Научно-популярный журнал современного сельского хозяйства
1 | 2010
Увеличить и сохранить урожай с помощью инноваций Cельское хозяйство будущего Решение задач с помощью новаторских решений
Эффективные проводники в ткани растений
Беспощадны к сорнякам, бережны к культуре
Инновации в технологии формуляций
Селективность, обусловленная антидотом
02 курьер 1 | 10
в номере
тенденции
Здесь снова может заколоситься пшеница Население планеты растет, сельскохозяйственные площади, напротив, сокращаются. Меняются климат и пищевые привычки населения. Ученые всего мира бьют тревогу. По их мнению, настало время для второй Зеленой революции. Инновационные решения, предлагаемые компанией «Байер КропСайенс», уже сегодня помогают фермерам отвечать требованиям будущего.
Стр. 6
Стр. 14
Инновации
Эффективные проводники в ткани растений Действующие вещества играют главную роль в составе средств защиты растений. Однако для того, чтобы их потенциал проявился в полной мере, им приходится помогать, добавляя различные вспомогательные компоненты. Технологи «Байер КропСайенс», занимающиеся разработкой формуляций, создают индивидуальные химические добавки для различных молекул.
технологии
Беспощадны к сорнякам, бережны к культуре Применение высокоселективных препаратов позволяет, с одной стороны, сохранить продуктивный потенциал культуры, с другой – повысить ее конкурентоспособность в агроценозе. Для того чтобы препарат «сработал» эффективно в отношении сорных видов и не навредил культурным растениям, необходим антидот.
Стр. 28 Сourier: Bayer CropScience AG, Monheim am Rhein, Germany / Editor: Bernhard Grupp / With contributions from: Agroconcept GmbH, K. Doughty, Wissen + Konzepte / Design and Layout: Xpertise, Langenfeld / Litography: LSD GmbH Et Co. KG, Dusseldorf
Курьер (Россия): Издается «Байер КропСайенс» / Редколлегия: Д. Тришкин (к. б. н.), Н. Мирошникова, В. Борисенко, Л. Н. Ульяненко (к. с/х. н.) Журнал подготовлен при участии издательства «МедиаЛайн» www.medialine-pressa.ru / Генеральный директор: Лариса Рудакова /
Настоящее издание не для продажи, не является источником получения прибыли. Настоящее издание является прототипом и переводом с немецкого языка на русский язык журнала «Курьер», издаваемого компанией «Байер КропСайенс АГ» в ФРГ. Содержащаяся в издании информация и размещенные в нем материалы не являются рекламой товаров/работ/услуг, а также компаний, входящих в группу компаний Bayer; не имеют в качестве основной своей цели продвижение товара, выпускаемого компаниями, входящими в концерн Bayer, на рынке и не являются
Дизайн-макет: Константин Юшин / Руководитель проекта: Екатерина Романова / Выпускающий редактор: Лада Мягкова Подписано в печать 29.11.2010. Отпечатано в типографии «Вива-Стар». Тираж 999 экз. «Курьер». Электронная версия журнала www.bayercropscience.ru/ru/courier
предложением или офертой для приобретения упоминаемых в настоящем издании товаров/работ/услуг; содержат справочно-информационные и аналитические материалы, результаты научных исследований, испытаний и достижений компаний, входящих в концерн Bayer; носят научно-популярный характер; содержат также статистические, сводные и видоизменяющиеся полезные данные, основанные на количественных и качественных показателях отдельных явлений, объектов и исследований.
в номере
Первые лица Ульрих Фоллмер, генеральный директор «Байер КропСайенс» в России, Белоруссии и Казахстане: Мы поможем эффективно бороться за урожай
04
Тенденции Здесь снова может заколоситься пшеница Нам необходима вторая Зеленая революция
Инновации Сельское хозяйство будущего Увеличить урожайность и сохранить продукцию
Эффективные проводники в ткани растений Инновации в технологии формуляций
06
10
14
Инновации в России Фузариоз колоса – подчинить или подчиниться Агротехнологии для повышения качества жизни
МАЙСТЕРская инноваций «Байер КропСайенс» В России зарегистрирован новый эффективный гербицид
18
21
Практика и опыт Преодолеть устойчивость к гербицидам О комплексной борьбе с сорняками
24
Технологии Беспощадны к сорнякам, бережны к культуре Селективность свойств обеспечат антидоты
28
Традиции Дерево Децис живет и здравствует Классический препарат с инновационным потенциалом
Панорама Ветрогенератор для дома Нанотрубки Baytubes служат для получения зеленой энергии
30
34
Уважаемый коллега!
М
ы живем в непростое, но интересное время. Природа бросает человечеству вызов: усложняются климатические условия, сокращается количество пахотных земель, эволюционируют и распространяются сорные растения, возбудители болезней, вредители! Что делать? Сможем ли мы добиться существенных успехов в производстве продукции растениеводства, если будем целенаправленно внедрять достижения науки, включая открытия в области биотехнологии в сочетании с новейшими средствами защиты растений? Ответить на этот и многие другие вопросы мы попытаемся со страниц издания, которое Вы держите в руках. Это первый выпуск международного научно-популярного журнала «Курьер», изданный в России. При подготовке публикации мы ставим перед собой цель знакомить российского читателя с основными тенденциями развития мировой агронауки. Поэтому при отборе статей наших заграничных коллег, а также российских авторов мы в первую очередь руководствуемся интересом со стороны читателей-соотечественников. «Курьер» – журнал, посвященный, прежде всего, проблемам современного растениеводства. Инновационный подход к вопросам увеличения и сохранения урожая – одно из основных преимуществ «Байер КропСайенс». Однако не стоит забывать, что «Байер» – компания-изобретатель и она не ограничивается только вопросами сельского хозяйства. Поэтому мы предлагаем Вашему вниманию статьи о самых интересных научных разработках фирмы в области медицины, производства полимерных материалов и защиты окружающей среды. Мы, редакционный коллектив издания, искренне надеемся, что журнал будет интересен и полезен специали стам, работающим в сфере сельского хозяйства и производства продуктов питания. А также верим, что статьи принесут Вам практическую пользу. С глубоким уважением, Дмитрий Тришкин, руководитель отдела оперативного маркетинга компании «Байер КропСайенс» в странах Россия, Белоруссия, Казахстан
1 | 10 курьер 03
0 курьер 1 | 10
первые лица
Ульрих Фоллмер, генеральный директор «Байер КропСайенс» в России, Белоруссии и Казахстане:
Мы поможем эффективно бороться за урожай
первые лица
осподин Фоллмер, вы работали в СССР в 80-х годах. Скажите, чувствуется ли разница в работе между советскими колхозами и сегодняшними частными фермерскими хозяйствами? – Да, разница ощутима. Есть одно очень существенное различие – в Союзе все действия и решения диктовались из «центра». Сегодня фермеры сами решают, что им выращивать, какие технологии использовать и как реализовывать. Поэтому экономика сейчас стоит во главе угла. – Давайте затронем тему новшеств. «Байер» ежегодно представляет свои инновационные разработки в сфере защиты растений. Что побуждает компанию искать новое? – Прежде всего, что такое инноваци онные продукты? В нашем понима нии – это новые разработки и дости жения в области защиты растений, которые помогают фермеру более эффективно бороться за урожай. Они позволяют агроному тратить меньше времени и денег на обработку. В ре зультате экономическая выгода и ка чество возделываемой культуры намного выше. Кроме того, совре менные средства экологически чище по сравнению с некоторыми устарев шими пестицидами. Они безвредны для пчел и энтомофагов. Создание инновационных продук тов – одна из самых важных целей для компании, и мы подходим к ней очень серьезно. Ведь в процессе поиска и создания нового мы стал киваемся с непростыми задачами, первая из которых – сэкономить время. Проходит большой срок, прежде чем продукт попадает на рынок. Кроме того, мы должны показать экономическую выгоду от исполь зования инновационных препара тов и научить фермера правильно их применять. В фермерских хозяй ствах, использующих интенсивные технологии и, как следствие, инно вационные средства защиты расте ний, можно наблюдать положитель ный результат. Но, к сожалению,
таких немного. Конечно, я надеюсь, что в ближайшем будущем больше хозяйственников смогут извлекать весомую прибыль из своего уро жая, используя продукцию «Байер КропСайенс». В настоящее время мы сосредо точили все усилия на потребностях наших клиентов, я имею в виду пре жде всего фермеров. Проблемы,
всего мира, – изменение климата и последствия глобального потепления для растениеводства. Какие пути решения этой проблемы вы видите? – Изменения климата – одна из самых серьезных угроз для сель ского хозяйства. Засуха, наводне ния, засоление почв год за годом уничтожают растения и лишают
Справка Ульрих Фоллмер Родился в Германии 27 ноября 1952 года. В 1980 году окончил Университет г. Падерборн. В 1981 году начал работу в отделе защиты растений фирмы «Байер». В 1985 году переехал вместе с семьей в Москву и стал представителем компании «Байер» на территории СССР. Поcле своего возвращения в Германию в 1990 году разрабатывал бизнес-стратегии для стран Центральной Европы. В 1995 году был направлен в Будапешт, где решал сложные задачи становления и развития местного бизнеса. В 2003 году в Лионе занял пост руководителя региона «Центральная Европа». В апреле 2008 года г-н Фоллмер начал свою работу в качестве руководителя «Байер КропСайенс» в России, Беларуси и Казахстане.
с которыми они сталкиваются в поле, требуют новых подходов и техноло гий. Наша задача как компании-изоб ретателя – не только решить эти про блемы, но и помочь их предотвратить. – Есть ли резон прилагать столько усилий для внедрения инновационных агротехнологий на российский рынок? Востребованы ли они в России? – Действительно, Россия – страна с долгим и очень сложным процес сом регистрации пестицидов. Про ведение полевых испытаний незаре гистрированных препаратов не раз решается, и порой довольно трудно приспособить новое действующее вещество к условиям таких раз ных климатических зон страны. Но я верю, что в будущем «Байер КропСайенс» предложит для Рос сии полное комплексное решение для всех основных культур. Прежде всего, я имею в виду, конечно же, средства защиты растений, но и не только их. Важным элементом явля ются также качественные семена, новые технологии применения и инструменты прогнозирования. – Крайне важный вопрос, интересующий сейчас хозяйственников
питания постоянно растущее насе ление Земли. Наша задача – приспособить куль туры к изменяющимся условиям и увеличить урожайность. Выведе ние растений, которые устойчивы к стрессам, помогает решить обо значенные выше проблемы во многих странах, страдающих от подобных факторов. И трудно представить, что какое-либо жизнеспособное реше ние данной проблемы может быть найдено при помощи генно-модифи цированных продуктов. – Господин Фоллмер, мы видим перед собой новый журнал. Что интересного найдут читатели на его страницах? – Я рад, что мы наконец смогли опуб ликовать на русском языке немец кую версию научно-популярного журнала, который издается компа нией на протяжении нескольких лет и популярен в ряде стран. В Рос сии, как и в других государствах, фермеры – члены международного сообщества, и они имеют право знать, что происходит за границей их собственной земли. Мы, как компа ния, имеющая представительства по всему миру, рады поделиться миро вым опытом с россиянами. t
1 | 10 курьер 0
0 курьер 1 | 10
тенденции
Нам необходима вторая Зеленая революция* * Отцом первой Зеленой революции Нобелевский комитет назвал американца Нормана Борлога (Norman Borlaug) за выдающийся вклад в создание высокоурожайных гибридов пшеницы и кукурузы, благодаря которым в 60-е и 70-е годы прошлого века миллионы людей в Азии и Латинской Америке были спасены от голода.
Здесь снова может заколоситься пшеница Изнуряющая засуха летом 2010 года в России не только обеспокоила мировых производителей сельскохозяйственной продукции, но и заставила обратиться к глобальным проблемам устойчивого развития биосферы. Нынешняя жатва на российских полях продемонстрировала «климатическую уязвимость» даже тех регионов, которые считались благополучными. В Волгоградской, Саратовской, Ростовской областях, в Ставропольском крае, Среднем Поволжье, на Южном Урале, где обычно намолачивали по 5–6 млн тонн зерна, ожидают всего 1,5–2 млн тонн. Обстановка критическая и требует скоординированных действий от специалистов разных направлений для повышения продуктивности культур и получения устойчивого урожая. Компания «Байер КропСайенс» отвечает на эти вызовы новыми технологиями защиты растений, внося существенный вклад во вторую Зеленую революцию.
