ВВЕДЕНИЕ
Решение проблемы обеспечения людей продовольствием непосредственно связано с вопросами повышения продуктивности сельскохозяйственного производства. Среди факторов, определяющих достижение этой цели, важное значение имеют условия, направленные на создание оптимальной фитосанитарной обстановки в агробиоценозах. Наряду с внедрением в производство передовых достижений науки и техники в деле защиты растений, направленных на увеличение объема и улучшение качества продукции, на практике отмечается ряд негативных тенденций и недостатков.
Опыт мирового земледелия свидетельствует, что интенсификация не только не снизила, а в большинстве случаев, повысила опасность вредных организмов. За последние 25 лет потери урожая в мире от вредителей, болезней и сорняков увеличились: пшеницы с 24,3 до 34; картофеля с 32,3 до 41,1; сои с 28,9 до 32,4; хлопчатника с 33,9 до 37,7 %.
В период реформирования экономики осложнилась фитосанитарная обстановка в России, в результате чего среднегодовые потери урожая от вредителей, болезней и сорных растений в земледелии выросли с 77 в 1986 -1991 гг. до 106,1 млн. т. в 1991 - 1998 гг. (в пересчете на зерновые единицы).
Защита растений, являясь обязательным звеном системы земледелия, призвана осуществлять надежную защиту урожая от вредных организмов, предотвращать потери урожая от вредителей, возбудителей болезней. Для решения поставленной задачи используются различные методы защиты растений, количество и интенсивность использования которых определяется общим уровнем развития технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
В защите растений заложены большие резервы увеличения урожайности, особенно улучшения качества растениеводческой продукции, повышения производительности труда, снижения себестоимости и повышения рен-
табельности производства сельскохозяйственных предприятий.
Решения существующих проблем аграрного сектора на современном этапе частично можно добиться на основе дальнейшего развития научно -технического прогресса и поиска всех возможных источников выхода из кризиса в защите растений. Анализ применения средств защиты растений в хозяйствах Ставропольского края свидетельствует о том, что предприятия рассматривают издержки на них как эффективную и необходимую форму расходов по осуществлению защитных мероприятий против вредящих объектов, что подтверждается неменяющимся (за период 1994 - 1998 гг.) объемом обрабатываемых площадей. Однако, поступательный рост издержек на защиту растений, связанный прежде всего с ростом цен, не привел к существенному увеличению объемов сохраненного урожая, ежегодные потери предотвращались лишь на одну треть.
Необходимы надежные средства защиты растений, которые позволят получать стабильные урожаи, не причиняя вреда окружающей среде и с большой экономической отдачей. Первостепенное значение в сложившейся ситуации приобретает необходимость реализации на практике принципиально нового подхода к разработке систем защиты растений, получившего название - интегрированная защита сельскохозяйственных культур. Интегрированный подход позволит обеспечить целенаправленную защиту сельскохозяйственных растений, при которой на первом месте будут агрохимические мероприятия и нехимические приемы, а химические средства предусмотрено использовать только в тех случаях, когда все другие способы борьбы не дают должного эффекта. Сформировавшиеся теоретические подходы к организации интегрированной защиты растений утратили свое значение, так как их невозможно реализовать без учета современных условий хозяйствования.
В условиях развития рыночной экономики России необходимо совершенствование методических подходов оценки эффективности защитных ме-
роприятий, разносторонний учет затрат не только на технологические операции, но и на научное обоснование новых элементов затрат, связанных с кредитованием и налогами, с резко меняющимися ценами на сельскохозяйственную продукцию и продукцию промышленных отраслей, затрат на защиту окружающей среды и устранение нежелательных последствий от применения пестицидов.
Острота проблемы определяется еще и тем, что преимущественное использование химических средств защиты растений и нередко отмечающиеся нарушения регламентов применения пестицидов являются причиной ухудшения экологической обстановки.
Согласно утверждениям ведущих специалистов по защите растений, в обозримом будущем борьба с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур, сорной растительностью будет вестись с помощью химических средств. Объективность этих утверждений подкрепляется результатами научных исследований как в нашей стране, так и за рубежом. Установлено, что при отказе от средств химизации урожай сельскохозяйственных культур снижается на 40%, а затраты труда на единицу продукции повышаются на 25 - 30% по сравнению с традиционной системой проведения мероприятий. Для того, чтобы добиться рентабельности альтернативной технологии, цены на сельскохозяйственную продукцию нужно повысить на 30 - 60%. Таким образом, бесспорным является тот факт, что пути совершенствования защиты растений необходимо искать внутри существующих ее технологий, используя накопленный потенциал знаний и опыт отечественной и мировой науки.
