Одним из важнейших мероприятий для повышения урожайности сельскохозяйственных культур является сбалансированная химизация сельского хозяйства, заключающаяся в широком использование минеральных удобрений и химических средств защиты растений (ХСЗР). Внесение в почву минеральных удобрений направлено на повышение плодородия сельскохозяйственных угодий. Применение ХСЗР в современных агротехнологиях позволяет защитить выращиваемые культуры от болезней, вредителей, сорняков и неблагоприятных климатических факторов.
Во все времена своей истории человек стремился защитить сельскохозяйственные посевы от вредителей и сорняков. Первые упоминания о средствах борьбы с вредителями растений встречаются еще до нашей эры. Более 4000 лет назад шумеры использовали соединения серы для борьбы с насекомыми и клещами, а около 3000 лет назад на территории Китая применялись инсектициды, полученные из растений. Первоначально, земледельцы использовали настои и вытяжки из растений, содержащие пиретрин и никотин, (прототипы современных инсектицидов синтетических пиретроидов и неоникотиноидов), затем, по мере развития добывающей и химической промышленности: керосин, каменноугольные масла, ртуть, соединения меди. И, наконец, в 20-м веке выделилась сама подотрасль ХСЗР, как самостоятельное направление химической промышленности со своей научно-исследовательской, испытательной и производственной инфраструктурой.
Мерой положительного воздействия химических средств защиты растений служила экономическая эффективность, выражаемая в различных показателях. Наиболее наглядно это можно увидеть на примерах стран с развитым сельскохозяйственным сектором экономики.
По данным специалистов США чистый доход от применения пестицидов, определяемый стоимостью сохраненного урожая сельскохозяйственных культур за вычетом затрат на их производство и применение составлял на середину 1990-х годов 8,7 млрд. $/год.
По данным продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), 10 – 15% продукции мирового земледелия теряется за счет болезней растений еще до сбора урожая. Если учесть совокупное воздействие болезней, вредителей и сорняков, то ущерб до сбора урожая составляет от 25 до 40%.
Считается, что без применения пестицидов потери урожая в мире возросли бы наполовину, а цены на полученную сельскохозяйственную продукцию возросли бы в 2-3 раза.
Представляет интерес сравнение данных об урожайности в зарубежных странах с высоким и низким уровнем применения химических средств защиты растений. В странах с высоким уровнем применения фунгицидов и регуляторов роста растений на зерновых высока и урожайность. По данным всемирной продовольственной организации ФАО в 2019 году урожайность пшеницы (в ц/га) в, Германии – 73,9, в Франции – 77,4, в Великобритании 89,3. В Российской Федерации этот показатель хотя и вырос за последние 10 лет, но остается на достаточно низком уровне, всего 27 ц/га.
Преимущество гербицидов наглядно видно при учете экономии рабочей силы. Так по статистическим данным до начала применения гербицидов на ручную прополку 1 га рисовых плантаций в Японии тратилось 500 человеко-часов, что по современным расценкам соответствует затратам в 1600 $/га. В случае химической прополки расходы сокращаются в 4-5 раз.
Мировое производство действующих начал пестицидных препаратов в 60-х годах прошлого века насчитывало около всего около 100 молекул, к началу текущего столетия их число увеличилось до 500 шт. на основе которых производилось до десяти тысяч различных препаративных форм, объемы производства при этом составляли порядка 2 млн. тонн, общей стоимостью около 30 млрд. $, половину из них представляли гербициды.
В настоящее время общее количество открытых действующих начал препаратов, применяемых в сельском хозяйстве, увеличилось до 630, однако следует учитывать, что часть из них запрещены для применения в связи с их высокой токсичностью для человека или персистентностью в окружающей среде. Также необходимо указать, что ассортимент препаратов для сельского хозяйства систематически обновляется, малоэффективные вещества заменяются более эффективными и менее опасными для объектов окружающей среды. Причем нормы расхода новых препаратов в большинстве случаев, существенно ниже используемых ранее. Общий тоннаж используемых пестицидов постепенно уменьшается, а обрабатываемые площади, наоборот, возрастают.