Катастрофическая засуха: сотрудник «Байер» Марк Гольдзак на иссушенном поле. В этой части Австралии уже несколько лет практически нет дождей
тенденции
Индия: по оценкам специалистов, этот субконтинент, население которого на данный момент составляет около 1,3 млрд человек, к 2050 году займет в рейтинге самых населенных стран мира место Китая
П
ри виде иссушенной земли возникает тревожное чувство безнадежности в неравной борьбе со стихией. Если в ближайшее время в этой части Австралии не будет дождя, то спасти урожай не удастся. А ведь еще несколько лет назад на поле колосилась пшеница. Теперь почва из-за недостатка влаги напоминает песок и, как слишком многие поля в юго-восточной части Австралии, практически неплодородна. Дефицит воды – следствие изменения климата, а постоянный демо графический рост и уменьшение площади пахотной земли на душу населения – неоспоримые аргументы за вторую Зеленую революцию. Страх оказаться не в состоянии производить достаточно продовольствия – вечная тема в истории человека. Более 40 лет назад профессор биологии Пауль Эрлих полагал, что битва за пищу для всего человечества уже проиграна. В 1968 году в своей книге «Демографическая бомба» он писал, что сотни миллионов людей умрут голодной смертью, несмотря на любые экстренные программы, которые до сих пор предпринимались. Кроме того, ученый называл «фантазией» идею о том, что Индия когда-либо будет способна себя прокормить. Однако всего лишь через шесть лет после этого смелого заявления стало ясно, что ученый ошибался. В настоящее
Больше людей, меньше пахотной земли Численность населения мира динамично растет. По оценкам ученых, в 2050 году нашу планету будут населять свыше 9 млрд человек. Поскольку площадь пахотных земель ограничена, показатель пахоты на душу населения резко сократится. Согласно прогнозам ООН, в 2050 году на одного человека придется лишь около 30% от площади тех земель, что использовались в 1950 году. Поэтому первоочередная цель специалистов «Байер КропСайенс» по изучению защиты растений – это увеличение урожайности хлопка, риса, кукурузы, рапса, сои и подобных. Неотъемлемой частью этого процесса является совершенствование биотехнологии. Площадь пахотных земель в пересчете на одного человека
Численность населения
2050 г. 0,19 га
около 9,1 млрд
2000 г. 0,26 га
около 6,1 млрд
1950 г. 0,52 га
около 2,5 млрд
время Индия самостоятельно обеспечивает себя всеми основными зерновыми культурами. И в других странах прогнозируемого «катастрофического голода» тоже не случилось, исключая те случаи, когда голод был следствием военных действий.
Первая Зеленая революция Такой неожиданный поворот событий в большей мере стал заслугой профессора Нормана Борлога.
1 | 10 курьер 0
0 курьер 1 | 10
тенденции
Научные исследования: биотехнология растений позволяет определять в лаборатории участки ДНК, отвечающие за определенные признаки у растений
Cовременные методы селекции позволяют быстро создавать высокоурожайные сорта овощей с хорошими вкусовыми качествами. Франсиско Мартинес Гранеро выращивает на юге Испании томаты, устойчивые к болезням и отличающиеся высокой лежкостью
Этот американский агроном, скончавшийся в 2009 году в возрасте 95 лет, по праву считается человеком, чьи инновации, как сейчас можно сказать, в сельском хозяй стве спасли около миллиарда жизней. За свое достижение в 1970 году ученый был удостоен Нобелевской премии мира, а немного позднее – почетного звания «Отца Зеленой революции». Первая Зеленая революция – это концепция, предполагающая создание новых, высокоурожайных сортов зерновых культур, применение средств защиты растений и синтетических удобрений, а так же внедрение технологии орошения пахотных земель. Все эти методы с 60-х годов XX века чрезвычайно способствовали росту сельскохозяйственной продукции. Однако на сегодня они в значительной мере достигли своего предела и ожидать большего прироста продукции нет оснований. Наступила пора принятия необходимых мер для второй Зеленой революции, а именно внедрения современной системы защиты растений и новых решений в области классической селекции, а также биотехнологии растений как части «комплексного управления продуктивностью агроэкосистем». Иными словами, сейчас нужно принять ряд методологиче ских подходов, чтобы увеличить производство сельскохозяйственной продукции во всем мире и снизить потери урожая при хранении.
Генная инженерия на службе растений
Климатические угрозы
Один из путей повышения продуктивности – комплексная селекция с участием селекционеров и ученых смежных областей науки. Это чрезвычайно быстрый метод создания высокоурожайных сортов овощей с хорошими вкусовыми качествами. Молекулярные биологи и их коллеги изучают тысячи растений, чтобы выявить экземпляры с желаемыми характеристиками. Развитие науки позволяет осуществлять это без выращивания овощей в поле, что значительно ускоряет отбор. Для этого участки ДНК, отвечающие за лежкость томатов или их устойчивость к инфекции, изолируют из клеток существующих сортов с такими характеристиками. После того как гены идентифицированы, растения с нужными признаками используют для дальнейших экспериментов по селекции. Бл а г о д а р я т а ко м у п о д хо д у уже удалось предотвратить распространение различных вирусов томата, которые в прошлом могли полностью уничтожать урожаи. Сегодня компания Nunhems, дочернее предприятие «Байер КропСайенс», специализирующееся на семенах овощей, располагает линиями семян со встроенной в генетический код защитой от вирусов.
Основной компоне нт аг роце нозов – сельскохозяйственные к у л ь т у р ы – в е с ь м а уязвим к п о с л е д с т в и я м гл о б а л ь н о г о изменения климата. Засуха, жара, морозы и обильные осадки могут приводить к колоссальным потерям урожая. Некоторые ученые заявляют, что аридизация климата планеты носит иск лючительно техногенный характер, например, из-за выброса парниковых газов, другие убеждены, что климатические трансформации – лишь отражение цикличности природных явлений. Независимо от причин, озабоченность возможными последствиями к лиматических изменений, в том числе и в России, не становится меньше. Если в XI–XIV веках число засух, особенно в сухостепной и степной зонах России, составляло восемь лет в столетие, в XVII–XVIII веках – 17 лет, то в XX веке этот показатель значительно возрос и составил уже 30 лет. Именно поэтому «Байер КропСайенс» уделяет особое внимание устойчивости растений к стресс-факторам различной природы. Как ни парадоксально, определенную роль в решении этой проблемы может сыграть случай. Ученые обнару жили интерес ный побочный эффект у годами
тенденции
применявшегося в качестве фунгицида вещества. Они заметили, ч т о о б р а б о т а н н ы е т р и ф л о ксистробином растения зерновых к ульт ур и к ук уруз ы вне запно стали выглядеть сочнее и зеленее, чем прежде. Как оказалось, эт и р ас те н и я д е й с т в и те л ь н о лучше справлялись с дефицитом влаги, чем контрольные. Кроме того, собранный урожай зерновых отлича лся иск лючительно высоким содержанием крахмала и белка в зерне. Этот эпизод позволяет надеяться, что в будущем средства защиты растений будут обладать еще и функцией повыш е н и я ус то йч и в о с т и к ул ьт у р к абиотическим факторам внеш ней среды.
Не навредить Одна из проблем практического внедрения химического метода защит ы рас тений от вредных организмов заключается в защите о к ру ж а ю ще й с р е д ы. По это м у перед разработ чиками всегд а стоит задача снижения норм расхода пестицидов. Сегодня д ля
обработки одного га земли требуе тся вс е го - н а в с е го 5 –10 м г действующего вещества. Но как в таком случае равномерно распре дели т ь эт у чайн у ю лож к у препарата на площа ди разме ром с футбольное поле? «Байер КропСайенс» обеспечивает эт у возможность посредством специальных добавок, благодаря которым даже микроскопические объемы продукта достигают своей цели. Преимущество этих добавок, как отмечает д-р Хильмар Вульф, специалист по разработке препаративных форм, состоит в том, что они помогают активным компонентам проникать сквозь водоотталкивающую поверхность листьев и равномерно распределяться по всему растению. Однако эти вещества могут оказывать желаемый эффект только в том случае, если сорняки, например, не проявляют по отношению к ним устойчивости. Для изучения генетического материала растений на предмет возникновения устойчивости биохимики пользуются передовыми методами молекулярной биологии.
Мать-природа – генный инженер Ключевую роль во второй Зеленой революции должна также сыграть генная инженерия, предоставля ющая за достаточно короткое время устойчивые пути увеличения продовольственных ресурсов. Вместе с тем ученый считает для себя этической нормой ответственное применение этой технологии для сохранения биосферного равновесия. Это заявление совпадает и с мнением Нобелевского лауреата Нормана Борлога: «Я считаю, что споры по поводу Зеленой генной инженерии – это споры, которые ведутся богатыми в ущерб бедным. Мать-природа тоже генный инженер». Становится очевидным, что без современных научных подходов обеспечить мир продовольствием вряд ли будет возможно. Полагаем, что разумное сочетание необходимого производства сельхозпродукции и охраны окружающей среды позволит решить эту проблему в пользу всего человечества. t
Ингольф Цера (Ingolf Zera)
1 | 10 курьер 0
10 10 курьер курьер 11 | 10
инновации
Увеличить урожайность и сохранить продукцию с помощью инноваций
Сельское хозяйство будущего Рост населения, сокращение сельскохозяйственных площадей, изменение климата и меняющиеся пищевые привычки населения индустриальных стран – чтобы адекватно реагировать на все эти вызовы, нам необходимо по-новому подойти к продуктивности сельского хозяйства. Инновационные решения, предлагаемые компанией «Байер КропСайенс», уже сегодня помогают фермерам и производителям продуктов питания по всему миру отвечать требованиям будущего.
инновации
Бобы выдерживают в растворе действующего вещества, подготавливая их к проведению испытаний
растений, высококачественные семена и биология растений.
Инновационные действующие вещества
С
ельское хозяйство стоит перед лицом непростой задачи: продуктов питания в ближайшие 30 лет должно быть произведено больше, чем было собрано в совокупности за предшествующие 10 000 лет. Согласно данным последнего отчета Продовольственной и сельскохозяйственной организации при ООН (ФАО), уже сейчас от недоедания страдают более миллиарда человек, а численность населения продолжает расти. Кроме того, динамика мировых рыночных цен на сельскохозяйственные товары становится все более привязанной к сырьевым материалам, валюте и финансовым рынкам. Это значит, что фермерам требуется не только проявлять все большую находчивость при продаже своей продук-
ции, но также искать новые средства защиты выращиваемых культур и повышения их продуктивности. Ученые из «Байер КропСайенс» предлагают инновационные решения для сельского хозяйства будущего. Они стараются помочь фермерам во всем мире удовлетворять постоянно растущий спрос на доступные высококачественные продукты питания и корма, растительные волокна и биотопливо. Располагая огромным бюджетом на исследования и разработки (около 650 млн евро в год) и усилиями 3859 ученых, «Байер» входит в число ведущих мировых инновационных компаний в сельскохозяйственном секторе. Наша стратегия опирается на три основных направления: химическая защита
У команды разработчиков средств защиты растений уже имеется ряд перспективных идей. Один из наиболее свежих примеров – новое дей ствующее вещество биксафен – инновационный фунгицид для зерновых, который особенно эффективен против септориоза и бурой ржавчины и, кроме того, способен повышать урожайность. Выведение препаратов на основе биксафена на рынок в различных странах запланировано на 2010 и 2011 годы (в Белоруссии – в 2011-м году, в России – в 2013-м). В это же время на рынке появятся еще два фунгицида: изотианил для защиты риса и флуопирам, принадлежащий к новому классу химических веществ – пиридинилэтилбензамидам. «Флуопирам – фунгицид, облада ющий высокой эффективностью против серой гнили и мучнистой росы», – поясняет д-р Хейко Рик, руководитель проекта «Байер КропСайенс» в Монхайме. Однако это вещество также эффективно в отношении других грибных заболеваний, таких как склеротиниоз и монилиоз, способных приводить к существенным экономическим потерям. «Его способность улучшать лежкость и увеличивать срок хранения собранной продукции является еще одним преимуществом, особенно полезным для поставщиков продуктов питания и, безусловно, в конечном счете – для потребителей», – отмечает Х. Рик. Этот препарат подходит для применения более чем на 70 культурах по всему миру, в том числе на винных и столовых сортах винограда, овощах, семечковых и косточковых плодовых культурах, а также на полевых культурах. Помимо флуопирама в завершающей стадии разработки находятся еще несколько кандидатов. Один из
1 | 10 курьер 11
12 курьер 1 | 10
инновации
Специалист по маркетингу д-р Альберт Витценбергер (справа) и ученый д-р Дирк Эббингхаус весьма удовлетворены результатами исследований. Обработанные трифлоксистробином растения выглядят хорошо
которых – Bacillus firmus – «агент» биологической борьбы с вредителями, который защищает корни растений от поражения нематодами. Такой же новинкой является инсектицид Мовенто, который уже зареги стрирован в ряде стран. Совершенно новый механизм действия этого препарата помогает бороться с такими вредителями, как тли и белокрылки. Мовенто в некотором роде оказывает двойной эффект за счет своего распространения по проводящей системе растений в обоих направлениях: действующее вещество спиротетрамат распределяется как по ксилеме, так и по флоэме, достигая всех тканей растения. Сосущие насекомые, например тли, прокалывая флоэму – канал, по которому в растении осуществляется транспорт питательных веществ, – поглощают активную субстанцию. Поэтому спиротетрамат способен бороться даже с теми вредителями, которые располагаются в труднодоступных для обработки местах, например в корнях или в сердцевинных листьях салата и кочанной капусты. Если препарат используется в соответствии с рекомендациями, пчелы и другие полезные насекомые не подвергаются риску. Ученые «Байер КропСайенс» также работают над инновациями в области семян: это сфера, в которой компания продолжает расширять свою исследовательскую деятельность, в частности – путем сотрудниче ства с ведущими международными научными группами. Так, мы заключили договор о всестороннем дол-
Расшифровка генома рапса
Изучение распределения действующего вещества на листьях зерновых
госрочном сотрудничестве с одним из наиболее значительных научноисследовательских институтов мира – Научно-промышленной исследовательской организацией Авст ралийского содружества (CSIRO), штаб-квартира которой располагается в Канберре, Австралия. Одна из совместных целей партнерства – разработка новых сортов пшеницы. Эта культура является преобладающей среди всех зерновых, и на ее долю приходится около 25% площадей, занятых под сельскохозяйственные культуры в мире. Основной упор будет делаться на создание культур, которые способны давать наиболее высокие урожаи, обладают повышенной устойчивостью к внешним воздействиям и быстро усваивают питательные вещества. На подходе ряд перспективных новых решений по выращиванию пшеницы – первое из них может быть представлено на мировом рынке в 2015 году.
