Эпифитотия бактериоза, поразившая Украину, грозит превратить поля в мертвую зону. Хватит ли у нас здравого смысла избежать катастрофы? В последние год-два ситуация на полях страны просто катастрофическая. Впору вспомнить библейскую притчу о семи тощих коровах, символизирующих семь голодных лет. Уже сейчас налицо повсеместное падение урожайности по широкому спектру важнейших сельхозкультур (зерновые, бобовые, томаты, картофель и пр.), которое связывают то с летней засухой, то с весенними заморозками. На самом же деле это следствие новой болезни, которая появилась в России на несколько лет раньше, чем в Украине.(Опубликовано в №3.2011г.)

Россияне уже не только установили причину падения урожайности, но и разработали противоэпидемические препараты. Обмену опытом по этому вопросу и был посвящен семинар, который в рамках VII Международной выставки «ИнтерАгро2011» совместно провели Инновационная компания «Биоинвест-Агро» (Украина), НПО Биоцентр «Ставрополье» (Россия) и Институт микробиологии и вирусологии НАН Украины.
На экране – поле озимой пшеницы одного из хозяйств, расположенного в Харьковской области. Начальник районной инспекции по защите растений наугад выдергивает стебельки. У всех без исключения слабая корневая система. Если приглядеться, можно увидеть, что все растения поражены каким-то заболеванием. Далее масштабная картина поля: похоже, аграрии, поскупились на минеральные удобрения… Но, как выяснилось впоследствии, все необходимое было внесено в почву вовремя и в нужном количестве. Забегая вперед, скажем, что урожайность поля составила около 8 ц/га, хотя годом раньше при тех же условиях показатель урожайности находился на уровне 4,5 т. Нужно ли называть хозяйство и район, когда такая картина, увы, характерна не только для Харьковской области, где прошлой весной был снят этот видеосюжет? Практически по всей стране, а особенно на юге, востоке и северо-востоке наблюдается аналогичная ситуация. Аграрии-практики, присутствовавшие на семинаре, подтвердили, что каждый из них видел в своем регионе нечто подобное. Ситуацию объясняли по-разному, но ни один специалист так и не назвал истинной причины бедственного положения на полях – свирепствующая эпифитотия (эпидемия) бактериоза.

О ваших и наших болезнях

– В Харьковской области распространен базальный бактериоз, на который наложился Fusarium moniliforme (грибная инфекция). Как показали наши исследования, это характерно для всей Харьковской области, а вот в Ростовской области такая картина проявлялась островками, – начал свое выступление на семинаре

Александр Харченко, генеральный директор НПО Биоцентр «Ставрополье». – Намного хуже обстоит дело в Краснодарском и Ставропольском краях, где бактерии поразили основную площадь полей на три года раньше, чем в Украине. Если говорить о видеосюжете, то он снят в центре географического пятна эпифитотии, там, где бактерии уже почти полностью вытеснили возбудителей болезней грибной природы. По аналогии с Россией на периферии этого пятна могут возникнуть сложные конфигурации, развитие которых сейчас предсказать трудно, но в любом случае они резко отрицательно скажутся на урожайности. Постепенно это пятно расширится, переползет дальше, и в Харьковской области могут остаться одни бактерии. Если процесс не остановить сейчас, то даже трудно представить последствия. В России тоже не сразу определили причину стремительного и повсеместного падения урожайности зерновых. Собственно, в этом нет ничего удивительного.

Бактериозов в стране не наблюдали более ста лет, а там, где они все-таки точечно появлялись, их успешно гасили антибиотиками, которых до 1991 года в СССР выпускалось не менее пяти наименований. В XX веке преобладали болезни растений грибного происхождения, и постепенно спрос на фитопатологов-бактериологов в сельском хозяйстве сошел на нет. Сейчас на весь бывший Союз специалистов, которые разбираются в этой проблеме, можно пересчитать по пальцам: одни из-за невостребованности уехали работать в дальнее зарубежье, другие уже вышли на пенсию.

Но никто не ожидал такой вспышки агрессивности от фитопатогенной бактерии Pseudomonas syringae spp., которая веками жила в почве и мирно сосуществовала с соседями. В считанные годы микроб стремительно распространился в Краснодарском, Ставропольском краях и в Ростовской области, поразил большие участки в Липецкой, Курской, Орловской и других областях Центральной России, перебрался в Украину и Северный Казахстан… На юге России эпифитотийное распространение бактериальных болезней на посевах зерновых колосовых культур приближается к 70-100%, а в Украине вектор распространения направлен с юговостока на северо-запад. В таком контексте впору вести речь не только об эпифитотии бактериоза, но и о продовольственной безопасности упомянутых стран. Даже по самым оптимистическим прогнозам, потери урожая по этой причине могут составить от 30% до 70%.

