Биологические пестициды

Биологические средства защиты растений, в отличие от химических, представляют собой живые объекты или естественные биологически высокоактивные химические соединения, синтезируемые живыми организмами.

Бактериальные препараты

Наиболее широкое практическое применение в борьбе с вредными насекомыми имеют споровые бактерии. В настоящее время разрешены к применению две высоковирулентные споровые бактериальные культуры, используемые для приготовления эффективных биопрепаратов.

Бактериальные инсектициды

Бактериальные препараты, относящиеся к инсектицидам нового поколения, эффективны в отношении порядка 400 видов насекомых, включая вредителей полей, садов, леса и виноградников.[4]

В данный момент в борьбе с вредителями сада и леса наиболее широко используются биопрепараты, созданные на основе кристаллообразующих бактерий из групп Bacillus thuringiensis, var. Thuringiensis и Bacillus thuringiensis, var. kurstaki, а также Спиносад, являющийсяпродуктом ферментации природного почвенного организма. Спиносад высокоактивен, обладает ярко выраженным кишечно-контактным действием.[16] К гибели насекомых приводит нарушение передачи нервных импульсов и ингибирование никотин-ацетилхолиновых рецепторов. Защитное действие около двух недель.[24]

Действие на вредные организмы

Указанные бактерии, и их токсины, попадая с пищей в кишечный тракт насекомого, способны вызвать паралич, заболевания и гибель заразившихся особей из-за повреждения внутренних органов. При первичном инфицировании численность популяций значительно снижается. Повторного заражения особей от контакта с заболевшими не происходит. Действие препарата ограничено обработанными участками, и развития эпизоотий не наблюдается. Из-за своего замедленного действия бактериальные препараты по токсическому эффекту уступают химическим. Сразу после их применения у насекомых вредителей уменьшается активность питания. Их гибель отмечается на 3-5-е сутки после обработки и примерно на десятый день достигает максимума.

Биопрепараты обладают и выраженным последействием, проявляющимся в гибели фитофагов на поздних стадиях развития.[12][1]

Существенным недостатком бактериальных препаратов является то, что бактерии группы thuringiensis не обладают высокой вирулентностью и контагиозностью для насекомых. Поэтому желаемый эффект получают только при первичном заражении корма. Вторичные заражения редки, поэтому бактерии не могут вызвать массовых и длительных эпизоотий, которые распространялись бы за пределы обработанных территорий.[17]

Вследствие слабого стартового действия применение микробиопрепаратов экономически оправдано при средней численности вредителей.[1]

Влияние факторов внешней среды

Препараты на основе бактерий проявляют эффективное действие только при высокой пищевой активности насекомого вредителя. Это наблюдается при температуре не ниже 16°С.[1] Эффективность бактериальных препаратов снижается под влиянием неблагоприятной погоды – затяжных дождей, смывающих препарат, ультрафиолетового излучения, частично инактивирующего бактерии, а также низкой температуры воздуха, ослабляющей активность питания вредителей.[3]

Токсичность

Токсичность у препаратов, изготовляемых из спор токсических бактерий, отсутствуют специфические запахи, они безвредны для человека, животных и полезных насекомых, безопасны для растений. Вследствие этих особенностей бактериальные препараты могут без опасений применяться перед снятием урожая, когда недопустимо использование химических средств.[17][14]

Бактериальные родентициды

Специфическим возбудителем заболеваний мышевидных грызуновявляетсяштамм бактерий Исаченко Salmonella enteritidis, var. Issatschenko, 29/1. Препараты на его основе применяются в сельском хозяйстве и в целях медицинской, санитарной и бытовой дератизации.

Действие на вредные организмы

Препараты на основе Salmonella enteritidis, var. Issatschenko, 29/1 строго избирательны. Зараженное зерно, попадая в организм грызуна, вызывает развитие желудочно-кишечного заболевания. На 3-14 сутки зверьки погибают. Родентициды на основе штамма бактерий обеспечивают в популяции контактное перезаражение мышей (может происходить даже между разными видами).[21][5][19]

Передачи инфекции от одного вида к другому способствуют не только посещение чужих нор и перемещение одними ходами, но и отсутствие межвидовых агрессивных отношений.[13] Бактерии, попадая в желудок, затем в кишечник, проникают в кровь, вызывая септицемию. Временное повышение активности грызунов (сильно спадающая на 3-5-е сутки) свидетельствует о начале брюшно­тифозной инфекции. У зверьков начинают слезиться глаза, шерсть становится взъерошенной, появляются вялость и плохой аппетит. Заболевание, как правило, продолжается до 1-ой недели.[2]

Резистентность

. Отсутствует.[21]

Токсичность

. Препарат не токсичен для теплокровных животных.[21][19]

Человек

. Родентициды на основе бактерий Исаченко не опасны для человека, в связи с строго селективной патогенностью. Но для осторожности не следует использовать их на птицефабриках, в детских и медицинских учреждениях, на организациях общественного питания.[2]

Бактериальные фунгициды

Также для борьбы с болезнями растений практический интерес представляет использование некоторых видов бактерий-антагонистов. Бактерии из рода Pseudomonas активны в подавлении развития возбудителей корневых гнилей и увядания растений. Бактерия Pseudomonas fluorescens продуцирует антибиотик пирролнитрин, активный против возбудителя болезни всходов хлопчатника.