Чтобы удовлетворять будущую потребность в продовольствии, крайне необходимо повысить продуктивность сельскохозяйственных культур. Согласно оценкам профессора Матина Каима из Института международной экономики и развития села при Геттингенском университете, к 2050 году производство продуктов питания придется практически удвоить. Для этого необходимо в дополнение к традиционным методам вводить новые технологии, такие как генная инженерия. Ученые «Байер КропСайенс» также пользуются преимуществами методов и возможностей, предоставляемых современной биотехнологией. Например, совместно с другими научными институтами компанией впервые был полностью расшифрован геном рапса. Это обеспечило понимание прежде скрытого генетического кода рапса – второй после сои важнейшей масличной культуры, доля которой в мировом производстве растительного масла составляет 15%. Ученые уже сегодня оптимизируют биопотенциал зерновых культур с помощью биотехнологических методов. Например, делают растения более устойчивыми к воздействию так называемых абиотических факторов, к которым относятся длительные периоды засухи, затопления или экстремальные колебания температуры. Это важно, поскольку ответная реакция растения на стресс отнимает огромное количество энергии, которая при других обстоятельствах могла
инновации
бы использоваться для необходимых физиологических процессов, таких как рост и фотосинтез. Ученые в Центре инноваций «Байер КропСайенс» в области молекулярной биологии растений в бельгийском Генте разрабатывают новейшие методы, чтобы ограничить такую энергопотерю. При этом они следуют двум стратегиям: во-первых, пытаясь увеличить урожайность, вводят полезные гены, которые повысят способность опытных растений справляться с такими стрессами, как экстремальная засуха или затопление. Во-вторых, они выключают отдельные гены, которые в нормальных растениях вызывали бы чрезмерную реакцию на стресс, что, вероятнее всего, привело бы к падению урожайности. На самом деле исследователи не стремятся к достижению максимальной урожайности. Им важно добиться правильного сочетания различных благоприятных характеристик. «Мы хотим наделить растения способностью давать стабильные, высокие урожаи при изменчивых условиях окружающей среды», – сообщает Михаэль Метцлафф, молекулярный биолог.
Повышенная устойчивость к абиотическому стрессу И такая устойчивость насущно необходима, поскольку «абиотические факторы стресса могут приводить к значительным потерям урожая, иногда до 80%», – отмечает д-р Дирк Эббингхаус, который занимается исследованиями в области защиты растений. Вот почему ученые, занимающиеся дополнительными полезными свойствами традиционных средств защиты растений, обнаружили, что действующее вещество имидаклоприд (открытое компанией «Байер») делает растения более устойчивыми. Интенсивность роста растений, обработанных инсектицидами на основе имидаклоприда (действующее веще ство, входящее в состав препарата Конфидор) в рамках полевых испытаний, была значительно выше, чем на контрольных вариантах. «Также удивляет тот факт, что растения, обработанные имидаклопридом, в значительно большем объеме продуцируют защитные белки, способные предо
Противомоскитная сетка защищает от малярии: лучше предупредить, чем лечить
Наука в борьбе с тропическими болезнями Компания «Байер КропСайенс» занимается инновационной деятельно стью не только в области сельского хозяйств, но и в здравоохранении. Так, она активно участвует в борьбе с малярией – опаснейшим тро пическим заболеванием. Ежегодно свыше 880 000 человек погибают от паразитарной инфекции, переносчиками которой являются малярий ные комары. Важнейший способ защиты – тонкая противомоскитная сетка. Ученые «Байер КропСайенс» открыли способ внедрять в полипро пиленовые волокна таких сеток инсектицидное действующее вещество дельтаметрин. Тем самым они обеспечивают людей, живущих в тропи ческих зонах, эффективной и более длительной защитой от комаров.
хранять их от грибных патогенных микроорганизмов. В сущности это означает, что имидаклоприд не только проявляет свои проверенные инсектицидные качества, но также играет еще одну вспомогательную роль в защите растения против грибной инфекции и стресса», – поясняет д-р Вольфганг Тилерт, агроном и ученый. Сходные результаты показал трифлоксистробин – испытанный фунгицид группы стробилуринов, который уже несколько лет используется для защиты зерновых, овощных и фруктовых культур против вредоносных грибных инфекций. Полевые испытания однозначно демонстрируют, что культуры, обработанные стробилуринами, дают более высокие урожаи по сравнению с теми, которые обрабатывались фунгицидами других классов. Ученые также обнаружили, что после обработки стробилуринами в зерновых культурах вырабатывается больше крахмала и белка. Причина этого в следующем: стробилурины стимулируют не только эффективность фотосинтеза и тем самым про-
дукцию крахмала, но и ассимиляцию азота, чем обеспечивается основа для синтеза белка. Растения пшеницы, обработанные этим соединением, способны использовать находящийся в почве азот особенно эффективно. Д-р Рюдигер Шайтца, член правления «Байер КропСайенс», отвечающий за управление портфелем активов, считает инновационные средства защиты растений важнейшим компонентом продуктивного и конкурентоспособного сельского хозяйства. «Это необходимое условие для того, чтобы обеспечить потребителей высококачественными, здоровыми и безопасными продуктами питания по разумным ценам и рационально использовать земельные ресурсы». Применяя современные технологии в сочетании с классической химией и биологией, ученые «Байер КропСайенс» предлагают инновационные решения. Это означает, что фермеры по всему миру будут обеспечены надежными средствами для получения высоких урожаев и сохранения выращенной продукции – сейчас и в далеком будущем. t
1 | 10 курьер 13
14 курьер 1 | 10
инновации
Поверхность картофельного листа в очень сильном увеличении. Тонкие волоски, кристаллы воска, водоотталкивающие пленки и т. д. – все это препятствует проникновению действующих веществ в растения. Чтобы помочь активным субстанциям преодолеть эти преграды, требуются инновационные решения
Инновации
Инновационные технологии формуляций
Эффективные проводники в ткани растений Действующие вещества являются основной, но не единственной составляющей химических средств защиты растений. Для того чтобы максимально использовать их потенциал, приходится добавлять различные вспомогательные компоненты.
У
кукурузы, ячменя и пшеницы много врагов: сорняки конкурируют с ними за питательные вещества, фитопатогены проникают в ткани растений, а насекомые-вредители поражают их корни, листья и плоды. Для адекватного подавления этих врагов состав средств защиты должен быть подобран так, чтобы они смогли выполнить свое предназначение. Одного эффективного действующего вещества в них мало. Как звезде футбола для успеха требуется поддержка всей команды, так и действующему веществу необходима помощь нескольких компонентов. Без правильно подобранного состава даже лучшие действующие вещества ничего не стоят. Действующие вещества, которые поступают на поверхность растения заключенными в мельчайшие капли распыленного раствора, должны прежде всего достигать мишени – фактического места действия. На их пути встречаются препятствия. Например, поверхность многих листьев покрыта тонкими волосками или микроскопическими кристаллами воска, что приводит к скольжению
и скатыванию с них большинства жидкостей. Чтобы помочь действующим веществам выполнить свою миссию, исследователи изобретают различные стратегии. Активная субстанция, применяемая для уничтожения клещей или прорастающих грибных спор, должна действовать на поверхности листа. А если же целью является подавление сосущих насекомых (например, тлей, которые внедряются в ткани растения), то действующему веществу требуется проникнуть внутрь растения и распределиться в его соке. Вот почему химическая «упаковка» молекулы настолько важна. Ученые смешивают активный ингредиент с целым рядом других молекул, которые смягчают удар при столкновении капель распыленного раствора с поверхностью растения или уменьшают их поверхностное натяжение. Это является гарантией того, что капля не только останется на поверхности листа, но и тонким слоем покроет его максимально возможную площадь, чтобы дейст вующее вещество смогло быстро проникнуть внутрь листа. Специалисты по разработке формуляций должны быть в курсе тенденций, химических особенностей и технологии применения различных
действующих веществ. Молекулы становятся все крупнее и обладают более низкой растворимостью, поэтому их труднее «протолкнуть» внутрь растения. Тенденция в технологии распыления направлена в сторону укрупнения капель, поскольку более мелкие частицы чаще подвержены сносу, что влечет за собой уменьшение площади покрытия. Попадание меньшего количества капель крупного размера означает, что действующее вещество распределится по поверхности листа более неравномерно, чем при распылении большего числа капель меньшего размера. Поэтому ученые для каждой ситуации должны разрабатывать отдельное решение. Хорошо подобранная формуляция вспомогательных средств наряду с действующим веществом включает в себя массу различных молекул. Например, поверхностно активные вещества (ПАВы) обеспечивают быст рую гомогенизацию рабочего раст вора в резервуаре опрыскивателя. А для образования в воде распыляемого раствора мельчайших капель эмульсии требуются так называемые эмульгаторы. Другие вещества используются для увеличения срока годности смеси, предупреждая ее слеживаемость, что впоследствии препятствует закупориванию сопла
1 | 10 курьер 15
16 курьер 1 | 10
инновации
распылителя. Затем следует упомянуть так называемые адъюванты, которые добавляют для того, чтобы активным ингредиентам было легче достигать своей цели. Только при правильном сочетании различных добавок препарат сможет в полной мере проявить свой потенциал. «Биодоступность активных компонентов как на растении, так и внутри него является наиболее важным фактором, лежащим в основе их эффективности. Этот фактор определяет, насколько быстро действующее вещество становится доступным или подвергается повторному всасыванию», – поясняет д-р Рольф Понтцен, заведующий лабораторией в отделе разработки формуляций.
