Роль химических средств защиты растений в обеспечении мировой продовольственной безопасности (обзор литературы)

Рассмотрен вклад применения пестицидов в обеспечение продовольственной безопасности с 1960-х годов XX века и в перспективе до 2100 г., когда популяция Земли, по прогнозам Организации Объединённых Наций, достигнет устойчивого значения в 10,2 млрд человек. Приведены международные оценки эффективности применения пестицидов для сохранения урожая и экономической целесообразности их использования, а также обсуждены побочные эффекты применения пестицидов, такие как развитие резистентности и нецелевой снос. Дано краткое описание разработанной в Советском Союзе системы обоснования гигиенических нормативов максимально допустимых уровней содержания остаточных количеств пестицидов в пищевой продукции растительного происхождения согласно принципу комплексного гигиенического нормирования. Суть принципа заключается в том, что возможное поступление препарата в организм человека с пищевыми продуктами, водой и атмосферным воздухом не должно превышать величины допустимой суточной дозы для человека со средними росто-весовыми характеристиками. Данный подход, применяемый сегодня на территории постсоветского пространства, является уникальным в мировой практике, так как в остальных странах – членах Всемирной организации здравоохранения при установлении МДУ не учитывают потенциального поступления действующего вещества из окружающей среды (вода, воздух). Сделан вывод о том, что применение химических средств защиты растений останется основой обеспечения продовольственной безопасности в обозримом будущем в связи с тем, что это не только экономически эффективно, но и необходимо в условиях увеличения населения при невозможности пропорционально увеличить площадь сельскохозяйственных угодий. Материалом для настоящего обзора послужили преимущественно данные зарубежной литературы, поскольку подобного рода исследования до этого не были опубликованы в отечественной печати, в том числе по причине методической сложности сбора и оценки необходимых данных для Российской Федерации. При поиске информации использовали базы данных SpringerLink, Scopus, Medline, Google Scholar, РИНЦ и КиберЛенинка.

Участие авторов:
Масальцев Г.В. – концепция и дизайн исследования, сбор и анализ данных литературы, написание текста;
Вещемова Т.Е. – концепция и дизайн исследования, сбор и анализ данных литературы, написание текста;
Ракитский В.Н., Кузьмин С.В. – концепция и дизайн исследования.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Литературный обзор выполнен в рамках отраслевой программы Роспотребнадзора «Научное обоснование национальной системы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия, управления рисками здоровью и повышения качества жизни населения России» (2021–2025 гг.).

Поступила: 01.11.2024 / Поступила после доработки: 27.11.2024 / Принята к печати: 03.12.2024 / Опубликована: 28.12.2024

1. WHO. World Population Prospects 2024 Summary of Results July 2024; 2024. Available at: https://un.org/development/desa/pd/sites/www.un.org.development.desa.pd/files/key_messages_wpp_2024_20240709.pdf

2. Grainger M. World Summit on Food Security (UN FAO, Rome, 16–18 November 2009). Development in Practice. 2010; 20(6): 740–2. https://doi.org/10.1080/09614524.2010.491540

3. Oerke E.C., Dehne H.W. Safeguarding production – losses in major crops and the role of crop protection. Crop. Prot. 2024; 23(4): 275–85. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2003.10.001

4. Oerke E.C. Crop losses to pests. J. Agr. Sci. 2006; 144(1): 31–43. https://doi.org/10.1017/S0021859605005708 https://elibrary.ru/hwbeaf

5. IWMI. Water for food, water for life: a comprehensive assessment of water management in agriculture. Earthscan and Colombo. London: International Water Management Institute; 2007.

6. Oerke E.C., Dehne H.W., Schonbeck F., Weber A. Crop Production and Crop Protection: Estimated Losses in Major Food and Cash Crops. Amsterdam: Elsevier Science; 1994.

7. Popp J. Cost-benefit analysis of crop protection measures. J. Consum. Prot. Food S. 2011; (6): 105–12. https://doi.org/10.1007/s00003-011-0677-4

8. CABI’s Crop Protection Compendium. Commonwealth Agricultural Bureaux International (CABI); 2005. Available at: https://www.cabidigitallibrary.org/product/qc

9. Popp J., Pető K., Nagy J. Pesticide productivity and food security. A review. Agron. Sustain. Dev. 2013; 33(1): 243–55. https://doi.org/10.1007/s13593-012-0105-x

10. USDA. Commodity costs and returns: U.S. and regional cost and return data; 2010. Available at: http://ers.usda.gov./data/costsandreturns

11. Brookes G., Barfoot P. GM Crops: Global Socio-Economic and Environmental Impacts 1996–2008. PG Economics Ltd, UK; 2010.

