Заборона неонікотиноїдів: вирощування цукрових буряків у нових умовах

 

У 2013 році країни-члени ЄС проголосували за обмеження використання трьох неонікотиноїдних інсектицидів (імідаклоприду, тіаметоксаму та клотіанідину) на квіткових культурах, привабливих для бджіл. Після цього відбувся перегляд даних Європейської адміністрації з продовольчої безпеки (EFSA), у результаті чого було виявлено «високий ризик» для медоносних бджіл у випадку використання неонікотиноїдів на привабливих для них сільськогосподарських культурах. Спочатку дане обмеження мало відношення до використання неонікотиноїдів лише на квітучих комахозапилювальних культурах (наприклад, на олійному ріпаку (OSR)).

Проте, зараз Єврокомісія пропонує поширити дане обмеження на більшість інших сільськогосподарських культур, включаючи цукровий буряк та пшеницю. Вважається, що неонікотиноїди проникають в ґрунт та воду і поширюються за допомогою пилу під час посівної, таким чином хімічні речовини можуть осідати на польових квітах, які ростуть поруч із обробленим полем, або на інших квітучих сільськогосподарських культурах, які посіяно неподалік від обробленої неонікотиноїдами ділянки. Тобто, вони несуть ризик навіть для запильників, які не контактують безпосередньо з обробленими культурами. Нещодавно уряд Великобританії підтримав пропозицію щодо розширення обмеження на використання неонікотиноїдів, базуючись на наукових свідченнях та рекомендаціях власної Експертної комісії з питань пестицидів (ECP). ECP стверджує, що підтверджений ризик для запильників більший, ніж у 2013 році, а також висловлює свою стурбованість щодо рівня забруднення навколишнього середовища.

Національна спілка фермерів (NFU) та British Sugar висловили занепокоєння щодо обмеження використання неонікотиноїдів у вирощуванні цукрових буряків, а NFU активно заохочує фермерів лобіювати проти запропонованого розширення заборони. Проте вчені Британської дослідницької організації з цукрових буряків (BBRO) проявляють позитивний підхід до пошуку рішень та вже розпочали дослідження альтернативних методів контролю. Попередні дані щодо впливу існуючих обмежень на врожайність олійного ріпаку виявилися безпідставними, так, у 2015 та 2017 роках у Великобританії було зібрано рекордний урожай олійного ріпаку.

Цукровий буряк — цінна технічна культура, істотно залежна від пестицидного захисту, відповідно в більшій частині врожаю у Великобританії використовується саме неонікотиноїдне насіння. Дана культура вразлива до бур'янів, пошкоджень комахами, вірусами та хворобами, що переносяться цими ж комахами. Цукрова галузь Великобританії налічує близько 3500 виробників цукрових буряків, це — висококонцентрована промисловість з одним головним покупцем — British Sugar, який контролює виробництво.

Ризики, що виникають при використанні неонікотиноїдів на цукрових буряках

Цукровий буряк збирають до цвітіння, знижуючи прямий ризик для бджіл, оскільки вони не будуть запилювати дану культуру. Проте все більше нових даних свідчать про всюдисуще забруднення навколишнього середовища від використання неонікотиноїдного насіння.

У 2016 році Європейська адміністрація з продовольчої безпеки (EFSA) проаналізувала більш детальні дані, що стосуються використання 3 неонікотиноїдів на неквітучих культурах відкритого ґрунту, таких як цукрові буряки, на які не діють ці обмеження. EFSA також переглянула дані щодо ризиків, які виникають внаслідок впливу інших факторів, окрім безпосереднього запилення квітучої культури. До них було включено здатність хімічної речовини через ґрунт потрапляти на наступні культури в сівозміні, сусідні ділянки та польові квіти, а також поширюватися за допомогою пилу під час посівної. На підставі цих даних, Єврокомісія дійшла висновку, що неприпустимий ризик для медоносних бджіл та інших запильників неможливо виключити без введення додаткових обмежень на культури відкритого ґрунту, включаючи цукрові буряки.

