195 Биологический направление научно-технического прогресса

Биологический направление НТП основывается на новейших достижениях современной биологии Основные составляющие биологического направления НТП показаны на рис 191

Рис 191 Основные составляющие биологического направления НТП

Альтернативным химическом способа защиты растений от вредителей и болезней является их биологическая защита с помощью энтомофагов и ентомопатогенив настоящее время наибольшее использование получил такой энтомофаг, как трихограмма Ее применение на озимой пшеницы против совки обеспечивает (по данным научно-исследовательских учреждений) прибавку урожая на 1,6-2 ц / га, на ку укурудзи против стеблевого мотылька - на 1,8-2,3, на капусте против совки и белянки - на 20-30, на горохе против совки и плодожорки - на 1,3-1,8, на сахарной свекле против совки и 15-20 ц / гsp;ц/га.

Особенно высокая экономическая эффективность достигается при применении биологического метода защиты растений в закрытом грунте, который представляет собой уникальное экологическая среда, в котором с помощью этого метода можно полностью отказаться от применения ядохимикатов А это крайне важно, поскольку овощи из теплиц потребляются людьми в свежем виде без термообработки распространенными вредителями в теп лицах является белокрылка и паутинный клещ, а их природными энтомофагами - соответственно энкарзия и клещ фитосейулюс Личинки энкарзии питаются только яйцами, отложенными белокрылки, а клещ фитосейулюс Поеду является исключительно паутинный клещ Там, где эти энтомофаги присутствуют в достаточном популяции белокрылки и паутинного клеща практически неемає.

Каждое тепличное хозяйство для разведения энкарзии и фитосейулюса должно иметь специальные биолаборатории, расходы на содержание которых относят к переменным издержкам Эффективность этого биометода проявляеть ся по двум направлениям:

• уменьшаются затраты на борьбу с этими вредителями в 8-10 раз по сравнению с затратами на приобретение ядохимикатов и их внесения (за один оборот овощи обрабатываются пестицидами 15-20 раз при проц сущности их биологической защиты)
• растет урожайность овощей закрытого грунта на 20-50%

В картофелеводстве наиболее болезненной проблемой является борьба с таким грозным вредителем, как колорадский жук Борьба с ним требует больших затрат ядохимикатов, средств на их приобретение и внесение Но уже то еперь эти расходы можно сократить на 60-70% благодаря применению бактериального препарата битоксибацилин Важно также, что в Украине интродуцированные (импортные и адаптированы) энтомофаги круг радського жука подизус и Периллыперіллюс.

Важным звеном биологического направления НТП является создание принципиально новых сортов и гибридов растений и животных, имеющих высокий потенциал урожайности и производительности, повышенной устойчивостью к стрессовым явлениям ч окружающей среды - засух, болезней, вредителей, чрезмерного увлажнения и т.д. Такой потенциал урожайности и повышенная устойчивость достигаются благодаря совершенствованию традиционных методов селекции, а и также путем применения современных методов биотехнологии - генной и клеточной инженерии в сочетании с традиционными методами селекции За последние годы в нашей стране создано новое поколение високопродукт ивних и адаптированных к природно-климатическим условиям регионов сортов многих культур Среди них - сорт озимой пшеницы «Харус», что является устойчивым к неблагоприятным факторам и способен формировать урожай 100 ц / га и более; сорта гороха Харьковский янтарный и Харьковский 302, устойчивых к полеганию и могут непосредственно собираться комбайном без скашивания в валки; высокоурожайные сорта ячменя «Феникс» и « Источник », гибриды подсолнечника« Хортица »,« Адамс »», «Тисаса».

Суть генной и клеточной инженерии заключается в целенаправленном переносе чужеродного генетического материала в клетки растений и животных, а также искусственно направленных мутаций Выведенные трансгенные сорта имеют ряд ценных признаков: устойчивость к в вредителей, болезней, вирусов и бактерий устойчивость к засухам и повышенной засоленности почвы, возможность продуцирования чоловичостерильних форм растений; более сбалансированный состав аминокислот, содержание крохма лю с заданными физико-химическими свойствами; вариабельность состава жирных кислот, благодаря чему становится экономически выгодным использовать масличные культуры для производства дизельного топлива Например, у рожайнисть трансгенного устойчивого к вирусу табака выше на 5-7% и, кроме того, его выращивания позволило отказаться от 2-3 разового опрыскивания пестицидами При выращивании устойчивых ко многим шки дник трансгенных сортов хлопчатника типа Болгард (прочная коробочка) 60% фермеров США отказались от использования инсектицидов, остальные применяла их только раз, тогда как при выращивании традиционных сор тов хлопчатника их нужно опрыскивать инсектицидами 4-6 раз Уже получены сорта хлопчатника с окрашенным волокном любого цвета Методом генной инженерии в США создано и передано в производство гибриды кукурузы, устойчивые к повреждениям европейским стеблевыми бабочкой и сорта картофеля группы «Новый лист», которые не повреждаются колорадским жуком Сейчас ведется работа по созданию трансгенных рус линь, которые производили бы в процессе фотосинтеза органические вещества, пригодные для производства пластмасс, которые могут разлагаться микроорганизмаммікроорганізмами.

Уже получены трансгенные (т.е. несущие чужеродный ген) сельскохозяйственные животные - свиньи, овцы, кролики Проблема создания таких животных сложная и до конца не решена, но одновременно достаточно перспект тивной, поскольку позволяет создать животные с высокой энергией роста, повышенной плодовитостью, способностью эффективно усваивать корм и давать больше продукцииї.