Почему это произошло? Дело в том, что бактерия, о которой идет речь, не совсем та, которую в свое время изучали фитопатологи-бактериологи. В середине 70-х годов прошлого века профессор патологии растений Калифорнийского университета Стив Линдоу, будучи тогда студентом Винсконсинского университета, исследовал способы защиты растений от заморозков и определил, что оболочка бактерии Pseudomonas syringae содержит белок, который имитирует структуру льда, «прикидываясь» поверхностью ледяного кристалла. Этим она обманывает молекулы воды, которые пристраиваются к «фальшивому» льду, и на поверхности бактерии начинает расти настоящий остроконечный ледяной кристалл, с помощью которого она добывает себе пищу, легко протыкая им жесткие оболочки клеток и выедая одну за другой внутренности клеток.

Ученый решил «подправить» природу, и через несколько лет напряженной работы, а точнее в 1987 году выпустил в окружающую среду первую генетически модифицированную (ГМО) бактерию. Это как раз и была Pseudomonas syringae. Эксперимент, правда, не увенчался ожидаемым результатом. Усилить морозоустойчивость растений не удалось, а вот генетически модифицированная бактерия оказалась более агрессивной, чем ее природные штаммы. Поражает она растения (в основном это корневая гниль) с ослабленным иммунитетом – зерновые, сою, томаты, картофель, сахарный тростник… Раньше в России и Украине при проблемах с пшеницей выходили из ситуации за счет «второго хлеба», но сейчас поражаются и картофель, и овощи, и зерновые, о чем говорили на семинаре агрономы-практики.

И хотя новые бактериальные болезни появились у нас в конце 90-х годов ХХ века, на них обратили внимание только в 2005 году, когда они достигли эпифитотийной стадии развития. Но уже через 1-2 года ожидаемое развитие эпифитотии может привести к падению вала производства зерновых культур в мире минимум на 30%, а по пессимистическому прогнозу – до 70%, причем качество зерна снизится, в результате чего возникнут серьезные проблемы с продовольствием. Впрочем, симптомы этого бедствия уже зафиксированы на мировых аграрных биржах: из-за поражения сахарного тростника бактериозом в 2009 году уменьшилось валовое производство сахара, что привело к изменению ситуации на рынке сахара; с июня 2010 года мировые цены на пшеницу выросли на 50%. Такой резкий рост цен вызвал серьезные опасения на рынках. А после того, как в прош лом году Россия и Украина из-за неурожая зерновых приостановили экспорт пшеницы, в ряде стран третьего мира, импортировавших наше зерно, прокатилась волна «голодных» бунтов, ведь хлеб там – дотированный социальный продукт…

Сейчас в Украине реальная ситуация на полях складывается таким образом, что страна стоит на грани голода. Если 40-60% урожая мы всегда получали благодаря мероприятиям по защите растений, то сейчас, когда борьба с болезнями стала малоэффективна, а местами вообще неэффективна, защита практически рухнула («не замеченная» специалистами по эпифитотии бактериозов), мы стоим перед угрозой потерять эти самые 40-60% урожая. Здесь не до экспорта – самим есть будет нечего… Если это произойдет, страну ждет серьезная катастрофа.

Зри в корень!

В данном контексте сельскохозяйственная перспектива Украины во многом зависит от того, насколько быстро и глубоко ученые и аграрии-практики осознают угрозу, которую нашей стране несет эпифитотия бактериозов, как скоро начнется борьба с этим бедствием. Собственно, об этом и шла речь на семинаре «Причины падения урожайности зерновых в 2010 году. Прогноз урожайности зерновых на 2011 год. Бактериозы – прямые и косвенные признаки болезни, способы их определения и контроля».