Так, например, в области применения гербицидов такие общепризнанные и широко применяемые препараты как 2,4-Д кислоты, дикамба и частично глифосат вытесняются соединениями на основе сульфонилмочевин.
Кроме того, ситуация осложняется появлением сорняков устойчивых к глифосату и 2,4-Д кислоте, а также наложению запрета на применение препаратов на основе глифосата в нескольких странах.
Преимуществом новых пестицидов является высокая биологическая активность против насекомых, болезней растений и сорняков на различных стадиях развития. Кроме того, они характеризуются низкой химической нагрузкой на окружающую среду, нормы расхода не превышают 10 – 100 г/га, низкой острой токсичностью для теплокровных и отсутствием отдаленных последствий для человека. Современные инсектициды безопасны для насекомых опылителей и энтомофагов. В большинстве своем, современные препараты характеризуются следующими свойствами: быстрый распад до нетоксичных веществ в почве, отсутствие фитотоксичности и возможность безопасного применения препаратов в близкие к сбору урожая сроки способствуют расширению сферы применения новых средств защиты растений.
В настоящее время более 25% производства средств химической защиты растений падает на новые препараты. При этом главенствующую роль в производстве пестицидов наряду с США и Японией занимают КНР и Индия. Капиталовложения в химическую промышленность Китая в 2005 году составили 36 млрд. $, из них ~ 16% в производство химических средств защиты растений. Как мы можем убедиться это решение оказало большое влияние на промышленный потенциал, экспорт пестицидов, произведенных в Китае, с 2005 года вырос на 46, 5 % и в 2019 году составил 4,1 миллиард $ сделав КНР – мировой фабрикой по производству химических средств защиты растений.
В Российской Федерации потенциальные потери урожая от вредных организмов при выращивании сельскохозяйственных культур составляют в среднем 25,7%. Из 1030 видов сорных растений, произрастающих в нашей стране, 100 – 120 видов – наиболее вредоносны для сельскохозяйственных культур. При существовавшем в 1988 году уровне защиты потери при выращивании урожая от вредителей, болезней и засоренности посевов составили 14-17 млн. т.
Запуск собственного производства пестицидов в Советском Союзе можно считать двадцатые годы прошлого столетия. В 1929 году начал свою деятельность Научно-исследовательский институт защиты растений, в 1963 году ВНИИ химических средств защиты растений с опытным заводом и Щелковским филиалом. И, наконец, в 1982 году был Уфимский филиал ВНИИХСЗР с опытным заводом был реорганизован в Научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений с опытно-экспериментальным производством в г. Уфе. В Киеве был создан специализированный проектный институт ВИПХЗР.
Результатом деятельности этих научно-исследовательских организаций явилось последовательное наращивание производственных мощностей и расширение ассортимента по выпуску пестицидов для защиты разнообразных сельскохозяйственных культур. По отечественным разработкам на химических предприятиях страны были освоены производственные мощности по выпуску гербицидов: аминная соль 2,4-Д, 2,4-Д бутиловый эфир, картолин, нитрофен, нитран и т.д.; фунгицидов: сера, оксихлорид меди, оксихом, цинеб, поликабоцин и т.д.; инсектицидов: фталофос, карбофос, хлорофос, метафос, трихлорметафос, гексахлоран, ДДВФ и другие.
Ряд производств пестицидов были закуплены за рубежом: у фирмы Лурги (ФРГ) гербицид Которан для Навоийского электрохимического завода, инсектицид базудин для размещения на Саратовском химкомбинате «Нитрон» и Волгоградском ПО «Химпром». У фирмы Спейшим (Франция) инсектицид фозалон для размещения на Навоийском электрохимическом заводе. У фирмы Вельзикол (США) производство гербицида дикамба для размещения на Стерлитомакском ПО «Каустик» и т.д.
