Двухлетние испытания в китайском органическом экопарке Яньцин доказали высокую эффективность этилицина — синтетического близнеца защитного вещества обычного чеснока. В связке с солнечным прогревом этот летучий экопестицид полностью уничтожил опасные грибы и нематоды, улучшил питательные свойства грунта и увеличил сборы томатов почти на 40% без использования сильной агрохимии.
Активное развитие тепличного хозяйства в Китае столкнулось с тем, что длительное и непрерывное выращивание высокоценных культур в закрытом грунте привело к лавинообразному накоплению в почве опасных заболеваний. Монокультура истощает землю и делает ее рассадником инфекций, что напрямую угрожает качеству овощей и подрывает доходы фермеров. Традиционный и некогда самый популярный в мире фумигант метилбромид давно запрещен из-за разрушения озонового слоя Земли. Современные синтетические аналоги часто оставляют токсичный след, что неприемлемо для экологически чистого и органического земледелия. Группа китайских исследователей нашла безопасный выход, протестировав в течение двух лет биофумигант — этилицин.
Этилицин представляет собой летучий пестицид растительного происхождения, впервые разработанный в Китае. По своей сути это биомиметик и искусственный близнец аллицина — главного защитного компонента обычного чеснока, который выделяется при повреждении луковицы и убивает бактерии. Поскольку натуральный чесночный аллицин крайне нестабилен на воздухе, химики научились синтезировать его структурный аналог в промышленных реакторах из сероорганических соединений. На выходе получается маслянистая летучая жидкость с резким чесночным запахом, в молекуле которой сохранена особая дисульфидная связь. Данная связь позволяет этилицину блокировать метаболизм патогенов, но при этом гарантирует его безопасность: почвенные бактерии быстро расщепляют препарат до простых безвредных соединений всего за несколько дней.
Благодаря высокой летучести этилицин в газовой фазе легко мигрирует через поры грунта. Он проникает на разную глубину и эффективно уничтожает скрытые очаги инфекций.
Эксперимент проводился в органическом экологическом парке Яньцин, где многолетнее выращивание томатов привело к критическому заражению земли, а обычные биологические методы контроля уже не давали стабильного результата. Ученые решили применить синергетический подход: внести летучий этилицин и герметично закрыть почву пластиковой мульчирующей пленкой, чтобы использовать энергию солнца.
Гипотеза ученых полностью подтвердилась. Во время фумигации солнце прогрело землю под пленкой до экстремальных для патогенов температур, которые достигали пятидесяти градусов на поверхности и сорока двух градусов на глубине десяти сантиметров. Это создало эффект бани и многократно вызвало усиление проникающего действия чесночного газа.
За два года полевых испытаний этилицин продемонстрировал эффективность против трех главных врагов тепличных хозяйств. Популяция опасных грибов фузариума снизилась более чем на 96 процентов. Патогенные гриби фитофторы были подавлены в отдельных локациях вплоть до 95 процентов. Настолько же мощный удар препарат нанес по галловым нематодам — опасным червям-паразитам, уничтожив до 96 процентов их популяции.
Хорошие результаты показала динамика борьбы с корневой гнилью, вызываемой патогеном Phytophthora parasitica. Индекс заболеваемости томатов значительно сокращался в первый год, а на второй год эксперимента снизился до абсолютного нуля. На обработанном этилицином грунте ученые не зафиксировали ни одного видимого симптома корневой гнили.
Помимо дезинфекции, обработка чесночным газом позитивно изменила физико-химический профиль самой почвы. Газ снизил электропроводность и избыточное содержание нитратного азота, но при этом существенно увеличил уровень полезного аммонийного азота, доступного калия и общего органического вещества. Земля в теплицах стала более питательной.
Очищенная и обогащенная почва дала мощный стимул к развитию растений. В ходе биометрических замеров томаты из обработанной группы превзошли контрольные образцы по всем статьям. Высота кустов увеличилась более чем на 16 процентов, а диаметр стебля - на 20 процентов, что говорит о силе и выносливости растения. За счет активации фотосинтеза содержание хлорофилла в листьях поднялось почти на 7 процентов.
Главным итогом двухлетней работы стало коммерческое торжество метода, ведь чистая рыночная урожайность томатов за два года увеличилась почти на 40 процентов. Результаты исследования доказывают, что биофумигант этилицин в сочетании с пленочным прогревом является полноценной, экологически безопасной и высокорентабельной альтернативой химическим пестицидам. Метод подходит для интенсивных тепличных комплексов со строгими требованиями к отсутствию остатков химии в конечной продукции.
Справочно. Органический экологический парк Яньцин (Yanqing Organic Agricultural Park) — крупный государственный научно-производственный агрокомплекс, расположенный в одноименном районе Яньцин на северо-западе Пекина.
Поля парка представляют собой огромные автоматизированные стеклянные и пленочные тепличные комплексы (в частности, там оперирует известная база Wanda Organic Agricultural Park). Внутри круглый год поддерживается оптимальная температура, а датчики ИИ управляют поливом и микроклиматом. Это сертифицированная эко-зона. Здесь запрещено использовать агрохимические пестициды, синтетические удобрения и гормоны роста. Вся продукция выращивается на органических субстратах и компосте. В парке производят органические томаты (включая сортовые коктейльные томаты), клубнику и свежую зелень для премиальных супермаркетов и ресторанов Пекина.
Так как обычную агрохимию применять нельзя, парк стал официальной практической базой для ведущих институтов страны (таких как Пекинская академия сельского и лесного хозяйства и Китайская академия сельскохозяйственных наук). Именно здесь ученые тестируют передовые биологические методы защиты растений, которые потом внедряются по всему Китаю. Можно сказать, что это передовая аграрная витрина Китая, где отрабатывают технологии фермерства будущего — без вреда для природы, но с промышленными объемами.