CC BY
419
УДК 632.937
Обзор мирового рынка микробиопрепаратов
О.В. БИЗЮКОВА,
аналитик компании «Abercade»
e-mail: o_bizukova@abercade.ru
Одной из основных тенденций в современной практике защиты растений является повышение требований к используемым средствам по критериям безопасности для окружающей среды, минимизации влияния на нецелевые виды, а также для предотвращения возникновения резистентности у вредителей. Конечной целью является снижение общей пестицидной нагрузки на почву, снижение экологических рисков и обеспечение безопасности получаемого продовольствия.
На достижение этих целей ориентированы различные направления в технологии аграрного производства: новые приемы агротехнического возделывания почвы; повышение общей культуры земледелия (практика севооборотов, системы соседства культур на поле и т.д.); улучшение генетических характеристик возделываемых культур, разработка новых сортов, устойчивых к опасным вредителям, создание новых и совершенствование уже использующихся препаратов для защиты растений.
Использование средств защиты растений остается главным способом контроля вредных организмов на сельскохозяйственных культурах. И здесь необходим не только поиск новых химических соединений, но и ревизия средств, несправедливо забытых, их модификация и развитие на базе современных технологий. Немало ресурсов скрыто, в частности, в изучении биологических средств защиты, включающих живые организмы (энтомофаги и полезные микроорганизмы), естественные соединения, влияющие на поведение вредных объектов (ат-трактанты, феромоны и т.д.), а так-
же растительные экстракты и подобные им соединения.
Биологические средства защиты растений называют также биопестицидами. Отметим, однако, что этот термин в большей степени подходит для средств на основе микроорганизмов, так как они во многом напоминают классические пестициды: являются непосредственной причиной гибели вредных объектов и представлены в тех же препаративных формах (порошок, эмульсия и т.д.), но при этом основной принцип их действия - воздействие одного организма на другой.
Активными агентами микробиопрепаратов могут быть бактерии, грибы и вирусы, способные вызывать поражение нежелательных организмов. В основном представленные на рынке биопестициды обладают инсектицидным и фунгицид-ным действием. Биогербицидов крайне мало или они находятся пока на стадии разработки.
Основными механизмами воздействия микробиопрепаратов на вредителей являются продуцирование антибиотических соединений и ферментов; конкурирование с патогенами за источники питания и жизненное пространство и повышение общей резистентности растения [4].
Ряд МСЗР, в первую очередь биофунгицидов, способен оказывать ростстимулирующее действие.
Использование биопестицидов имеет и ограничения. Так, высокая селективность оборачивается узостью спектра действия. А эффективность применения в качестве профилактики снижается в эпидемических ситуациях, при которых химические средства дают более адекватный результат.
Изучениезаболеваний насекомых и патогенов, которые их вызывают, началось в XIX веке. Первым, кто
«Abercade» — российская исследовательская компания, специализирующаяся на изучении промышленных рынков и технологий. Одним из приоритетных направлений исследований являются инновационные продукты агропищево-го сектора. Компания «Abercade» — член International Biocontrol Manufacturers' Association (IBMA) и технологической платформы БиоТех-2030, содействующих продвижению инновационных промышленных биотехнологий в России.
«Abercade» выполняет исследования по заказам клиентов, а также ведет собственные исследовательские проекты по ключевым отраслям и рынкам. Результатом исследований являются серии ежегодных мониторингов, статистические продукты, а также специальные доклады. Ежегодно компания выпускает более 100 отчетов об исследовании промышленных рынков.
изучил патогенное воздействие микроорганизма (гриб Beauveria bassiana) на насекомое (Bombyx mori) и выдвинул предположение о возможности его использования в борьбе с насекомыми, стал Агусти-но Бассии. Первое широкомасштабное применение этого метода было осуществлено И.И. Мечниковым, который открыл инсектопатоген-ные свойства гриба Metarrhizium anisopliae и применил его против свекловичного долгоносика (Cleo-nus punctiventris). Производство и использование биопестицидов в промышленных масштабах началось с открытия бактерии Bacillus thuringiensis (Bt), инсектицидные свойства которой были описаны в начале ХХ века. Первый препарат на ее основе (Sporeine) появился в 1920-х гг. Применение его было крайне ограничено из-за собственных характеристик (узкий спектр действия, неустойчивость к воздействию факторов внешней среды). В 1950-х годах благодаря открытию активности токсинов Bt разрабатываются новые формы препарата, которые выходят на рынок США [1].