Проникнуть внутрь – и успех обеспечен «Современные химические средства защиты обычно основаны на высокоактивных молекулах со сложными структурами, синтез которых является затруднительным и по этой причине очень дорогостоящим», – продолжает Р. Понтцен. Если поставить перед собой цель обработать как можно больше растений, используя как можно меньший объем дей ствующего вещества, то теоретически 5–10 г той или иной субстанции должно быть достаточно, чтобы покрыть самой тонкой пленкой, которую можно себе только представить,
все листья на поле площадью 5 га. Активность современных химиче ских соединений настолько высока, что столь тонкая пленка на самом деле оказалась бы действенной. Но как только поверхность поля оказывается успешно покрытой, возникает преграда – наружный клеточный слой листа, эпидермис, защищенный тончайшей водоотталкивающей оболочкой – кутикулой. Толщина кутикулы может быть всего около одного микрона, однако она очень эффективно защищает растение от избыточной потери влаги в результате эвапотранспирации с листовой поверхности. У многих видов растений эпидермис также покрыт мельчайшими кристаллами воска, что представляет собой серьезную преграду для проникновения агрохимических средств. Преодоление этих препятствий является существенной проблемой. Рассмотрим пример гербицида Лаудис OD (Oil Dispersion, масляная дисперсия). Для того чтобы добиться от препарата максимальной эффективности, необходимы оптимальное покрытие поверхности растения и быстрое проникновение вещества в ткани. В данном случае усовершен ствованная формуляция, содержащая действующее вещество тембо трион, обеспечивает равномерное распределение рабочего раствора между кристаллами воска, благодаря чему достигается оптималь-
ный контакт с поверхностью листа. Затем другие компоненты препарата облегчают проникновение внутрь листа. В результате этого более 90% действующего вещества успешно поступает в растение в течение первых суток. Далее гербицид подавляет в листьях сорняков ряд жизненно важных ферментов, которые защищают растение от ультрафиолета, в результате чего останавливается процесс фотосинтеза и в конечном счете сорняк гибнет. Системные гербициды могут проявить свой потенциал в полной мере только при условии их транспорта в оба направления по сосудистой системе сорного растения, то есть по ксилеме и флоэме. На самом деле они способны таким же образом воздействовать и на культурные растения, если те не защищены специальными веществами, называемыми антидотами. Антидоты также добавляются в пестицид и, действуя избирательно, обеспечивают культурному растению способность быстро разрушать действующее вещество гербицида в процессе метаболизма. Таким образом, уничтожению подвергаются только вредные растения.
Поиск лазейки в природном барьере Для изучения обработанных листьев в распоряжении ученых есть полезный инструмент – сканирующий электрон-
Не потерять ни капли Средства защиты растений чаще всего вносятся в виде водных растворов. Когда мельчайшие капли попадают на водоотталкивающую поверхность листа масличного рапса, они просто скатываются вниз (верхний ряд изображений) и, следовательно, не достигают заданной цели, т. е. места своего действия внутри растения. Для того чтобы капля распыленного раствора действительно оставалась на поверхности растения, ученые компа нии «Байер» вводят в препарат специальные вещества, которые смягчают удар или уменьшают поверхностное натяжение капли. Тем самым обеспечиваются прочная адгезия капли к листу (нижний ряд изображений) и ра спределение капли на обширном участке. Благодаря этому действующее вещество может быстро проникать в растение и затем распространяться во все его части. Чем эффективнее протекают эти процессы, тем мень шее количество продукта требуется фермерам для обработки посевов.
Исследование: Bayer research, 20, 2008
Инновации
Специалисты по разработке новых формуляций д-р Рольф Понтцен (слева) и д-р Хильмар Вульф пытаются найти добавки, способные вести современные средства защиты растений к цели, другими словами, помогать им достигать места своего действия
ный микроскоп. Он дает возможность взглянуть, как ведут себя вещества при распылении рабочего раствора на растение, что представляет собой тонкая пленка, покрывающая поверхность листа, и каким образом частицы действующего вещества и добавок контактируют друг с другом. В некоторых случаях специальные добавки облегчают проникновение действующего вещества внутрь, размягчая кутикулу. В других ситуациях они фактически подавляют проникновение, вызывая кристаллизацию дей ствующего вещества. Любой из этих эффектов в зависимости от обстоятельств может иметь решающее значение. Если препарат предназначается для предупреждения проникновения прорастающих спор, он должен быть способен к продолжительному действию на поверхности растения. По этой причине в некоторых фунгицидных смесях содержится по две активных субстанции. «Для этих фунгицидов крайне важно, чтобы условия были одинаково благоприятными для обоих действующих веществ: для одного, которому нужно попасть внутрь растения, и для другого, которое остается после распыления раствора на поверх ности листа», – отмечает специалист по защите растений. Это означает, что грибные патогены внутри листа подавляются и, кроме того, все растение покрывается пленкой для защиты от повторных заражений. Адъюванты применяются для того, чтобы действующие вещества как бы «застревали» на поверхности листа, лишь постепенно поступая равномерными дозами в течение нескольких суток внутрь растения. Ученые «Байер КропСайенс», занимающиеся разработкой формуляций, смогли найти разнообразные способы преодолеть природный барьер. t
Тончайшая защита Некоторым средствам защиты растений требуется специальный состав, способствующий их проникновению внутрь листа, посколь ку эпидермис – самый наружный слой клеток – покрыт кутикулой, тончайшей водоотталкивающей пленкой. Эта пленка обычно имеет толщину не более одного микрона и предупреждает избыточ ную потерю влаги в результате испарения с поверхности листьев. Однако кутикула представляет для препаратов барьер, который им чрезвычайно сложно преодолевать. Ученые «Байер КропСайенс» создают специальные препаративные формы, которые помогают действующему веществу быстро и эффективно проникать внутрь листьев. Они ловко капсулируют действующие вещества так, что те могут оставаться на поверхности кутикулы более продолжи тельное время и, следовательно, постепенно высвобождаться на поверхности листа. На изображении, которое было получено с помо щью сканирующего электронного микроскопа, показано распреде ление распыленного раствора, содержащего действующее вещество тиаклоприд, на поверхности листа ячменя. Край области распределения распыленного раствора Клетка эпидермиса, покрытая слоем кри сталлического воска Устьице Кристаллы тиаклоприда, покрытые масляной пленкой 0,02 mm
Кутикула
Губчатая ткань
1 | 10 курьер 17
18 курьер 1 | 10
инновации в россии
Поражение фузариозом колоса у озимой пшеницы можно наблюдать с фазы цветения
Инновационные агротехнологии для повышения качества жизни человека
Фузариоз колоса – подчинить или подчиниться Повышение нашего качества жизни напрямую связано с инновациями в сельском хозяйстве, ведь прежде чем пища попадет на стол, ее нужно вырастить на полях и фермах. Вбирая в себя энергию солнца и мощь земли, растения обеспечивают организм необходимыми питательными веществами. Но что делать, если урожай заражен? Например, микотоксинами? Уничтожить собственный труд, лишив и себя, и других продовольствия? Использовать зараженное зерно на корм скоту? Невозможно: здоровье животных пострадает, это повлечет большие финансовые затраты на оздоровление, не говоря уже о безопасности животноводческой продукции. Следовательно, надо изыскать способ защиты зерна еще на поле, на стадии колоса! Задача не из легких, но решение может быть найдено.
инновации в россии
П
роблема фитотоксинов, продуктов жизнедеятельности болезнетворных организмов, сегодня стоит очень остро, хотя ее история насчитывает тысячелетия. Отравление человека и животных токсинами представителя плесневых грибов – спорыньи (Claviceps purpurea (Fr.) Tul.) – эрготизм упоминается еще в Библии. Микотоксины были одной из причин возникновения болезней в средневековой Европе и колониальной Америке. Грибы рода Fusarium – возбудители фузариоза колоса – относятся к одним из самых опасных для человека, поскольку даже в незначительно пораженном зерне образуются высокотоксичные, обладающие канцерогенными свойствами микотоксины. Источником инфекции являются как зараженный семенной материал, так и перезимовавший мицелий, плодовые тела и споры патогенов на пожнивных остатках зерновых культур, травах. После того как разносимые ветром споры Fusarium попадают на колосья, в течение нескольких дней при повышенной влажности и температуре 25–30 °С может произойти заражение и симптомы фузари-
оза колоса станут очевидными. На последующих стадиях созревания урожая и его переработки вплоть до получения готового продукта продуценты продолжают свое развитие, повышая содержание токсичных для человека и животных веществ и увеличивая риск отравления. Особую опасность в силу токсических свойств и повсеместного распространения представляют трихотеценовые токсины, такие как дезоксиниваленол (ДОН), ниваленол, Т-2 токсин, НТ-2, диацетоксисцирпинол (ДАС), зеараленон, монилиформин, фумонизины и другие. Содержание микотоксинов в продукции во многих странах мира регламентируется. Согласно санитарноэпидемиологическим правилам и нормативам, действующим в РФ, для зерна пшеницы и ячменя продовольственного назначения установлены максимально допустимые уровни (МДУ) содержания дезоксиниваленола – 0,7 мг/кг и зеараленона – 1 мг/ кг зерна. Потери урожая при сильном пора жении фузариозом колоса могут достигать 20–50%, при этом каче ство зерна полностью теряется
1 | 10 курьер 19
Микотоксины – глобальный вызов? Проблема развития фузариоза колоса зерновых культур наиболее остра для стран Европы, Канады, США, Авст ралии, Китая, Южной Кореи, ЮАР, поскольку может в значительной мере повлиять на продовольственную безопасность стран. В разные годы XX века с различной периодичностью отмечались вспышки развития фузариоза, например, в Китае за последние 30 лет вспышки фузариоза колоса возникали восемь раз. «Заражение продуктов питания и кормов микотоксинами – общемировая проблема. Только в Северной Америке экономический ущерб, обусловленный действием грибов из рода Fusarium, оценивается в миллиард долларов США», – подтверждает доктор Изольде Хойзер-Хан, специалист по фунгицидам компании «Байер КропСайенс». По оценкам FAO (Food and Agriculture Organization – Продовольственная и сельскохозяй ственная организация ООН), до четверти всего продовольствия в мире содержит микотоксины. Ежегодно
Благоприятные погодные условия в период цветения (теплая и влажная погода) способствуют быстрому развитию грибов р. Fusarium, которые мгновенно рас пространяются по чешуям и другим частям колоса
20 курьер 1 | 10
инновации в россии
Микотоксикоз у птиц
ОТА – деоксиниваленол ЗЕА – зеарапенон Афла В – афлатоксин В1 Т-2 – токсин
ЗЕА. ДОН. Т-2, ДАС
ОТА
– Снижена выживаемость птенцов – Снижена яйценоскость – Киста яичника – Потеря эмбрионов – Задержка в половом созревании
– Удар по почкам – Избыточное потребение воды (постоянная жажда)
Яйцо Афла В, ОТА, Т-2, ДОН, ДАС, ЗЕА – Токсины в яйцах – Низкое качество скорлупы – Вкрапления крови и плоти – Кремоподобный желток
в негодность приходит около миллиона тонн продукции, что приносит колоссальный экономический ущерб. В России количество зерна, зараженного микотоксинами, за последние годы увеличилось в десятки раз. В сложившейся эпифитотийной ситуации, пик которой пришелся на 1993 год, грибами рода Fusarium было поражено более 80% пшеницы Северного Кавказа. От 25 до 80% объемов зараженного зерна содержали дезоксиваленол в концент рации, превышающей ПДК, что привело к выбраковке 4 млн тонн зерна из государственных запасов. Над страной нависла реальная угроза заражения зерна и пастбищных растений фузариотоксинами, оказывающими помимо острого токсического еще и сильнейшее нейротропное воздействие. Наиболее высокая зараженность зерна уже в начале XXI столетия отмечалась в Центральном регионе РФ (Рязанская, Брянская, Орловская и Московская области); в Центральном Черноземье (Воронежская область) и повсеместно в Северо-Западном регионе. В текущем сезоне в 15 районах Ставропольского края была отмечена высокая зараженность посевов озимой пшеницы фузариозом колоса, что объясняется сложившимися климатическими условиями в конце вегетации (теплая и влажная погода). В Краснодарском крае и Ростовской области этот показатель был ниже из-за более благоприятных погодных условий в период созревания и уборки урожая.
НТ-2 – токсин НИВ – ниваленол ДАС – диацетоксискрипенол ОТА – охратоксин А Т-2, НТ-2, НИВ, ДАС, ДОН, Афла В1 – Повреждение пищевода – Воспаление слизистой гортани Т-2, ДОН – Язвы гортани – Отказ от еды – Потеря аппетита Афла В, ОТА, Т-2, ДОН, ДАС, НИВ – Жировой гепатит – Подавление иммунитета – Сбитое перо – Нарушение перьеобразования
По данным информационной системы потребителей Баварии, примерно в 20% урожая зерна на территории Евросоюза присутствуют микотоксины. «Значительная часть посевов в Европе подвержена заражению Fusarium. В 1999 и 2000 годах наблюдался всплеск развития болезней», – отмечает доктор Фридрих Керц-Мюлендик, руководитель группы фунгицидов на зерновых культурах компании «Байер КропСайенс», эксперт по микотоксинам. Такого рода эпифитотии случаются каждые четыре-пять лет на фоне плохих погодных условий для зерновых культур во время цветения растений и идеальных для развития Fusarium.
