Может ли использование пестицидов представлять угрозу для пчелиных колоний в аграрном секторе

Полный текст

Введение Интенсификация аграрного производства существенно увеличивает риски для насекомых-опылителей, в том числе для пчел. Главным образом это происходит за счет изменения структур землепользования и увеличения пестицидной нагрузки [1]. Интенсивные сельскохозяйственные практики могут быть причиной загрязнения техногенного характера [2]. Но, что важнее, они предусматривают широкое и зачастую бесконтрольное применение пестицидов, что может приводить к сокращению численности пчелиных колоний, влиять на биоразнообразие и превалентность их эндо- и эктопаразитов [3-8]. Это, в свою очередь, угрожает продуктивности и качеству сельскохозяйственных культур, а также устойчивости экосистем. В условиях глобального стремления к обеспечению продовольственной безопасности и повышению аграрной продуктивности Республика Татарстан, как один из ведущих агропромышленных регионов Российской Федерации, демонстрирует устойчивую тенденцию к технологической интенсификации сельского хозяйства[13]. Однако рост объемов применения средств защиты растений, трансформация структуры севооборотов и доминирование крупных агроформирований создают новые экологические вызовы [9], особенно в части сохранения биоразнообразия и функциональной целостности агроэкосистем. Особую уязвимость в этом контексте представляют популяции медоносных пчел - ключевых агентов экосистемной услуги опыления, обеспечивающей урожайность до 75 % сельскохозяйственных культур [10]. Несмотря на соблюдение санитарно-гигиенических норм, в регионе сохраняется критическая проблема отсутствия санитарно-защитных зон между обрабатываемыми полями и населенными пунктами, где традиционно размещаются пасеки. Цель исследования - комплексная оценка взаимосвязи между структурой землепользования, динамикой пестицидной нагрузки и пространственным распределением пчеловодства в Республике Татарстан за 2020-2024 гг. на основе официальной статистики и геоинформационного анализа. Особое внимание уделено выявлению зон экологического конфликта, где высокая плотность пчелосемей совпадает с максимальной интенсивностью применения химических средств защиты растений. Материалы и методы В исследовании использованы официальные статистические данные Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Татарстан и Министерства экологии и природных ресурсов Республики Татарстан. Материалы включают сведения о площадях сельскохозяйственных угодий, структуре землепользования, объемах и видах применяемых средств защиты растений, а также статистические данные отрасли пчеловодства. Количественная оценка интенсивности химической нагрузки на агросистемы рассчитывалась с использованием показателя удельного расхода применения средств защиты растений для сравнительного анализа фитосанитарной нагрузки по годам и классам препаратов. Данный показатель рассчитан как отношение массы действующих веществ к площади обработки и выражен в т/тыс. га [11]. Для пространственного анализа и визуализации региональных различий в развитии пчеловодства была построена тематическая карта с использованием программного обеспечения QGIS 3.44.3. Основой служили административно-территориальные границы муниципальных районов Республики Татарстан. На карте отображено распределение количества пчелосемей по районам, что позволило выявить зоны концентрации пчеловодческой деятельности, а также территории с низким уровнем развития отрасли. Методологически исследование базируется на принципах системного анализа, сравнительной статистики и оценки экологических рисков. Данные интерпретированы в контексте концепции устойчивого землепользования и принципов интегрированной защиты растений. Результаты Численность пчелосемей в Республике Татарстан имеет выраженную территориальную неравномерность размещения, что отражает как природно-климатические особенности региона, так и уровень развития пчеловодства как отрасли сельского хозяйства (рис. 1). Наибольшее количество пчелосемей сосредоточено в Мамадышском, Азнакаевском и Арском районах[14]. Эти территории характеризуются наличием обширных луговых угодий, лесных массивов и разнообразной медоносной базы, что создает благоприятные условия для интенсивного пчеловодства. Значительные объемы пчелосемей также отмечены в Лаишевском, Муслюмовском, Нижнекамском, Альметьевском и Лениногорском районах - зонах с развитой аграрной инфраструктурой и активной поддержкой отрасли на муниципальном уровне. Средние значения характерны для большинства центральных и северных районов республики, что указывает на умеренный, но стабильный уровень развития пчеловодства. Рис. 1. Распределение численности пчелосемей по муниципальным районам Республики Татарстан Источник: составлено А.