Новый виток интереса к пестицидам на основе В1 начался в 1980-х годах, когда особенно очевидной стала проблема резистентности. С этого времени идет активный поиск и появление на рынке препаратов на основе новых активных агентов. И в настоящее время микробиологические биопестициды могут считаться неотъемлемым элементом интегрированной защиты растений, не заменяя, а дополняя ассортимент используемых химических соединений [2].
Расширение масштабов применения биопестицидов напрямую зависит от уровня интенсификации сельского хозяйства и внимания к проблемам безопасности окружающей среды и человека. Основными потребителями биологических средств защиты растений сегодня являются США и страны Западной Европы, интенсивно развивается это направление и в других регионах, прежде всего, в Латинской Америке и странах Азии. Восстановление индустрии производства биопрепаратов для защиты растений началось и в России.
В США отмечаются наибольший объем продаж и наиболее широкий ассортимент коммерчески доступных продуктов. Здесь зарегистрированы в качестве активных агентов 72 микроорганизма: из них 36 -с фунгицидной и бактерицидной, 27 - с инсектицидной, по 4 - с нема-тицидной и гербицидной активностью и 1 - антивирусного действия [3]. Количество торговых марок препаратов превышает несколько сотен (на основе одного активного агента может выпускаться несколько препаратов). В стране функционирует ряд механизмов стимулирования выхода на рынок МСЗР - упрощенная система регистрации, которая требует значительно меньших временных и финансовых затрат, чем регистрация химических средств, система поддержки поиска новых агентов, разработки коммерческих форм препаратов на их основе и расширения спектра действия уже присутствующих на рынке готовых форм.
Ежегодные продажи микробиологических биопестицидов в США превышают 120 млн ам. долл. Основными агентами являются бактерии B.t. var. kurstaki, B.t. var. aizawai, B. subtilis и B. pumilis, грибы Myro-thecium verrucaria, Beauveria bas-siana и виды р. Trichoderma, вирусы яблонной плодожорки и хлопковой совки (рис. 1). Биопестициды применяют главным образом, в овощеводстве, в том числе в закрытом грунте (около 25 %), для защиты плодовых и ягодных культур (10 %), в органическом сельском хозяйстве (5 %), в рамках государственных и муниципальных программ (обработка лесных массивов, борьба с насекомыми - переносчиками инфекций (20 %), уход за зелеными насаждениями в городской зоне). Сложнее оценить объемы реализации биопестицидов для применения в приусадебных хозяйствах (уход за газонами, фруктовыми деревьями и т.д.).
Препараты группы Bt и сейчас наиболее востребованные микробиологические инсектициды. По данным Национальной службы аграрной статистики США (NASS), препаратами на основе B.t. kurstaki обрабатывают в основном овощные и плодовые культуры: кочанную капусту (более 20 %), огурцы (30 %), томаты для потребления в свежем виде (35 %), землянику (40 %), малину (18 %), ежевику (9 %), яблони (9 %), абрикосы (7 %).
Грибные — 12%
Вирусные — 12%
1. Структура рынка МСЗР в США. Данные 2000-2010 гг. (Источник: NASS, CDPR, вторичные оценки, расчеты «Abercade»)
В последнее время препараты на основе B.t. var. kurstaki постепенно замещают препаратами B.t. var. aizawai: на капусте - 35 %, сладком перце - 15 %, баклажане и томатах - около 10 %.
Из биофунгицидов наиболее востребованы препараты на основе B. subtilis и B. pumШs. По данным NASS, ретроспективной динамики и другим косвенным показателям, B. subtilis обрабатывают почти 40 % сладкого перца, более 20 % томатов, около 10 % баклажанов, 2 % апельсиновых деревьев, 15 % тан-жеринов, 1,3 % яблонь, 25 % виноградников. B. pumilis широко используют на кочанном салате и шпинате, на 5 % яблонь и 2 % персиков. Основная доля биопестицидов применяется в традиционном сельском хозяйстве. На органическое земледелие, по оценкам экспертов, приходится не более 5 % микробиологических биопестицидов.
Значительная доля биопрепаратов в США используется в рамках муниципальных программ для борьбы с переносчиками инфекционных заболеваний, а также для обработок леса. Для борьбы с москитами созданы биологические инсектициды на основе B.t. israelensis и B. sphaeri-cus.
Практика использования биопестицидов в странах ЕС отличается от принятой в США. Биопестициды здесь проходят регистрацию по той же схеме, что и химические средства защиты растений, а поскольку прибыль от их продаж значительно меньше, лишь немногие производители могут позволить себе зарегистрировать и вывести их на рынок.
