Помощь природы
от Эваристо-де-Миранда
Лишь в немногих странах мира теме биологизации в целом и использованию «биопомощников» в сельском хозяйстве, в частности, придается такое большое значение, как в Бразилии. Здесь идентифицируют сотни видов бактерий, грибов, микоризы, насекомых и их феромонов с целью исследования их влияния друг на друга. Полезные с точки зрения нужд сельского хозяйства микроорганизмы размножают в лабораториях исследовательских центров, промышленных биофабриках и агропредприятиях. Целью является поиск биологически активных альтернатив для химических удобрений и средств защиты растений.
Биологические помощники используются в Бразилии везде: в больших и малых агрофирмах, в регионах от экватора до умеренных широт страны. Спрос на эту продукцию растет из года в год. Это относится и к технике и оборудованию для получения, доставки, хранения и внесения биопрепаратов – производители цистерн, опрыскивателей, беспилотных и пилотируемых летательных аппаратов со всего мира «делают» здесь большие деньги.
Вместе с тем, аграрный сектор Бразилии сегодня - это не стихийный рынок, а современная четко отлаженная отрасль, где действуют прозрачные и понятные правила игры. Оборот удобрений и средств защиты растений, как химических, так и биологических жестко регламентирован законодательными актами (актуальная версия закона 12.890/ 2013).
Основными направлениями применения биопомощников являются:
- Биологическая азотфиксация
Клубеньковые бактерии для биологической фиксации атмосферного азота являются в Бразилии, без всякого преувеличения, важным народно-хозяйственным фактором. Например, с их помощью закрывается полная потребность в азоте возделываемых в Бразилии бобовых культур (пищевые бобы, соя и арахис).
Например, для производства 1 т соевых бобов требуется ок. 80 кг азота (д.в.), который растения с помощью азотфиксирующих бактерий могут добыть себе сами!
На площади 35 млн. га, где в Бразилии возделывается соя, используются разные штаммы бактерий. Только обработка семян сои бактериальными препаратами с нормой 160 000 бактерий/боб позволяет экономить до 8,5 млрд. USD в год! Очень важным аспектом является и экологический эффект: растение фиксирует и потребляет ровно столько азота, сколько ему нужно – а значит, полностью отсутствуют все проблемы, связанные с вымыванием азота в грунтовые воды или его превращением в нитратные формы. В условиях промывного водного режима большей части территории Бразилии это, несомненно, важнейший успех.
Бразильские государственные и частные научно-исследовательские центры открыли и успешно размножают высокоэффективные штаммы бактерий Rhizobium и Bradyrhizobium, а также Azospirillum brasilense. Эти новые штаммы микроорганизмов способны жить в ризосфере пшеницы, кукурузы и трав. Дополнительный эффект от их применения – производство фитогормонов, стимулирующих развитие корневой системы растений.
Соответственно, растения лучше потребляют влагу и элементы питания из почвы, возрастает их засухоустойчивость и улучшается иммунитет. Опыты фон Фогеля (von Vogel et al., 2015), Штетса (Stets, 2013) и Рёша (Roesch et al., 2005) показали положительное влияние бактерий Azospirillum brasilense на рост корней и надземных вегетативных органов пшеницы. Общий экономический эффект от применения биопрепаратов в сельском хозяйстве Бразилии оценивается экспертами в 15 млрд. долларов США в год.
- Микробиология почв
Целью в этом сегменте является повышение биологической активности почв, активизация жизнедеятельности почвенной биоты, увеличение разнообразия почвенных микроорганизмов, способствующих улучшению почвенной структуры. Положительным эффектом в данном случае будет улучшение состояния корнеобитаемого слоя почвы без проведения каких-либо операций по ее обработке, кроме прямого посева. В Бразилии применяется множество различных методов по улучшению состояния почв, включая молекулярную генетику, различные биотехнологии и микробиологию.
Биологически активные ферменты и субстраты производятся, как правило, непосредственно в агропредприятиях, нормы расхода жидких растворов препаратов находятся в пределах 150 л/га, что позволяет их вносить, например, в виде баковых смесей при гербицидных обработках. Экономия средств за счет сокращения или полного отказа от почвообработки помогает значительно снизить себестоимость биопрепаратов, которые сами по себе достаточно дороги. Основная статья расходов здесь – приготовление питательных субстратов для размножения микроорганизмов и заполнение их в резервуары или емкости.
В отличие от классических органических удобрений, микробиологические препараты создаются с учетом локальной специфики и особенностей возделываемых культур. Можно сказать, что это своего рода уникальный «отпечаток пальца» каждой местности, помогающий хозяйствам региона раскрыть ее полный потенциал.
Важной особенностью микробиологического удобрения является его способность к повышению биологического разнообразия почвенных обитателей, особенно бактерий. Молекулярные анализы подтверждают существование до 500 различных штаммов бактерий в составе зрелых ферментов. Сюда входят, например, штаммы бактерий, производящих органические кислоты для склеивания почвенных агрегатов. Этот природный клей является основой для формирования структуры почвы, появления пор, улучшения водно-физических свойств почвы. В конечном итоге возрастает почвенное плодородие.