Неонікотиноїдний імідаклоприд виявили в ґрунті через рік після збирання врожаю, вирощеного з неонікотиноїдного насіння. Тобто, хімічна речовина може потрапляти на наступні в сівозміні квітучі культури, такі як насіння олійного ріпаку, після її використання на будь-якій іншій культурі, або осідати з пилом на польові квіти, що ростуть поруч із обробленим полем.

У Великобританії проводилися дослідження країв поля олійного ріпаку (OSR) та пшениці, які виявили, що 97% неонікотиноїдів, що потрапляють з пилком до вуликів медоносних бджіл, проникали на виорані поля з польових квітів, а не з культур. У Канаді нещодавнє дослідження поля необроблених квітучих культур показало, що забруднення навколишнього середовища було головним джерелом впливу неонікотиноїдів на медоносних бджіл. Крім того, також виявлено зв’язок неонікотиноїдів із підвищеною смертністю в людей, зниженням імунітету та скороченням бджолиних сімей.  Тобто, тривалий вплив неонікотиноїдів, виявлених на польових квітах та в пилу від посівної неквітучих культур, погіршує здоров'я бджолиних сімей. У 2017 році найбільші польові випробування та дослідження, проведені для визначення впливу неонікотиноїдів на бджіл у Великобританії, Німеччині та Угорщині, показали, що забруднення навколишнього середовища імідаклопридом — неонікотиноїдом, який не використовувався в дослідах, але був виявлений у бджолиних вуликах,  збільшив вплив та ризик для диких бджіл.

Але не тільки бджоли знаходяться під ризиком. У Великобританії наявність неонікотиноїдів у воді відстежувалася не досить детально, хоча моніторинг розпочався ще в 2015 році, на вимогу ЄС. Аналіз офіційних даних Buglife показав, що 74% досліджених у Великобританії зразків були забруднені неонікотиноїдами. У річках Східної Англії та Лінкольнширу було перевищено допустимі рівні забруднення неонікотиноїдами. Зареєстровані рівні забруднення, ймовірно, значно вплинули на життя комах біля річок і, таким чином, зменшили ключове джерело їжі для риби. Східна Англія та Лінкольншир — основні райони-виробники цукрових буряків у Великобританії — стали єдиними регіонами, де було виявлено значні рівні тіаметоксаму. У даний час єдине великомасштабне використання тіаметоксаму у Великобританії проводиться саме на цукрових буряках. Річка Waveney, на кордоні Норфолку та Суффолку, була найбільше забруднена тіаметоксамом, перевищивши допустимі граничні рівні сильного забруднення.

У країнах із більш детальним моніторингом також було виявлено високий рівень забруднення. Дослідження, проведені в Канаді, виявили клотіанідин і тіаметоксам на більшості сильно зволожених зразках землі, відібраних у Prairie Pothole Region. Крім того, дослідження світових поверхневих вод виявило серйозні докази того, що вплив неонікотиноїдів, які переносяться водою, є частим, довготривалим та на рівнях, які зазвичай перевищують існуючі вказівки по якості води.

У 2016 році спеціальні дослідження промивання обробленого насіння цукрових буряків виявили високі концентрації (достатні для того, щоб викликати безпосередню смертність одноденки) двох неонікотиноїдів — тіаметоксаму та імідаклоприду — у стічній воді, що свідчить про те, що вимивання хімічних речовин із насіннєвих зразків викликає забруднення поверхневих вод неонікотиноїдами. Наступні докази всюдисущого забруднення навколишнього середовища неонікотиноїдами було отримано в 2017 році з виявленням неонікотиноїдів у меді. За результатами цих досліджень, 75% загальносвітових зразків меду містили залишки цих інсектицидів.

У Великобританії посівна площа цукрових буряків збільшилася внаслідок закінчення системи квот в ЄС, принаймні, у короткостроковій перспективі, і, таким чином, цілком ймовірно, що буряк стане більшим джерелом забруднення, якщо не буде введено жодних обмежень для даної культури. Довготривалі перспективи для цієї культури мало визначені, оскільки фермери відчувають вплив нестабільності світових цін на цукор.