Инновации на защите колоса от фузариоза Основным агротехническим приемом борьбы с фузариозом колоса считается выращивание устойчивых сортов. Химический способ – применение фунгицидов на основе протио коназола, который, как показывают исследования и практика, существенно снижает содержание дезоксиниваленола в зерне. По данным специалистов США, наиболее высокой эффективностью в подавлении фузариоза обладают двухкомпонентные препараты, содержащие тебуконазол и протиоконазол. К ним относится и разработанный учеными компании «Байер КропСайенс» фунгицид Прозаро, сочетающий профилактический и лечебный эффекты в подавлении
болезней вегетативных и генеративных органов озимых и яровых зерновых культур и рапса. Прозаро можно рассматривать как своевременную альтернативу стробилуринсодержащим препаратам для защиты зерновых культур и рапса от листостебельных болезней. Протио коназол и тебуконазол, входящие в состав препарата, обладают разной скоростью перемещения внутри растения по ксилеме и ингибируют биосинтез стеролов, что приводит к нарушению целостности клеточных стенок патогенов. Наличие двух активных компонентов и градиента скорости их проникновения создает не просто двухфазное, но и удвоенное воздействие. Медленнее проникая и накапливаясь в растении, протиоконазол обеспечивает продолжительное действие препарата, тогда как тебуконазол отвечает за быстрое проявление фунгицидного эффекта. Благодаря фазности распространения действующих веществ и защите листа от инфицирования с двух сторон предотвращается как проникновение патогена в растение (если обработка предшествовала появлению болезни), так и создается препятствие развитию инфекции в тканях (если заражение растений уже состоялось). Таким образом, куративный эффект Прозаро является следствием поглощения действующих веществ фунгицида фитопатогенными грибами, что приводит к их гибели и подавлению репродукции патогена. Защитный эффект препарата проявляется за счет предотвращения проникновения возбудителей болезней в здоровые растительные ткани. Это способ ствует стимулированию фотосинтетических процессов у подвергшихся обработке растений и повышению их устойчивости к перезимовке в случае осенних обработок. Такая избирательность и точки приложения дей ствия препарата возможны только на основе высоких технологий. Обработка посевов Прозаро – элемент комплексного подхода для защиты от фузариоза и один из наиболее эффективных приемов, способствующих снижению содержания дезоксиниваленола в зерне. Оба свойства фунгицида (контроль фузариоза и содержания микотоксинов) предотвращают снижение как величины урожая, так и его качества. t
Лилия Ульяненко, Николай Комков
инновации в россии
В России зарегистрирован инновационный послевсходовый гербицид
МАЙСТЕРская инноваций «Байер КропСайенс»
«Царица полей» – кукуруза – в новом веке переживает свое второе рождение в России. Современные технологии сельского хозяйства позволяют обеспечить ей комфортные условия для роста. Однако работа по созданию новых сортов и гибридов может оказаться менее эффективной, если не решать проблему сорняков. Стратегия выбора химических средств защиты имеет порой решающее значение. Без инновационных гербицидов здесь просто не обойтись.
1 | 10 курьер 21
22 курьер 1 | 10
инновации в россии
Д
остижения в селек ции растений позволяют существенно изменить ареал обитания тех видов, которые не смогли бы существовать в несвойственных им климатических условиях. Это относится и к кукурузе, зона выращивания которой значи тельно продвинулась на север, откры вая широкие возможности теплолю бивому растению. Интерес к кукурузе в России обусловлен несколькими факторами, к которым относится про грамма правительства РФ по развитию АПК. Спрос на животноводческую про дукцию стимулирует развитие кормо вой базы, совершенствование которой невозможно без увеличения производ ства кукурузы. Если обратиться к успеш ному опыту немецких животноводов, то можно отметить, что в Германии с 90-х годов прошлого столетия сокра тились посевные площади бобовых трав и злаково-бобовых травосмесей. Их место заняла кукуруза. Хорошая отзывчивость культуры на факторы интенсификации (удобрения, средства защиты), возможность консервирова ния путем силосования и высокая кор мовая ценность кукурузного силоса позволили ей вытеснить из севооборота европейских стран другие ранее попу лярные кормовые культуры. Вектор развития зерновой технологии также
задан и в России. При этом увеличива ются площади сева зерна, несколько опережая посевные площади традици онной для нас силосной кукурузы.
Инновационный Майстер станет лидером? Риск недобора урожая в интенсивных технологиях возделывания культуры во многом определяется эффективно стью борьбы с засоренностью посевов, поскольку кукуруза почти на порядок сильнее, чем озимая пшеница, и втрое больше, чем подсолнечник, угнетается сорняками. Это обусловлено биологи ческими особенностями ее развития: замедленными темпами роста и накоп ления биомассы в начале вегетации наряду с повышенной потребностью в солнечной энергии. Высокая отзывчи вость кукурузы на минеральное питание и необходимость дополнительного вне сения макро- и микроэлементов в свою очередь тоже способствуют росту сорняков и усилению их конкуренции с культурой. Эффективность агротехнических приемов борьбы с сорняками ограни чена. Наиболее действенный способ – химический, с помощью гербицидов. Рейтинг препаратов почвенного дей ствия определяется их способностью предотвращать появление из семян однодольных сорняков и некоторых двудольных, которые затем можно уничтожить, применив препараты на основе сульфонилмочевины. Однако достигнутая таким образом чистота
посевов способна отрицательно ска заться на продуктивности: слишком велик пестицидный стресс на культур ные растения в течение одного-полу тора месяцев. Конечно, было бы идеально унич тожить все основные сорняки за одну химическую прополку, но применение существующих гербицидов и их бако вых смесей не всегда гарантирует высокую биологическую эффектив ность, а также обладает рядом ограни чений, например по срокам примене ния. Так, смеси с дикамбой рекоменду ется применять до образования пятого листа кукурузы. К тому же надо учиты вать, что к моменту обработки не все сорняки могут прорасти и появление их новой волны уменьшит ожидаемый эффект. Подчас в погоне за чистотой посевов и минимальными затратами Посев кукурузы, обработанный Майстером, остается чистым до конца вегетации
Для производства гербицида Майстер проделана кропотливая работа по синтезу, скринингу действующих веществ и их агрегатного состояния, совместимости компонентов и их биологической активности и многое другое, то есть использовано широкое досье научных достижений специалистов-химиков компании «Байер КропСайенс»
инновации в россии
Активные вещества препарата, перемещаясь по всему сорному растению с восходящим и нисходящим токами питательных веществ, накапливаются в точках роста, включая «спящие» почки, при этом поражается фермент ацетолактатсинтетаза, что вызывает прекращение деления клеток в меристемных тканях
на гектар многие агрономы забывают о главной задаче – получении высокого урожая кукурузы. Поэтому просто необходим был прорыв – создание универсального продукта, отвечающего потребностям современного производства. Инно вации компании «Байер КропСайенс» во многом сопряжены с интересами хозяйственников: чтобы эффектив ность была высокой, регламенты при менения – удобными, а хозяйственная выгода – значимой. В 2010 году компания зарегист рировала в России инновационный послевсходовый гербицид с универ сальными свойствами – Майстер. Это трехкомпонентный препарат, содер жащий в своем составе два действу ющих вещества (форамсульфурон – 300 г/ кг и йодосульфурон – 10 г/кг) и антидот (изоксадифен-этил – 300 г/кг). По своему химическому составу гер бицид относится к группе сульфо нилмочевин. Он обладает системным действием, благодаря чему можно контролировать трудноискоренимые корнеотпрысковые сорняки.
«Байер КропСайенс» впервые в мире применил технологию встро енного антидота для гербицида на кукурузе. Благодаря антидоту повы шается селективность препарата к культуре, усиливается активность ферментов деградации и ускоряется распад действующих веществ в тка нях культурного растения. Чем мягче действует гербицид на культуру, осо бенно в наиболее чувствительные фазы развития, тем выше реализа ция потенциала урожайности. Кроме этого, антидот позволяет расширить сроки применения гербицида до фазы восьми-десяти листьев без ущерба для культуры. Майстер необходимо применять только совместно с адьювантом БиоПауэр, который облегчает смачи вание поверхности сорных растений (в особенности злаковых) и способ ствует усилению проникновения действующих веществ гербицида. Существует несколько отличи тельных характеристик препарата Майстер, которые говорят о нем как об инновационном продукте. 1. Высокая селективность по отно шению к обрабатываемой культуре, благодаря чему возможно получать до 10 ц зерна с 1 га посевов в срав нении со стандартами, принятыми в хозяйствах, например Краснодар ского края. 2. Широкий спектр гербицидного действия против различных видов однодольных и трудноискоренимых двудольных сорняков (амброзии,
пырея ползучего, канатника, бодяка, осотов и др.). 3. Гибкий регламент применения (можно обрабатывать в фазы двух–семи листьев культуры). Майстер быстро снимает конкуренцию сорняков за ресурсы (питательные вещества, влага, солнечная энергия). Сорняки прекра щают рост в течение одного-двух часов после применения гербицида, видимые признаки угнетения обычно появля ются на четвертый день. Особое значение имеет безопас ность использования гербицидов для последующих культур севооборота, в том числе озимых зерновых, в зави симости от типа и состава почвы, при родно-климатических условий. Майстер – экологически ориен тированный продукт, отвечающий современным требованиям технологий защиты кукурузы при ее выращивании на зеленую массу, зерно или силос.
Майстер на кукурузном поле страны Для максимального использования потенциала современных гибридов, способных давать высокие урожаи в различных климатических условиях, необходимо поднимать уровень про изводства кукурузы на новый техно логический уровень с применением современных средств защиты. Решаю щее слово за Майстером. t
Лилия Ульяненко Изучение влияния гербицида на заложение зерен в початке
1 | 10 курьер 23
24 курьер 1 | 10
ПРАКТИКА И ОПЫТ
Комплексная борьба с сорняками
Преодолеть устойчивость сорняков к гербицидам Ассортимент гербицидов в последние несколько лет сужается. Сегодня 50% рынка занимают продукты, основанные лишь на трех механизмах действия, что не способствует борьбе с растущей устойчивостью сорняков к гербицидам. В сложившейся ситуации «Байер КропСайенс» прилагает максимум усилий, чтобы обеспечить фермеров всего мира арсеналом эффективных средств для борьбы с сорняками.
Г
ербицидом века, без сомнения, является глифосат: благодаря гибким регламентам применения, высокой эффективности и отсутствию остаточной активности в почве этот продукт очень прост в применении. В середине 90-х годов прошлого века устойчивые к глифосату сорта кукурузы, хлопка и сои вызвали переворот в сельском хозяйстве, поскольку их возделывание резко возросло сначала в США, а впоследствии и в Южной Америке.
ПРАКТИКА И ОПЫТ
Оптимизация примене ния гербицидов – один из важнейших путей предупреждения раз вития устойчивости у сорняков
В лабораторных и вегетаци онных опытах выявляют наличие устой чивости
С тех пор как явление устойчиво сти было впервые выявлено в США, щирица Палмера стала одним из наиболее трудно контролируемых сорняков в этом регионе
Наличие толерантности к глифосату означало переход от обязательного довсходового применения гербицида к обработкам посевов вегетирующих растений один или два раза. При этом хозяйственникам не нужно покупать разные препараты, во всех случаях был пригоден один продукт – глифосат, что, по мнению д-ра Гарри Штрека, руководителя отдела комплексной борьбы с сорняками, действительно упрощает систему использования гербицидов. Некоторое время назад казалось, что о гербицидах уже известно все, и, как следствие, многие компании прекратили или в существенной мере снизили изучение их свойств. Однако природа нанесла ответный удар, отомстив появлением устойчивых к глифосату растений, таких как удивительный Amaranthus palmeri (щирица Палмера). Этот «суперсорняк» создавал угрозу для урожаев своими размерами (до трех метров), опасным уровнем семенной продуктивности (до миллиона семян на одно растение) и способностью передавать гены устойчивости другим видам щирицы. «Проблема устойчивости возникла внезапно
в 2009 году, – вспоминает Чак Фарр, независимый агроконсультант из американского штата Арканзас. – Это было что-то невероятное. Мы работали в режиме нон-стоп. Давали фермерам столь необходимые рекомендации по поводу эффективных альтернативных средств и экологически рациональных защитных мероприятий».