В связи со всем вышеперечисленным большое практическое значение приобретает изучение существующей организации защиты растений, ее экономической эффективности и экологической безопасности, определение направлений совершенствования защиты растений в современных условиях хозяйствования.
Целью данной научной работы является разработка методических и
практических рекомендаций по организации экономически эффективного и экологически безопасного применения средств защиты растений в системах земледелия.
В соответствии с указанной целью решались следующие основные задачи:
- оценка существующих методик определения эффективности систем защитных мероприятий;
- анализ современного состояния службы защиты растений в регионе;
- теоретическое обоснование сущностных признаков интегрированных систем защиты растений;
- определение основных тенденций развития систем защиты растений;
- выявление резервов повышения эффективности использования систем защиты растений;
- разработка методики оценки показателей с учетом современных критериев;
- анализ существующей системы управления службой защиты растений;
- разработка принципиально новых подходов к организации планирования защитных мероприятий на всех уровнях управления;
- характеристика информационного обеспечения службы защиты растений и выявление тенденций его совершенствования;
- рассмотрение перспектив развития в защите растений методов математического моделирования с использованием компьютерных технологий.
Объектом исследований являлась служба защиты растений Ставропольского края, ряд экспериментов проводился в хозяйствах Александровского района. Основанием для выбора хозяйств зоны неустойчивого увлажнения послужило то, что анализируемые сельскохозяйственные предприятия
7
являются наиболее типичными для всей зоны и находятся в эпицентре региона, а также, что не менее важно, имеют практически одинаковые организационно-экономические характеристики с большинством хозяйств других агроклиматических зон.
Предметом исследования послужило изучение организации и управления службой защиты растений в современных условиях хозяйствования с целью повышения эффективности технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
Источниками информации послужили материалы годовых отчетов хозяйств, краевой станции защиты растений, контрольно-токсикологической лаборатории (КТЛ), пункта сигнализации и прогнозов развития вредящих объектов. В работе были использованы отчетные данные Министерства сельского хозяйства и продовольствия Ставропольского края, Северо-Кавказского управления гидрометеорологии и контроля окружающей среды, краевого комитета статистики.
Кроме того, использовались материалы наблюдений отдела химизации Ставропольского края при Министерстве сельского хозяйства и продовольствия, разработки отделов экономики СНИИСХ, ВИЗР и других научно-исследовательских учреждений.
Теоретической и методологической основами исследования явились постановления Правительства по вопросам развития АПК и службы защиты растений, труды отечественных и зарубежных авторов.
В ходе анализа массовых статистических данных и для решения поставленных задач применялись статистические и экономико-математические методы с использованием ЭВМ.
Научная новизна работы заключается в следующем: - разработана методика экономической оценки систем защиты растений на базе современных социально- экономических критериев эффективности;
8
обоснованы предложения по совершенствованию системы управления региональной службой защиты растений;
- определены перспективы развития индикативного планирования в защите растений;
- предложена научно обоснованная частная экономико-математическая модель расчета оптимального плана по защите растений;
- сформированы принципы работы базы данных и пакета прикладных программ, обеспечивающие функционирование автоматизированной системы управления службой защиты растений на базе ЭВМ;
- разработан проект информационной автоматизированной системы службы защиты растений.
Практическая значимость работы состоит в том, что в ней даны рекомендации по разработке оптимальных планов систем защиты растений от вредных организмов и сорняков, а предлагаемая автоматизированная система информационного обеспечения позволит решить многие вопросы, связанные с совершенствованием управления региональной службой защиты растений.
Предложенные автором практические разработки апробированы в АОЗТ «Колос» Александровского района, рекомендованы к внедрению Ставропольской краевой станцией защиты растений.
Результаты исследований по мере завершения отдельных этапов работы публиковались в научных трудах Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии, открытой печати, ежегодно докладывались на научно - практических конференциях экономического факультета в 1994- 1999 гг.
9
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
1.1. Роль и развитие интегрированной защиты растений в системах
земледелия
В настоящее время, когда в сельском хозяйстве отмечается резкий спад производства и падение культуры земледелия, защита растений приобретает особо важное значение для увеличения производительности и улучшения качества сельскохозяйственной продукции.