Ступінь та ефективність застосування неонікотиноїдів на цукрових буряках

За даними Британської організації досліджень цукрових буряків (BBRO), у Великобританії цукровий буряк значною мірою залежить від неонікотиноїдів, що в даний час заохочуються BBRO, яка рекомендує фермерам насіння, оброблене неонікотиноїдами. Офіційні статистичні дані про пестициди, засновані на вибірці господарств, дозволяють припустити, що застосування неонікотиноїдів не є універсальним. Однак зазначається, що дані щодо інсектицидної обробки насіння можуть бути недооцінені, і що зростає число фермерів, які не вказують чим обробляють насіння.

Основною метою неонікотиноїдної обробки насіння цукрових буряках є контроль попелиць, особливо персикової картопляної попелиці. Самі попелиці не є суттєвою проблемою, але вони переносять віруси, включаючи вірус бурякової жовтухи (BYV), вірус хлорозу буряків (BChV) і вірус слабкого пожовтіння буряків (BMYV). Найбільше занепокоєння у зв'язку з втратою врожаю викликають віруси, особливо BYV.

На даний момент використання неонікотиноїдної обробки насіння являється ефективною для виробництва цукрових буряків, однак застосування обробленого насіння викликає занепокоєння щодо стійкості шкідників до неонікотиноїдів. В Італії, на півдні Франції та на півночі Іспанії в зоні вирощування персиків, де широко використовуються неонікотиноїди для контролю попелиць, було виявлено цю стійкість. Виявилося, що персикова картопляна попелиця має «здатність виробляти механізми пристосування, які допомагають їй уникати або переборювати токсичний ефект інсектицидів».

Мінуюча муха також може бути проблемою для виробників цукрових буряків. В останні роки галузь отримала додатковий дозвіл на використання додаткових неонікотиноїдних спреїв (тіаклоприду) проти мінуючої мухи, що свідчить про те, що неонікотиноїдна обробка насіння не змогла утримати цього шкідника під контролем.

Незважаючи на те, що Національна спілка фермерів та галузь попереджають про економічні наслідки від заборони використання неонікотиноїдів, особливо, через занепокоєння з приводу контролю попелиці, потенційні фінансові втрати достовірно не визначені. Існує значна різниця між дослідженнями щодо розміру втрат, пов'язаних із хворобами цукрових буряків. Багато факторів впливатимуть на втрати врожаю, включаючи хворобу, гібридний вид, штам вірусу, час інфекції, ступінь живлення рослини та умови навколишнього середовища. Із галузевих даних також не зрозуміло, чи було встановлено поріг шкодочинності та збитковості вірусу пожовтіння листя буряків. Було оприлюднено безліч оцінок втрати врожайності, однак втрати врожаю не прирівнюються до кінцевих фінансових наслідків. Це також буде залежати від інших факторів, включаючи застосування альтернативних заходів та будь-яке скорочення витрат на обробку насіння.

Через занепокоєння щодо стійкості, а також у відповідь на можливе розширення заборони неонікотиноїдів, у Великобританії у галузі виробництва цукрових буряків вже проводяться дослідження альтернативних методів захисту рослин. В інших країнах-виробниках цукрових буряків в ЄС використання неонікотиноїдів є звичайним явищем, але в Австрії, Данії та Німеччині також спостерігається збільшення органічного виробництва. У Нідерландах є система прогнозування шкідників, яка допомагає зменшити використання неонікотиноїдів, а в Словенії існують додаткові обмеження для запобігання використання деяких неонікотиноїдів на цукрових буряках.

Альтернатива неонікотиноїдам на цукрових буряках

Використання комплексної боротьби зі шкідниками (IPM) на всіх культурах має бути стандартом зменшення ризиків для здоров'я людини та навколишнього середовища від використання пестицидів, а також зниження стійкості шкідників. Це — гарна практика, що відповідає Директиві ЄС про раціональне використання, спрямоване на зменшення впливу пестицидів. IPM повинна включати моніторинг і прогнозування захворювань, а також використання порогових значень пошкодження рослини для забезпечення використання пестицидів тільки у випадку крайньої необхідності у відповідь на загрозу для культури. Необхідно використовувати цілий ряд нехімічних підходів, включаючи сівозміну, порогові значення, природних ворогів та стійкі сорти та гібриди.

