Бактерии семейство Streptomycetaceae
Бактерии семейство Streptomycetaceae
Использование бактерий в качестве действующих веществ пестицидов, в данном случае фунгицидов, имеет целый ряд преимуществ: экологическая безопасность, снижение риска формирования резистентных организмов, селективное действие на микрофлору растении, безопасность в отношении теплокровных животных и человека[11].
Все выше перечисленное заставляет аграриев обращать внимание на фунгициды, действующими веществами которых являются бактерии – антагонисты[1].
Видовое разнообразие
В качестве действующих веществ бактериальных фунгицидов используют виды и штаммы бактерий–антагонистов рода Bacillus, рода Pseudomonas, рода Streptomyces[4][13].
Кроме того, в качестве действующих веществ бактериальных фунгицидов используют комплексы метаболитов и антибиотиков различных бактерий–антагонистов:
Действующими веществами бактериальных фунгицидов могут быть бактерии:
Культура бактерий рода Bacillus
Культура бактерий рода Bacillus
Действие бактерий на вредные организмы
Бактериальные антагонисты существенно ограничивают развитие популяции фитопатогена и снижают ее вредоносность[4].
. Согласно
классификации FRAC, наиболее используемые в сфере защиты роды бактериальных
антагонистов Bacillus, Pseudomonas, Streptomyces обозначают кодом ВМ02.
Механизм действия этих
бактерий на вредные организмы позволяет отнести их к фракции ВМ – биологические вещества с несколькими способами действия (Biologicals with multiple modes of action)
[13].
Целевые пути воздействия – сочетание множества эффектов: конкурентной борьбы, микопаразитизма, выделение антибиотиков и метаболитов, повышение иммунитета растений[13]. Группа по классификации FRAC – микробиологические (живые микробы, или экстракты из микробов, или метаболиты[13].
Химические группы:
Действие бактериальных антагонистов основано на механизме антибиоза, регулирующем взаимоотношения вредных и полезных для производителей сельскохозяйственной продукции микроорганизмов. Антибиоз действует в зоне ризосферы, окружающей корни и корневые волоски растений в пределах до 100 мкм. Антибиоз направлен на существенное ограничение популяции фитопатогена, но не уничтожает её полностью[4].
Род Bacillus – виды рода подавляют размножение фитопатогенных бактерий и грибов продуктами своей жизнедеятельности, они имеют свойство стимулировать иммунитет у растений к этим же болезням, что уменьшает повторные заражения[11][7]. При слабо пораженных семенах, субстрате или растениях достаточно предварительного профилактического применения препаратов с действующим веществом Bacillus subtilis с целью обеззараживания субстрата, заселения его полезной микрофлорой и стимулирующего действия на растения[3].
Род Pseudomonas. Механизм действия бактерий рода Pseudomonas основан на выделении корневыми волосками растения углеводов в форме сахаров. Это способствует размножению бактерий и выработке ими комплекса триглицеридпептидных и феназиновых антибиотиков, которые супрессируют рост фитопатогенных грибов. Взаимодействие феназинов с флавиновыми окислительно-восстановительными ферментами приводит к образованию активных форм кислорода (пероксида и супероксида водорода), которые обладают цитотоксическим действием. Помимо этого, активные формы кислорода активизируют защитные гены растительных клеток.
Род Streptomyces – виды рода являются продуцентами различных антиобиотических соединений способных подавлять рост и развитие фитопатогенов[4].
Отдельные штаммы и виды бактерий рода Bacillus, в частности Bacillus mycoides в рамках классификации FRAC обозначены кодом P06. Механизм действия этих бактерий позволяет отнести их к фракции P – стимуляция защиты растения хозяина (Host plant defence induction)[13].
Целевые пути воздействия (группа P6): микробиологические элиситоры. Группа – микробиологические. Химическая группа: бактерии рода Bacillus[13].
В качестве действующих веществ комплексных фунгицидов используют бактерии, играющие роль регуляторов роста растений, в частности метилобактерии.
Метилобактерии Methylobacterium extorquens NVD BKM B-2879 D зависят от растений в своих питательных нуждах. Растения так же зависят от метилобактерий. Последние удаляют вредные метаболиты, образующиеся во время роста растений, в частности метанол, формальдегид и формиат. Негативного влияния на растения метилобактерии не оказывают. Они поставляют витамины, регулируют рост и развитие растений при помощи синтеза фитогормонов – цитокининов и ауксинов, повышают устойчивость растений к стрессовым факторам и способствуют выживаемости[8].