Устойчивость легче предупредить, чем преодолеть В борьбе с гербицидоустойчивыми сорняками, такими как щирица Палмера, Чак Фарр рекомендовал сельхозпроизводителям применять гербициды на основе глюфосината аммония, используя генетически модифицированные культуры LibertyLink, поскольку на сегодня альтернативы толерантным к глифосату нет. Обладая признаком толерантности к глюфосинату аммония, LibertyLink-культуры позволяют чередовать гербициды с различными механизмами действия на посевах хлопка, рапса, сои и кукурузы. В
ближайшем будущем у Чака Фарра появятся дополнительные возможности: новые семена сельхозкультур с комбинацией двух признаков толерантности – к глюфосинату аммония и к глифосату, чтобы бороться с устойчивостью посредством двух различных классов гербицидов. Гарри Штрек подчеркивает, что основная задача – добиться надежного гербицидного эффекта: «Мы хотим вывести на рынок больше глюфосината аммония, что будет способствовать спасению глифосата». В ближайшие годы профилактика и коррекция устойчивости к гербицидам будут играть во всем мире все более значимую роль. В результате этого рынок гербицидов станет более сложным, что приведет к увеличению потребности в научном сопровождении, подготовке профессиональных рекомендаций, проведении различных семинаров и тренингов. По мнению д-ра Мартина Гесса из отдела комплексной борьбы с сорняками и биологии устойчивости, для того чтобы рекомендовать правильную стратегию борьбы с сорняками, требуются глубокие
1 | 10 курьер 25
26 курьер 1 | 10
ПРАКТИКА И ОПЫТ
Все зависит от типа устойчивости Повысить эффективность гербицидов и избежать ошибок при проведении обработок посевов можно за счет корректного выбора препарата с учетом спектра его активности и профиля устойчивости сорняков.
Чтобы подтвердить развитие устойчивости, подозрительные виды сорняков обрабатывают в теплице различными гербицидами при разных нормах расхода
знания различных факторов, которые взаимодействуют между собой и обладают высокой вариабельностью от поля к полю. Именно поэтому торговые представители «Байер КропСайенс» видят свою задачу гораздо шире, чем просто продажа препаратов защиты растений. Им приходится выполнять роль, чемто похожую на роль семейного врача в медицинской практике. Подобно хорошему доктору они могут собрать агрономический «анамнез» хозяйства и определить присущий ее владельцу индивидуальный стиль хозяйствования, оценить корректность принятых здесь технологий возделывания сельскохозяйственных культур, фитосанитарную обстановку и другие факторы, способные повлиять на эффективность защитных мероприятий. Выявляя ранние признаки устойчивости, специалисты компании помогут выработать стратегию профилактики. «В конечном счете всегда лучше, да и дешевле потратить деньги на профилактику, чем ждать, когда возникнет устойчивость», – подчеркивает Мартин Гесс. Эффективная стратегия профилактики базируется на нескольких составляющих. По мнению Йоахима Кайзера (отдел комплексной борьбы с сорняками), путь к решению кроется в многообразии. То есть необходимо избегать ситуации, когда несколько раз подряд высеивают одну и ту же культуру и всегда сочетают ее возделывание с применением одного и того же гербицида. Это дает возможность сорняку год за годом адаптироваться к определенному воздействию до тех пор, пока
он не приобретет устойчивость. Вот почему в этой борьбе основное внимание всегда уделяется обеспечению многообразия культур и продуктов. Давление отбора можно уменьшить, чередуя как сельхозкультуры, так и средства защиты. Например, запланировать посев яровой культуры, если первоначально выращивались озимые, и в течение сезона попеременно использовать гербициды с различными механизмами действия. Глубокая вспашка помогает уменьшить запас семян в почве и не дает семенам некоторых трудноискоренимых сорняков, таких как щирица Палмера, прорастать в огромных количествах, покрывая всю поверхность почвы подобно зеленому ковру. Перенос сроков сева может изменить ситуацию к лучшему. Если сорняки успеют прорасти в период между вспашкой и севом, их можно устранить механическим или химиче ским путем.
Изучение секретов устойчивости Если дело приняло самый худший оборот и сорняк проявляет устойчивость к обработке гербицидами, пора проконсультироваться у «семейного врача». Торговый представитель «Байер КропСайенс» передаст дело диагностической команде во Франкфурте-на-Майне с просьбой разобраться в причине неэффективности средства. Необходимые анализы проводятся высококлассными специалистами в созданной компанией
Если у целевого фермента присутствует какая-либо мутация в месте, являющемся мишенью для действия гербицида, тогда ставится диагноз «устойчивость мишени». С практической точки зрения это делает один или даже несколько гербицидов с одинаковым механизмом действия полностью неэффективными. В большинстве случаев даже увеличенное количество гербицида не способно эффективно подавить устойчивый сорняк. Если сорняк «научился» подвергать гербицид разложению, не давая ему достигать заветной мишени в неповрежденном виде, такая устойчивость называется метаболической. В этом случае другие гербициды с тем же механизмом действия могут сработать, поскольку между отдельными гербицидами, относящимися по своему механизму к одному и тому же классу, часто сущест вуют различия в метаболизме. Однако ввиду появления популяций устойчивых сорняков, способных подвергать метаболизму гербициды с совершенно разными механизмами действия, имеет смысл выяснить, к каким именно гербицидам возникла наблюдаемая устойчивость.
современной лаборатории, оснащенной соответствующим аналитическим оборудованием. Расположенная в Научно-исследовательском институте биологии гербицидов и фиторегуляторов лаборатория предлагает специализированную услугу: детально изучив профиль индивидуальной устойчивости того или иного сорняка, команда профессионалов выдаст ему заключение, похожее на анализ крови для пациента. Во Франкфурт ежегодно поступают сотни образцов, содержащих живые сорняки. Каждый из них – экстренный вызов о помощи и ожидание заключения: действительно ли в данном случае
ПРАКТИКА И ОПЫТ
имеет место привыкание. Если да, то к какому типу устойчивости она относится и сколько механизмов действия затрагивает? Какие гербициды все еще могут быть эффективны? Чем стоит обрабатывать посевы в следующем сезоне? Современный экстренный анализ подкрепляется традиционной диагно стикой в вегетационных опытах, где сорняки выращивают в теплице из семян предшествующего сезона. Испытание сорняков в реальных условиях на предмет устойчивости позволяет команде экспертов точно подобрать смеси гербицидов для следующего сезона. Уже на местах торговые представители «Байер КропСайенс» объединяют всю имеющуюся информацию: подробный профиль устойчивости, диагноз по результатам вегетационных испытаний, а также собственный опыт на основе многолетних полевых наблюдений. Это позволяет им предложить специальную, адаптированную к конкретной ситуации стратегию, отвечающую индивидуальным потребностями фермера. Дополнительно к чередованию сельхозкультур и гербицидов, приемам обработки почвы и изменению сроков сева рекомендации могут также предусматривать ряд других разноплановых мер профилактики, таких как чистка уборочной машины перед переходом на следующее поле для недопущения переноса семян устойчивых сорняков посредством как техники, так и обуви механизаторов с одного поля на другое.
Расширение арсенала гербицидов Более жесткие законы о регистрации и все меньшее число компаний, занятых изучением гербицидов, приводят к тому, что ассортимент гербицидов сокращается, тогда как устойчивость к ним быстро прогрессирует в масштабах всего мира. Это всего лишь одна из причин, по которым «Байер КропСайенс» полон решимости внести свой вклад в преодоление устойчивости. Для укрепления собственной позиции компания планирует дальнейшее расширение научной деятельности. Ученые «Байер КропСайенс» заняты определением устойчивости к гербицидам по мере ее возникновения и поиском способов преодоления
этого явления, т. е. выявлением новых механизмов действия, направленных на борьбу с проблемными сорняками. В то же время компания вкладывает значительные средства в изучение антидотов с целью разработки и выведения на рынок селективных гербицидов с чрезвычайно интересным спектром контроля сорняков. Исследование селективности позволяет определить как защитные свойства антидотов, так и развитие признаков толерантности к гербицидам. Это два совершенно разных механизма, которые делают культуру неуязвимой для гербицида, расширяя тем самым диапазон применения новых и широко известных гербицидов. Сегодня научная деятельность уже принесла ряд результатов. За последние несколько лет «Байер КропСайенс» вывел на мировой рынок больше гербицидов, чем другие фирмы. Компания является ведущей в области изу-
чения антидотов, и эти исследования продолжаются. У американского агроконсультанта Чака Фарра и его арканзасских коллег в ближайшем будущем появится еще одно преимущество. В 2015 году «Байер КропСайенс» планирует выпустить на рынок сорт сои с тремя признаками толерантности. Этот сорт, являющийся совместной разработкой нескольких партнеров, не восприимчив как к глифосату, так и к глюфосинату аммония, а также (третий механизм действия) к гербицидам класса ингибиторов гидроксифенилпируватдиоксигеназы (HPPD), например к таким препаратам, как Laudis, Balance и Husky. Сочетание толерантности к трем разным механизмам действия в одном сорте семян – инновационная стратегия, которая, несомненно, позволит подчинить устойчивые сорняки, в том числе некоторые вредоносные виды, которые могут появиться в будущем. t
В январе 2010 года около 300 ведущих специалистов по изучению сорных растений встретились в Майами, чтобы обсудить ситуацию развития устойчивости сорняков к гербицидам
Подобно сокровищам В январе 2010 года в Майами состоялась 1-я Всеамериканская конференция по проблеме устойчивости сорняков, собравшая почти 300 ведущих экспертов по сорным растениям. На конференции присутствовали представители как делового, так и научного сообщества, для того чтобы обсудить глобальные меры по спасению молекул гербицидов. Организатор конференции компания «Байер КропСайенс» предоставила международную платформу, чтобы привлечь внимание к этому актуальному вопросу и создать объединенную исследовательскую сеть изучения и коррекции устойчивости к гербицидам с участием ведущих ученых, агроконсультантов, отраслевых журналистов и экспертов по регистрации продуктов. В своем выступлении профессор Стивен Пауэлз из Западноавстралийского университета отметил, что открытие новых механизмов действия гербицидов за последние несколько лет стало настолько редким событием, что необходимо научиться обращаться с ними как с сокровищами.
1 | 10 курьер 27
28 курьер 1 | 10
технологии
Антидоты повышают переносимость культурных растений к гербицидам
Беспощадны к сорнякам, бережны к культуре Биологическая эффективность гербицида напрямую зависит от действующего вещества. Не отрицая этого, можно добавить: развитие гербицидной активности зависит от всех компонентов состава. Чтобы препарат «сработал», мало его пора жающей силы в отношении сорных видов: необходимо не навредить культурным растениям. Только применение высокоселективных препаратов позволяет, с одной стороны, сохранить продуктивный потенциал культуры, с другой – повысить ее конкурентоспособность в агроценозе. За обеспечение селективных свойств в про дукте отвечает антидот.
