ВСТУП
Актуальністьтеми. Оптимізація інтегрованого захисту овочевих культур від шкідників єосновою для екологізації цієї галузі рослинництва. Це тим більш важливо, щовідносно овочевої продукції постійно підвищуються санітарні та екологічнівимоги.
Оптимізаціязахисту рослин стала найбільш актуальною в останні роки, про що свідчить значналітература, присвячена цій проблемі. За різного відсотку насичення біометодом усистемі захисту відбуваються певні зміни, що впливає на загальну ефективністьобраної тактики. Дослідження їх дозволяє не тільки окреслити основні підходи дозахисту тієї чи іншої культури протягом тривалого періоду, але й спрогнозуватипідсумковий економічний результат за умов надання переваги хімічному абобіологічному методу диференціюючи їх за ступенем насиченості. Таким чином, цейпідхід є важливим етапом розробки стратегії і тактики регулювання чисельностішкідників, що особливо відчутно в умовах пошуку компромісу між біологічним тахімічним методами.
Актуальністьпитання для інтегрованого захисту очевидна, оскільки саме порогові рівні даютьможливість управління фітосанітарною обстановкою в агроценозах.
Таким чином, всіназвані оптимізаційні напрямки є важливими в сучасних технологіях інтегрованогозахисту рослин і спрямованими на поглиблення його екологізації.
Мета і завданнядосліджень. Обгрунтування оптимізації інтегрованого захисту посівної цибулі відшкідників на основі виділення головних екологічних та економічних чинників тазастосування нових агентів біологічного методу.
Відповідно допоставленої мети вирішували такі завдання:
— випробовуватиФітоспорин, мікробіологічний препарат, діючою речовиною якого є живі клітини іспори бактерії Bacillussubtilis 26Д 1 млрд. кл/мл.;
— випробовуватиГаупсин, Бактофіт, Трихдермін-Р;
— побудуватимодель оздоровлення агроценозу посівної цибулі від забруднюючих факторів.
Об’єктидосліджень. Посівна цибуля, біопрепарати Фітоспорин, Гаупсин, Бактофіт,Трихдермін-Р
Предметдосліджень. Ефективність біопрепаратів щодо підвищення урожайності цибуліпосівної та захисту її від шкідників.
Практичнезначення одержаних результатів.
Побудовано екологізованісівозміни вирощування цибулі посівної в Лісостепу України з урахуванням використаннябіологічних препаратів
РОЗДІЛ 1.
ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1.1 Основні напрями розвитку світового біотехнологічногобізнесу
Найбільшийрозвиток біотехнологія отримала у 20 сторіччі і у першу чергу завдяки відкриттюантибіотиків. У 1896 році Б. Гозіо з грибків виділив перший антибіотик, якийназвав “мікофеноловою” кислотою; подальше його вивчення провів Е. Дюшен. У 1913році К. Айсберг виділив пеніцилінову кислоту, а у 1928 А. Флемінг зробив опискультури пеніцилюма. В подальшому було створено перший промисловий антибіотик –пеніцилін. Економічна важливість антибіотиків наочно проявляється у вартостісвітового збуту чотирьох найбільш поширених груп антибіотиків – пеніцилінів,цефалоспоринів, тетрациклінів та еритроміцинів – вже у 1978 році вона складала42 млрд. дол. США. З них близько по 1 млрд. дол. складала частка пеніцилінів татетрациклінів, 500 млн. дол. – цефалоспоринів. У 1980 році світове виробництвоантибіотиків складало приблизно 25 тис. т (Сассон, 1987).
Починаючи зсередини 60-х років 20 сторіччя, у зв’язку з зростаючою складністю виділенняефективних антибіотиків і поширенням стійкості до сполук, які набулинайбільшого поширення, у великої кількості патогенних бактерій, дослідникиперейшли від пошуку нових антибіотиків до модифікації структури тих, що вжеіснували. До 1974 року виробництво напівсинтетичних антибіотиків сягнуло 28,5тис. т. Крім останніх до 80-х років значний розвиток отримало і біотехнологічневиробництво первинних метаболітів, ферментів, капсульних полісахаридів.