Б. Третьяковой на основе данных Реестра по пчеловодству Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Татарстан. Параллельно с этим в 2020-2024 гг. в Республике Татарстан сохранялась высокая стабильность общей площади сельскохозяйственных угодий - 4 825,5 тыс. га, при доминирующей роли крупных агропредприятий, контролирующих более 60 % земельного фонда[15]. Сохранение указанного соотношения на протяжении всего анализируемого периода подтверждает доминирующую роль крупных агропредприятий в управлении земельными ресурсами региона. Несмотря на то, что основная доля земель относится к категории земель сельскохозяйственного назначения, значительные участки эксплуатируются в границах населенных пунктов. Такая многофункциональность землепользования свидетельствует о высокой антропогенной нагрузке на земельный фонд Республики Татарстан, что усложняет реализацию мер экологического регулирования и повышает риски загрязнения окружающей среды. Ключевым аспектом трансформации агротехнологий стало изменение структуры применения средств защиты растений. Общий объем пестицидов вырос на 58,2 % - с 1 946,5 т в 2021 г. до 3 077,6 т в 2024 г., при этом наблюдалась кардинальная перестройка их видовой структуры (рис. 2). Рис. 2. Динамика объемов применения химических средств защиты растений в сельскохозяйственном производстве Республики Татарстан Источник: составлено А.Б. Третьяковой на основе анализа данных, представленных в Государственных докладах о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан 2021-2024 гг. Ключевым трендом является увеличение применения гербицидов, их объем увеличился с 1034,23 т в 2021 г. до 2984,31 т в 2024 г., что свидетельствует о стратегическом смещении фитосанитарных практик в сторону интенсивного химического подавления сорной растительности. Этот рост коррелирует с расширением посевов пропашных культур и изменением структуры севооборотов, требующих более жесткого контроля над сорняками. Также наблюдается резкое сокращение применения фунгицидов - с 903,4 т в 2021 г. до 93,29 т в 2024 г., что указывает на снижение фитопатогенной нагрузки, вероятно, обусловленное внедрением устойчивых сортов, эффективных семенных протравителей и улучшением метеорологических условий вегетационного периода. Схожая тенденция прослеживается и в применении инсектицидов. После снижения с 633,2 т в 2021 г. до 75,52 т в 2023 г. отмечено частичное восстановление до 211,34 т в 2024 г., что может быть связано с локальными вспышками вредителей или переходом на профилактические режимы применения системных препаратов. Структурная перестройка применения средств защиты растений отражает эволюцию агротехнологий в направлении повышения эффективности химической защиты, однако требует дополнительной оценки экологических последствий, особенно в условиях сохраняющегося отсутствия санитарно-защитных зон и высокой антропогенной нагрузки на агроэкосистемы региона[16]. Общая площадь обработки пестицидами достигла пика в 2022 г. - 4085,75 тыс. га, после чего резко сократилась в 2023 г. до 2034,05 тыс. га, что свидетельствует о концентрации обработок на меньших территориях, вероятно, с использованием повторных или повышенных дозировок препаратов (рис. 3). Рис. 3. Динамика площадей обработки химическими средствами защиты растений в сельскохозяйственном производстве Республики Татарстан Источник: составлено А.Б. Третьяковой на основе анализа данных, представленных в Государственных докладах о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан 2021-2024 гг. Площадь обработки гербицидами выросла с 626,09 тыс. га в 2021 г. до 2053,95 тыс. га в 2022 г.[17] В 2023 г. произошло существенное снижение, но к 2024 г. площадь вновь увеличилась до 1794 тыс. га. Фунгицидная нагрузка характеризуется устойчивым снижением. Площадь обработки сократилась с 762,5 тыс. га в 2021 г. до 564,14 тыс. га в 2024 г., что, возможно, свидетельствует о снижении эпифитотической активности. Отсутствие роста площади, несмотря на сохраняющийся объем применяемых препаратов, указывает на повышение точности и целенаправленности обработок [12; 13]. В случае инсектицидов наблюдается высокая волатильность. После роста с 352,2 тыс. га в 2021 г. до 1139,3 тыс. га в 2022 г. произошло резкое падение в 2023 г. до 130,3 тыс. га, с последующим частичным восстановлением до 751,94 тыс. га в 2024 г. Это может свидетельствовать о локализации энтомологических угроз, применении целевых биологических методов контроля или переходе на системные препараты с длительным действием, позволяющие ограничивать площади обработки [14; 15]. Показатель удельного расхода пестицидов в целом демонстрирует нелинейную динамику (табл.). Удельный расход применения средств защиты растений в Республике Татарстан за 2021-2024 год, т/тыс. га Химическое средство защиты 2021 2022 2023 2024 Пестициды 0,50 0,61 1,54 0,99 Гербициды 1,65 0,65 1,70 1,66 Фунгициды 1,18 0,96 0,46 0,17 Инсектициды 1,80 0,28 0,58 0,28 Источник: составлено А.