Судя по тому, что семинар привлек внимание не только ведущих ученых Украины (на нем присутствовали практически все микробиологи страны, владеющие этой темой), но и агрономов крупнейших агропромышленных холдингов, есть надежда, что «точку невозврата» Украина все-таки не перейдет. Тем более что в соседней России уже наработан пусть небольшой, но эффективный опыт борьбы с этой болезнью, налажен выпуск препаратов, которые помогают аграриям бороться с бактериозом, повышают плодородие почв, укрепляют иммунитет растений. Так что дело, как говорится, за малым – обмен опытом, создание совместных научных творческих коллективов, тесное взаимодействие «классической» триады – науки, биотехнологии и сельхозпроизводства. Что касается науки, то до практических рекомендаций у наших ученых руки не дошли хотя бы потому, что эпифитотия в нашей стране только набирает силу, причем ее симптомы слишком похожи на грибковые заболевания. Поэтому, чтобы расставить все точки над «i», необходима дифференциальная диагностика. А в Украине, как и в России, самое слабое место – отсутствие лаборатории дифференциальной диагностики.

Доктор биологических наук Лидия Пасичник (Институт микробиологии и вирусологии НАНУ, отдел фитопатогенных бактерий) в своем докладе подтвердила, что особенность проявления бактериозов зерновых в Украине заключается в том, что внешние признаки болезни смазаны (при поражении растений бактериозами часто возникают симптомы, похожие на симптомы грибковых и вирусных заболеваний, у растений наблюдается дефицит азота, фосфора, магния, железа), и это дезориентирует специалистов. Ее коллега по отделу кандидат биологических наук Людмила Данкевич рассказала, как Pseudomonas syringaeи другие патогенные бактерии проявляют себя при болезнях зернобобовых культур.

О важности восстановления биологического разнообразия почвы рассказал заведующий кафедрой биологии грунтов и микроорганизмов Национального университета биоресурсов и природопользования Украины, доктор сельскохозяйственных наук Владимир Патыка. Сегодня, к сожалению, в некоторых почвах страны отдельные виды микроорганизмов находятся на грани исчезновения. Их место занимают микроорганизмы, нетипичные для почвообразовательных процессов и эффективного взаимодействия с растениями. Причем эти микроорганизмы заселяют корни растений и уже не «кормят» сельскохозяйственные культуры элементами питания, а паразитируют на растительном организме.

Существуют методики, позволяющие, образно говоря, по «скелетам» микробов (то есть следам их ДНК или РНК) восстановить, кто жил в почве изначально. Когда с этой точки зрения подошли к изучению почв Украины, оказалось, что тот чернозем, который когда-то прославил нашу страну, и тот, который сейчас на наших полях, – далеко не одно и то же. Местами геном почвы оскудел настолько, что ее можно считать, скорее, мертвой породой. Но, имея «геномный паспорт», можно направить свои усилия на восстановление плодородия почв по рекомендациям микробиологов, а не вслепую, как у нас все и происходит.

О том, как сейчас практически восстанавливается плодородие, на примере метода No-till рассказал доцент кафедры земледелия и гербологии НУБиП, кандидат сельскохозяйственных наук Николай Косолап. В условиях оскудненного микробиоценоза, когда восстановление почвы с помощью «дедовского» способа, то есть внесения органики, нереально (животноводство влачит жалкое существование, поэтому на навоз рассчитывать нельзя), метод нулевой обработки почвы в Украине – будущее нашего сельского хозяйства. Иными словами, мы должны идти по пути накопления на полях как можно большей органической массы, и любые препараты, стимулирующие накопление этой массы, усиливающие фотосинтез растений, – наши союзники. При этом к пожнивным остаткам нужно относиться крайне осторожно, ведь именно там аккумулируются все возбудители болезней, включая и Pseudomonas syringae. А поскольку в Украине оскудевает геном почвы, то и накопление инфекции идет семимильными шагами. Почему? Из-за обеднения видового состава микроорганизмов в почве солома разлагается слишком медленно – ее просто некому есть. Поэтому для управления пожнивными остатками нужны препараты, которые не только разлагают их, но и очищают от грибов и бактерий. В России уже созданы три таких препарата, и по мере их регистрации они будут внедряться в Украине. Но, как оказалось, препарат препарату рознь. Одни препараты облагораживают почву, делают ее плодороднее, другие, подавляя грибы, усиливают бактериоз. И в России есть примеры, когда применение таких препаратов приводило на следующий год к сильному падению урожайности зерна из-за вспышки этой болезни, потому что препарат убирал врагов Pseudomonas syringae. Кстати, этот препарат продается в Украине (Биофит-2). В условиях эпифитотии бактериозов на следующий год он вызывает резкое снижение урожайности. Например, в хозяйстве ЗАО «Аксайская земля» (10 тыс. га, Ростовская обл.) и ряде соседних хозяйств урожайность упала с 44 до 11 ц/га.

Думы о панацее: есть из чего выбирать!