Интенсификация, специализация, концентрация сельскохозяйственного производства, а в последние годы введение нового механизма хозяйствования привели к ломке многих традиционных методов возделывания сельскохозяйственных культур, что затрудняет проведение важных предупредительных мер борьбы с вредными объектами и является одной из главных причин высокого уровня потенциальных и реальных потерь урожая. Именно поэтому, в сложившейся ситуации нельзя не учитывать значимость защиты растений как постоянно действующего фактора оптимизации сельскохозяйственного производства. Так, в Российской Федерации в 1998 г. было обработано 26 млн. га, против 38,4 млн. га в 1994 г. На фоне снижения общего числа защитных мероприятий отмечается резкое ухудшение фитосанитарного состояния посевов, практически все посевы засорены. Идет, нарастание численности таких вредных объектов, как саранчовые, вредная черепашка, совки, фузариоз колоса, головневые, фитофтороз и др. Потенциальные потери урожая в среднем составляют: по зерновым колосовым - 25%, сахарной свекле - 24,5, картофелю - 31,5, овощным - 29, кормовым - 15 и плодовым - 29 процентов. Системный аграрный кризис привел к снижению урожайности сельскохозяйственных культур на 15 - 20%. В большинстве случаев это связано с невыполнением агротехнических мероприятий, отсутствием работ
10
по внедрению новых сортов, и, конечно же, со снижением удельного веса защиты растений в технологии возделывания [12,21].
Между тем такое положение службы защиты растений не принижает ее значения, и в 1998 г. применение средств защиты растений на площади 26 млн. га (по расчетным данным ВИЗР) обеспечило сохранность не менее 30% растениеводческой продукции [56].
Мировая практика и передовой отечественный опыт имеют в своем арсенале большой спектр средств и приемов борьбы с вредными объектами при возделывании сельскохозяйственных культур, но как подтверждают многочисленные исследования, применяемые ранее методы перестали обеспечивать достижение должного эффекта, что стало причиной поиска новых подходов к защите растений и послужило толчком к разработке и применению на практике комплексных систем мероприятий по защите сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков [11,76,153,155,166].
Разработка систем защиты растений осуществлялась с использованием системного подхода, что и послужило основой для развития нового методологического направления, требующего рассматривать любое явление или любой объект с точки зрения целостности, динамичности, иерархичности, структурности, функций, связей, интегративности и оптимальности [51,96].
Системы защиты растений в СССР до конца 1960 - х годов основывались на принципах создания агроэкономических условий, оптимальных для растений и угнетающих для вредящих объектов. Эти принципы были высказаны Н.В. Кудрявцевым в 1913 г. ив дальнейшем развиты советскими энтомологами В.А. Щеголевым, А.В. Знаменским, В.Г. Авериным, Н.А. Гросс-геймом и другими в тридцатые годы [47,105].
Основу рекомендуемых в те годы регламентов фитосанитарных мероприятий составили схемы календарных сроков их проведения с учетом фенологии развития вредителей, возбудителей болезней и защищаемой культуры. Несмотря на то, что не учитывался количественный и качественный уровень развития популяций того или иного вредного вида, отмеченный принцип яв-
11
лялся качественно новым в защите растений и в дальнейшем получил свою реализацию в виде системного биологического подхода в построении обоснованной стратегии и тактики защиты растений.
С развитием науки и техники появились новые подходы к организации защиты растений. Это было связано с переходом к интенсивному возделыванию сельскохозяйственных культур. В период 1984 - 1989 гг. начали разрабатываться комплексные системы защиты сельскохозяйственных культур, предусматривающие защиту культуры не от отдельного вида вредителей, как это было раньше, а от всего комплекса вредителей, болезней и сорной растительности на весь период вегетации сельскохозяйственной культуры.
Развивающееся быстрыми темпами земледелие потребовало от науки совершенствования и самой службы защиты растений. На отмеченном этапе защиту растений было принято считать фактором интенсификации сельскохозяйственного производства, а проблема увеличения его продуктивности решалась в результате концентрации, специализации и интенсификации производства, обусловливающих большие экономические перспективы - повышение урожайности и качества продукции при снижении трудовых и материально-технических затрат. Однако, это способствовало созданию благоприятных условий для развития вредных организмов, то есть требовало дополнительных усилий в области защиты растений. Именно эта ситуация определила дальнейшее развитие интегрированной защиты растений [19,50].
П.И. Сусидко в своих исследованиях отмечал связь между «комплексными» и «интегрированными» системами, рассматривая последние как последовательное развитие «комплексных» систем по линии сопряженного управления развитием сельскохозяйственной культуры и популяциями вредных и полезных видов, в последующем это было подтверждено рядом его последователей [10,42,46,63].В конечном счете, интегрированные системы должны были представить собой идеальную комбинацию всех методов защиты растений против комплексов вредных организмов, при которой осуществляется регулирование численности вредных видов с целью получения макси-
12
мального урожая при наименьшей себестоимости, наивысшей производительности труда и минимуме отрицательных воздействий на окружающую среду [116].