Б. Третьяковой. После умеренного роста пестицидов в 2022 г. наблюдается резкий скачок в 2023 г. до 1,54 т/тыс. га, что связано с концентрацией обработок на значительно сократившейся площади, и последующее снижение до 0,99 т/тыс. га в 2024 г. Удельный расход гербицидов оставался стабильно высоким - от 1,65 до 1,70 т/тыс. га, достигнув максимума в 2023 г. и сохранив высокий уровень в 2024 г. В то же время зафиксировано резкое и устойчивое снижение удельного применения фунгицидов - с 1,18 т/тыс. га в 2021 г. до лишь 0,17 т/тыс. га в 2024 г., что указывает на снижение фитопатогенной нагрузки или эффективность профилактических мер. Аналогичная тенденция наблюдается по инсектици дам, их удельный расход сократился с 1,80 т/тыс. га в 2021 г. до 0,28 т/тыс. га в 2022 и 2024 гг., несмотря на кратковременный рост в 2023 г. Пространственное распределение инсектицидной нагрузки в Республике Татарс тан неоднородно. Доля площади, обработанной инсектицидами относительно общей площади сельскохозяйственных угодий района, варьирует от 0 до 53,82 % (рис. 4). Такая широкая амплитуда свидетельствует о высокой локализации энтомологических рисков и существенных различиях в фитосанитарных стратегиях между муниципальными образованиями[18]. Наиболее интенсивная инсектицидная обработка характерна для отдельных юго-восточных и центральных районов республики, где доля обработанных площадей превышает 30-50 %. Эти территории, как правило, специализируются на возделывании пропашных и масличных культур, чувствительных к насекомым-вредителям, и отличаются высоким уровнем агротехнологической интенсификации. В то же время в ряде районов - преимущественно в северных и северо-западных зонах - применение инсектицидов либо полностью отсутствует, либо ограничено менее чем 1 % обрабатываемой площади. Подобная практика может быть обусловлена как низкой фитосанитарной нагрузкой, так и переходом к профилактическим или биологическим методам защиты, включая использование системных протравителей и выпуск энтомофагов [16-17]. Средние значения от 5 до 15 % наблюдаются в большинстве районов и отражают умеренный уровень энтомологического давления при сбалансированном применении химических и нехимических мер защиты. При этом пространственный анализ выявляет тревожную тенденцию. Зоны с максимальной инсектицидной нагрузкой пространственно совпадают с районами, где сосредоточено наибольшее количество пчелосемей. Это создает условия для прямого воздействия токсичных препаратов на медоносных пчел и других опылителей, особенно в условиях отсутствия санитарно-защитных зон между сельскохозяйственными угодьями и населенными пунктами. Рис. 4. Пространственное распределение доли площади, обработанной инсектицидами, в структуре сельскохозяйственных угодий муниципальных районов Республики Татарстан, %: а - от Агрызского до Кайбицкого района; б - от Камско-Устьинского до Ютазинского района Источник: составлено А.Б. Третьяковой на основе анализа данных, представленных в Государственных докладах о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан 2021-2024 гг. Заключение Анализ состояния земельных ресурсов и агротехнических практик в Республике Татарстан за 2020-2024 гг. выявил устойчивую тенденцию к интенсификации сельскохозяйственного производства, сопровождающуюся глубокой перестройкой структуры применения средств защиты растений. Особую научную и практическую значимость представляет пространственный анализ, демонстрирующий критическое совпадение зон высокой плотности пчеловодства и интенсивного применения инсектицидов. Наибольшее количество пчелосемей сосредоточено в районах, характеризующихся не только развитой аграрной инфраструктурой, но и максимальными показателями инсектицидной нагрузки - таких как Мамадышский, Азнакаевский, Арский, Сармановский и Тюлячинский районы. В этих территориях доля площадей, обработанных инсектицидами, достигает 30-54 % от общей площади сельхозугодий, что создает потенциально опасные условия для медоносных пчел и других опылителей. Учитывая, что в большинстве районов отсутствуют санитарно-защитные зоны между сельскохозяйственными полями и населенными пунктами, где часто располагаются пасеки, риск токсического воздействия агрохимикатов на нецелевые организмы остается высоким. Несмотря на сокращение объемов инсектицидов в последние годы, их удельная нагрузка в ряде периодов остается значительной.

Об авторах

Анна Борисовна Третьякова

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: annatretyackowa@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0359-4049
SPIN-код: 3454-1042

аспирант, Институт экологии, биотехнологии и природопользования

420008, Российская Федерация, Казань, ул. Кремлевская, д. 18

Малик Нилович Мукминов

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: malik-bee@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5996-0271
SPIN-код: 9384-9684

доктор биологических наук, профессор кафедры прикладной экологии, Институт экологии, биотехнологии и природопользования

Российская Федерация, 420008, Казань, ул. Кремлевская, д. 18

Николай Дмитриевич Шамаев

МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина; ФНЦ - Всероссийский НИИ экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко РАН

Email: nikolai.shamaev94@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0575-3760
SPIN-код: 2602-2764

кандидат биологических наук, доцент кафедры паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы, МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина; младший научный сотрудник рабочей группы по выполнению государственного задания в области биотехнологии и вирусологии, ФНЦ - Всероссийский НИИ экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко РАН

Российская Федерация, 109372, Москва, ул. Академика Скрябина, д. 23; Российская Федерация, 109428, Москва, ул. Рязанский проспект, д. 24, к. 1

Список литературы

Дополнительные файлы