Подальшийрозвиток біотехнології найтісніше пов’язаний з методами генної інженерії іцікаво простежити становлення цього бізнесу на прикладі США, як сучасноголідера у виробництві біотехнологічної продукції.
За обсягамипродукції та числу зареєстрованих патентів США поруч з Японією займають першемісце у переліку країн де біотехнологічна промисловість успішно розвивається.
З 1978 рокуфедеральний уряд США підтримує різні біотехнологічні дослідження, особливопов’язані з рекомбінантними ДНК. Так, Національний інститут здоров’я уклав тільки в період з 1978 по1985 рік 365 контрактів відносно досліджень в цій галузі на загальну суму 42млн. дол. У 1975 –1980 рр. у 25 компаній, що займалися генною інженерією буловкладено більше як 266 млн. дол. За період 1979 – 1982 рр. число таких компанійзросло до 145. Особливих успіхів у застосуванні і розробці технологій, щопов’язані з рекомбінантними ДНК, досягли компанії “Цетус” (1971), “Генентек”(1976), “Генекс” (1977) та “Біоген” (1978), загальні фонди яких у 1980 роціперевищували 400 млн. дол. Поруч з названими чотирма компаніями в США булостворено цілу низку біотехнологічних фірм. Крім того, більшість фармацевтичнихпідприємств оволоділи методами генної інженерії. Так, дослідницькі програмифірми “Елі Ліллі” були тісно пов‘язані з ферментацією, сільським господарствомта медициною; “Пфіцер” і “Хофман – Ла Рош” активно працювали над створеннямінтерферону; “Ліджон” зосередила зусилля на покращенні методів бродіння івиробництва антибіотиків; лабораторії “Г.Д. Серл” вели дослідження в галузівірусології; компанія “Дюпонт” з 1979 року проводила дослідницьку програмупов‘язану з генетикою включаючи розвиток методів рекомбінантної ДНК (Сассон,1987).
У середині 80-хроків 20 сторіччя намітилася тенденція до перебудови і концентраціїбіотехнологічної промисловості. Так, у 1980-1981 роках у цю галузь буловкладено близько 1,5 млрд. дол. США. До кінця цього періоду ситуація на ринкахзбуту сприяла діяльності молодих, технологічно озброєних компаній. Однак, вжедо кінця 1983 року 50 компаній з 150 припинили своє існування. Успіх мали лишеті, що змогли концентрувати свої зусилля на вузьких галузях з потенціальнимиможливостями для розширення, впливати на ціни своєї продукції захопивши неменше 70–80% ринку та випускати високо специфічні і патентно здатні продукти.
Розуміннянеобхідності пошуку нових ніш у біотехнологічному бізнесі призвело до того, щосфера діяльності багатьох компаній переорієнтувалася з фармацевтики і медициниу сільське господарство, зокрема, в рослинництво, де основними задачами булипідвищення урожайності, прискорення росту культур та стійкість до шкідників іхвороб. Саме в цій галузі стали працювати компанії “Еллайд кемікалз”, “Дау” та“Дюпонт”. Серед фармацевтичних фірм “Еллі Ліллі” відводила 35% свого бюджету наагрономічні дослідження. Фірма “Атлантік річфілд” створила в Дубліні (США)науково-дослідний інститут з питань культури рослинних клітин. “Сіба” проводилабіотехнологічні дослідження силами своєї фармацевтичної групи і надавалафінансову допомогу подібним дослідам інших компаній. Нафтова корпорація“Оксідентайл ойл” придбала компанію “Зоекон”, головним напрямком діяльностіякої було дослідження проблем біологічного контролю. “Монсанто” у 1981 роцівідкрила молекулярно–біологічне відділення з науковим центром у Сент – Луїсі(США). Завданням центру були дослідження саме в області агрономії. Таким чином,у 1981 році загальна кількість компаній, що застосовували біотехнологічніпідходи до розвитку сільського господарства перевищувала 50 (Сассон, 1987).