Классификация FRAC
Механизм действия (по FRAC):
BM (Несколько способов действия)
Целевой участок:
BM 02 (Множество эффектов)
Группа BM 02: Микробиологические
Химические группы:
Механизм действия:
P (Индукция защиты растения – хозяина)
Целевой участок:
P6 (микробиологические элиситоры)
Группа P06 Микробиологические
Химические группы:
-
бактерии род Bacillus: вид Bacillus mycoides;
-
грибы род Saccharomyces: клеточные стенки Saccharomyces cerevisiae LAS117.
. Угнетение фитопатогенного организма, улучшение роста и развития обрабатываемого растения
[4]
Подробнее – в статьях о действующих веществах бактериальных фунгицидов (список справа, раздел «Применение».).
. Бактериальные
антагонисты способствуют угнетению жизнедеятельности широкого спектра
фитопатогенных организмов на многих
видах культурных растений. Экспериментально установлено угнетение грибов из родов:
Fusarium, Helminthosporium, Blumeria, Puccinia, Cercospora, Phoma, Rhizoctonia и
бактерий рода
Xanthomonas[6].
Примерный перечень подавляемых болезней и видов возбудителей – в статьях о действующих веществах бактериальных фунгицидов – перечень статей справа от раздела «Применение».
. Использование бактериальных
антагонистов с кодом BM02 согласно
классификации FRAC, в борьбе с
фитопатогенами имеет низкий и очень низкий риск развития
резистентности[13].
Бактериальные антагонисты после инокуляции приводят к иммунизации растений в результате образования в них активных веществ, в том числе фитоалексинов[2]. Резистентность фитопатогенов к бактериям антагонистам чаще всего объясняется конкурентной борьбой между штаммами бактерий–антагонистов и фитопатогенами[2].
. Основным приемом профилактики возникновения устойчивых популяций
фитопатогенов является чередование применения
фунгицидов с действующими веществами характеризующимися различным
механизмом действия и не обладающих перекрестной устойчивостью
[13].
Кроме того, для успешной профилактики резистентности следует соблюдать следующие правила:
- в баковых смесях должны использоваться компоненты, не обладающие перекрестной устойчивостью;
- количество каждого компонента должно быть достаточным для обеспечения удовлетворительного контроля фитопатогенов при использовании этих компонентов по отдельности;
- строгое соблюдение рекомендаций на этикетке по количеству каждого компонента смеси;
- бактерии–антагонисты с кодом ВМ02 должны использоваться отдельно или в смесях с партнерами в рекомендованных производителем дозах;
- бактерии-стимуляторы защиты растений с кодом P06 должны использоваться отдельно или в смеси согласно рекомендованным производителем дозам;
- количество нанесений, их сроки и последовательность ограничиваются требованиями, указанными на этикетках производителя и местными нормативными требованиями[13].
–
антагонистов в схеме обработок может производится на любые другие фракции действующих веществ с отличающимся
механизмом действия (другим кодом по
классификации FRAC)
[2][13].
Бактериальные фунгициды
действующие вещества
Применение
Бактерии–антагонисты и комплексы их метаболитов в сфере защиты растений используются в качестве действующих веществ фунгицидов рекомендованных к использованию для контроля различных фитопатогенов на широком спектре культурных растений[4][6]. Приводим неполный перечень зарегистрированных на территории России действующих веществ:
Штаммы Bacillus subtilis:
- зарегистрированные фунгициды с действующим веществом Bacillus subtilis, штамм 26 Д разрешены к применению в сельском и личном подсобных хозяйствах против болезней капусты белокочанной (фузариозное увядание, слизистый бактериоз, «черная ножка»), картофеля (альтернариоз, гнили при хранении, фитофтороз), моркови (фомоз, гнили при хранении), свеклы сахарной (гнили), томата открытого грунта (фитофтороз, корневые и прикорневые гнили), цветочных культур (пятнистости листьев, мучнистая роса, корневые гнили), смородины черной (американская мучнистая роса, септориоз);
- зарегистрированные фунгициды с действующим веществом Bacillus subtilis, штамм В-10 ВИЗР разрешены к применению в сельском и личном подсобных хозяйствах против болезней томата открытого грунта (фитофтороз, корневые гнили, альтернариоз), рассады цветочных культур (трахеомикозное увядание, черная ножка, корневые гнили), смородины черной (американская мучнистая роса), картофеля (фитофтороз), земляники (гниль), комнатных цветочных растений (трахеомикозное увядание, корневые гнили), свеклы сахарной (корнеед, церкоспороз), пшеницы яровой и озимой (корневые гнили);