Микробиологические удобрения – это также связь между почвой и растением вследствие корневых выделений. Большая часть энергии, которую растения получают в ходе фотосинтеза (ок. 30%), расходуется на активную деятельность корневой системы. Например, кукуруза выделяет ок. 1 млн. л/га полисахаридов (10 т сухой массы/га). Эти корневые выделения служат питательной средой для микроорганизмов в корнеобитаемом слое. Обратным эффектом является улучшение процессов минерализации в почве, доступность элементов питания, повышение иммунитета растений. Опыты показали, что микроорганизмы оказались эффективным средством даже в борьбе с нематодами.
- Биологическая защита растений
Здесь подразумеваются биопрепараты и организмы, которые используют для борьбы с болезнями и вредителями культур: грибы, бактерии, клещи, насекомые и пр. В этом секторе, который составляет до 25% рынка СЗР Бразилии, сегодня активны сотни различных предприятий и фирм.
Производство в этой области ориентировано на разработку и получение продуктов, биологически активных веществ, препаративных форм и живых организмов, максимально адаптированных для региональных условий и климата. Наряду с частными компаниями, есть целый ряд государственных научно-исследовательских центров, где разрабатываются и исследуются новые технологии в этой отрасли. В условиях тропического климата, когда нет сезонной пассивности вредных организмов, тема защиты растений имеет особое значение. Борьба с вредителями ведется здесь круглый год.
Многочисленные виды самых разных паразитов и возбудителей болезней у вредителей, их природных антагонистов используются сегодня в полеводстве, садоводстве и виноградарстве Бразилии. Сюда относятся, например, насекомые и их личинки (гусеницы), поедающие мух, нематод, цикад, клещей или пильщиков.
Руководствуясь классической систематизацией СЗР, наиболее распространенные биопрепараты сегодня это: инсектициды, фунгициды и нематоциды. Важнейшими действующими микроорганизмами являются: Bacillus thuringiensis, Trichogramma pretiosum, Beauveria bassiana, Trichoderma spp., Bacillus spp., Bacillus pumilus, Metarhizium anisopliae, Cotesia flavipes, Trichogramma galloi и Raubmilben.
Bacillus pumilus, например, обладает фунгицидным действием, защищает верхнюю поверхность листьев растений от поражения спорами болезнетворных грибов, и дополнительно мобилизует иммунную систему растений. Эти бациллы используются для защиты сои, луковых, яблони и клубники от мучнистой росы, фиолетовой пятнистости, разного рода ржавчин и др.
Beauveria bassiana– это гриб, вызывающий у некоторых видов насекомых смертельные болезни. Он, путем распыления водного раствора с его спорами, используется для борьбы с цикадами, мухами, термитами и муравьями. Чаще всего его препараты применяются на плантациях сахарного тростника, посевах кукурузы, хлопчатника, риса и бобовых.
Культуры, которые требуют в условиях Бразилии наибольшего количества обработок – это соя и сахарный тростник. Самые распространенные меры борьбы с их вредителями и болезнями это: опрыскивание в период вегетации, обработка семенного материала, аэрораспределение личинок ос, гусениц и спор грибов.
Гусеницы поедают взрослых особей пильщика сахарного тростника. 
Размножение гусениц – очень трудоемкая работа, а их распределение по полю связано со значительными затратами. Фото: Liana John
Также активно используются феромоновые ловушки, обладающие привлекательным действием, как правило, для мужских особей какого-то вида вредителей. Этот метод используется, в основном, на бахчевых и овощных культурах, кофейных и хлопковых плантациях, в яблоневых и цитрусовых насаждениях, посевах кукурузы, сои, бобов, плантациях манго, кокоса, сахарного тростника и табака. Понятно, что для каждого вида используются соответствующие приманки.
Инфраструктура
Биологическая защита растений ведется в Бразилии в разных масштабах: как на относительно небольших площадях (овощи, бахчевые, сады), так и на огромных просторах (посевы зерновых, бобовых, хлопчатника, сахарного тростника). Соответственно выглядит и инфраструктура. Многие агропредприятия имеют собственные лаборатории и производственные мощности для получения биопрепаратов. Особенностью биозащиты является работа с живыми организмами: грибы, бактерии и насекомых нельзя так просто расфасовать в мешки и годами хранить на складах. Для того, чтобы хранить, транспортировать и применять биопрепараты, нужна собственная инфраструктура – а это большие инвестиции.
Частью этой инфраструктуры является огромное количество специализированных предприятий, оказывающих услуги в этой сфере: например, по аэрообработкам, расстановке феромоновых ловушек и др.
В каждом сегменте биозащиты востребованы глубокие знания о биологии растений, микроорганизмов, насекомых, механизмов развития болезней, способов заражения и пр. Понятно, что сертификация методов борьбы и подтверждение классификации специалистов и экспертов в этой отрасли, имеет особое значение. Кроме этого, большое внимание уделяется работе с резистентными сортами и видами, в т.ч. и генномодифицированными продуктами.
Широкое распространение биологических методов борьбы с болезнями и вредителями культурных растений, а также масштабная индустриализация этой отрасли, делает Бразилию одним из лидеров глобального аграрного сектора не только с точки зрения валового сельскохозяйственного производства, но и экологической культуры земледелия в целом.
Узнайте больше о предприятии из Бразилии площадью более 600 000 га..