Крім того, ібіотехнологічні компанії так званої “першої хвилі” перенесли частину своїхдосліджень в сферу агробіології. Фірма “Цетус”, наприклад, спеціально длявирішення біотехнологічних задач створила відповідну лабораторію. Основніфірми, які займалися виробництвом сортового насіння, також зацікавилисяподібними дослідженнями. Так, “Пайонір хібред інтернейшел”, один з найбільшихвиробників гібридного насіння кукурудзи, організувала мікробіологічневідділення.
Наслідкомподібної активізації біотехнологічного бізнесу стало те, що в галузі захистурослин і рослинництва було створено цілу серію біопрепаратів, які містили вякості активних речовин бактерії, віруси, гриби, нематоди, протозоа; розробленотехнології напрацювання ентомофагів та виробництва феромонів, регуляторів ростукомах та рослин, екстрактів рослин і врешті решт – створено трансгенні рослини.
Взагалі, світовийзбут біопестицидів у 1990 році оцінювався у розмірі 120 млн. дол. США, щоскладало 0,5% всього обсягу світового ринку агрохімії і вартість якого на тойже момент становила 24 млн. дол… США. З цієї кількості близько 90% збутубіопестицидів представлено бактерією Bacillus thuringiensis – це 1–2% світового ринку інсектицидів. (Про популярність препаратів наоснові Bacillus thuringiensis говорять і дані щодо кількостізареєстрованих торгових марок в деяких країнах: в США – 180, в країнахЄвропейської співдружності – 120, при тому що перший Bt–препарат було зареєстровано лише у1961 році).
За оцінкамиекспертів, збут біопестицидів зростає на 10–20% щорічно і у 2000 році, на думкудеяких аналітиків повинен був сягнути 1 млрд. дол. США (Neale, 1997). Однак, дійсні масштабивиробництва і реалізації біопестицидів дещо інші і за останніми даними, маютьнаступний вид (табл. 1.1).
Таблиця 1.1 Світовіобсяги виробництва засобів захисту рослин від шкідливих комах Засоби захисту Виробництво по роках, млн. дол. США 1991 1996 2001 Мікробіологічні препарати 157 219 318 Ентомопатогенні нематоди 4 30 70 Хижаки, паразити 35 47 60 БАР–феромони, кайромони тощо 60 80 158 Рослинні препарати 70 81 90 Всього 326 457 696 Хімічні інсектициди 9358 9597 9212 Всього 9634 10054 9908
Потрібно сказати,що на сьогодні у світі зацікавленість у засобах захисту рослин, яківиробляються на основах біотехнологічних процесів, значно зросла. Традиційновисока частка в цьому асортименті належить біоінсектицидам. В більшості країнфундаментальні і прикладні проблеми біометоду вирішуються на рівні національнихпрограм. Досягнутий рівень біологізації рослинництва коливається від 1,5–2,0%(США) до 9-10% (Швеція), але в середньому щорічно збільшується на 4-5%. ВНімеччині, Англії, Швеції на значних площах сільськогосподарських угідьреалізована ідея повної відмови від застосування засобів хімізації сільськогогосподарства на основі впровадження принципів біологізації землеробства з метоювиробництва гарантовано екологічно чистої продукції рослинництва і тваринництва(НТП УААН “Розробити… основи розвитку промисловості по виробництву засобівбіологізації…, 1999).
Асортимент біопрепаратівдуже широкий. Так, наведемо лише основні, найбільш відомі препарати: дипел,біоград, біотрол (США), бактоспеін (Франція), біоспор 2802 (Німеччина),турінжин (Румунія), бактуцид, екзобак (Італія), бацилін (Польща),ентеробактерін, дендробацилін, бітоксібацилін, БІЛ, гомелін, лепідоцид,бактокуліцид (Росія, країни СНД) (Патыка и др., 1998).
Велику роль усучасному біотехнологічному бізнесі відіграють трансгенні рослини. На сьогодні Bt–захищена картопля, бавовник такукурудза введені у практику комерційного сільського господарства США, цікультури вирощуються в Канаді, Мексиці, Аргентині, Австралії, Китаї, Іспанії,Франції, Португалії, Південній Африці, Росії та Румунії. На протязі останніхроків виробники сільськогосподарської продукції перейняли ці рослини в якостіефективного способу збільшення урожаїв і ведення стабільного господарства. ВСША загальна площа під трансгенним бавовником, кукурудзою та картоплею у 1998році перевищувала 2,71 млн. га, що склало 17% загальних площ під бавовником,18% – під кукурудзою і 4% – під картоплею (табл.1.2).