Выдающимся достижением генной инженерии является создание животных методом клонирования (Англия, 2000 г.) Это достижение открывает перед человечеством колоссальные возможности, но одновременно оно, как и достижение генной др. нженерии в растениеводстве, воспринимается человечеством неоднозначно, поскольку не до конца изучены отдаленные последствия практического применения результатов этих достижений Именно на этот аспект проблемы имеют бу ты сконцентрированы усилия ученых-генетикуків.

Практического применения получил такой метод биотехнологии, как пересадка эмбрионов и зигот для ускоренного получения высокопродуктивных животных Существенные достижения биотехнологии у ветеринарии С помощью методов клеточной и генной инженерии созданы имуноф ферментные диагностикумы для выявления, лечения и профилактики таких грозных болезней животных, как ящур, ринотрахеит, лейкозы Именно в ветеринарии достижения в биотехнологии является одним из наиболее значительныхних.

С помощью генной инженерии выведены штаммы микроорганизмов, продуцирующих некоторые незаменимые аминокислоты Ведутся работы по выведению штаммов, что интенсифицируют процесс пищеварения кормов организмом тва Арина, а также штаммов, продуцирующих гормон их роста Применение последнего повышает прирост живой массы крупного рогатого скота на доращивании и откорме на 10-15 %.

В 2000-2002 гг ускоренного развития приобрела такое звено биологического направления НТП, как создание биостимуляторов роста и развития растений и животных Выдающиеся достижения здесь полученные украинскими учеными Инст титут биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, которым удалось создать экологически безопасные биостимуляторы роста растений нового поколения Они выше классом от всех до сих пор существующих, поскольку действуют на клеточном уровне Применение этих биостимуляторов позволяет повышать урожай на 10-25%, сократить срок созревания, уменьшить в растениях содержание нитратов и тяжелых металлов, увеличить пищевую ценностных во продукции, уменьшить выход некондиции, повысить защитные свойства растений, их устойчивость к заболеваниям, стрессам, вызванных неблагоприятными погодными условиями Это позволяет снизить на 20-30% объем в спользование пестицидамиання пестицидів.

В последние годы (2000-2002 гг) наибольшее распространение получил биостимулятор роста природного происхождения Эмистим С Его получают путем искусственного культивирования микроскопических грибов из корней жень-шеня т и облепихи, во время которого образуется уникальный комплекс ростовых веществ Этот биостимулятор эффективно стимулирует рост и развитие практически всех сельскохозяйственных культур Например, применение Эм истые С на значительных площадях озимой пшеницы в производственных условиях обеспечивает прирост урожая от 3,9 до 5,1 ц / га на фоне достаточно высокой общей урожайности 42-51 ц / гц/га.

Применение биостимулятора Потейтин в Житомирской области обеспечило дополнительное получение клубней по 50 ц / га, причем в клубнях было на 30% меньше нитратов и на 30% меньше радионуклидов Вместе содержание крахмала в них вырос

Рассмотрены биостимуляторы, а также такие биостимуляторы, как агростимулин, Бетастимулин, Зеастимулин, и он является не только экологически безопасными, но и малозатратные - нужно лишь 10-15 мл препарата для в обработки 1 т семян или 5-10 мл для опрыскивания 1 га посевов Биостимуляторы - это один из кардинальных путей увеличения производства По своему воздействию гектарная доза регуляторов приравнивается к действию мин еральних удобрений на уровне 25 кг NPK действующего вещества По данным исследовательского хозяйства «Тучинское» Ровенской государственной сельскохозяйственной опытной станции, 1 грн затрат на биостимуляторы роста рус линь возвращается дополнительной продукцией стоимостью 18-20 декабрягрн.

За последние годы в Украине получает распространение такой вид биотехнологии, как Вермикультура - промышленное производство гумусовых удобрений, основанный на использовании дождевых червей красной популяции, вы иведених в Калифорнии (США) и пригодных к промышленному разведению Дождевые черви имеют только им присущую свойство - создавать, мелиорировать и структурировать почву Именно они создали черноземы, и по убеждению ученых, их наличие должно рассматриваться как тест «здоровье» почвы Однако следует помнить, что дождевые черви очень чувствительны к антропогенной деятельности людей - уплотнение грунта под действием тяжелой техники, внесение пестицидов и удобрений, особенно аммиачной селитры и сульфата аммония Именно поэтому во многих земельных участках дождевые черви полностью или почти исчезли, почва стала «мертвым» ч ерез существенное ослабление зоофауны, которая становится неспособной переделать органическое вещество гумусом При таких обстоятельствах на этих землях внесения навоза остается малоэффективным Поэтому становится очевидной важность и необходимость биопроизводства гумуса с помощью дождевых червей, поставленного на промышленную основоснову.

Уникальным является то, что черви способны переваривать органическую массу, а это крайне важно для утилизации Гноевых стоков крупных животноводческих комплексов, в том числе свиноводческих Они также переваривают ь солому, листья, опилки, коммунальные отходы очистных сооружений городов, отходы мясокомбинатов и т.п. По данным исследователей, переработав 1 т органического вещества, калифорнийские черви создают 600 кг гумуса и, размножаясь, дают 100 кг биомассы, является высококалорийным белковым кормом для животных Полученный биогумус в 15-20 раз эффективнее любого органического удобрения, поскольку способен возобновлять «мэр твий »почву, имеет все необходимые для растения питательные вещества в сбалансированной форме, а также высокую вологовмисткисть - способен удерживать до 70% воды Важно и то, что питательные вещества биогумуса медленным в растворяются, а потому не вымываются из почву з ґрунту.

Технология производства биогумуса несложная Могут использоваться закрытые помещения, под открытым небом в гное буртах т.д. Экономическая эффективность такого производства очень высока Осуществлять омоложения ния почвы биогумусом то четыре года - гарантия получения высоких урожаев сельскохозяйственных культатур.

Существуют и другие составляющие биологического направления НТП, например, создание безотходной технологии в промышленном птицеводстве