Борошниста роса — це захворювання, яке викликається грибами родини Erysiphaceae. Особливо часто борошниста роса уражує насадження квітів та ягідних культур у закритому ґрунті (зокрема суниць, огірків, томатів, салатів), оскільки саме в закритому просторі за рахунок високої вологи та оптимальної температури створюються сприятливі умови для розвитку гриба.
Грибна інфекція поширюється спорами, які переносяться з потоками повітря, через одяг і забруднений інвентар. Основні симптоми хвороби – це поява білого борошнистого нальоту на рослині й значні втрати врожаю.
Контролюють борошнисту росу за допомогою фунгіцидів (в основному хімічних, рідше – біологічних). Утім, останнім часом спостерігається зростання резистентності збудника до препаратів. Крім того, пестициди постійно дорожчають і негативно впливають на довкілля, тож фермери змушені шукати альтернативи хімічному захисту.
Грибні хвороби доволі швидко розвивають стійкість до хімічних обробок. Водночас штучне ультрафіолетове випромінювання, завдяки своїй бактерицидній дії згубно впливає на життєдіяльність грибів, що приводить до їх загибелі.
Ультрафіолет як альтернативний метод боротьби з захворюваннями рослин
Інтерес до використання ультрафіолету проти борошнистою роси зростає на тлі скорочення доступності хімічних засобів захисту рослин. Науковці та виробники активно шукають альтернативні методи та технології, які здатні забезпечити стабільну профілактику рослинних хвороб без надмірного хімічного навантаження. Одним із таких інструментів стає ультрафіолетове випромінювання, яке має виражену бактерицидну дію, тобто може знищувати патогенні мікроорганізми, включно з бактеріями, вірусами та грибами.
Ще у 2005 році голландська компанія CleanLight для боротьби з захворюваннями рослин стало їх опромінювання короткохвильовим УФ випромінюванням. Завдяки бактирицидним властивостям УФ випромінювання з довжиною хвилі 253,7 нм забезпечується пагубний вплив на різні бактерії, віруси, плісняві гриби та інші мікроорганізми. Під дією ультрафіолетового випромінювання здійснюється розрив молекулярних та клітинних зв’язків збудників хвороб, що приводить до руйнування небезпечних мікроорганізмів та їх загибелі.
Технологія використання ультрафіолетового опромінення для боротьби з грибковими хворобами вже довела свою ефективність у тепличному виробництві. Її успіх став причиною її подальшого активного розвитку УФ технології для відкритого ґрунту. У Норвегії, Великій Британії та США вже накопичили практичний досвід застосування цієї УФ технології на виноградниках і на плантаціях суниць, а з 2025 року — і на польових овочах в Іспанії. Що свідчить про поступовий вихід УФ технології за межі теплиць та її потенціал для ширшого аграрного застосування.
Технологічні засади
Як і будь-яка технологія технологія УФ опромінення має обмеження. Завдяки малій глибині проникання УФ променів всередину рослини, УФ випромінювання ефективно працює лише на поверхні рослин і майже не проникає всередину тканин або під щільний листовий покрив. Тому ця УФ технологія найкраще підходить для боротьби з хворобами, які розвиваються на поверхні листя, зокрема з борошнистою росою. Натомість для патогенів на кшталт фітофтори її ефективність дещо нижча. Втім, дослідження показують досить високий потенціал її використання на ранніх стадіях розвитку рослин або в культурах із менш щільним листковим покривом, як-от цибуля, томати, огірки та інші. Зокрема, УФ технологія досить ефективна використовується для пригнічення окремих хвороб (таких, як церкоспороз цукрових буряків). Крім того ефективність УФ технології залежить від типу хвороби, погодних умов і частоти обробок.
Важливою особливістю цієї УФ технології є те, що УФ обробку рослин зазвичай проводять у нічний час. Це пов’язано з явищем фотореактивації мікроорганізмів. Під дією видимого світла мікроорганізми можуть частково відновлювати пошкоджену ДНК, що дещо зменшує ефективність технології. У темряві цей механізм не працює, тому ефективність впливу УФ випромінювання на патогени зростає.
Використання УФ технології для боротьби з захворюваннями рослин
Досвід використання цієї УФ технології показав високу ефективність на полуниці, салаті, цибулі та кабачках. За даними випробувань, на кабачках в органічному виробництві УФ обробка виявилася на 40% ефективнішою і до 15 разів дешевшою, ніж дозволені фунгіциди, навіть за високого інфекційного тиску.
Одним з перших комерційно успішних прикладів застосування УФ технології у відкритому ґрунті став УФ робот Thorvald, розроблений норвезькою компанією Saga Robotics. Його створення почалося у 2014 році, а з 2020-го система вже працює на комерційних господарствах у Норвегії та США. У Великій Британії Thorvald обробляє близько 30% суниць.
Thorvald — це автономна електрична платформа з модульною конструкцією, яка оснащена УФ лампами. Робот рухається між рядами культур, опромінює листя і в такий спосіб пригнічує спори грибів ще до розвитку інфекції. Система працює переважно профілактично: зазвичай це 1–2 проходи на тиждень зі швидкістю 1 км/год протягом вегетації. Навігація здійснюється за допомогою GPS і датчиків, а контроль — дистанційно. Практика показує, що таке оброблення може знижувати розвиток борошнистої роси на 50 – 90%, забезпечуючи врожайність на рівні хімічного захисту. У деяких випадках УФ технологія дає змогу повністю відмовитися від фунгіцидів проти цієї хвороби. У 2025 році в роботі було понад 150 таких машин, які сумарно пройшли понад 300 тис. км у польових умовах.
У тепличному секторі технологія УФ опромінення вже має підтверджену економічну ефективність. Так, за даними виробників роботизованих УФ систем, зокрема Micothon, використання УФ роботів дає змогу скоротити застосування фунгіцидів до 3 – 5% від стандартних схем. Окупність інвестицій становить у середньому близько 1,5–2 роки завдяки економії на засобах захисту рослин, зниженню витрат на ручну працю та стабілізації врожайності.
Майбутнє УФ технології
Поєднання технології УФ знезараження з автономною робототехнічною платформою дозволяє піддавати рослини УФ опроміненню кілька разів на тиждень, що дозволяє здійснювати ефективну профілактику борошнистої роси на площах до 4 га. Така роботизована система повністю автономна і може використовуватись як у теплицях, так і на відкритому грунті, що дозволяє проводити УФ обробку рослин без участі людини.
Дослідження показують, що використання УФ випромінювання дає змогу зменшити застосування фунгіцидів на 40 – 90%.
Важливу роль у подальшому розвитку може відіграти інтеграція з технологіями точного землеробства. Поєднання УФ обробки із системами комп’ютерного зору дає змогу виявляти осередки інфекції і працювати точково — лише там, де це потрібно. Такий підхід потенційно здатен підвищити продуктивність і зробити технологію придатнішою для великих господарств.
Технологія використання ультрафіолетового опромінення для боротьби з грибковими хворобами вже довела свою ефективність у нішевих сегментах. Водночас з огляду на скорочення доступності засобів захисту рослин і збільшення їх вартості, вона має високий потенціал із часом знайти своє місце і в українському землеробстві.
Наші розробки
На жаль наша країна не прикладає необхідних зусиль у напрямку розвитку таких технологій. Однак, незважаючи на це, нашими інженерами розроблені унікальні установки, за допомогою яких можна забезпечити швидкий розвиток технології ультрафіолетового опромінення для боротьби з грибковими хворобами рослин. З однією з таких розробок можна ознайомитись на сторінці нашого сайту: Надпотужній бактерицидний опромінювач ОБЕРІГ.