Загальна ж площапід трансгенними культурами у всьому світі зросла з 1,7 млн. га у 1996 році до50 млн. га у 2009 (табл.1.3).
Таблиця 1.2 Посівніплощі під трансгенними культурами в США у 2009 р.Культура
Посівна площа,
млн. акр. Частка від загальної посівної площі,% Кукурудза на зерно 5,83 18 Бавовник 0,93 17 Картопля 0,02 4
Серед компаній,які створюють трансгенні культури лідером є “Монсанто”. До її активу входятьсорти картоплі групи Новий Лист – Рассет Бербанк, Суперріор, Атлантік, стійкідо колорадського жука, сорти сої, бавовнику, цукрових буряків, ріпаку, тютюнута кукурудзи стійкі до гербіцидів. Крім того готуються до виходу на ринок такіекзотичні модифікації, як блакитний бавовник, фрукти, що містять більшукількість вітамінів у порівнянні до звичайних, картоплю з незначним вмістомводи – така властивість дозволить економити олію при смаженні.
Таблиця 1.3 Площізайняті трансгенними культурами у світовому масштабіРік Площі, млн. га 1996 1,7 1997 11,0 1998 28,8 1999 39,9 2000 44,2 2009 50,0
Так, ще у 1987році на дослідній станції “Монсанто” було проведено польові випробування настійкість генетично модифікованих рослин тютюну до гліфосату. У 1988 –випробовували генетично змінені сорти томатів з підвищеною стійкістю дошкідників.
На початку 1998року тільки в США посіви трансгенних сортів сої фірми “Монсанто” займали 14%, адо кінця того ж року їх планувалося збільшити до 30%, трансгенні сортибавовнику цієї ж компанії у 1997 році вирощувалися на 13,5% площ під цієюкультурою. Взагалі ж “Монсанто” вирощує більш як 30 видів культурних рослин ззміненою ДНК. Серед інших компаній, які працюють в цій галузі можна назватинайбільших виробників генетично зміненої кукурудзи – “Новартіс сідс” (у складі“Сенгента”); “Сіба сідс АГ” (Bt –176); “Нортруп Кінг” (раніш “Сандос”) (Bt –11).
Таким чином, микоротко розглянули основні етапи історії біотехнологічного бізнесу з давнини донаших днів і можемо бачити як він розвивався разом з науково-технічнимпрогресом.
1.2 Історіязародження мікробіологічного методу регулювання чисельності шкідливих комах вУкраїні
Виникнення іпочаток розвитку мікробіологічного методу регулювання чисельності шкідниківпов’язане насамперед з ім’ям І.І. Мечнікова та його науковими дослідженнями у70-х роках ХІХ сторіччя (Резник, 1973). Саме в цей період в південних регіонахРосії спостерігалися спалахи розмноження хлібного жука, збитки від якого тількив період 1870 – 1880 рр. склали 100 млн. карбованців золотом і на 50% знизилиекспорт пшениці.
Вивчаючи цьогошкідника Мечніков відмітив спорадичну загибель личинок комахи відмікроскопічного пліснявого гриба названого ним у 1878 році зеленою мускардиною(Metaerhizium anisopline). До цього часу вже було відомеподібне захворювання, що викликалося білою мускардиною, на тутовому шовкопрядіу Франції (вивчення хвороби провів Л.Пастер). Вивчивши вплив погодних умов наураження комах вчений винайшов ефективний засіб пригнічення популяції хлібногожука шляхом штучного інфікування його збудником мускардинозу (в дослідах гинулодо 70% особин). Вперше про цей метод було оповіщено наукову громадкість наз’їзді представників земств південних губерній, який був скликаний восени 1878року в Одесі. (Вивчаючи личинок шкідника І.І.Мечніков описав і бактеріальнезахворювання, що викликається Bacillus salutarius,одночасно запропонувавши використовувати грунт з трупами личинок для штучногопоширення хвороби. У 1879 році вчений зробив доповідь про це на засіданніНоворосійської спілки природників та опублікував брошуру “Хвороби личинокхлібного жука” (Воловник, 1979) та статтю в “Земледельческой газете” “Оболезнях свекловичного жука” (Мечников, 1879). Незабаром І.І. Мечніков сумісноз Л.Є. Ценковським, Шабельським, а пізніше і О.О. Ковалевським, розробляєметоди напрацювання вказаного мікроорганізму для практичного використання вякості засобу боротьби (Левитский, Ковалевский, 1880; Воловник, 1979; Васильєв,Лісовий, 1996).