12. McDougall P. AgriService, Industry Overview – 2009 Market, Vineyard Business Centre Saughland Pathhead Midlothian EH37 5XP Copyright; 2010.

13. FAOSTAT. Pesticide Use; 2022. Available at: https://fao.org/faostat/en/#data/RP

14. Gianessi L.P., Reigner N. The value of fungicides in U.S. crop production. Croplife Foundation, Crop Protection Research Institute (CPRI); 2005.

15. Gianessi L.P., Reigner N. The value of herbicides in U.S. crop production. 2005 Update. Croplife Foundation, Crop Protection Research Institute (CPRI); 2006.

16. Gianessi L.P. The value of insecticides in U.S. crop production. Croplife Foundation, Crop Protection Research Institute (CPRI); 2009.

17. Bennett B., Cooper J., Dobson H. We know where the shoe pinches: a case study-based analysis of the social benefits of pesticides. Outlook Agric. 2010; 39(2): 79–87. https://doi.org/10.5367/000000010791745420

18. Van den Bosch R. The Pesticide Conspiracy. Berkeley, California: UC Press; 2023.

19. Pimentel D. Environmental and economic costs of pesticide use. BioScience. 1992; 42: 750–60.

20. Pimentel D. Environmental and economic costs of the application of pesticides primarily in the United States. Environ. Dev. Sus. 2005; 7: 229–52.

21. Pimentel D., Greiner A. Environmental and socio-economic costs of pesticide use, chapter 4. In: Pimentel D., ed. Techniques for Reducing Pesticide Use: Economic and Environmental Benefits. New York: John Wiley and Sons; 1997.

22. Pimentel D. Benefits and costs of pesticide use in US food production. BioScience. 1978; 28(772): 778–84.

23. Pesticide Registration (PR) Notice 2001-X Draft: Spray and Dust Drift Label Statement for Pesticide Products. US EPA; 2001.

24. Al Heidary M.H., Douzals J.P., Sinfort C., Vallet A. Influence of spray characteristics on potential spray drift of field crop sprayers: a literature review. Crop. Prot. 2014; 63(9): 120–30. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2014.05.006

25. Hilz E., Vermeer A.W.P. Spray drift review: the extent to which a formulation can contribute to spray drift. Crop. Prot. 2013; 44: 75–83. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2012.10.020

26. Guidance on the assessment of exposure of operators, workers, residents and bystanders in risk assessment of plant protection products. EFSA Journal. 2022; 20(1). https://doi.org/10.2903/j.efsa.2022.7032

27. Ellis M.C.B., Harris D., Lane A.G., Tuck C.R. Novel spray adjuvants to decrease spray drift. Asp. Appl. Biol. 2016; (132): 257–63.

28. Ellis M.C.B., Lane A.G., O’Sullivan C.M., Alanis R., Harris A., Stallinga H., et al. Bystander and resident exposure to spray drift from orchard applications: field measurements, including a comparison of spray drift collectors. Asp. Appl. Biol. 2014; (122): 187–94.

29. Fritz B.K. Meteorological effects on deposition and drift of aerially applied sprays. Trans. ASABE. 2006; 49(5): 1295–1301. https://doi.org/10.13031/2013.22038

30. Fritz B.K., Hoffmann C., Bagley W.E. Effects of spray mixtures on droplet size under aerial application conditions and implications on drift. Appl. Eng. Agricul. 2010; 26(1): 21–9. https://doi.org/10.13031/2013.29467

31. Hall F.R., Fox R.D. The reduction of pesticide drift. In: Foy C.L., Pritchard D.W., eds. Pesticide Formulation and Adjuvant Technology. Boca Raton: CRC Press; 1997: 209–40.

32. Ozkan E., ed. Equipment Developments. Chemical Application Technology, Newsletter; 1997. Available at: http://ag.ohio-state.edu/catnews/catequi.htm

33. Ракитский В.Н., Чхвиркия Е.Г. К вопросу гигиенического нормирования пестицидов в пищевых продуктах. В кн.: Здоровье и окружающая среда: Сборник материалов международной научно-практической конференции. Минск; 2023: 438–40. https://elibrary.ru/ksltdu

34. Ракитский В.Н., Терешкова Л.П., Чхвиркия Е.Г., Епишина Т.М. Основы обеспечения безопасного применения пестицидов. Здравоохранение Российской Федерации. 2020; 64(1): 45–50. https://doi.org/10.18821/0044-197X-2020-64-1-45-50 https://elibrary.ru/uqbpis