Топ-10 фактів про біопрепарати: що потрібно знати про біологічний захист

Цей міф ґрунтується на уявленні, що лише хімічні ЗЗР здатні ефективно контролювати шкідливі організми, тоді як біопрепарати сприймаються як «допоміжний» варіант. Проте, це уявлення не відповідає сучасним науковим даним і практичному досвіду в сільському господарстві. У системах органічного землеробства, а також у низці інтегрованих технологій вирощування сільгоспкультур, біологічні препарати успішно замінюють або істотно зменшують використання хімічних ЗЗР та добрив.

Сучасні біопрепарати на основі PGPR, антагоністів фітопатогенів, ентомопатогенних грибів і бактерій мають доведену ефективність у контролюванні хвороб і шкідників сільськогосподарських культур. За умов правильної агротехніки та моніторингу фітосанітарного стану повна або часткова відмова від хімії є цілком реальною, що підтверджується науково обґрунтованими та практичними результатами в органічному секторі. Водночас у деяких випадках доцільним є поєднання біологічних і хімічних засобів у межах інтегрованого захисту рослин, що дозволяє зменшити хімічне навантаження та попередити розвиток резистентності.

Існує така думка: «Оскільки біопрепарати «натуральні», їх можна застосовувати без дотримання технічних регламентів: у будь-який час, будь-якій кількості та умовах». Проте біопрепарати, як і хімічні ЗЗР, вимагають точного дозування, дотримання технології їх застосування та умов зберігання.

Фактори навколишнього середовища, які впливають на ефективність біопрепаратів:

• температура: більшість мікроорганізмів активні за +15…+35 °C. Наприклад, Bacillus subtilis не розмножується в ґрунті за температур <10 °C;
• вологість: Trichoderma і Pseudomonas активуються за достатньої вологості ризосфери (вища за 50% польової вологоємності);
• pH ґрунту: деякі мікроби пригнічуються при надто кислому чи лужному середовищі;
• наявність субстрату (органічна речовина, коренева ексудація) — необхідна для колонізації.

Деякі хімічні препарати (особливо мідьвмісні, сірковмісні, фунгіциди контактної дії) знищують мікроорганізми у бакових сумішах або після внесення в ґрунт. Наприклад: Bacillus spp. — нестійкі до надто кислих або лужних умов середовища за бакового змішування. Тому необхідно обов’язково проводити лабораторні тести на сумісність.

Умови зберігання біопрепаратів і термін придатності — не менш важливі чинники їхньої ефективності: багаторазове заморожування-відтавання або тривале зберігання призводить до зниження кількості життєздатних клітин. Наприклад: Beauveria bassiana за зберігання вище +25 °C за 2 місяці втрачає до 40% життєздатності.

Таким чином, біопрепарати не можна використовувати безконтрольно. Вони, як і хімічні ЗЗР, потребують такого ж професійного підходу до умов зберігання, транспортування та внесення.

Суть даного міфу зводиться до того, що біологічні препарати потребують занадто багато часу, щоб проявити ефект, тому не можуть бути ефективними у випадку раптового спалаху хвороби або шкідників.

Проте не всі біопрепарати є «повільними» — деякі діють досить швидко завдяки токсинам або ензимам: Bacillus thuringiensis продукує Cry- токсини, які руйнують епітелій кишечника комах уже протягом 24-48 годин після поїдання; Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae: проникають через кутикулу комахи і викликають мікоз протягом 2-5 днів; препарати з ферментативною активністю (наприклад, хітиназа + глюканаза у Trichoderma) можуть гальмувати розвиток фітопатогенів уже через 48–72 години після внесення. У біозахисті сільськогосподарських культур головним є попередження розвитку патогена або шкідника.

У більшості випадків «повільність» біологічних препаратів є результатом неправильного їх застосування: пізнє внесення, недотримання норми застосування, несприятливі умови для активації мікроорганізмів (температура, вологість) тощо. Проте це не проблема біопрепаратів, а помилка у технології їх застосування.

На відміну від багатьох хімічних препаратів із коротким періодом напіврозпаду, біопрепарати, особливо на основі Trichoderma, Bacillus, залишаються активними в ґрунті або на поверхні рослини протягом кількох тижнів або навіть місяців. Це робить систему захисту стабільною і економічно виправданою. Таким чином, біопрепарати за правильного їх застосування забезпечують своєчасну профілактику, біологічний контроль і довготривалий ефект.

Суть даного міфу зводиться до того, що біопрепарати можна зберігати як завгодно — за будь-якої температури, вологості, на відкритому повітрі або в полі.