Так, бувзапропонований наступний спосіб напрацювання мускардини: в ящик з грунтом,заселеним ураженими личинками хлібного жука, проводять поступове (по мірі їхзагибелі) підселення нових – при цьому підвищується концентрація спор і,відповідно, патогенності субстрату.
І.І. Мечніковвинайшов, що Metaerhizium anisopline може добре рости і утворювати спорив цукровому розчині, в висячих краплинах, але забезпечити ріст гриба в великихобсягах рідини не вдавалося. Проблема була вирішена лише коли О.О. Ковалевським(за іншими даними – професором Веріго (Мартиньони, 1964) був запропонованийоригінальний метод одержання мускардини на живильному середовищі –стерилізованому пивному суслі.
Роботи по новомуметоду захисту від шкідників викликали неоднозначну оцінку широких кіл яквчених, так і практиків. Особливо критичне відношення до нього склалося післявиступів І.І. Мечнікова і Л.Є. Ценковського на ентомологічному з’їзді 1882року.
Цікавим будезгадати, що професором Л.Є. Ценковським, відносно хлібного жука, було впершезапропоновано метод оцінки норми витрати грибного препарату на основімускардини. Щоб визначити необхідну кількість препарату, потрібно на основізначень розмірів (ширини і довжини) окремої спори гриба, розрахувати, скількиспор розміститься в 1 мм2, а потім і на 1 га (1 десятині). Зарозрахунками професора Деларю, якщо покрити десятину шаром чистогомускардинового борошна у 0,008 мм (подвійна ширина спори), то норма витратибуде становити 0,25–0,20 аршинів3/десятину. При використанні нечистого препарату, а у суміші з наповнювачем (ґрунтом), але отриманого узразковому розсаднику, професор Зайкевич визначив, що порожнини займаютьполовину всього об’єму кубічної одиниці ґрунту, отже норма витрати такого препаратузросте до 0,4 аршину3/десятину. У випадку, коли використовуєтьсяпрепарат отриманий у звичайному розсаднику, і, відповідно, в ньому міститьсяменше спор, шар його збільшується у 10–30 разів. Так, наприклад, норма витратидля розсадника, концентрація спор гриба вирощеного в якому становить 0,05%зразкового, буде дорівнювати 8 аршинів3/десятину.
Наступний етаппов’язаний з розвитком цукрової промисловості, самому існуванню якої почавзагрожувати звичайний буряковий довгоносик, що нечувано розмножився в той час восновних бурякосійних регіонах. Про це свідчать дані щодо розмірів посівів,пересівів та загинувши з вини бурякового довгоносика плантацій цукровихзаводів, що входили у склад Всеросійської Спілки цукрозаводчиків (табл. 1.4).
З метою перевіркиефективності нового методу було залучено ентомолога І.М. Красильщика, який у1883 році прибув у м. Сміла Київської губернії – маєток графа Бобринського –одного з монополістів виробництва цукру, що погодився надати проекту фінансовупідтримку, за досить короткий строк опанував основні методики вивчення хворобкомах. Виробництво налагодили тільки в 1884 році, коли І.І.Мечніков винайшовсередовище для мускардини – пивне сусло сильно розбавлене водою, а власникмаєтку погодився надати одну з будівель під “мускардиновий завод”.