- фунгицид Бактофит с действующим веществом Bacillus subtilis, штамм ИПМ 215 проявил высокую эффективность на розах в условиях защищенного грунта. Бактофит при трехкратной обработке (интервал 7-8 дней) показал эффективность против мучнистой росы не менее 65-70%, при этом, развитие болезни сдерживалось на 15-20 дней. Отмечено мягкое и пролонгированное действие средства на фитопатоген – последний постепенно исчезает с растений, в связи с чем, следует проводить не менее трех обработок;
- зарегистрированные фунгициды с действующим веществом Bacillus subtilis, штамм ИПМ 215 разрешены к применению в сельском и личном подсобном хозяйствах против болезней пшеницы озимой и яровой (бурая ржавчина, корневые гнили, плесневение семян, септориоз), огурца защищенного грунта (гнили, мучнистая роса), винограда (оидиум), ячменя ярового (плесневение семян, корневые гнили, ринхоспориоз, пятнистости), томата защищенного грунта (мучнистая роса), картофеля (фитофтороз, альтернариоз), женьшеня (корневые и прикорневые гнили), капусты (семенники, цветная, белокочанная) (полегание, бактериозы), яблони (парша, мучнистая роса), мяты перечной (мучнистая роса), подорожника большого, смородины черной, земляники (мучнистая роса), эхинацеи пурпурной, змееголовника молдавского (корневые гнили);
- зарегистрированные фунгициды с действующим веществом Bacillus subtilis, штамм М-22 ВИЗР разрешены к применению в сельском и личном подсобных хозяйствах против болезней томата открытого грунта (корневые гнили, фитофтороз, альтернариоз), томата защищенного грунта (бактериальный рак, фитофтороз, белая гниль, серая гниль), цветочных культур открытого грунта (септориозная пятнистость, корневые гнили, трахеомикозное увядание), горшечных цветочных культур защищенного грунта (корневые гнили, увядание, пятнистости), яблони (парша, монилиоз), капусты белокочанной (черная ножка, слизистый и сосудистый бактериозы), огурца открытого грунта (гнили, пероноспороз), огурца защищенного грунта (гнили, гниль)[6].
Штаммы Pseudomonas aureofaciens:
На основе экспериментальных и литературных данных определена норма расхода препарата ПС-2 на основе Pseudomona saureofaciens, штамм BS 1393: количество живых клеток должно быть не меньше 2-4х1013 на гектар. Такое количество является оптимальным для бактеризации семян при обработке вегетирующих растений с интервалом 15-20 дней не менее двух раз и при предпосевной обработке. При бактеризации семян злаков на одно зерно должно приходиться более 2х107 живых клеток[10].
- зарегистрированные фунгициды с действующим веществом Pseudomonas aureofaciens, штамм BS 1393 разрешены к применению против болезней зерновых культур (ржавчина бурая, церкоспореллез, септориоз, корневые гнили, другие гнили), томата защищенного грунта (бурая пятнистость, церкоспороз), огурца защищенного грунта (различные гнили, бурая пятнистость), свеклы сахарной (различные виды гнилей);
- зарегистрированные фунгициды с действующим веществом Pseudomonas aureofaciens, штамм ИБ51 разрешены к применению против болезней пшеницы озимой и яровой (плесневение семян, различные гнили)[5].
Штаммы Pseudomonas fluorescens:
- зарегистрированные фунгициды с действующим веществом Pseudomonas fluorescens, штамм АР-33 разрешены к применению против болезней зерновых культур (корневые гнили, бурая ржавчина, септориоз), ячменя ярового (гниль, пятнистости), капусты (черная ножка, сосудистый бактериоз), льна-долгунца (крапчатость, антракноз, бактериоз), сахарной свеклы (гниль), хмеля (мучнистая роса, пероноспороз), огурца защищенного грунта (увядание, гнили), картофеля (макроспориоз, фитофтороз, гниль), винограда (серая гниль, милдью, оидиум), яблони (монилиоз)[5].
- зарегистрированные фунгициды с действующим веществом Pseudomonas fluorescens, штаммы 7Г, 7Г2К, 17-2 разрешены к применению в сельском и личном подсобных хозяйствах против болезней пшеницы яровой, ячменя ярового (различные гнили), картофеля сосудистый бактериозы)[6].
Поли-бета-гидроксимасляная кислота – разрешена к применению против болезней пшеницы озимой и яровой (корневые гнили, мучнистая роса, бурая ржавчина, септориоз), ячменя ярового (пятнистости, гнили), льна-долгунца (крапчатость, антракноз, бактериоз), свеклы сахарной (корнеед всходов), картофеля (фитофтороз, альтернариоз), винограда (оидиум), капусты белокочанной (сосудистый бактериоз)[6].
С полным перечнем действующих веществ бактериальных фунгицидов препаратов, рекомендованных к обработки культур культур, подавляемых болезнях и видах возбудителей можно ознакомиться в статьях о действующих веществах бактериальных фунгицидов – перечень расположен справа.