И
нструкция по при менению любого химического сред ства защиты растений дает понять, что препарат состоит не только из дей ствующего вещества. В зависимости от назначения в состав могут входить клеющие и поверхностно-активные компоненты, разбавители и раство рители, а также эмульгаторы, пенога сители, красители и отдушки. Особен ное же значение имеют антидоты. По мнению д-ра Криса Розингера, руко водителя группы по изучению свойств антидотов и разработке технологии
их внедрения в гербициды, именно благодаря им многие активные суб станции губительны для сорняковмишеней и безопасны для культурных растений. Принцип действия простой: анти доты, попадая в культурное растение, стимулируют синтез ряда ферментов, способствующих быстрому разложе нию действующего вещества на неак тивные производные. За этим лако ничным объяснением скрываются сложные метаболические процессы, механизмы которых пока до конца не выяснены. Это вовсе не означает, что исследовать антидоты – все равно что искать иголку в стогу сена. Команда специалистов «Байер КропСайенс» работает очень целе
направленно. Этапы исследований и регистрации того или иного анти дота вполне сопоставимы с теми, что заложены в разработке самого действующего вещества. Уже пройдя определенную стадию изучения, перс пективные вещества подвергаются всестороннему скринингу сначала в контролируемых условиях теплицы и лишь позднее – в поле. Результаты позволяют исключить не соответству ющие техническому заданию субстан
Современные технологии позволяют испытывать сотни тысяч веществ в год для установления их потенциала в каче стве антидотов в различных гербицидах, применяемых на основных агрокультурах
технологии
Д-р Крис Розин гер проводит испытание новых антидотов на зерновых. «Байер КропСайенс», Франк фурт-на-Майне
ции, например, те, что не способны в должной мере защищать культурное растение или, напротив, стимулируют активное разложение действующих веществ гербицида у сорняков. «Мы можем несколько лет работать с боль шой группой веществ и, если повезет, остановим свой выбор на одном, отвечающем всем требованиям анти доте», – комментирует К. Розингер. Ученые могут гордиться своими раз работками. Мефенпир-диэтил обес печивает переносимость культурными растениями таких гербицидов, как Секатор Турбо, Пума Супер 7,5 и Пума Супер 100, Вердикт, Гусар. Изоксади фен-этил выполняет ту же функцию в гербициде Майстер и Лаудис. Еще одной новой разработкой является ципросульфамид, который уже при сутствует в гербициде Аденго, применя емом на посевах кукурузы. Таким обра зом, компания «Байер КропСайенс» эффективно использует многолетний опыт в сфере разработки антидотов, укрепляя свое лидерство. Ученые не останавливаются на достигнутом. Исследовательская группа, в которую входят ботаники, биохимики, химики, пытается найти универсальный антидот. Требуется, чтобы он защищал различные виды сельхозкультур и, если возможно, подходил для комбинации с широким
диапазоном действующих веществ. Сегодня мы испытываем новые группы веществ, на базе которых рас считываем получить инновационные продукты в среднесрочной перспек тиве. Если эти антидоты смогут быть задействованы не только в составе довсходовых или послевсходовых гербицидов, но также и в препаратах для предпосевной обработки семян, их хозяйственная ценность сущест венно возрастет. Антидоты в силу своих свойств пре доставляют фермерам ряд неоспо римых преимуществ. Прежде всего возможность использовать в качестве средств защиты растений те действу ющие вещества, которые в отсутствие антидота были бы слишком агрес сивными по отношению к культуре. Это существенно расширяет спектр высокоактивных субстанций с герби цидным эффектом, что чрезвычайно важно, особенно с точки зрения пре одоления развития устойчивости к гербицидам. Идеальным примером таких разработок является гербицид Вердикт, регистрация которого в Рос сии предполагается в конце 2010 года. Поскольку до сих пор не было пред ложено никаких действующих веществ для контроля сорных растений, ученые остановили свой выбор на комбинации мезосульфурона в качестве активной
субстанции и мефенпирдиэтила в роли антидота. Юрген Бойтель, консультант по работе с клиентами компании «Байер КропСайенс» в Германии, видит у анти дотов еще один плюс. Они позволяют добиться высокой эффективности гер бицидов в борьбе с сорняками даже в сложных условиях обработок. Напри мер, гербицид Лаудис, применяемый на кукурузе, отличается своей исклю чительной толерантностью к культуре даже в стрессовых для растений ситуа циях. Входящий в его состав изоксади фен-этил повышает эти свойства пре парата при выращивании растений на малоплодородной почве, при дефиците воды или питательных веществ. «Для фермера прежде всего важно, дости гается ли с помощью наших продуктов желаемый эффект или нет», – подчер кивает Юрген Бойтель. За счет чего это происходит и какова тут роль антидо тов или других компонентов препарата, зачастую остается вне поля внимания. Однако, опираясь на собственную инновационную технологию разра ботки антидотов, компания «Байер КропСайенс» обеспечивает сельхоз производителей эффективными сред ствами защиты растений, которые дей ствуют бережно по отношению к куль туре и непримиримо – к сорнякам. t Габриэле Поленски (Gabriele Polensky)
Вердикт: селективность, обусловленная антидотом Препарат Вердикт OD (OD = «масляная дисперсия») производства «Байер КропСайенс» – селективный послевсходовый гербицид, предназначенный для борьбы с засорением посевов зерновых культур. Отличается высокой эффективностью в отношении широкого спектра сорняков. Препарат содержит два взаимодополняющих действующих вещества – мезосульфурон и йодосульфурон – наряду с антидотом мефенпир-диэтилом. Вердикт применяется для борьбы со злостными однолетними злаковыми сорняками, такими как лисохвост полевой (Alopecurus myosuroides), метлица обыкновенная (Apera spica-venti (L.) Pal. Beauv.), овсюг (Avena fatua) и костер (Bromus diandrus), а также с различными видами однолетних и многолетних двудольных растений. Гербицид выпускается в виде масляной дисперсии, что удобно для внесения. Специальная препаративная форма ODesi улучшает нанесение рабочего раствора, его равномерное распределение и проникновение в растение. Обеспечивает сверхнадежную эффективность даже при неблагоприятных погодных условиях.
1 | 10 курьер 29
30 курьер 1 | 10
традиции
Децис: классический препарат с инновационным потенциалом
Дерево живет и здравствует В 2009 году инсектицид Децис отметил свой 30-летний юбилей. Оставаясь одним из самых успешных продуктов в категории средств защиты растений, когдалибо созданных человеком, препарат постоянно совершенствуется, сохраняя достоинства предыдущих форм и приобретая инновационные свойства. Совсем недавно история успеха Дециса пополнилась очередным знаменательным событием: в начале 2009 года компания «Байер КропСайенс» выпустила на мировой рынок пестицидов Децис Флюкс с повышенной эффективностью.
В
качестве логотипа препаратов с торговым названием «Децис» начиная с 80-х годов Х Х века исполь зуется Дерево, на котором «растет» почти все, что может быть получено с полей
Дерево Децис стало самым узнаваемым имиджем на мировом рынке средств защиты растений
и плантаций мира, – от яблок и авокадо до арбуза и пшеницы. Это наглядное отражение универсальности свойств Дециса. По мнению Кая Виртца, менеджера, отвечающего за группу пиретроидов, эмблема препарата – один из самых поразительных и широко известных брендов в бизнес-сообществе по защите растений. Фермеры во всем мире немед ленно узнают
в Дереве символ Дециса. Вот уже много лет оно продолжает жить. С помощью Дециса можно защитить от вредителей свыше 300 культур. Препарат сегодня зарегистрирован более чем в ста странах мира. По подсчетам компании «Байер КропСайенс», ежегодно Децисом обрабатывается в среднем около 30 млн гектаров земли, что составляет примерно 2% общемировой
традиции
Постоянно ведутся исследования по использованию Дециса в различных сферах применения на разных культурах
30 лет назад, после необходимой фазы доработок на рынок впервые был выпущен конечный продукт – Децис.
Начало революции
площади сельскохозяйственных культур. Благодаря своим уникальным свойствам Децис относится к числу наиболее популярных препаратов из группы пиретроидов. Пиретроиды – класс веществ, для синтеза которых в качестве исходного компонента химики использовали порошок пиретрума (измельченных высушенных цветков ромашки). Пиретрум (от лат. Pyréthrum) – род многолетних травянистых растений семейства астровых или сложно цветных. Природный пиретрум под воздействием света быстро распадается, поэтому, несмотря на инсектицидную эффективность, непригоден для широкого практического применения. В результате долгих научных изысканий удалось повысить инсектицидную активность пиретрума, а также стабильность молекул. Решающее значение имела работа по синтезу ученых
Ротамстедского научно-исследовательского института в Англии. В 1974 году ими был создан дельтаметрин, а в мае 1979 года, более
Появление пиретроидных соединений, таких как дельтаметрин, было равносильно революции в борьбе с вредными насекомыми. В один миг расход инсектицида на 1 гектар стал измеряться в пределах 10 грамм, что существенно отличалось от широко применявшихся в то время фосфорорганических препаратов с нормами расхода до 500 грамм на один гектар. Одним из факторов, объясняющих специфическую способность Дециса проявлять эффективность при чрезвычайно низких дозировках, была высока я степень чистоты дельтаметрина, содержащего единственный, но высокоактивный изомер. Большинство ос та льных пиретроидов были (и остаются) смесью изомеров, одни из которых являются активными, а другие нет. Как оказалось, дельтаметрин эффективнее природного пиретрума в 750 раз! Пиретроиды – это отличный пример того, как ученые, взяв за
Основные вехи в истории препаратов семейства «Децис» 1979 г. – Децис 25 ЕС – разведенный эмульгируемый концентрат. 1990 г. – Децис Форте – концентрированный препарат, недорогое решение для крупных хозяйств. 1992 г. – Децис Ультра – предназначен для авиаобработок в борьбе с саранчой. 1994–1996 гг. – Децис Микро –первый «твердый» эмульгируемый концентрат. 1998 г. – Децис Профи – гранулированная форма без раздражающих компонентов. 1999–2002 гг. – Децис Джет – создан для удовлетворения потребностей рынков с интенсивной конкуренцией. – Децис Протэк – высокоэкологичная формуляция. 2008 г. – Децис Мега – быстродействующий препарат на водной основе. 2009 г. – Децис Флюкс – «разумная жидкость», динамично адаптируется к условиям борьбы с вредителями.
1 | 10 курьер 31
32 курьер 1 | 10
традиции
основу природную субстанцию, изменили ее свойства таким образом, что в итоге повысилась инсектицидная активность и улучшились другие характеристики вещества. Еще одно преимущество дельтаметрина заключается в скорости воздействия на нервную систему насекомых-вредителей. И, что немаловажно, это сочетается с улучшенным экотоксикологическим профилем по сравнению со стандартными препаратами того времени. Начало применения пиретроидов стало поистине важной вехой в истории инсектицидов. Лишь очень немногие препараты из других классов химических соединений оказали столь масштабное влияние на защиту растений. Тот факт, что пиретроидам посвятили крупную специализированную конференцию спустя 30 лет после появления Дециса, свидетельствует о высоком статусе этой группы веществ в наши дни. Де йс т в и те л ьн о, п о об о р от у пиретроиды до сих пор занимают второе место среди наиболее значимых групп веществ в сегменте инсектицидов на рынке средств защиты растений, где на их долю приходится 15%. Исходный продукт, Децис 25 ЕС, используется в качестве надежного и испытанного средства в сельском хозяйстве уже свыше 30 лет. Тем не менее в течение этого времени «Байер КропСайенс» не прекращала исследований, представляя на
Дельтаметрин защищает от малярии Долгие годы пиретроиды применяют при производстве надкроватных противомоскитных сеток, которые в районах распространения малярии защищают людей от комаров – разносчиков этого заболевания. Сегодня такие сетки изготавливаются либо из полиэстера, на который наносится слой действующего вещества, либо из полиэтилена, в состав которого уже введено действующее вещество. Первые сетки – более мягкие, но, к сожалению, действуют довольно непродолжительное время. В полиэтиленовых сетках, напротив, действующее вещество дольше сохраняет свою эффективность, однако они жесткие и неудобные. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) за 2006 год, на означенный момент использовалось 72 млн противомоскитных сеток такого типа. Бизнес-группа «Защита окружающей среды» компании «Байер КропСайенс» в настоящее время работает над инновационным продуктом, который объединит преимущества более мягких и более долговечных сеток и продлит инсектицидную защиту. Основа этого продукта – ткань, состоящая из полипропилена, который пропитывается действующим веществом дельтаметрином. Ожидается, что новинка под фирменным названием «ЛайфНет» появится на рынке в ближайшие несколько лет. Согласно заявлению ВОЗ 2008 года надкроватные противомоскитные сетки, обеспечивающие долговременную инсектицидную защиту, являются наиболее важным инструментом противомалярийной профилактики. Организация прогнозирует высокую и все более растущую потребность в сетках такого типа. Увеличение долговечности и эффективности таких сеток также может обернуться существенным снижением цены.
мировом рынке новые формуляции. Например, Децис Эксперт – более концентрированная, Децис Ультра – предназначена для проведения авиаобработок, Децис Профи – водно-диспергируемые гранулы, а также Децис Протэк, отличающаяся высокой экологичностью (не относится к классу опасных веществ благодаря новому растворителю).