Таблиця 1.4 Деякі дані щодо шкодочинності бурякових довгоносиків наплантаціях цукрових буряків наприкінці ХІХ сторіччя у європейській частиніРосії Роки Посіяно навесні, дес. Пересіяно, дес. Знищено і не пересіяно, дес. 1891–1892 284162 14290 10948 1892–1893 281798 59056 26388 1893–1894 313503 27749 11170 1894–1895 308668 13288 4944 1895–1896 317100 10547 2315 1896–1897 327061 17126 5590 1897–1898 372501 21961 8578 1898–1899 408539 62952 7226 1899 467543 дані відсутні 26083 В середньому 28371 10771
Почалосявиробництво мускардини фабричним шляхом з максимальною механізацією процесу.Завдяки методиці, розробленої І.М. Красильщиком, робочі виконували лише дужепрості операції. Засіви здійснювали в герметично закритих металевих плоских ішироких чанах. При цьому операції з культивування здійснювалися в замкненійсистемі труб, непроникних для пилу і сторонніх спор бактерій і грибів. Длязапобігання частій стерилізації, свіже стерильне середовище вводили доконтейнерів без попередньої їх стерилізації, після збору старого середовища зспорами; грибні спори, які залишалися в сосуді, автоматично давали початокнаступній культурі. Ось деякі технологічні дані виробництва, наведеніІ.М.Красильщиком: між посівом і збором проходило 14–15 діб при 250С,в подальшому цей період, було зменшено до 5–8 діб, на 1 м2середовища отримували 180–220 г спор (для боротьби з звичайним буряковимдовгоносиком на 1 га потрібно було до 8 кг спор, за іншими даними – 4–6 кг або400–600 кг суміші з сухим піском – на 1 вагову частину брали 99 вагових частинпіску). При заводському способі виробництва, при розрахункових потужностяхустановки на 16 тонн, вартість виробництва кількості мускардини необхідної длязахисту 1 га склала б 4 крб., при більших потужностях ця сума була б ще меншою.Відомо, що установка в Смілі виробила за 4 місяці 1884 року 54 кг спор. Такимчином, в результаті нескладних розрахунків легко визначити – векспериментальній установці щоденно функціонувало близько 2,3 м2поверхні свіжого середовища (Мартиньони, 1964).
Були проведенідосліди в скляних садках, які дали чудові результати. Але, так як длявиробничого випробовування препарату на 70–100 га потрібно було 400 кгмускардини, то він був відкладений. У 1885 році Спілка цукрозаводчиків асигнувало10 тис. золотих карбованців на масштабні випробовування, завод буломодернізовано. Однак, в результаті кризи су цукрової промисловості програма цихвиробничих експериментів не була виконана.
Вдруге питаннящодо боротьби з буряковим довгоносиком за допомогою мікробіологічних засобів,або, як тоді називали, мікологічного методу, було піднято у 1900 році. Директорлабораторії Інституту Пастера в Парижі, І. Даниш (Деніч), з асистентом докторомК.Візе та М.Отфіновським, а також декількома помічниками організували на хуторіМиколаївка, поблизу Сміли, по дорученню і за фінансової підтримки ВсеросійськоїСпілки Цукрозаводчиків дослідну ентомологічну станцію, діяльність якої почаласяз вивчення грибних захворювань бурякового довгоносика (Васильєв, Лісовий, 1996).Досить цікавою є методика тих дослідів. Так, проводилися вони в особливихклітках з тонкої металевої сітки, розміром до 100 м2, які булипоставлені посеред плантації. До одної з кліток було у травні випущено близько20 пудів довгоносиків обсипаних спорами зеленої мускардини; до другої – близько50 пудів шкідників заражених білою мускардиною. В результаті при розкопках увересні виявилося всього лиш 50% уражених комах. Дослідження велися протягом1900–1901 років і за цей період Даниш опублікував три звіти де відобразив якметоди застосування мускардини для боротьби з довгоносиком так і технологіїштучного напрацювання гриба. Особливу увагу дослідник звернув на норми витратипрепарату безпосередньо у сільськогосподарській практиці. Так, він рекомендуєпритримуватися наступних показників: 4–10 фунтів мускардини на десятину(середня норма) (1,6–4 кг/га) на полях з давньою культурою цукрових буряків при6-річній сівозміні; мінімальна норма – 2 фунти на десятину (0,8 кг/га) можливана полях з дуже давньою культурою (більше 30 років) при 3-х річній сівозміні;максимальна норма – близько 20 фунтів (8 кг/га) необхідна для цілинних земель,на полях, зо знаходилися під буряками всього 1–2 рази або в місцях недавньоїпояви бурякового довгоносика.