Другие бактерии-антагонисты эффективны против фузариозной гнили кукурузы, ризоктониоза пшеницы, овса и ячменя, гнили корней моркови и других болезней.[3]

Штамм ризосферных бактерий Bacillus subtilis Ч-13 является иммунизирующим и лечащим фунгицидом. Образует вещества, подавляющие развитие фитопатогенов и стимулирующие рост растений. При поселении на корнях растений, Bacillus subtilis Ч-13, повышает их иммунитет и стрессоустойчивость. Активная колонизация корней растений бактериями способствует улучшению развития корневых волосков и их поглотительной способности. В связи с этим питательные элементы – азот, калий и фосфор более полно усваиваются растениями, что обеспечивает получение хорошего урожая.[8][18][22][11][7]

Биоинсектициды на основе грибов

В настоящее время описано около тысячи видов грибов, обладающих антибиотическими и патогенными свойствами по отношению к различным вредителям и возбудителям болезней.[14]

Наибольшее распространение получили препараты на основе гриба Streptomyces avermitilis, именуемые Авермектинами.

В авермектинах действует не сам гриб Streptomyces avermitilis, а продукты его жизнедеятельности.

Также распространенным энтомопатогенным грибом является Metarhizium anisopliae Р-72. Он способен контролировать сотни видов насекомых из различных отрядов.[20]

Авермектины

Действие на вредные организмы

.

Авермектины, обладая контактным и системным действием, имеют сильно выраженные акарицидные свойства, вызывая гибель многих открыто живущих сосущих вредителей. Механизм их действия нейротоксинного типа. Действующие вещества приводят к торможению и блокированию передачи нервного импульса, что приводит к параличу, а затем и гибели многих видов клещей, насекомых и нематод.

Максимальное преобладание в популяциях вредителей наиболее уязвимых стадий (гусеницы младших возрастов, подвижные стадии клещей) является оптимальным сроком применения авермектинов. Их пролонгированное действие выражается в различных морфогенетических нарушениях у особей последующих генераций. Авермектины не имеют строгого овицидного действия, но их действие приводит к гибели личинок клещей и различных насекомых после их непосредственного отрождения из яиц. Инсектоакарициды Аверсектин С и Авертин-N помимо этого имеют и нематицидный эффект. Не уничтожая инвазионных личинок нематод, эти вещества как репелленты в течение длительного времени дезориентируют их в поисках корней растения-хозяина.[15]

Влияние факторов внешней среды

.

Авермектины проявляют наибольшую биологическую активность при повышенной температуре 28-30 °С и резко снижают эффективность при температуре ниже 18 °С.[1][15]

Metarhizium anisopliae Р-72

Действие на вредные организмы

Штамм гриба Metarhizium anisopliae Р-72 вызывает у насекомых токсикоз, следствием которого являются повреждения различных систем организма. Рост активности детоксицирующих ферментов приводит к снижению иммунитета, что вызывает быстрое развитие болезни насекомых.[9][20]

 

Биофунгициды на основе грибов

Известны факты успешного применения грибов-антагонистов для подавления развития возбудителей болезней сельскохозяйственных культур. Грибы рода Trichoderma наиболее изучены в качестве антагонистов.

На их основе в настоящее время разрешены к использованию несколько препаратов. Эти грибы широко распространены в почве, они продуцируют активные антибиотики – глиотоксин, виридин, триходермин и другие, которые обладают антибактериальными и антигрибными свойствами.[3]

Кроме этого, антибиотическим комплексом, в основе которого лежит почвенный актиномицет Streptomyces fradiae, штамм ВНИ ИСХМ-53, является макролидный тилозиновый комплекс. Обладающий системным действием этот фунгицид, фитоплазмоцид и биологический бактерицид разрешен к применению в открытом и защищенном грунте против бактериальных заболеваний.[22] Обладает не только продолжительным защитным (более месяца), но и пролонгированным действием (1,5-4 месяца). Применение препаратана ранней стадии развития растений, повышенная температура, низкая освещенность могут способствовать проявлению фитотоксичности.[23]

Патогенные нематоды

В настоящее время широко используют нематод в качестве средства биологической защиты растений от насекомых – вредителей сельскохозяйственных культур. Жизненный цикл нематод в оптимальных условиях составляет один месяц, а в природе 1-2-4 года.