Впрочем, эффективные препараты, направленные как раз на повышение плодородия и иммунитета растений, есть и в Украине.

Директор МНТЦ «Агробиотех» НАН и МОН Украины, академик Сергей Пономаренко рассказал о новых разработках регуляторов роста с биозащитным эффектом. Последнее поколение биостимуляторов роста не только усиливает иммунитет растений, активизируют фотосинтез и компенсирует негативное воздействие антропогенных факторов, в том числе пестицидов, но и частично уменьшает заболеваемость культур. Это новое и очень важное направление в науке.

Директор Инновационной компании «БиоинвестАгро» Андрей Литовченко, являющийся координатором совместного проекта с украинской стороны, аргументировал и экономически обосновал целесообразность применения сложных защитностимулирующих комплексов в современных условиях ведения агробизнеса, особенно на фоне вспышки новых болезней, в первую очередь смешанных бактериальных гнилей. При отсутствии химических средств контроля этих болезней основное внимание следует уделять восстановлению и поддержанию иммунитета растений. Современные биостимуляторы, созданные в Институте биоорганической химии и нефтехимии НАНУ, биологические липкогены ЭПАА10, ЭПАА-М (разработка Института микробиологии и вирусологии НАНУ), сложные микробные препараты в комплексе с традиционными средствами защиты – все это повышает эффективность действия последних, снижает кратность их применения и количество использования. Опыты, проведенные в России и Украине по применению биостимуляторов и биологических липкогенов в комплексе с новыми препаратами серии «СтимиксАгровитастим» (в России «Гумат + 7 БИО»), позволили получить значительную прибавку урожая (в пределах 35-50%) по сравнению с контрольными участками.

Опыт России: и дешево, и эффективно…

Обобщив выступления всех докладчиков, можно сделать вывод: чтобы решить проблему с эпифитотией бактериозов и повышением плодородия, стране нужна комплексная программа, аналогичная той, которая внедрена в Ставропольском крае, где эпифитотия бактериозов началось на три года раньше, чем в Украине. В рамках этой программы к 2010 году выработан совершенно новый концептуальный подход к решению проблемы контроля бактериозов, основанный на понимании физиологии бактерий и растений. Создан ряд низкобюджетных препаратов, защищенных патентами. Пример хозяйства ООО «Темижбекское» показывает, что и в условиях эпифитотии бактериозов при интегрированной защите с применением стимуляторов роста можно получить рентабельный урожай, с высокой нормой прибыли на гектар. Кстати, это хозяйство работает на украинских сортах, выведенных в Одесском генетическом селекционном центре. Сорт Зустріч, например, дал в прошлом году более 80 ц/га при небольших затратах: при бюджете гектара $230270 и стоимости 1 т пшеницы $200 доход составил $1600, то есть $1200-1300 чистой прибыли. И если соседи, которые решили присмотреться к эксперименту, продолжают бедствовать, то ООО «Темижбекское» сейчас покупает импортные комбайны.

Начало положено…

Кстати, Украина находится в более выгодном положении. Как говорится, предупрежден, значит, вооружен! Тем более что трансферт методик, технологий и даже продуктов никто не запрещал – перенимай и пользуйся… Но вот с препаратами закавыка: продвижение любого из них на территорию Украины – процедура долгая, до пяти лет. А в Украине сейчас разгорается нешуточный пожар – эпифитотия. Может, в этих условиях государство поможет ускорить внедрение препаратов? Если бы во время Второй мировой войны разработанные антибиотики внедряли традиционным путем, то они попали бы к больным в середине 50-х годов. Но в условиях военного времени от разработки до лечения раненых прошли считанные недели.

А ведь участников семинара в первую очередь интересовал именно практический аспект: что и как нужно делать, какова эффективность, во что это обойдется? Российская сторона готова делиться своими наработками. Любой украинский агроном может съездить в хозяйство, использующее новые препараты, и подробно расспросить, каков эффект от их применения, а потом уже решать, нужно ли ему это новшество. Собственно, ради этого и был организован семинар.

Пожалуй, главный итог этой встречи заключается в том, что представители разных научных коллективов двух стран решили объединить усилия для борьбы с эпифитотией бактериоза, набирающей силу как в России, так и в Украине. Но все-таки намного важнее намерение многих из присутствовавших аграриев-практиков уже с весны внедрять как отечественные, так и российские научные наработки в своих хозяйствах, в первую очередь в крупных агропромышленных холдингах. А это залог того, что катастрофу, возможно, удастся предотвратить… Если успеем.