У 1927 році І. Ліндеманомна Миронівській дослідній станції були знову повторені досліди зараженнябурякових довгоносиків зеленою мускардиною. Одночасно були закладені також ідосліди з червоною мускардиною (Sorosporella uvella).Спори вносили у грунт у вигляді порошку у суміші з землею. Кількість порошкузеленої мускардини коливалася від 1 до 58 г/4 м2, червоної – 4,5 –288 г на ту ж площу. При розкопках наступного року виявилося, що на ділянках,де була внесена червоно мускардина ураження комах грибом підвищилося вдвічі упорівнянні до контролю. Від внесення ж у грунт зеленої мускардини помітногоефекту одержано не було.
Роботи російськихвчених зацікавили і закордонних спеціалістів і вже у 1910 році Дж. Росеруспішно застосував мускардину проти шкідливої цикадки, К. Фредерікс – протижука–носорога в 1913, К. Уоленгрен – проти стеблового метелика. У 1911 роціпроти сарани в Аргентині за допомогою обприскувача Д’Ерель з великим ефектомзастосовує бактеріальні культури у нормі 1,5 л/га. У 1918 році бактеріївикористовують проти непарного шовкопряда.
Велику відомістьотримали багаторічні досліди по боротьбі з травневим хрущем, що проводилися уФранції ле–Мулем. Останнім використовувався гриб Botrytis tenella, збудник білої мускардини комах. У1923 році ле–Муль повідомив про вдалі досліди застосування проти личиноктравневого хруща цього збудника, вірулентність якого була посилена шляхомпроведення через личинок того ж травневого хруща але в лабораторних умовах.Культура гриба була рекомендована ле–Мулем для боротьби з виноградними листокрутками.
Для масовогоотримання культури гриба була побудована фабрика. Але виробничі досліди ззараженням травневого хруща культурою, що вироблялася на цьому підприємстві, невиправдала сподівань і були припинені, так як не дивлячись на введення у грунтдо 5 кг культури на гектар, не вдавалося викликати штучне зараження личиноктравневого хруща.
В подальшомудослідження в цій області стають все більш різноманітними і численними.Життєздатною виявилась, наприклад, ідея М.А. Теленги щодо комбінованого застосуваннямікроорганізмів з сублетальними дозами інсектицидів (Воловник, 1979).
Незважаючи на те,що справжній розквіт мікробіологічного метода і пов’язаної з ним промисловостібув ще попереду наведений історичний екскурс дає можливість оцінити внесок Українив цю галузь біотехнології.
1.3 Загальнийстан виробництва і застосування мікробних препаратів
Ситуація звиробництвом та застосуванням мікробіологічних препаратів в нашій країні доситьскладна – постійну реєстрацію має лише декілька препаратів. Таких широковідомихпромислових препаратів як бітоксибацилін, лепідоцид, дендробацилін в Україні невиробляють і надходять вони в незначній кількості з Росії та Казахстану.Вітчизняні препарати – боверин та гаупсин до цього часу не отримали поширеннявнаслідок відсутності реєстрації. Існують незначні потужності для напрацюваннятриходерміну, призначеного для боротьби з кореневими гнилями.
У 70-80-х рокахзавдяки широкомасштабним цілеспрямованим дослідженням у колишньому СРСР вдалосястворити мережу біолабораторій і біофабрик, зокрема в Україні їх нараховувалосяблизько 300. Сьогодні ця кількість скоротилася до 100 біолабораторій (табл. 3.1), але й ті що залишилисявиробляють переважно ентомофагів. Тим не менше, можливості для застосуваннябіопрепаратів існують і вони добре відомі як вченим так і практикам, авідповідно є і перспектива формування попиту на цю продукцію. Наведемо лишедекілька цифр по найбільш відомим препаратам для порівняння (табл. 1.5). Якбачимо, істотно зростають обсяги застосування бітоксибациліну, дендробациліну,ризоплану; падають – боверину, лепідоциду, бактороденциду.