У даний час у Великобританії більша частина насіння цукрових буряків обробляється у профілактичних цілях, а не у відповідь на виявлену загрозу, оскільки насіння, оброблене неонікотиноїдами, є стандартним заходом та висаджується до появи загрози, що несумісне з підходом IPM, за яким хімічна обробка повинна проводитися лише у випадку крайньої необхідності.

Детальний перегляд використання неонікотиноїдів на цукрових буряках показав, що в короткостроковій перспективі кращими підходами є прогнозування та моніторинг у польових умовах, у поєднанні з альтернативними пестицидами (запропонованим тефлутрином) та виведення сортів сільськогосподарських культур, але відзначається, що вірусостійкі сорти ще недоступні.

Такі підходи повинні стати стандартом, але збільшення небохідності терміново розробляти та реалізовувати їх, як правило, виникає через загрозу стійкості шкідників або виведення продукції з ринку, що показує те, як регулювання може стимулювати розвиток інновацій. Наприклад, у  Великобританії почалися дослідження ефективності прогнозування та стійкості сортів і гібридів буряків.

Нещодавно головний науковий співробітник Департаменту охорони навколишнього середовища, продовольства та сільського господарства (Defra) Ян Бойд визнав цю тенденцію: «Виведення пестицидів із ринку стимулюватиме розвиток інновацій, включаючи зміни у вирощуванні культур, способи вирощування та виведення нових видів пестицидів». Попри те, що, як зазначив Ян Бойд, різке вилучення пестицидів із ринку може викликати безліч проблем, це не стосується неонікотиноїдів, оскільки протягом останніх декількох років виробники цукрових буряків отримували попередження про можливе розширення даного обмеження.

Моніторинг та використання порогових рівнів шкідників

Стратегії комплексної боротьби зі шкідниками (IPM) для всіх сільськогосподарських культур покладаються на ефективний наземний моніторинг культури для перевірки наявності шкідників на полях на рівнях, які можуть викликати економічний збиток. Однією з проблем для виробників цукрових буряків є те, що вірус може передаватися з низькими рівнями персикової картопляної попелиці, тому високий рівень контролю попелиць вважається критичним.

Однак, враховуючи занепокоєння з приводу стійкості шкідників до інсектицидів, важливо обмежити їх використання. Системи та моделі моніторингу шкідників стануть дуже важливими в прогнозуванні популяцій шкідників, особливо вірусу пожовтіння, переносником якого є попелиці. У Великобританії вже здійснюється моніторинг попелиць, але крім цього також необхідно розробити точну систему попередження хвороби. Така система найкраще співпрацює з інсектицидними спреями, а не з обробкою насіння, які, як правило, фермер купує до виявлення рівня загрози шкідника чи хвороби.

Наприклад, у Великобританії такого роду прогнозування вимагає лютневих температур, як вхідні дані про час, коли більшість фермерів вже придбали насіння до посівної. BBRO працює над проектами, спрямованими на поліпшення моніторингу популяції попелиць і загрози хвороб, а також проводить дослідження для кращого розуміння механізмів стійкості шкідників до піретроїдів та неонікотиноїдів. Ефективна система прогнозування може допомогти фермерам зменшити використання інсектицидних спреїв, а піретроїдні спреїм є доступними для боротьби з більшістю шкідників цукрових буряків. Проте, існує обмежена кількість листкових спреїв, доступних для захисту цукрових буряків від попелиць. BBRO також розглядає це питання та намагається його вирішити. Існують пестициди, затверджені для інших цілей (включаючи флонікамід), які потенційно можуть контролювати попелиці на цукрових буряках, але потрібно з'ясувати, чи мають вони менший ризик для бджіл, інших нецільових комах, а також вірогідність стійкості шкідників до них, тощо.

У Нідерландах Інститут досліджень цукрових буряків розробив систему моніторингу, за якою використання насіння, обробленого неонікотиноїдами, варіюється залежно від загрози шкідників (наприклад, 72% — у 2007 році та 82% — у 2014 році). Однак, як і слід було очікувати, це мало успіх при використанні інсектицидних спреїв, які застосовуються на додаток до обробки насіння. Це вказує на те, що можна успішно ідентифікувати площі, де ймовірна низька потреба в інсектицидах.