. Бактериальные и грибные препараты можно использовать в смесях с различными
фунгицидами, согласно рекомендациям по каждому препарату
[7].
Токсикологические свойства и характеристики
. Препарат
Бактофит на основе
Bacillus subtilis, штамм ИПМ 215 обладает токсическим действием на афидофагов, особенно на
лизифлебусов и
галлицу афидимизу, как при
опрыскивании листовой поверхности против мучнистой росы, так и при проливах растений против корневых
гнилей[9].
.
Фитобактериомицин обладает раздражающим действием на кожу и слизистую оболочку глаз, может вызвать развитие конъюктивита и
контактного дерматита.
ЛД50 при оральном введении для крыс 543 мг/кг, для мышей 359 мг/кг
[12]. Препарат на основе
поли-бета-гидроксимасляной кислоты безопасен для животных и человека
[1].
. Препараты на основе
бактерий относятся к 3 и 4 классам опасности для человека и к 3 и 4 классам опасности для пчел
[6].
Подробнее о токсикологических свойствах и характеристиках действующих веществ бактериальных фунгицидов можно прочитать в соответствующих статьях – перечень справа от раздела «Применение»
Статья составлена с использованием следующих материалов:
Литературные источники:
1.Алёхин В.Т. Биопрепарат Альбит: результаты и особенности применения. / В.Т. Алёхин, А.К. Злотников // Земледелие. – 2006. – № 3. – С. 38-40
Батманова А.А. Индукция резистентности грибов и растений при применении фунгицидов. Биотика, 3(4), июнь 2015, УДК 632, стр 3 – стр 6.
Березина Н.В.; Костенко Т.А. Механизмы действия микробиологических препаратов "Алирин-Б" и "Гамаир" [Биопрепараты на основе Bacillus subtilis, обладающие антагонистической активностью в отношении возбудителей заболеваний овощных, цветочно-декоративных и плодово-ягодных культур]. Биологические препараты. Сельское хозяйство. Экология / ООО "ЭМ-Кооперация". - Москва, 2008. - с. 248-250
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);
Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2023 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)
Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2025 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)
Гришечкина Л.Д., Долженко В.И. и др. Бактериальные препараты в борьбе с болезнями сельско-хозяйственных культур. Материалы международной научно-практической конференции «Современные средства, методы и технологии защиты растений»/ сибирский научно-исследовательский институт земледелия и химизации сельского хозяйства. – Новосибирск, 2008. - с. 48-52
Доронина Н.В., Федоров Д.Н., Шихсаидов М.В., Пономарева О.Н. Стимуляция роста и морфогенеза растений in vitro ассоциативными аэробными метилотрофными бактериями Methylobacterium extorquens D10, образующими цитокинины, ауксины и витамин B12, известия Тульского государственного университета, Естественные науки, 2010, Вып 1 стр. 215 – 225.
Иванова Г.П., Красавина Л.П. Влияние бактофита на комплекс энтомофагов, применяемых в защищенном грунте. Материалы VIсовещания «Вид и его продуктивность в ареале», Санкт-Петербург, 23-26 ноября 1993 г. Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, 1993. с.237-238
Кочетков В.В., Чигалейчик А.Г. и др. Биопрепарат Псевдобактерин-2 для защиты растений от широкого спектра фитопатогенов. Проблемы экологической безопасности агропромышленного комплекса. Санкт-Петербург, 1996, с.132
Машанов, А.И. Микробиология с основами биотехнологии: учеб. пособие/ А.И. Машанов, Н.А. Величко, Ж.А. Плынская; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2015. – 168 с.
Полубояринов П.А. Опыт применения биопрепарата бактофит в условиях защищенного грунта на культуре роз. Журнал «Гавриш», №3, 2010. с.38-40
Сахибгареев А.А.; Лукьянов С.А.; Мухутдинов Ф.Г.; Кудоярова Р.А. Фитоспорин-М - модифицированный промышленный микробиологический фунгицид комплексного действия [Эффективность предпосевной обработки семян яровой пшеницы и ячменя в борьбе с корневыми гнилями]. Эффективность гербицидов и фунгицидов при совместном применении с антистрессовыми регуляторами роста на зерн.культурах. – Уфа: Гилем, 2003. - с. 65-70
Указания по применению фитолавина-100 в борьбе с болезнями сельскохозяйственных культур. 1983 год.
Источники из сети интернет:
15.FRAC/By Fungicide Common Name
Изображения (переработаны):
16.
Свернуть
Список всех источников
Оставьте свой отзыв:
Отзывы:
Комментарии для сайта Cackle