К сожалению, производств базудина, размещенное на Саратовском комбинате «Нитрон» и Волгоградском ПО «Химпром» не было пущено из-за протестов партии «зеленых». Необходимо заметить, что компетентность авторов «обличительных» выступления никем не проверялась, равно как и достоверность приводимых фактов. Обычно приводились следующие аргументы: во-первых, в отличие от других антропогенных факторов и способов загрязнения окружающей среды, пестициды сознательно вносятся на поля и луга для повышения урожайности сельскохозяйственной продукции. Следовательно, налицо сознательное отравление природы. Из-за отсутствия данных статистики за более поздний период обратимся к данным, опубликованным в 1988 году, количество людей, получивших отравление пестицидами, от общего числа отравлений в 14 развитых странах находится в пределах от 0,23% в Италии до 5,1% в Австралии.
Многие разработки научно-исследовательских институтов в части промышленного производства пестицидов, например, перметрина, циперметрина, пиримифос-метила, глифосата, сульфонилмочевин, байлетона и др., не нашли своего воплощения в промышленном масштабе. Хотя по своим основным технико-экономическим показателям: по выходу препарата и его качеству при проверке разработанных технологий на опытных установках не уступали показателям зарубежных фирм.
Несмотря на это, к началу 90-х годов прошлого столетия в промышленной химии немалую роль стала играть под отрасль по производству химических средств защиты растений. Выпуск пестицидов в Советском Союзе в 1991 году составил немногим более 220 тыс. тонн и около 60 наименований по действующем веществам и 100 по препаративным формам.
По данным 1990 года Советский Союз занимал по объему производства химических средств защиты растений лишь восьмое место в мире. И по объемам производства и по его техническому уровню мы еще существенно отставали от развитых стран Западной Европы, США и Японии.
Наше отставание проявилось также и в работах по поиску и созданию новых пестицидов и их препаративных форм. Во времена, когда для поиска новых молекул еще не применяли компьютерные технологии, резко увеличивающих скорость скрининга, в мире ежегодно подвергались испытаниям на пестицидную активность около 250 тыс. различных химических соединений, причем из этого огромного количества практический выход получали примерно 15 новых пестицидов. Для сравнения, в Советском Союзе для применения в сельском хозяйстве к началу 90-х годов было зарегистрировано только 4 соединения отечественной разработки (болетин, эдил, картолин-2, этамон). Сложившаяся ситуация обусловила необходимость регулярных закупок пестицидов за рубежом.
Показательна также динамика затрат на научно-исследовательские работы в этой области. В США с 1978 по 1990 год затраты на новые разработки выросли с 70 до 590 млн. $. В ФРГ расходы лишь одной фирмы «Байер» на аналогичные работы составили 76 млн. $. Для сравнения в Советском Союзе на научно-исследовательские работы в области пестицидов ежегодно расходовалось существенно меньше вышеприведенных сумм. Зарубежные затраты на разработку новых пестицидов, в процентном отношении составляют 10 – 15% от сумм реализации готовой продукции.
Насыщение отечественного рынка по тоннажу в 1991 году составляло 58% фактического спроса. При этом объемы производства ряда препаратов превышали их фактический спрос в 1,5 – 2,5 раза. С учетом разбалансированности предложения и спроса насыщение рынка ХСЗР не превышало 35% требуемого объема и 20% ассортимента.
В 1994 году эти характеристики составляли уже 28% по объему и 13% по ассортименту с учетом фактического спроса потребителей.
Последующие годы, вплоть до начала 21 века не принесли улучшения ситуации.