Моніторинг та прогнозування стануть важливим способом обмеження використання інсектицидів на цукрових буряках, але основна мета полягає в тому, щоб використовувати аерозолі тільки в крайній необхідності після застосування нехімічних засобів контролю.

Стійкі сорти цукрових буряків

Цукрова галузь розглядає можливість виведення нових сортів буряків, стійких до хвороб та шкідників, як ще один важливий крок у боротьбі з опором шкідників, що може стати для фермерів одним із ключових способів захисту врожаю без використання неонікотиноїдів або інших потенційно шкідливих інсектицидів. Паралелі можна побачити на прикладі пшениці, де проводяться дослідження нових сортів, стійкіших до попелиць або вірусу жовтої карликовості ячменю (BYDV). Відбір сортів пшениці вже досягнув успіху в боротьбі з іншим шкідником — оранжевою та жовтою злаковою галицею. У даний час в Європі немає жодних BYV-стійких сортів цукрових буряків, але в США краща ситуація  — там вже зареєстровано нові лінійки цукрових буряків зі стійкістю до основних вірусних захворювань. BBRO вважає, що ситуація з виведення сортів, стійких до вірусу некротичного пожовтіння жилок буряка, є критичною. Стійкість до BYV була виявлена у споріднених дикорослих сортах буряка, а BBRO виявила аналогічну ознаку в цукровому буряку. У п'ятирічному плані (розпочатому в 2014 році) BBRO ставить за мету продовжувати розвивати цю стійкість паралельно з виведенням сучасних сортів цукрових буряків, щоб поєднати стійкість до вірусу пожовтіння з іншими бажаними ознаками, такими як стійкість рослин та вихід цукру. Однак через складність процесу BBRO не розраховує на виведення нових сортів до 2023/2024 МР.

Ротамстедська дослідна станція відзначила інший можливий підхід: «Цукрові буряки проявляють стійкість до попелиць, виробляючи липку рідину, яка закупорює попелиці. Теоретично, можливо вивести новий сорт цукрових буряків із здатністю виробляти цю рідину протягом усього свого життєвого циклу. Це — один механізм, за допомогою якого попелиці не зможуть живитися рослиною». Але даний проект знаходиться на ранній стадії розробки.

Дослідження стійких сортів є багатообіцяючим, проте займе деякий час, тому в короткостроковій перспективі також потрібно дослідити інші засоби контролю, включаючи збільшення кількості природних ворогів шкідників. 

Природні вороги та біоконтроль

Нещодавній звіт Game & Wildlife Conservation Trust (GWCT), британської благодійної організації, що просуває охорону диких тварин як невід'ємну частину охорони природи, визначає можливі варіанти заходів, які фермери можуть застосовувати для залучення природних ворогів і, тим самим, зменшуючи популяції шкідників до рівнів, нижчих від економічних порогів. Хоча у звіті не згадується про цукровий буряк, точніше кажучи, рекомендується залучати журчалок, сітчастокрилих, божих корівок, павуків, жужелиць, паразитичних ос та ногохвосток для забезпечення природного контролю попелиць.

Проте, фермери часто сумніваються в ефективності залучення природних ворогів для боротьби зі шкідниками, які є переносниками вірусів, що пов'язано з низькою кількістю попелиць, необхідних для прояву захворювання. Однак виробники пшениці успішно залучають природних ворогів, заміняючи неонікотиноїди у боротьбі з попелицями (які переносять вірус жовтої карликовості ячменю на пшеницю), і скорочують загальне використання інсектицидів.

У Німеччині дослідження, проведені на цукрових буряках, показали, що в польових випробуваннях чисельність попелиць на необробленій контрольній ділянці була настільки ж низькою, як і на ділянці, де використовувалося насіння, оброблене імідаклопридом, у результаті чого можна зробити висновок, що це відбулося через часті «набіги» природних ворогів на ці ділянки, що чітко демонструє їх потенціал як ефективного засобу для контролю шкідників.

Проте, використання неонікотиноїдної обробки насіння може означати, що граничний рівень контролю шкідників природними ворогами не буде досягнуто. Існує все більше доказів негативного впливу неонікотиноїдів на нецільові організми, що призводить до скорочення популяцій природних ворогів шкідників та зниження врожайності.