В то же время в странах ЕС действуют программы по сокращению применения химических средств защиты растений и постоянно ужесточаются требования по безопасности для человека и окружающей среды при регистрации препаратов, что стимулирует использование альтернативных СЗР.
На конец 2010 г. в Европе в качестве активных агентов СЗР было зарегистрировано 43 микроорганизма
(20 - инсектицидного и 23 - фунги-цидного и/или бактерицидного действия) [3]. Большинство из них выпускается в виде одного и более препаратов. Структура зарегистрированных препаратов, однако, отличается от структуры рынка, на котором доминируют биоинсектициды.
Страны ЕС не располагали до недавнего времени системой сбора статистической информации по объемам использования МСЗР, поэтому их точные оценки отсутствуют. Но судя по экспертным оценкам, а также специфике применения различных активных агентов, продажа МСЗР в ЕС значительно ниже, чем в США, и составляет порядка 65 млн ам. долл.
Около 40 % общего объема реализации приходится на препараты на основе Bt. Заметное место занимают протравители зерновых на основе Pseudomonas chlororaphis, растут продажи фунгицидов на основе B. subtilis.
Грибные препараты составляют около 25 %. Основными активными агентами остаются различные виды Trichoderma, проявляющие фунги-цидное действие против почвенной инфекции.
Оставшаяся доля приходится на вирусные препараты.
Биоинсектицидами обрабатывают овощные (около 60 %) и плодово-ягодные культуры (около 25 %).
На овощных культурах применяют биоинсектициды на основе Bt и Beauveria bassiana, а также биофунгициды на основе грибов р. Trichoderma, на плодовых и ягодных - вирусные препараты и биофунгициды на основе B. subtilis (особенно масштабно - на виноградниках).
Европейский рынок не является географически однородным - на шесть крупнейших стран приходится более 70 % всего объема потребляемых МСЗР. Лидером (около 20 % рынка ЕС) является Испания - «огород Европы», на территории которой расположено 65 тыс. га теплиц. Наиболее востребованы здесь препараты на основе Bt. На втором месте -Италия и Франция, где широко при-
меняют B. subtilis для защиты виноградников и препарат на основе вируса яблонной плодожорки.
В отличие от США и Канады, в ЕС биопестициды практически не используют для защиты леса, также заметно меньше и масштабы обработок против переносчиков инфекций.
В России в настоящее время на рынке представлены около 20 активных агентов биопестицидов инсектицидного (B.t. var. kurstaki, B.t. var. tenebriosis, B.t. var. thuringiensis) и фунгицидного (Bacillus subtilis, Trichoderma harzianum и бактерии р. Pseudomonas) действия.
Объем продаж биопестицидов в России, по оценкам нашей компании, составляет около 12 млн ам. долл. (1,7 тыс. т готовых препаратов в натуральном выражении). На российском рынке МСЗР преобладают препараты с фунгицидной активностью (почти 80 %). Наиболее востребованными активными агентами являются бактериальные микроорганизмы.
МСЗР в России применяют, в основном, для обработки культур открытого грунта со значительными посевными площадями (зерновые и зернобобовые, сахарная свекла и т.д.), леса и культур закрытого грунта (рис. 2).
Структура потребления связана с общим экстенсивным характером
Другие культуры открытого грунта — /10%
yS \ /Ч Лес — / \ / \/20 %
Зерновые— 50%
\ \ / лпх-
\ \ ч/ 5%
^-----Теплицы-
15%
2. Структура использования МСЗР в России (Источник: опрос производителей в 2010 г., расчеты «Abercade»)
аграрного производства в России и ее природно-климатическими условиями, которые определяют преобладание зерновых и технических культур и незначительные размеры площадей под овощными и плодово-ягодными культурами.
Масштабы выращивания овощных в закрытом грунте также значительно уступают западным странам -площадь тепличных хозяйств в России составляет около 2 тыс. га.
Однако особенности ведения земледелия в России не являются препятствием для дальнейшего расширения использования биопестицидов. Об этом свидетельствуют масштабы применения в СССР биометода, который, по оценкам экспертов, в начале 1990-х годов применялся на площади, превышающей 7 млн га, тогда как в настоящее время - всего на 0,8 млн га (по данным ФГБУ «Россельхозцентр» за 2009 г.).