По результатам многолетних испытаний в ВИЗР созданы ( с технологиями производства и применения) два биологических препарата – Немабакт на основе нематод Steinernema carpocapsae штамм «agriotos» и Энтонем-F на основе Steinernema feltiae штамм SRP18-91.[6]

 

При написании статьи, так же использовались следующие источники:[10]

 

Оставьте свой отзыв:

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 11.08.15 15:03

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.
Белов Д.А. Химические методы и средства защиты растений в лесном хозяйстве и озеленении: Учебное пособие для студентов. –М.: МГУЛ, 2003. – 128 с
2.

Биологическая  защита  растений/М. В. Штерншис,  Ф. С.-У. Джалилов,  И. В. Андреева,  О. Г. Томилова;  Под  ред. М. В. Штерншис. — М.: КолосС, 2004. — [4] л. ил.: ил. — 264 с. — (Учебники и учеб.  пособия для студентов высш. учеб.  заведений);

3.

Бондаренко Н.В., Поспелов С.М., Персов М.П. - Общая и сельскохозяйственная энтомология. - М.: Колос, 1983.-416 с.

4.

Волова Т.Г. Биотехнология / Т. Г. Волова. – Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения Российской Академии наук, 1999. – 252 с

5.

Говоров Д.Н., Живых А.В. Хорошее подспорье в борьбе с мышевидными грызунами. Защита и карантин растений, №6, 2014. – с.32

6.

Данилов Л.Г.; Айрапетян В.Г.; Салятов Л.Ю. Способ получения биомассы энтомопатогенных нематод. Патент RU №2168893.

7.

Использование биопрепарата Экстрасол (БисолбиСан) в решении задач повышения эффективности экологически ориентированного сельского хозяйства (на примере кукурузы). Министерство сельского хозяйства Саратовской области. Рекомендации. Саратов 2007

8.

Костылев П.И., Костылева Л.М., Купров А.В. Улучшение продуктивности риса после обработки семян и листьев экстрасолом. Научный журнал КубГАУ, № 57 (03), 2010 год

9.

Малярчук А.А. Использование биологического ресурса энтомопатогенного гриба Metarhizium anisopliae (Мetch.) sor.для регуляции численности колорадского жука. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Специальность 03.00.32 - биологические ресурсы, Новосибирск 2009

10.

Медведь Л.И. Справочник по пестицидам (гигиена применения и токсикология) / Коллектив авторов, под ред. академика АМН СССР, профессора Медведя Л.И. -К.: Урожай, 1974. 448 с.

11.

Метод микробиологического измерения концентрации клеток микроорганизма Bacillus subtilis Ч-13 в атмосферном воздухе населенных мест. Методические указания. МУК 4.2.2769-10

12.

Мэтьюз Дж.А. Борьба с вредителями сельско-хозяйственных культур / Дж. А. Мэтьюз; Пер. с англ. И. Н. Заикиной; Под ред. и с предисл. Н. М. Голышина 203,[2] с. ил. 22 см М. Агропромиздат 1987

13.

Пегельман С.Г.; Ленец Л.И. Межвидовые взаимоотношения грызунов и их роль в контактном заражении бактериями Исаченко. Бюллетень ВНИИ с.-х. микробиологии, 1986; Т. 45. - с. 47-49

14.

Помазков Ю.И., Заец В.Г. Биологическая защита растений (краткий курс). Для студентов III курса специальности "Агрономия" - М.: Изд-во РУДН, 1997. - С.116

15.
Попов С.Я. Основы химической защиты растений. Попов С.Я., Дорожкина Л.А., Калинин В.А./ Под ред. профессора С.Я Попова. - М.: Арт-Лион, 2003. - 208 с.
16.

Филипас А.С. Всерос. НИИ с.-х. радиологии и агроэкологии; г.Обнинск ; Ульяненко Л.Н.; Тришкин Д.С. Экологизация защиты посадок картофеля от колорадского жука в условиях Нечерноземной зоны Российской Федерации [Изучение эффективности препаратов сонет (гексафлумурон) и спиносад]. Современные технологии и перспективы использования экологически безопасных средств защиты растений и регуляторов роста. - М., 2001. - С. 94-99

17.
Хижняк П.А ., Химическая и биологическая защита растений. Под ред. канд. с.-х. наук П. А . Хижняка, М.: «Колос», 1971, 215 с. с илл.
18.

Чеботарь В.К., Завалин А.А., Кипрушкина Е.Н. Эффективность применения биопрепарата экстрасол. М.:Издательство ВНИИА, 2007.- 230 с.;

19.

Яковлев А.А., Бабич Н.В. Ассортимент родентицидов снова пополнился бактороденцидом. Защита и карантин растений, №10, 2013. – с.51-52

20.

Ярославцева О.Н. Иммунная и детоксицирующая системы насекомых при развитии различных типов микозов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Специальность 03.02.05 – энтомология. Новосибирск, 2012

Источники из сети интернет:
21.

Бактороденцид на полях Кубани. 23.06.2015. Краснодарский экспериментальный центр биологической защиты растений. http://rsnspb.ru/бактороденцид-на-полях-кубани/

22.

http://bisolbi-sk.ru

23.
http://www.pharmbiomed.ru
24.
http://www.syngenta.com