Комерційні заходи біологічного контролю, в тому числі, засновані на залученні природних ворогів для боротьби зі шкідниками, поки що не доступні. Було досліджено декілька підходів до використання корисних комах проти шкідників, але вони не досягли значних результатів у польових умовах. Польовий біоконтроль мав недостатній успіх, у порівнянні з дослідженнями, проведеними в лабораторних або тепличних умовах.

Кращі гігієнічні рішення та сівозміна

На цукрових буряках основним резервуаром інфекції є сам буряк, тому важливим є усунення решток зимуючих рослин. Це має вирішальне значення нарівні зі стійкими сортами та сівозміною для контролю бурякової цистової нематоди. Для зменшення інфекцій фермери повинні забезпечити фізичне виокремлення коренеплодних та насіннєвих культур осінньої посівної, сувору гігієну кагатів та видалення решток землі, що залишилася після збирання врожаю.

Зазвичай цукровий буряк вже є звичайною частиною сівозміни, тому багато агрономічних факторів і факторів ланцюга постачання стануть частиною прийняття рішень. Диверсифікація та розширення сівозміни стане ефективним підходом для зниження ризиків захворюваності.

Вирощування проміжних культур

Вирощування проміжних культур включає посадку рослини-супутника перед основною культурою для забезпечення різних функцій, включаючи придушення бур'янів, зв'язування азоту або забезпечення оптимальних ґрунтових умов. Вирощування культури-приманки включає в себе посадку культури, яка відвертає рослиноїдних комах від основної культури.

В окремих регіонах проводилися тестування проміжних культури у буряковій сівозміні для зменшення пошкоджень комахами. В Єгипті дослідження проміжних культур, таких як кукурудзи, квасолі, капусти та токсикантів на популяційних рівнях деяких шкідників та пов'язаних з ними природних ворогів на плантаціях цукрових буряків показали, що рівень зараження є вищим на тих плантаціях буряків, де не вирощувалися культури-попередники, порівняно з використанням проміжних культур.

Вирощування проміжних культур (попередників) та приманок довело переваги для ґрунту і, здається, має хороший потенціал для зменшення популяції шкідників. 

Виробництво органічних цукрових буряків

У даний час у Великобританії не практикується виробництво органічних цукрових буряків. Однак, у минулому британські фермери займалися вирощуванням органічних буряків, і, здається, кінець виробництва, скоріше всього, пов'язаний із рішенням British Sugar не купувати органічний буряк, а не фермерів, які відмовлялися від органічного виробництва. Organic Farmers and Growers (британський орган сертифікації) запропонували колишнім виробникам органічної продукції у Великобританії використати загальні органічні підходи, включаючи відбір сільськогосподарських культур, сівозміну, побудову родючість, вирощування проміжних культур, створення сприятливого середовища існування ворогів шкідників.

В інших країнах-членах ЄС спостерігається збільшення виробництва органічних цукрових буряків, що свідчить про можливість вирощування цукрових буряків без неонікотиноїдів. У 2017 році Nordzucker, німецька цукрова компанія, уклала контракти на перший органічний цукровий буряк, а в 2018 році також випустила на ринок перші обсяги органічного бурякового цукру. Nordzucker реагує на постійно зростаючий попит на органічний цукор протягом останніх декількох років. Nordic Sugar платить майже вдвічі більше за органічний буряк, порівняно зі звичайним, що робить це гарною можливістю для збільшення прибутків фермерів.

Вважається, що Німеччина та Данія мають сприятливі умови для вирощування органічних цукрових буряків. В Австрії органічний цукор з буряків виробляється з 2008 року для цукрової компанії AGRANA. Протягом першого виробничого сезону близько 80 фермерів обробляли приблизно 300 га земель, але за декілька років ці показники більше ніж удвічі зросли.

За матеріалами брифінгу на тему «Вирощування цукрових буряків без неонікотиноїдів», яка відбулася в лютому 2018 року за участі представників Міжнародної організації «Друзі Землі», громадської організації «Мережа дій з поводження із пестицидами» PAN-UKВеликобританія, та європейської громадської організації Buglife.


2392