Биологические пестициды

Биологические пестициды различают в зависимости от продуцирующих их организмов:

1. Грибные препараты.

• грибные фунгициды;
• грибные инсектициды;
• продукты микробиологического синтеза грибов, как регуляторы роста растений.

2. Бактериальные препараты:

• бактериальные инсектициды;
• бактериальные фунгициды;
• бактериальные родентициды;
• продукты микробиологического синтеза бактерий, как регуляторы роста растений.

3. Вирусные препараты:

• вирусы насекомых.

4. Энтомопатогенные нематоды.

5. Антибиотические препараты

Грибы – фунгициды, инсектициды

Грибы – фунгициды, инсектициды

---

1. Вид сверху шестидневной культуры грибов рода Trichoderma – действующего вещества биологических фунгицидов^[30]

2. Мицелий гриба Lecanicillium lecanii (действующее вещество биологических инсектицидов), выросший из трупа насекомого вида Болиголов шерстистый альдегиднй (Adelges tsugae)^[29].

Грибные препараты

Грибные препараты – группа действующих веществ пестицидов, объединяющая вещества, являющиеся споровыми культурами грибов, предназначенными для борьбы с вредителями культурных растений или (и) с возбудителями фитопатогенных заболеваний^[20].

По объекту воздействия грибные препараты делят на грибные фунгициды и грибные инсектициды^[20].

Грибные фунгициды

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^[2].

Грибные инсектициды

Грибные инсектициды – группа действующих веществ пестицидов, объединяющая вещества, являющиеся споровыми культурами энтомопатогенных грибов^[20].

В настоящее время описано множество видов грибов, обладающих антибиотическими и патогенными свойствами по отношению к различным вредителям и возбудителям болезней^[16].

В настоящее время на территории России разрешены биологические пестициды с действующим веществом – споровыми культурами следующих видов грибов:

• Beauveria bassiana;
• Beauveria bassiana штаммВВ1;
• Lecanicillim lecanii штамм В-80;
• Metarhizium anisopliae Р-72.

Продукты микробиологического синтеза грибов, как регуляторы роста растений

Продукты микробиологического синтеза грибов – это продукты брожения и метаболизма грибов и грибоподобных организмов^[15].

Всем известны паразитические грибы, жизнедеятельность которых вредоносна для животных и растений. Однако существуют и другие группы грибов – симбиоты, эндофиты, способные оказывать на растения положительное влияние. В качестве действующих веществ регуляторов роста растений используют метаболиты таких грибов^[26].

Это может быть культуральная жидкость, полученная в процессе выращивания чистой культуры гриба с включениями спор, мицелия и прочими макромолекулярных структур гриба либо очищенная от последних. Для использования в качестве действующих веществ регуляторов роста растений из полученную культуральную жидкость могут использовать без дополнительной обработки либо извлекают из нее требуемые вещества химическими или физическими способами^[26][2].

Культуральная жидкость включает в себя биологически активные вещества – физиологически активные вещества грибов, выделяемые ими в окружающую среду в результате роста и развития^[2].

В настоящее время в качестве действующих веществ регуляторов роста растений используются продукты метаболизма симбиотного гриба Acremonium lichenicola и эндофитного гриба Mycelium radicis var.Ledum, штамм НЖ-13^[7].

Бактериальные препараты

Наиболее широкое практическое применение в борьбе с вредными насекомыми имеют споровые бактерии^[19].

Бактериальные инсектициды

Бактериальные препараты, относящиеся к инсектицидам нового поколения, эффективны в отношении порядка 400 видов насекомых, включая вредителей полей, садов, леса и виноградников^[3].

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 иBacillus thuringiensis, var. kurstaki,Saccharopoly spora spinosa (Спиносад)^[19].

Спиносад – продукт ферментации природного почвенного организма, бактерииSaccharopolyspora spinosa. Он высокоактивен, обладает ярко выраженным кишечно-контактным действием^[19]. К гибели насекомых приводит нарушение передачи нервных импульсов и ингибирование никотин-ацетилхолиновых рецепторов. Защитное действие около двух недель^[26].

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 выраженным последействием, проявляющимся в гибели фитофагов на поздних стадиях развития^[14][1].

Существенным недостатком бактериальных препаратов является то, что бактерии группы Thuringiensisне 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^[20]. 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^[2].

Токсичность

Препараты, изготовляемые из спор токсических бактерий, безвредны для человека, животных и полезных насекомых, безопасны для растений. Такие препараты не имеют специфического запаха. Вследствие этих особенностей бактериальные препараты могут без опасений применяться перед снятием урожая, когда недопустимо использование химических средств^[16][20].

Бактериальные фунгициды

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. Установлены бактерии-антагонисты эффективные против фузариозной гнили кукурузы, ризоктониоза пшеницы, овса и ячменя, гнили корней моркови и других болезней^[2].

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^[24][9].

Бактериальные родентициды

Бактериальные родентициды – группа действующих веществ пестицидов, являющихся споровыми культурами и продуктами жизнедеятельности бактерий, вызывающих различные заболевания грызунов^[20].

На практике против грызунов применяют бактерии рода Салмонелла (Salmontlla) – возбудители тифа у грызунов

• бактерия Мережковского (Salmonellaenteritidisvar. Mereschkovski);
• бактерия Исаченко (Salmonella enteritidis, var. Issatschenko);
• бактерия №5170 Прохорова (Salmonella typhimurida rodentia)^[20].

В последнее время наиболее активно применяется бактерия Исаченко и ее штаммы.

Продукты микробиологического синтеза бактерий, как регуляторы роста растений

Продукты микробиологического синтеза бактерий – метаболиты, ферменты, клеточная биомасса бактериальных организмов (бактерий)^[15].

Метаболиты многих бактерий не вредят растительным организмам, а способствуют улучшению их роста и развития, параллельно являясь антагонистами фитопатогенов^[26].

Штаммы таких бактерий используют для производства действующих веществ регуляторов роста растений. Подобные штаммы есть в семействе Ризобиалес (Rhizobiaceae), а также в родах других семейств Rhodococcus, Pseudomonas, Bacillus^[26].

Действие вируса

Действие вируса

---

Личинки Непарного шелкопряда (Lymantria dispar), убитые вирусом ядерного полиэндроза (nuclear polyhedrosis virus (LdMNPV)^[28]

Вирусы насекомых

Вирусы насекомых – группа действующих веществ пестицидов (биологических пестицидов), являющаяся вирусами, вызывающими заболевания вредных насекомых^[5][11].

Вирусы насекомых, как действующие вещества инсектицидов, являются перспективными объектами исследований, поскольку они высокоспецифичны, безопасны для человека и теплокровных животных, не загрязняют окружающую среду^[11].

Вирусы насекомых, как и прочие вирусы, способны развиваться только внутри клеток живых организмов, поражая внутренние органеллы клетки. Выделяют ядерные и цитоплазменные вирусы^[18].

С помощью вирусов насекомых возможно решать задачи направленные не на полное уничтожение популяции вредного насекомого, а только на регулировку ее численности, что способствует сохранению баланса в природе^[18].

В вопросах борьбы с вредными насекомыми наиболее интересны следующие вирусы: вирусы ядерного полиэндроза, вирусы цитоплазменного полиэдроза, вирусы гранулеза^[20].

Действие нематод

Действие нематод

---

Нематоды Heterorhabditis bacteriophora второй стадии развития, высвобождаются из трупа насекомого^[27].

Энтомопатогенные 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^[7].

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^[7].