Агроэкологический подход в выборе химических и биологических средств защиты любой сельскохозяйственной культуры позволяет осуществить управление численностью, интенсивностью развития и распространенностью вредителей, болезней и сорняков, задействуя естественные механизмы регуляции, и снизить пестицидную нагрузку на окружающую среду. Одним из негативных результатов применения пестицидов в агроэкологическом аспекте является возможность нарушения существующего равновесия численности видов в конкретных популяциях. Так, например, использование некоторых пестицидов в течение пяти лет на поле, где преобладающим сорняком была марь белая, привело к ее исчезновению [10].

Некоторые пестициды обладают способностью долгое время сохраняться в объектах окружающей среды и в первое время после обработки несколько угнетают развитие аммонификаторов, нитрификаторов и других групп почвенных микроорганизмов. Например, 2,4-Д и 2М-4Х сохраняют активность до одного месяца, дикамба - 6-12 месяцев, а тирам разлагается до нетоксичных компонентов в течение 6-24 месяцев. Остаточные количества некоторых препаратов, например хлорсульфурона, имеющего достаточно длительное время разложения, могут оказаться фитотоксичными для последующих культур. Пшеница, ячмень, овес устойчивы к названному действующему веществу вплоть до нормы 160 г/га [10].

Широкое применение гербицидов производных феноксиуксусной кислоты (2М-4Х, 2,4-Д и их аналоги) привело к изменению фитоценоза. Повсеместно отмечается увеличение видов сорняков, малочувствительных и устойчивых к данным гербицидам (торица полевая, ромашка непахучая, виды горца, подмаренник цепкий, фиалка полевая и др.) [6].

Следовательно, нельзя судить об опасности или безопасности того или иного препарата только по его токсичности и персистентности. Следует учитывать все многообразие возможного воздействия препаратов на агроэкосистемы и последствия такого воздействия. Решение вопроса безопасного для окружающей среды и человека применения пестицидов в значительной мере зависит от соблюдения регламентов использования препаратов и недопущения их попадания в окружающую среду [8, 14].

Один из путей решения проблемы загрязнения окружающей среды пестицидами - совершенствование их ассортимента, которое идет по пути поиска препаратов, обладающих широким спектром действия на вредные объекты, достаточно избирательных для культурных растений, применяющихся в небольших нормах расхода и разрушающихся в почве в течение одного вегетационного периода [5]. При этом ассортимент пестицидов должен совершенствоваться по пути снижения токсичности для теплокровных и повышения безопасности для окружающей среды.

Поскольку пестициды являются физиологически активными веществами, небезразличными для агроценоза, то их применение требует постоянного жесткого экологического контроля. Для этой цели предложены различные шкалы классификаций уровней экотоксикологической опасности пестицидов по баллам [5]. Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (ФАО) принята классификация пестицидов по их опасности для здоровья человека. В ее основу положен показатель ЛД₅₀ препарата в зависимости от физического состояния и способа проникновения его в организм. Для количественной оценки опасности пестицидов предложено использовать интегральный критерий, который получают суммированием оценочных баллов по экотоксикологическим и токсиколого-гигиеническим показателям опасности пестицидов [15]. М.С. Соколовым и др. [13] предложены для предварительной оценки опасности пестицидов показатели коэффициента избирательного действия (КИД) и гектарная экологическая нагрузка (ГЭН), учитывающие величину Т (период полураспада) и ЛД₅₀ для теплокровных.

Одним из безопасных агроэкологических приемов является протравливание семян, которое позволяет комплексно воздействовать на патогены болезней и вредителей. Также, регулируя сроки посева, можно достичь несовпадения наиболее уязвимой фазы развития растений с появлением вредителя.

В настоящее время нет единого методологического полхода к оценке степени опасности гербицидов для агроценоза и окружающей среды. Трудность такой оценки состоит в многообразии взаимосвязанных факторов, влияющих на поведение гербицидов в объектах окружающей среды, и в отсутствии надежных достоверных количественных нормативов для характеристики этого процесса [6, 13, 15].

В сложившихся условиях перехода к рыночной экономике, сопровождающегося инфляционными процессами и нарушением паритета цен на материально-технические ресурсы, необходимые для ведения сельскохозяйственного производства, особо актуальными становятся вопросы экономического обоснования оптимальных уровней закупок и приобретения средств защиты растений в сельскохозяйственных организациях.

В настоящее время основной принцип оценки экономической эффективности использования пестицидов - это сопоставление эффекта, полученного в результате их применения в виде дополнительного урожая и экономии материально-технических ресурсов, и затрат на средства защиты растений. Для анализа экономической эффективности средств защиты растений используют следующие показатели: величину сохраненного урожая с учетом повышения его качества; затраты на проведение защитных мероприятий, включающие стоимость их внесения; чистый доход, составляющий разницу между стоимостью сохраненного урожая и затратами на защиту растений; рентабельность или окупаемость применяемых средств защиты растений. Такой анализ достаточно полно характеризует экономическую эффективность защитных мероприятий. Однако при данном методе экономическую эффективность применения пестицидов можно определить лишь после уборки урожая.