Біопрепарати містять у собі живі організми (бактерії, гриби, віруси) або продукти їхньої життєдіяльності, які дуже чутливі до зовнішніх умов. Їхня ефективність безпосередньо залежить від збереження життєздатності мікроорганізмів або стабільності активних метаболітів.

Порушення температурного режиму, вологості, доступу світла або повітря призводить до зниження титру живих клітин, денатурації ферментів чи загибелі спор. Сухі форми (напр. Trichoderma, Bacillus) більш стабільні, але теж потребують зберігання у темному сухому приміщенні за температури до +20 °C. Рідкі препарати чутливіші до умов зберігання: вони не витримують заморожування чи перегріву (>30 °C) — втрати активності можуть сягати 70–90% за кілька днів. Біопрепарати, які зберігалися в неналежних умовах, можуть повністю втратити свою ефективність, навіть якщо їх правильно застосовували у полі. Таким чином, оптимальні умови зберігання біопрепаратів — це не просто рекомендація, а вимога.

Стандартними умовами зберігання біопрепаратів є: температура: +4…+10 °C (іноді до +20 °C для сухих форм); вологість: <60% для порошкових форм; темрява, відсутність прямого УФ; герметичність паковання — запобігання контамінації й окисленню. Препарат має зберігатись у сертифікованому складі, холодильній камері або спеціальному приміщенні.

Біопрепарати містять у собі живі мікроорганізми або біоактивні сполуки, які вступають у взаємодію з мікробіотою ґрунту, рослинами, іноді навіть з іншими засобами захисту рослин. Однак ці взаємодії, особливо за неправильного застосування, можуть мати небажані наслідки, серед яких можна виділити такі:

• Порушення мікробного балансу в ґрунті. Наприклад, надмірне внесення антагоністів (Trichoderma, Bacillus) може пригнічувати не лише патогени, а й корисні симбіотичні мікроорганізми (азотфіксуючі бактерії).
• Фітотоксичність. Деякі біоактивні речовини (ферменти, органічні кислоти, метаболіти) у високих концентраціях можуть викликати пошкодження кореневої системи або листків рослин.
• Несумісність з іншими препаратами. Поєднання з певними фунгіцидами, інсектицидами або добривами може інактивувати біопрепарат або призвести до небажаної взаємодії.
• Алергенність або мікробіологічна небезпека. Деякі спорові форми можуть викликати алергію у працівників (наприклад, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae).

Науково обґрунтований підхід до застосування біопрепаратів вимагає оцінки всіх потенційних ризиків, суворого дотримання інструкції виробника, перевірки сумісності з іншими ЗЗР і дотримання певних агротехнічних умов.  

Цей міф виник через певну плутанину між двома такими явищами, як миттєвий ефект біопрепарату як засобу захисту або стимуляції рослин і накопичувальний ефект. Насправді ефект від більшості біопрепаратів проявляється вже з першого їх застосування за умови дотримання агротехнології, рекомендованих норм і строків застосування тощо.

Що спрацьовує відразу:

• Біофунгіциди (напр., Trichoderma, Bacillus, Gliocladium): інгібують патогени через антагонізм, мікопаразитизм або конкуренцію — вже в першу добу.
• Ентомопатогенні гриби (Beauveria, Metarhizium): заражають шкідників протягом 24–72 год.
• Бактерії-стимулятори росту (Azospirillum, Pseudomonas): продукують фітогормони, що активують розвиток кореневої системи вже через 3–5 днів.
• Азотфіксатори та фосфатмобілізатори покращують доступність елементів живлення вже протягом 1–2 тижнів після внесення.

Що потребує часу та системності:

• Формування чисельності та функціональної активності корисної мікробіоти в ґрунтовому середовищі.
• Відновлення структури та функціонального складу ґрунтової мікробіоти, порушеного внаслідок тривалого використання агрохімікатів.
• Покращення агрофізичних і хімічних характеристик ґрунту, зокрема його структури, повітро- та вологоємності.

Біопрепарати, за умови правильного підбору й дотримання технології застосування, демонструють помітну ефективність уже в перший вегетаційний сезон. Водночас їх системне використання упродовж кількох років є ключовим для досягнення екологічної рівноваги в агроекосистемі, поступового відновлення природної родючості ґрунту, зниження залежності від традиційних хімічних засобів захисту рослин тощо. 