После распада Союза предприятия по производству химических средств защиты растений оказались в сложном положении в части загрузки созданных ранее мощностей. В силу высокой специфики производств ХСЗР практически каждое из них было ориентировано на общесоюзную потребность. Размещение мощностей по приготовлению препаративных форм также было достаточно концентрировано. Поэтому встал вопрос разработки и организации такого ассортимента препаратов, который мог бы успешно конкурировать с готовыми препаративными формами из стран дальнего зарубежья в бывших союзных республиках, ставших самостоятельными государствами, другими словами – встал вопрос сохранения рынка на территории бывшего Союза.
Кроме того, ряд производств ХСЗР оказались за рубежом (Навои, Фергана, Калуш, Новый Раздол и др.), где впоследствии прекратили свою деятельность. Экономические реформы, приведшие к переделу собственности, нанесли сокрушительный удар по производству химических средств защиты растений. Без преувеличения можно сказать, что эта отрасль химической промышленности почти перестала существовать.
Значительная часть производств, созданных в условиях административно командной системы без учета реальных потребностей и их конкурентоспособности в новых условиях рыночной экономики, прекратили свое существование или резко сократили объемы выпуска.
До середины 2000-х годов не было ни одного централизованного ввода в эксплуатацию новых производств действующих веществ или готовых препаративных форм.
В середине 90-х годов прошлого столетия торжествовал лозунг: для борьбы с вредителями сельского хозяйства лучше по низкой цене закупить высококачественные препараты в Китае или Индии, чем производить их аналоги на собственных заводах. Такой подход хотя и позволял решать кратковременные экономические проблемы, но стратегически ставил под удар продовольственную безопасность России, очевидно, что при таком подходе говорить о развитии и поддержке отечественного производства ХСЗР не приходилось.
Падение производства достигло катастрофических размеров: за первые годы поле распада Союза оно снизилось более чем 7 раз, а в целом, за период с 1991 по 1998 годы производство упало более, чем в 20 раз по действующим веществам и в 16 раз по препаративным формам.
Как уже было сказано выше экономическая ситуация в конце прошлого века способствовала увеличению присутствия на отечественном рынке ХСЗР иностранных химических компаний. Особое влияние на этот процесс оказали государственные дотации (30-50%) на приобретение импортных препаратов и передаче их сельскому хозяйству. В результате отечественные препараты еще сильнее вытеснялись с российского рынка.
Появилось множество коммерческих фирм, получавших значительные доходы от завышенных цен на пестициды, использовавших то обстоятельство, что конкретный потребитель порой не знал основного поставщика. Это привело к тому, что крупнейшие отечественные предприятия либо простаивали, либо выпускали препаративные формы на основе действующих начал, закупленных в основном в Китае или Индии.
Так, если в 1991 году выпуск пестицидов в нашей стране составлял 156,5 тыс. тонн, то в 1997 году он упал до 27 тыс. тонн, а 1998 году до 9,8 тыс. тонн.
Стремление полностью закупать ХСЗР за рубежом привело к тому, что стоимость препаратов на внутреннем рынке резко возросла, так, например, цена 1 л глифосата возросла с 5 до 12 $. Повышение стоимости обработки привело к тому, что большое количество сельскохозяйственных угодий заросло сорняками с одной стороны, а с другой с вредителями нечем было бороться.
Однако это положение в сельском хозяйстве не могло долго существовать и благодаря определенной государственной поддержке и инициативе российских предприятий, отечественное производство пестицидов возросло с 9,8 тыс. тонн в 1998 году до 20,6 тыс. тонн в 2001 году. В соответствии с Постановлениями Правительства РФ (в 2000 году № 1405 от 21.12.99г в 2001 - № 155 от 23.02.2001г) уже среди Российских производителей ежегодно проводились конкурсы на право поставки отечественной продукции сельскохозяйственным товаропроизводителям с дотацией. В результате средний уровень дотации на средства защиты растений составил в 2001 году – 32%. В том числе на инсектициды – 27%, фунгициды 32%, гербициды 20%, протравители семян 40%. В этом же году поставка пестицидов по импорту оценивалась в 100 млн. $. При этом стоит признать, что использование мощностей отечественных предприятий находилось на уровне не более 20 –25% от своих возможностей.