Ю.Н. Фадеев и К.В. Новожилов рассматривают интегрированную борьбу как регулирование на посевах сельскохозяйственных культур и в многолетних насаждениях всей экосистемы, включая не только вредные виды, но и зоо- и фитоценозы в целом, и подчеркивают, что это не просто сочетание химического и биологического методов, а планомерное интегрирование искусственных и природных, регулирующих и ограничивающих факторов экосистем с целью доведения популяций вредителей и возбудителей болезней растений до хозяйственно неощутимого уровня [126].
По определению Н.М. Гончарова и О.П. Каширского, с точки зрения охраны окружающей среды борьба с вредными видами при интегрированном подходе должна строиться с учетом взаимоотношений этих видов с другими организмами с учетом того, что любое воздействие на агробиоценоз ведет к изменению численности всех, в том числе и полезных организмов. Интегрированные методы защиты растений предусматривают выбор таких средств подавления вредных организмов, которые не только сохраняли бы, но и активизировали деятельность полезных [29].
На наш взгляд, главным преимуществом такого подхода является тот факт, что интегрированные системы позволяют решать вопросы взаимодействия защиты растений с окружающей средой и экономической целесообразности проводимых мероприятий. До создания интегрированных систем защиты применяемые на практике методы и средства не давали возможности регулировать их экономическую эффективность, так как обработки посевов и насаждений проводились при первом же появлении вредителей независимо от их численности, степени заражения, ожидаемых размеров ущерба, хозяйственной целесообразности обработок и т.д. И только эколого-экономическая направленность позволила оправдать эпитет «системности» и «интегрированное™» в защите растений. На сегодняшний день сохраняется
13
одно из естественных требований, предъявляемых к системе защитных мероприятий - это, с одной стороны, максимальное сокращение применяемых химических средств, а с другой стороны, кратность окупаемости затрат на их применение стоимостью сохраненного урожая. Эта задача решается в том случае, когда истребительные мероприятия проводятся при численности вредных организмов, превышающей экономический порог вредоносности.
Под экономическим порогом вредоносности (ЭПВ) понимают минимальную численность вредителей, начиная с которой затраты на защиту растений невелики и окупаются незначительным прибавлением урожая, которые не могут оказывать существенного влияния на повышение урожайности культуры в хозяйстве. В настоящее время во многих странах за ЭПВ принята плотность популяции вредителя и степень повреждения растений, при которой возможна потеря 3 - 5 % урожая [119].
Сформировавшийся и утвердившийся новый подход к использованию средств и методов защиты растений позволяет разрабатывать динамичные и рациональные системы борьбы с вредными организмами, учитывая пороги их вредоносности и природные ограничивающие факторы наряду с дифференцированным применением комплекса эффективных методов, удовлетворяющих санитарно - гигиеническим, экологическим и экономическим требованиям [77,95,99].
Основной составной частью современных интегрированных систем защиты растений (ИСЗР) является рациональное применение различных методов - агротехнических, организационно - хозяйственных, профилактических, химических, биологических и др., для правильного и обоснованного построения которых необходимо:
а) выделить по каждой культуре наиболее опасные вредные объекты;
б) знать биоэкологию, реальный экономический уровень вредоносности;
в) учитывать факторы, влияющие на прогноз развития вредителей;
ye*.
Биологический метод
Химический метод
Технология J >?&.
Вредители, Болезни
Агротехнический метод
Предшественник тт
Сорняки
Природные и экономические условия
| 1
2 3 о- ft
¦я- В
О/ 75
* й
О
О
*? И »
Рис.1. Интегрированная система защиты растений в системе экономики земледелия
15
г) знать характеристику сорта, севооборота и систему обработки почвы;
д) выделить объекты, с которыми можно бороться безопасными для окружающей среды методами;
е) определить необходимость использования биологических и химических средств защиты с использованием ЭВМ.
Перечисленные выше требования являются общими лишь в теоретическом плане, а в конкретных производственных условиях должны быть дополнены необходимыми характеристиками. Это связано с тем, что ни одна система не может быть автономной и рассматриваться без учета множества факторов, оказывающих влияние на растение (культуру) [74,75,115,130].