Це твердження не завжди є коректним, адже економічна ефективність біологічних препаратів значною мірою залежить від вирощуваної культури, ґрунту, сівозміни, фітосанітарного стану, системи захисту або живлення, погодних умов тощо. При цьому важливо розуміти, що біопрепарати можуть бути економічно вигідними:

• на початкових етапах розвитку хвороб, коли інфекційний фон ще не досяг економічного порогу шкодочинності;
• у практиках ведення органічного чи екологічно орієнтованого землеробства;
• у випадках, коли очікується пролонгована дія: окремі біоагенти (зокрема Trichoderma spp. або Bacillus spp.) здатні тривалий час колонізувати ризосферу та проявляти антагоністичну активність проти патогенів упродовж кількох вегетаційних сезонів;
• у стратегіях відновлення ґрунтового потенціалу, де ключову роль відіграє активність корисної мікрофлори.

Проте слід враховувати, що деякі біопрепарати мають коротший термін зберігання, обмеження у транспорті й вимоги до умов застосування — це може створити додаткові логістичні й технологічні витрати. У деяких випадках потрібна більша кратність внесень, ніж у хімічних аналогів, що також впливає на собівартість.

Таким чином, біологічні препарати не завжди є економічно вигіднішими за хімічні ЗЗР у короткостроковій перспективі, проте їх використання є доцільним з позиції довготривалої екологічної й агрономічної ефективності. Завдяки зниженню хімічного навантаження, покращенню стану ґрунтових ресурсів та збереженню екосистемних функцій, біотехнології сприяють стабілізації агроекосистеми. Найоптимальніший підхід — інтегрована система живлення і захисту рослин, що базується на раціональному поєднанні хімічних та біологічних засобів.

Поширене уявлення про повну залежність біопрепаратів від погодних умов є некоректним. Живі мікроорганізми, на основі яких створено біопрепарати, мають свої оптимальні умови для ефективного функціонування. Так, погодні умови значно впливають на ефективність біопрепаратів. Зокрема, температура та вологість повітря є ключовими факторами, що визначають успішність застосування біопрепаратів для захисту рослин.

Температура. Більшість біопрепаратів ефективні в певному температурному діапазоні, зазвичай від +15°C до +25°C. Занадто висока або низька температура може суттєво знизити їхню дію.

Вологість. Надмірна вологість, наприклад, під час сильних опадів, може змити препарат з рослин і знизити його дію. Також недостатня вологість може призвести до швидкого випаровування робочого розчину та зниження його ефективності.

Сонячне світло. Прямі сонячні промені можуть негативно впливати на біопрепарати, тому обробку краще проводити ввечері або в похмуру погоду.

Опади. Як вже згадувалося, сильні опади можуть змивати біопрепарати, тому обробку слід проводити за відсутності дощу або планувати обробку в період, коли опади малоймовірні. 

Це хибне уявлення певним чином обмежує використання біопрепаратів суто для органічного землеробства, ігноруючи їх ширший агротехнологічний потенціал.

Насправді біопрепарати ефективно функціонують як в органічному, так і в традиційному та інтегрованому землеробстві. Їх застосування не суперечить використанню хімічних засобів — навпаки, вони можуть взаємодіяти синергічно, доповнюючи один одного.

Багато біопрепаратів мають специфічну дію (наприклад, антагонізм до певних патогенів або здатність стимулювати ріст культури), що дозволяє впроваджувати їх у технології інтенсивного землеробства. Біологічні рішення вже сьогодні активно інтегруються в практики агрохолдингів та фермерських господарств, які прагнуть не лише підвищення урожайності та якості сільськогосподарських культур, а й збереження природних ресурсів, таких як ґрунт, вода, довкілля. 

Це уявлення не враховує біологічної складності та функціонального різноманіття мікроорганізмів, на основі яких створюються біопрепарати із чітко визначеним механізмом дії й агрономічною метою. Біопрепарати відрізняються за:

• біологічною природою (бактерії, гриби, віруси, актиноміцети тощо);
• механізмом дії (антагонізм до патогенів, конкуренція за екологічну нішу, стимуляція росту рослин, фіксація азоту, мобілізація фосфору або калію, синтез фітогормонів, індукція резистентності тощо);
• специфічністю до культури, типу ґрунту, регіону;
• штамовими особливостями, адже навіть у межах одного виду ефективність може суттєво варіювати залежно від обраного штаму;
• формуляцією (рідкі, сухі, гранульовані форми, живі чи інактивовані клітини);
• умовами зберігання та застосування (температура, вологість, строк використання, спосіб внесення).

Вибір біопрепаратів повинен базуватися на науково обґрунтованих підходах із урахуванням результатів лабораторних аналізів та польових досліджень. Узагальнення на кшталт «усі біопрепарати однакові» може призвести до незворотних помилкових рішень, сформувати завищені очікування та підірвати довіру до біотехнологій.