітинному рівні. Застосування цих біостимуляторів дає змогу підвищувати врожай на 10-25 %, скоротити термін дозрівання, зменшити в рослинах вміст нітратів і важких металів, збільшити харчову цінність продукції, зменшити вихід некондиції, підвищити захисні властивості рослин, їх стійкість до захворювань, стресів, спричинених не- сприятливими погодними умовами. Це дозволяє знизити на 20- 30 % обсяг використання пестицидів.
В останні роки найбільшого поширення набув біостимулятор росту природного походження Емістим С. Його одержують шляхом штучного культивування мікроскопічних грибів із коріння женьшеню та обліпихи, під час якого утворюється унікальний комплекс ростових речовин. Цей біостимулятор ефективно стимулює ріст і розвиток практично всіх сільськогосподарських культур. Наприклад, застосування Емістиму С на значних площах озимої пшениці у виробничих умовах забезпечує приріст урожаю від 3,9 до 5,1 ц/га на фоні досить високої загальної врожайності 42-51 ц/га.
Застосування біостимулятора Потейтіну в Житомирській області забезпечило додаткове одержання бульб по 50 ц/га, причому в бульбах було на
30 % менше нітратів і на 30 % менше радіонуклідів. Водночас вміст крохмалю в них зріс.
Розглянуті біостимулятори, а також такі біостимулятори, як агростимулін, бетастимулін, зеастимулін, івін є не лише екологічно безпечними, а й низьковитратними - потрібно лише 10-15 мл препарату для обробки 1 т насіння або 5-10 мл для обприскування 1 га посівів.
204
Біостимулятори - це один з кардинальних шляхів збільшення виробництва. За своїм впливом гектарна доза регуляторів прирівнюється до дії мінеральних добрив на рівні 25 кг КРК діючої речовини. За даними дослідного господарства
«Тучинське» Рівненської державної сільськогосподарської дослідної станції, 1 грн витрат на біостимулятори росту рослин повертається додатковою продукцією вартістю 18-20 грн.
За останні роки в Україні набуває поширення такий вид біотехнології, як
вермикультура - промислове виробництво гумусних добрив, що грунтується на використанні дощових черв'яків червоної популяції, виведених у Каліфорнії
(СПІА) і придатних до промислового розведення. Дощові черв'яки мають лише
їм притаманну властивість - утворювати, меліорувати і структурувати грунт.
Саме вони створили чорноземи, і за переконанням учених, їх наявність повинна розглядатися як тест «здоров'я» грунту. Проте слід пам'ятати, що дощові черв'яки дуже чутливі до антропогенної діяльності людей - ущільнення грунту під дією важкої техніки, внесення пестицидів і добрив, особливо аміачної селітри і сульфату амонію. Саме через це в багатьох земельних ділянках дощові черв'яки повністю або майже зникли, ґрунт став «мертвим» через істотне ослаблення зоофауни, яка стає неспроможною переробити органічну речовину на гумус. За таких обставин на цих землях внесення гною залишається малоефективним. Тому стає очевидною важливість і необхідність біовиробництва гумусу за допомогою дощових черв'яків, поставленого на промислову основу.
Унікальним є те, що черв'яки здатні перетравлювати органічну масу, а це надто важливо для утилізації гноєвих стоків великих тваринницьких комплексів, у тому числі свинарських. Вони також перетравлюють солому, листя, тирсу, комунальні відходи очисних споруд міст, відходи м'ясокомбінатів тощо. За даними дослідників, переробивши 1 т органічної речовини, каліфорнійські черв'яки створюють 600 кг гумусу і, розмножуючись, дають 100 кг біомаси, яка є висококалорійним білковим кормом для тварин. Одержаний біогумус в 15-20 разів ефективніший за будь-яке органічне добриво, оскільки здатний відновляти «мертвий» ґрунт, має всі необхідні для рослини поживні речовини в збалансованій формі, а також високу вологовмісткість - здатний утримувати до 70 % води. Важливо й те, що поживні речовини біогумусу повільно розчиняються, а тому не вимиваються з фунту.
Технологія виробництва біогумусу не складна. Можуть викорис- товуватися закриті приміщення, просто неба в гноєвих буртах тощо.
Економічна ефективність такого виробництва дуже висока. Здійснювати омоложення ґрунту біогумусом раз у чотири роки - гарантія одержання високих урожаїв сільськогосподарських культур.
Існують й інші складові біологічного напряму НТП, наприклад, створення безвідходної технології в промисловому птахівництві.