В то же время рынок микробиопрепаратов России более развит по сравнению с рынками других стран СНГ. Так, рынок Украины оценивается «Abercade» в 1,3 млн ам. долларов (около 500 тыс. т готовых препаратов, без учета микробиологических препаратов, не имеющих статуса пестицидов). Около 70 % препаратов применяют на зерновых и бобовых культурах, остальные используют для обработок овощных и плодовых культур. В настоящее время на Украине, в связи с выращиванием сои, активно развивается направление микробиологических инокулянтов для обработки семян (преимущественно бобовых), обеспечивающих фиксацию азота, в том числе в сочетании с фунгицидными агентами.
В Белоруссии, несмотря на значительное количество научных разработок и зарегистрированных препаратов, масштабы производства и применения МСЗР незначительны и исчисляются в десятках тысяч литров.
В целом, рынки МСЗР стран СНГ отличаются от рынков западных стран сферой применения (культуры
С праздником 8 Марта, дорогие женщины!
16 лет проработала на Хакасской республиканской станции защиты растений М.В. Скоры-нина, заведуя лабораторией диагностики и прогнозов. Руководила проведением в хозяйствах фитосанитарного мониторинга, фитоэкспертизы семян, разработкой прогнозов появления и развития вредителей и болезней.
На угодьях Хакасии повсеместно распространены нестадные саранчовые. Стоит упустить их массовое развитие, и эти многоядные вредители нанесут непоправимый урон возделываемым культурам. Но благодаря профессионализму
Марии Васильевны своевременные оповещения о надвигающейся опасности всегда позволяли предотвращать потери.
Несмотря на то, что Мария Васильевна находится на заслуженном отдыхе, она продолжает общаться с коллективом, помогает советом и добрым словом, и специалисты не забывают свою коллегу. Она по-прежнему пользуется заслуженным авторитетом не только у сотрудников филиала Росельхозцентра, но и среди агрономов хозяйств, работников научных учреждений, Министерства сельского хозяйства и продовольствия республики. Ее труд отмечен благодарностями, Почетными грамотами и премиями в области науки и техники Республики Хакасия.
Наш коллектив в эти праздничные дни не может не поздравить нашего товарища, отличного, доброго и отзывчивого человека.
Н.В. БОРГОЯКОВА,
начальник отдела защиты растений Хакасского филиала
ФГБУ «Россельхозцентр»
открытого грунта со значительными площадями посева) и доминированием препаратов с фунгицидной активностью. Во многом это связано с развитой системой производства и использования биопестицидов, созданной в СССР. Тогда было разработано и внедрено в практику значительное количество препаратов с широким спектром активности, в западных же странах основу ассортимента продолжительное время составляли препараты Bacillus thuringiensis. В настоящее время именно создание биопрепаратов с фунгицидной активностью является одной из основных тенденций на рынках развитых стран.
То, что в настоящее время российский рынок МСЗР в разы уступает рынкам США и Европы, отчасти можно объяснить диспаритетом цен (на российском рынке биопрепараты значительно дешевле, чем за рубежом), отсутствием механизмов, на государственном уровне ограничивающих использование химических средств или поощряющих использование биологических, единой регистрационной схемой для всех препаратов и экстенсивным характером аграрного производства. В настоящий момент наблюдается тенденция его интенсификации и расширения ассортимента возделываемых культур, что должно привести к повышению востребованности биопрепаратов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Driesche R. van, Hoddle M., and Center T. Control of pests and weeds by natural enemies. - Blackwell Publishing Ltd, 2008, p. 473.
2. HallF.R., Menn J.J. Biopesticides Use and Delivery. - Humana Press Inc., 1999, p. 626.
3. Kabaluk J.T., SvircevAM, GoettelM.S., Woo S.G. The use and regulation of micro-bial pesticides in representative jurisdictions worldwide, 2010: http://www.iobc-global.org/downlaod/ Microbial_Regulation_Book_Kabaluk_et_ %20al_2010.pdf
4. Vincent Ch., Goettel M.S., Lazaro-vits G. Biological Control; a global perspective. - CAB International/AAFC, 2007, p. 440.
Аннотация. В статье описывается значимость использования микробиологических биопестицидов как элемента интегрированной системы защиты растений. Приводится обзор практики использования данной группы препаратов в разрезе сфер применения в США, странах ЕС и СНГ Рассматриваются наиболее востребованные виды активных агентов.
Ключевые слова. Биопестициды, активные агенты, Bacillus thuringiensis, B. subtilis, Trichoderma harzianum.
Abstract. The role of microbial biopesticides as a key element of IPM is described. The application practice of microbial biopesticides in USA, EU and CIS is reviewed. The main active agents presented on the market are considered.
Keywords. Biopesticides, active agents, Bacillus thuringiensis, B. subtilis, Tricho-derma harzianum.