За останнімипідрахунками потреба ж України в обсягах захисних заходів з використанняммікробіологічних препаратів, а саме: ризоплану, агату-25к, бактороденциду,лепідоциду, дендробациліну, бітоксибациліну, гаупсину та триходерміну складає13,88 млн. га (табл. 1.6).
Таблиця 1.5Наявність біолабораторій в Україні станом на 2000 рікОбласть Всього біолабо-раторій Обласні
Районні
госпрозр. При тепл. комбінатах бюджетні госпрозр. Республіка Крим 7 1 – 2 4 Вінницька 11 – – 11 – Волинська 2 1 – – 1 Дніпропетровська 4 – 1 3 – Донецька 2 1 – – 1 Житомирська 3 – 1 2 – Закарпатська 1 – 1 – – Запорізька 1 – 1 – – Івано-Франківська 1 1 – – – Київська 11 – – 9 2 Кіровоградська 5 – 1 4 – Луганська – – – – – Львівська 1 1 – – – Миколаївська 2 – 1 1 – Одеська 7 – 1 6 – Полтавська 5 – 1 4 – Рівненська 3 1 – 2 – Сумська 4 – – 4 – Тернопільська 4 1 – 3 – Харківська 5 1 – 2 2 Херсонська 4 1 – 3 – Хмельницька – – – – – Черкаська 19 – – 19 – Чернівецька 1 1 – – – Чернігівська 1 1 – – – Всього 104 11 8 75 10
Таблиця 1.6Обсяги застосування найбільш відомих мікробіопрепаратів у 1998 та 2000–2001рокахПрепарат Обсяги застосування, тис. га 1998 2000 2001 бактороденцид 937,4 420,015 506,37 бітоксибацилін 2,9 6,705 1,07 лепідоцид 8,8 5,82 3,66 дендробацилін 1,3 4,08 0,1 гомелін 3,4 дані відсутні дані відсутні ризоплан 23,5 27,19 22,65 боверін 4,5 0,028 дані відсутні триходермін 0,14 0,098 0,03 бактокумарін дані відсутні дані відсутні 1,62 Всього 981,94 463,836 535,5
Як бачимо, упорівнянні до 1998 року у 2000 суттєво зростають обсяги застосуваннябітоксибациліну, дендробациліну, різоплану; падають – боверіну, лепідоциду,бактороденциду. Однак, у 2001 році ситуація стає ще гіршою – майже у 7 разівзменшується застосування бітоксибациліну, у 2 – лепідоциду, у 40 –дендробациліну, у 3 – триходерміну, навіть застосування такого популярногопрепарату як ризоплан зменшилося на 17%.
Детальнаінформація щодо використання мікробіопрепаратів і їх потреби для сільськогогосподарства країни за основними культурами наведена в таблицях 3.3 і 3.4. Якбачимо, мікробіометод на сьогодні застосовується на площі 0,54 млн. га принеобхідності 13,88 млн. га. Таким чином, співвідношення існуючого донеобхідного складає 1:25. Якщо ж взяти конкретно за культурами, то картина будемати наступний вигляд:
зернові колосові 1:10
цукрові буряки 1:1500000
соняшник 1:510000
картопля 1:1420
кормові культури 1:7
овочеві культури 1:532
плодові культури 1:276
виноград 1:35
овочі закритогогрунту 1:73
зернобобовікультури 1:380000
Представленіспіввідношення наочно показують стан справ з біологізацією захистусільськогосподарських культур в Україні. Так, захист мікробіологічнимипрепаратами картоплі необхідно збільшити у 1420 разів, овочів – у 532, плодових– у 276, винограду – у 35, овочів закритого грунту – у 73 рази; захист цукровихбуряків, соняшника, зернобобових мікро біопрепаратами взагалі не проводиться.На цьому фоні порівняно непогані показники мають кормові і зернові колосові –перші потребують збільшення частки мікробіометоду в захисті “лише” у 7, другі –у 10 разів.