На предприятиях России в 2003 году было выпущено 21 тыс. тонн препаратов ХСЗР, при этом было удовлетворено только 45% от потребностей сельского хозяйства. При этом было закуплено 6,8 тыс. тонн импортных препаратов или 15% на сумму 140 млн. $. В целом этот период можно назвать возрождением отечественной отрасли производства ХСЗР, ежегодный прирост рынка средств защиты растений в России в период 2009-2019 г.г. составил 12,5% в год, что опережало динамику в большинстве странах мира, при этом российские производители наращивали производство в основном за счет модернизации существующих производственных площадок: «Август-ВЗСП» Чувашская Республика, «Щёлковское предприятие Агрохим» Московская область, «Кирово-Чепецкий Завод «Агрохимикат» Кировская область, «Техноэкспорт» Тверская область.
В настоящее время объем средств защиты растений, применяемых на территории России, составляет, 170 тысяч тонн препаратов, из них по данным РБК 58,6% - импортного производства, а 41,4 – ХСЗР выпускаемые российскими предприятиями. С 2019 года при содействии Фонда развития промышленности введено в эксплуатацию крупное производство по выпуску пестицидов «Август-Алабуга» в особой экономической зоне (ОЭЗ) в Республика Татарстан, там же развернуто производство на предприятии «Агрусхим-Алабуга», запущен «Шанс Энтерпарайз» в ОЭЗ, Липецкая область. Кроме перечисленных в России действуют следующие предприятия по выпуску ХСЗР: «Август-ВЗСП» Республика Чувашия, «Щёлковское предприятие Агрохим» Московская область, «Кирово-Чепецкий Завод «Агрохимикат» Кировская область, «Волга Индастри» Волгоградская область, «Листерра» Рязанская область, «ФМРус» Тульская область, «Техноэкспорт» Тверская область, «Доктор Фармер» Новосибирская область, ЗПФ «Агрорус» Рязанская область, «ФМС Индастри» Республика Чувашия.
В планах на ближайшие несколько лет запуск еще двух заводов: производственных предприятий компаний «Сингента» и «Байер», также в ОЭЗ в Липецкой области. Во многом, появление новых химических производств обусловлено принятием Евразийской экономической комиссией (ЕЭК) решения о вводе антидемпинговых пошлин (27-52%) на гербициды, поставляемые из стран Евросоюза. Все это можно назвать поддержкой отечественной промышленности ХСЗР.
Однако, следует отметить, что речь идет не о создании в современной России производств полного цикла, а только о выпуске препаративных форм на основе закупаемых за границей действующих веществ, но и такая организация производства имеет свои преимущества, так как позволит быстро заполнить российский рынок препаратами, способными составить конкуренцию импортным поставкам.
В Российской Федерации рынок химических средств защиты растений в 2020 году стал самым крупным среди европейских стран сместив Францию на второе место и составил более 2 млр. $ при этом доля отечественных препаратов составляет примерно половину.
Подводя итоги, можно сказать, что научно-технический прогресс в области средств химической защиты растений, наряду с применением современных агротехнических мероприятий, требует дальнейшей поддержки этой отрасли химический промышленности и создания новых, экологически безопасных, средств защиты растений. Необходимо сделать все, чтобы средства химической, а также биологической защиты растений в сельском хозяйстве выполняли свою функцию мощного рычага в обеспечении продовольственной безопасности России, при жестком соблюдении всех норм агрохимической культуры земледелия.
Конечно, нельзя не учитывать успехи генной инженерии, выведение сортов растений устойчивых к воздействию насекомых и болезней, в том числе и с помощью молекулярной биологии. Но, тем не менее, в ближайшие годы основная борьба с вредителями и болезнями сельского хозяйства особенно в условиях нарушение нормальных климатических условий будет вестись именно с помощью средств химической защиты.