Белорусский НИИ защиты растений (профессор Л.В. Сорочинский) предлагает метод экономического обоснования применения средств защиты растений, сущность которого заключается в определении величины сохраняемого от потерь урожая, при которой затраты на защитные мероприятия будут окупаться. При этом представляется возможность определения величины сохраненного урожая, при которой затраты на защиту растений будут окупаться с заданной нормой рентабельности. Данный метод определит целесообразность, ассортимент, объем закупок и применения пестицидов на стадии планирования закупочных мероприятий с учетом прогнозируемой продуктивности сельскохозяйственных культур.

Основными показателями, которые используются при расчетах, являются следующие: затраты на проведение отдельных защитных мероприятий (протравливание семян, борьба с болезнями и т.д.) или в целом систем защиты той или иной сельскохозяйственной культуры от комплекса вредных организмов; закупочные цены на сельскохозяйственную продукцию [17].

Таким образом, выявление возможности защиты подсолнечника от вредных объектов с учетом агроэкологических и экономических аспектов, которые позволяют достигнуть высокой биологической и хозяйственной эффективности с наименьшим отрицательным влиянием, является, несомненно, очень актуальным.

Методы исследования

Расчет экологических показателей (гектарная "экологическая" нагрузка (ГЭН), экотоксикологическая опасность (Э), количество среднелетальных доз в гектарной норме препарата (К)) пестицидов, разрешенных для применения на территории Беларуси [2], производили по методике, предложенной Н.Н. Мельниковым [6] и М.С. Соколовым, О.А. Монастырским и Э.А. Пикушевой [15].

Расчет гектарной "экологической" нагрузки (ГЭН) осуществляли по следующей формуле:

ГЭН = НРЧП² /Т,

где ГЭН - гектарная "экологическая" нагрузка; НР - норма расхода препарата по д. в., мг/га; П - период полураспада препарата в окружающей среде, месяцев; Т - среднелетальная доза (ЛД₅₀), мг/кг.

Расчет экотоксикологической опасности препаратов (Э) осуществляли по следующей формуле:

Э = РЧН/Т,

где Э - экотоксикологическая опасность препаратов, экотокс; Р - персистентность, недель; Н - норма расхода кг/га; Т - среднелетальная доза (ЛД₅₀), мг/кг.

Количество (К) среднелетальных доз в гектарной норме препарата находили по формуле:

К = НП/ЛД_50,

где НП - норма расхода пестицида мг (мл) /га; Т - среднелетальная доза (ЛД₅₀), мг/кг.

Расчет величины сохраненного урожая (У_сохр), которой окупаются затраты на защиту растений (ц/га), проводили по формуле:

У_сохр. = ЗЧ (100+Р) /ЦЧ100,

где З - затраты на защиту растений, у. е. /га (в статью затрат включена стоимость препаратов с торговой наценкой и расходы на их внесение); Ц - закупочная цена на продукцию, у. е. /ц; Р - заданная норма рентабельности, % [2, 6, 7, 15].

Основная часть

Применение пестицидов следует рассматривать как способ управления вредоносностью опасных видов в агроценозе. Для обеспечения благоприятной экологической ситуации необходим компетентный выбор препаратов и регламентация уровня пестицидной нагрузки на единицу площади агроценоза в конкретных почвенно-климатических условиях их использования.

Экотоксикологическая опасность выражается в виде экотокса. За единицу экотокса принята экотоксикологическая опасность, полученная для препарата ДДТ.

Расчет экотоксикологической опасности разрешенных для применения на горохе протравителей показал, что у фунгицидного протравителя ТМТД в минимальной норме величина экотокса составила 0,0048, а в максимальной - 0,006. Экотоксикологическая опасность инсектицидного протравителя Семафор оказалась почти в два раза выше, чем у препарата ТМТД. Экотокс единственного фунгицида, разрешенного для применения в период вегетации, Пиктора в зависимости от нормы его расхода составил 0,0018-0,0022.

Для защиты подсолнечника от вредителей на сегодняшний день имеется в ассортименте три инсектицида, из которых один (Децис профи) относится к группе синтетических пиретроидов, а два (Новактион и Фуфанон) - к фосфорорганическим соединениям. Расчет показателя экотокса показал, что препарат Децис профи в 42-75 раз является более опасным ядом для окружающей среды, чем Фуфанон и Новактион.