По нашему мнению, это определяет роль и место защиты растений в системе земледелия (рис.1). Интегрированная защита должна выполнять функции звена регуляции состояния растения, опираясь не только на естественные природно-климатические условия, состояние агробиоценоза, но и учитывать биологические особенности культуры, технологии ее возделывания и уровень развития отрасли. Такой подход позволяет рассматривать всю сложность и многогранность процесса интеграции в защите растений, выявить степень воздействия совокупных факторов на растения, что в перспективе может обеспечить мобильность и гибкость воздействия технологий возделывания и систем защиты растений [93].
Реализация принципов и конкретных схем интегрированной защиты для различных культур в разных странах позволила достичь положительных результатов на хлопчатнике, плодовых, сахарной свекле, табаке, овощных и других культурах [55,158].
Однако в окончательном виде интегрированный подход как в нашей стране, так и за рубежом не получил практического воплощения, так как не удалось полностью реализовать основные цели интегрированной борьбы -регуляцию численности вредных и полезных видов агроценоза и сведение к минимуму применяемых активных методов и прежде всего химических аген-
16
тов. Известно, что без применения химических средств получение стабильных урожаев пока невозможно и в ряде случаев концепция интегрированной защиты растений уже на стадии разработки планов и технологий вступает в противоречие со стратегией интеграции. В связи с этим совершенно справедливо указывает В.Е. Кузьминов, что в зависимости от конъюнктуры и господствующего общественного мнения практически одну и ту же базовую систему, зачастую перегруженную химическими обработками, именовали то интенсивной, то ресурсосберегающей, то природоохранной. Хотя очевидно, что интегрированная защита, как и технология возделывания культуры в целом, по своей сущности должна быть одновременно и интенсивной, прежде всего по характеру вложения в нее фактора знаний, и ресурсосберегающей, щадящей и рачительной по отношению к естественным ресурсам [61,111].
Так, в годы внедрения интенсивных технологий, когда интегрированной системой разработчики называли любой вариант защиты, приложенный к технологии возделывания культуры, безотносительно к его содержанию, сложилась тенденция широкого использования дешевых и эффективных хло-рорганических препаратов, обладающих, однако, кумулятивными свойствами в сочетании с высокой стабильностью в почве, воде и воздухе, что стало причиной резкого ухудшения экологической обстановки. Особенно интенсивно использовался ДДТ на территории бывшего СССР, применение которого за последние 20 лет составило 4 млн. т [15,20,131].
Поиск путей выхода из «пестицидного тупика» привёл ученых к необходимости более детального изучения проблемы и выявления всех возможных факторов, способных обеспечить ее решение. Этим определяется необходимость дальнейшего всестороннего развития научных исследований по различным аспектам теории и практики интегрированной защиты растений [41,60,73,150].
Очевидно, что разработка систем защитных мероприятий и их применение в сельскохозяйственном производстве нуждаются в глубоком анализе роли всех факторов оптимизации и выявлении важных количественных па-
17
раметров и связей, способствующих предотвращению потерь урожая с меньшими отрицательными последствиями и более высоким экономическим эффектом, чем при использовании отдельных методов. Но интеграция защитных мероприятий возможна лишь при освоении зональных систем земледелия, что объясняет их единство и взаимное влияние друг на друга. Это подтверждается исследованиями последнего периода. Как отмечает П.И. Су-сидко, разработанные на основе региональных систем земледелия комплексные системы, постоянно совершенствуясь, являются действенным рычагом увеличения и стабилизации производства сельскохозяйственной культуры [116].
С другой стороны В.И. Писаренко, рассматривая вопросы совершенствования систем защиты растений, утверждает, что без кардинального решения общеземледельческих проблем, к которым относятся: своевременное и качественное выполнение полевых работ, научно обоснованное чередование культур в севооборотах, проведение предупредительных и гарантийных мероприятий и др., ставка на интегрированную защиту неоправдана [117].
Но самым неожиданным и убедительным в данном вопросе является новый, еще пока не принятый в отечественной земледельческой науке, но получивший одобрение в зарубежном земледелии, и прежде всего в странах Западной Европы, путь интегрированного земледелия [40,159,162].
Интегрированное земледелие представляет альтернативу интенсивному, поскольку, обеспечивая единство производства и охраны природы, ориентировано как на восстановление условий среды, оптимальных для роста и развития культурных растений, так и на обеспечение высоких рентабельных урожаев. Результаты последних исследований отечественных ученых в области защиты растений позволяют сделать достаточно оптимистичное предположение, что со временем интегрированное земледелие найдет свое практическое применение и в нашей стране. Но говорить о полной приемлемости принципов ведения низкозатратного экологического земледелия пока не при- |