Децис Флюкс Выход на рынок препарата Децис Флюкс в начале 2009 года стал очередным знаменательным событием в истории успеха дельтаметрина. В состав новой формуляции вошли специальные добавки, с помощью которых достигается существенное повышение эффек тивности действующего вещества на поверх ности листьев. К преимуществам препарата относится предупрежде ние с те ка ни я рас пыле нного раствора с листа. Капли держатся на листе и даже способны равномерно распределяться по всей его поверхности. Более того, применение нового типа смачивающего агента предотвращает кристаллизацию действующего вещества. Поскольку оно остается в жидкой фазе, высокий уровень инсектицидной активности, который при обычных условиях отмечался бы только
Во время сна ребенок защищен от укусов малярийных комаров сеткой, пропитанной дельтаметрином
традиции
Для синтеза первых пиретроидов использовали порошок измельченных высушенных цветков ромашки
непосредственно после распыления, сохраняется в течение длительного времени после обработки. Эти особые характеристики позволили создателям Дециса Флюкс заявить о «разумной жидкости» или, если угодно, об «умных каплях». Капли будто знают, как нужно себя вести, чтобы действовать наиболее эффективно, – их поведение «разумно» до такой степени, что они настигают спрятавшихся насекомых. В полевых испытаниях было показано, что новая формуляция существенно превосходит стандартные как по скорости, так и по эффективности действия. Дельтаметрин, наряду с его использованием в составе Дециса, уже долгое время успешно применяется в комбинации с другими активными веществам. Протеус и Конфидор – примеры препаратов в виде комбинаций дельтаметрина с неоникотиноидами – тиаклопридом или имидаклопридом. В будущем роль комбинаций такого типа будет возрастать на большом количестве рынков, где есть спрос на недорогие пестициды. В настоящее время на этих рынках преобладают продукты, относящиеся к так называемой «старой химии», т. е. фосфорорганические и хлорорганические соединения и карбаматы. Однако многие подобные продукты рано или поздно уйдут с рынка, поэтому им в будущем потребуется замена. Пиретроидные продукты особенно привлекательны в качестве альтернативных в тех странах, где выбор фермеров зависит от стоимости препаратов, например, на развивающихся рынках Бразилии, Китая и Индии. К тому же пиретроиды оказались эффективными в отношении тех самых вредителей, с которыми фермеры
сегодня предпочитают бороться «старой химией», т. е. бабочек, сосущих насекомых и жуков.
Дерево Децис в самом расцвете На основе пиретроидов мог ут быть предложены и другие решения. Например, компания «Байер КропСайенс» в настоящее время занимается разработкой феромоновых ловушек, заключающих внутри себя половые аттрактанты, снаружи покрытые слоем дельтаметрина. За счет такого сочетания вредители, привлекаемые летучим аттрактан-
том, автоматически нейтрализуются, как только прикасаются к поверхности ловушки. Феромоновые ловушки представляют собой инновационный подход к использованию стандартного химического метода борьбы с вредителями как можно более щадящим для окружающей среды способом. Во многих ситуациях ловушки такого типа могут даже вытеснить практику опрыскивания плодовых и овощных культур. В Испании проводятся пробные испытания этих ловушек для борьбы с фруктовыми мошками на посадках цитрусовых и семечковых культур. Таким образом, продолжается развитие инновационных продуктов семейства «Децис». Текущие разработки «Байер КропСайенс» показывают, что Дерево Децис продолжит пышно расти и останется узнаваемой эмблемой в бизнесе. Можно сказать, будущее лишь только началось. Ведь инновации – традиция компании «Байер». t
Хорошие перспективы
По прошествии более 60 лет со времени появления пиретроидов ученые из Ротамстедского научно-исследовательского института в Великобритании все еще продолжают активно изучать их. Перспективы этого класса веществ по-прежнему хороши. В будущем понимание механизмов развития резистентности станет даже еще более важной задачей. Сегодня около 50% всех пиретроидных продуктов основано на действующих веществах, которые были первоначально описаны британскими учеными. За свои достижения в области исследования пиретроидов они дважды (в 1976 и в 1980 годах) награждались Королевской премией. В январе 2010 года было проведено памятное мероприятие, посвященное ротамстедскому исследователю д-ру Майклу Эллиотту, который скончался в 2007 году. Группа под руководством Эллиотта открыла несколько важных пиретроидов, в том числе, в 1974 году, – дельтаметрин, активную субстанцию, на основе которой впоследствии был создан Децис.
1 | 10 курьер 33
34 курьер 1 | 10
панорама
Компактное решение: установщику Яри Вирту (слева) не составляет труда собрать все компоненты самого маленького из ветрогенераторов
Ветрогенератор для дома Скоро с помощью ветрогенераторов можно будет вырабатывать электроэнергию прямо у себя за домом. Лопасти для роторов изготавливаются с использованием углеродных нанотрубок производства «Байер МатериалСайенс».
Е
сли у вас на заднем дворе достаточно места, чтобы посадить вишню или яблоню, зна чит, скоро вы сможете производить и электроэнергию. Установите ветро генератор компании Eagle Tuulivoima, подключите его к электрораспреде лительной сети – и зеленая энергия будет служить вашим целям. Финская компания только что при ступила к производству ветрогене раторов небольшого размера. «Мы начинаем с выпуска двух моделей: одна номинальной мощностью 2 кВт, а вторая – 5 кВт», – сообщает учре дитель фирмы Юха Сиитонен. В бу дущем году ассортимент продукции планируется расширить, включив в него 10- и 20-киловаттные модели. Для сравнения, крупные системы вырабатывают свыше 1000 кВт элек троэнергии, однако для домашнего
использования и меньшей мощности вполне хватает. Парадоксально, но идея строить ветрогенераторы для дома зароди лась в Лахти – удаленном от моря финском городе, где обычно дует лишь легкий ветерок. В полимер ную смолу с помощью уникаль
ного метода вводятся углеродные нанотрубки (УНТ), в результате чего получается материал со значительно улучшенными механическими свой ствами. Эта армированная эпоксид ная смола носит название гибтонит. Необычайно высокая прочность материала обусловлена углерод-
В легком весе: сотрудник компании Eagle Мика Ванхатало за изготовлением лопасти для ротора, армированной углеродными нанотрубками
панорама
ными нанотрубками, поставляемыми компанией «Байер Материал Сайенс». Гибтонит уже продемонст рировал свою прочность в других областях, например в производстве хоккейных клюшек и лыж. По заказу «Байер МатериалСайенс» в Китае производят роторные лопасти из гибтонита длиной от 40 до 50 м для крупных ветряных электростанций. Идея использовать тот же материал для изготовления небольших ветрогенераторов пришла в голову команде специалистов из города Лахти. В 2007 году они учредили компанию Eagle Tuulivoima. Tuulivoima в переводе с финского – «энергия ветра». Для производства легких роторных лопастей требуется не только подходящий материал. Проблемой оказались генераторы, преобразующие энергию вращения в электроэнергию. Чтобы вырабатывать электричество, стандартным устройствам требуется около 260 вращений в минуту. Другими словами, для производства электроэнергии им нужна скорость ветра порядка 51–60 км/ч или выше. Поскольку такие погодные условия наблюдаются далеко не каждый день, было найдено уникальное решение – конструкция инновационного генератора, который эффективно функционирует при более низкой скорости ветра и подходит для массового производства. Наименьшая из систем имеет мощность 2 кВт. Масса ее роторных лопастей составляет всего лишь 4,5 кг при длине в 2,5 м. Если бы они были изготовлены из армированного стекловолокном полимера, то весили бы в два раза больше. Кроме
того, такие лопасти также имели бы гораздо меньшую поверхность соприкосновения с ветром. Лопасти новой системы обеспечивают более высокую продуктивность ветра, поэтому они гораздо более эффективны. Благодаря микроскопическим углеродным нанотрубкам, включенным в полимерное соединение, новые генераторы еще и очень прочные. Мельчайшие УНТ позволяют материалу переносить высокие механиче ские нагрузки. Они также предупреждают развитие усталости материала и обеспечивают продолжительный срок службы. Этот эффект обуславливается как продолговатой формой углеродных структур, так и тем, что они закрепляются в полимере химическим способом. Кроме того, такая функциональность достигается добавлением всего лишь 1% УНТ в пересчете на массу полимера. Для домовладельцев такой способ альтернативного производства электроэнергии является привлекательным вариантом только в том случае, если подходит по цене. Рассчитывают, что ветрогенератор мощностью 2 кВт будет стоить, включая установку, менее 10 тыс. евро. Такая система способна вырабатывать от 4000 до 8000 кВт-часов электроэнергии в год, хотя этот показатель различается в зависимости от региона. Ветрогенератор такого размера сможет полностью обеспечивать элект ричеством дом на одну семью со средним потреблением электроэнергии. Если генератор вырабатывает избыточную электроэнергию, этот излишек может подаваться в коммунальную электрораспределительную сеть, как это повсеместно делается с солнечной энергией. В качестве
Раз – и готово: сотрудники Eagle Яри Вирту и Юха Туоминен устанавливают ветрогенератор, прочно закрепляя его в земле за считаные минуты
варианта, излишки электроэнергии можно хранить. Выбирая целевых потребителей, производители ветрогенераторов рассматривают не только экологически сознательных домовладельцев в промышленно развитых странах, но учитывают и особенности тех регионов, для которых является привычной очень ненадежная подача элект роэнергии, таких как Индия или ряд африканских стран. При удачном стечении обстоятельств компания может когданибудь стать настолько же широко известной, как и финская корпорация, занимающаяся бизнесом в области мобильных коммуникаций. t Карл Хюбнер (Karl Hübner)
Микроскопические частицы, огромный эффект
1 | 10 курьер 35
Для того чтобы в дальнейшем получать журнал по почте совершенно бесплатно, укажите, пожалуйста, следующую информацию.
Почтовый индекс, адрес
Контактный телефон и междугородный телефонный код
Фамилия, имя, отчество получателя
Название организации (если требуется)
Мы будем благодарны Bам, если Bы согласитесь сообщить о себе дополнительную информацию:
Возраст
На компьютерной модели углеродные нанотрубки (УНТ) выглядят как очень тонкие решетчатые полые соломинки. У них невероятно маленький диаметр – всего лишь 15 нанометров – вследствие чего они в 5000 раз тоньше человеческого волоса.
Название организации, в которой Bы работаете
Длина УНТ, напротив, может достигать одного миллиметра или одной тысячной миллиметра. Эти размеры легче представить себе зрительно на следующем примере: если взять один грамм этих частиц и уложить их друг за другом, они обернули бы земной шар сто раз!
Профессия/должность
Углеродные нанотрубки в четыре раза легче стали, однако их механическая прочность в пять раз выше. Кроме того, они придают полимерам еще одно необычное свойство: делают этот материал электро- и теплопроводным. Компания «Байер МатериалСайенс» на своих площадях в Леверкузене в настоящее время строит крупнейшее в мире опытное предприятие по производству углеродных нанотрубок с производительностью до 200 тонн УНТ в год. Углеродные нанотрубки (торговое название Baytubes) уже применяются для придания механической прочности лыжам, хоккейным клюшкам и доскам для серфинга.
Оторвите купон, заполните и перешлите нам одним из указанных способов: 1. ПО ПОЧТЕ на адрес: 107113, Москва, 3-я Рыбинская ул., д. 18, стр. 2, получатель «Байер КропСайенс». 2. ПО ФАКСУ на номер (495) 956-1319. Также можно заполнить заявку на сайте по адресу: www.bayercropscience.ru/ru/courier
Дорогой читатель! Ваше мнение о журнале очень важно для нас. Мы хотим при гласить Вас стать членом редакционной коллегии. Ответьте, пожалуйста, на несколько вопросов и мы учтем Ваше мнение при подготовке следующего номера, который доставят совер шенно БЕСПЛАТНО по адресу, указанному Вами в анкете. Спасибо! 1. Какие статьи данного номера показались Вам наиболее интересными? Ульрих Фоллмер: Мы поможем эффективно бороться за урожай Здесь снова может заколоситься пшеница Сельское хозяйство будущего Эффективные проводники в ткани растений Фузариоз колоса – подчинить или подчиниться МАЙСТЕРская инноваций «Байер КропСайенс» Преодолеть устойчивость сорняков к гербицидам Дерево Децис живет и здравствует Ветрогенератор для дома 2. Какую рубрику Вы бы отметили для себя как наиболее интересную? Первые лица
Практика и опыт
Тенденции
Традиции
Инновации
Панорама
Инновации в России 3. О чем бы Вам хотелось прочесть в следующем номере «Курьера»?
4. Есть ли у Bас предложения по улучшению журнала? Или, может быть, у Bас есть пожелания к нам?
www.bayercropscience.ru/ru/courier