Из гербицидов наименее опасны препараты, предназначенные для борьбы с однолетними и многолетними злаковыми сорняками (Тайфун, Таргет гипер и Фюзилад форте). В то же время из препаратов, способных подавлять двудольные и однодольные сорные растения, наименьшей экотоксикологической опасностью характеризуется препарат на основе прометрина - Гезагард, чей показатель экотокса составил в зависимости от нормы 0,0091-0,0181. А гербицид Трефлан, требующий немедленной заделки в почву после его внесения, является в этом отношении наименее приемлемым препаратом (0,1584-0,3960 экотокс) (табл.1).

Таблица 1. Сравнительная экотоксикологическая опасность пестицидов

Гектарная экологическая нагрузка инсектицидного протравителя на основе бифентрина оказалась в 202-255 раз больше, чем у фунгицидного протравителя на основе тирама. Данное обстоятельство явилось причиной более продолжительного периода полураспада препарата Семафор и его меньшей среднелетальной дозы. У двухкомпонентного фунгицида Пиктор показатель ГЭН в зависимости от нормы составил 0,032-0,40.

Из инсектицидов наибольшую гектарную экологическую нагрузку на окружающую среду оказывает препарат на основе дельтаметрина (Децис профи) - 0,027, что в 9-13,5 раз больше, чем препараты на основе малатиона.

Наибольшим показателем ГЭН характеризуются гербициды, предназначенные для борьбы с однодольными и двудольными сорняками. При этом наиболее опасными являются препараты Трефлан (15,441-38,602) и Стомп (7,128-14,256), а наименее опасными - гербициды Гезагард (0,6-1,2), Дуал голд (0,411) и Рейсер (0,367-0,490). Существенно более низкую нагрузку на экосистему оказывают препараты, способные уничтожать только злаковые сорные растения, - Тайфун (0,003-0,006), Таргет гипер (0,001) и Фюзилад форте (0,03-0,081) (табл.2).

1. В настоящее время для обработки семян подсолнечника имеется всего два протравителя - ТМТД и Семафор. При этом ТМТД разрешен для защиты культуры от семенной и почвенной инфекций, а Семафор - от тлей и почвообитающих вредителей. В целом применение протравителей является приемом экологобезопасным и экономически эффективным, о чем свидетельствуют следующие показатели: экотоксикологическая опасность, гектарная экологическая нагрузка, количество среднелетальных доз в гектарной норме препарата и окупаемость. У названных препаратов эти показатели составили соответственно 0,0048-0,006 и 0,0117; 0,0046-0,0058 и 1,1743; 0,0046-0,058 и 0,367. К тому же, чтобы окупилось использование протравителей, нужно получить всего 1-5 кг семян подсолнечника.

2. Для защиты культуры от болезней и, в частности, от очень вредоносного заболевания белой гнили имеется только один двухкомпонентный фунгицид Пиктор, который характеризуется в отношении пестицидной нагрузки на экосистемы с положительной стороны, являясь достаточно дорогим препаратом, требует для своей окупаемости сохранения не менее 1,34-1,65 ц/га продукции.

3. На пестицидном рынке имеется три препарата, разрешенных для применения на территории Беларуси, с целью борьбы с вредителями подсолнечника в период вегетации. Из них два (Новактион и Фуфанон) относятся к фосфорорганическим соединениям, а один (Децис профи) - к синтетическим пиретроидам. Но, несмотря на то что вышеназванные инсектициды являются представителями разных химических классов, их отличия по экологическим и экономическим показателям оказались несущественными.

4. Среди всех гербицидов, имеющихся для контроля численности сорных растений в посевах подсолнечника, наиболее экологически безопасными для окружающей среды и окупающимися прибавкой урожая менее 1,0 ц/га являются противозлаковые препараты - Таргет гипер, Фюзилад форте и Тайфун. Из гербицидов, способных подавлять и двудольные, с экологической точки зрения наиболее предпочтительны Гезагард, Дуал голд и Рейсер. С экономической точки зрения при учете показателя окупаемости затрат на применение средств защиты растений полученной продукцией при всех прочих равных условиях выбор следует останавливать на препаратах Гезагард, Дуал голд и Стомп. Дорогостоящие препараты Трефлан и Рейсер можно рекомендовать для применения лишь для решения определенных фитосанитарных ситуаций хозяйствам с хорошей экономической обстановкой и высокой планируемой урожайностью, так как, чтобы окупилось их применение, например, в максимальных нормах расхода, нужно сохранить соответственно более 3,0 и 4,77 ц/га семян подсолнечника.

Литература

17. Сорочинский, Л.В. Экономическое обоснование применения средств защиты растений: рекомендациии / Л.В. Сорочинский, А.П. Будревич, Т.И. Валькевич. - Минск, 1999. - 12 с.