Биологические пестициды

Биологические пестициды – группа действующих веществ пестицидов, источниками, получения которых являются живые организмы (бактерии, грибы, вирусы, нематоды) или естественные биологически высокоактивные химические соединения, синтезируемые живыми организмами (бактериями, грибами, вирусами, нематодами).


Биологические пестициды различают в зависимости от продуцирующих их организмов:

1. Грибные препараты.

  • грибные фунгициды;
  • грибные инсектициды.

2. Бактериальные препараты:

  • бактериальные инсектициды;
  • бактериальные фунгициды;
  • бактериальные родентициды

3. Вирусные препараты:

  • вирусы насекомых.

4. Энтомопатогенные нематоды.

5. Антибиотические препараты

Биологические пестициды - Грибы – фунгициды, инсектициды
Грибы – фунгициды, инсектициды


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[22].

По объекту воздействия грибные препараты делят на грибные фунгициды и грибные инсектициды[22].

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[3].

Грибные инсектициды

Грибные инсектициды – группа действующих веществ пестицидов, объединяющая вещества, являющиеся споровыми культурами энтомопатогенных грибов[22].

В настоящее время описано множество видов грибов, обладающих антибиотическими и патогенными свойствами по отношению к различным вредителям и возбудителям болезней[18].

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.

Бактериальные препараты

Наиболее широкое практическое применение в борьбе с вредными насекомыми имеют споровые бактерии[21].

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 иBacillus thuringiensis, var. kurstaki,Saccharopoly spora spinosa (Спиносад)[21].

Спиносад – продукт ферментации природного почвенного организма, бактерииSaccharopolyspora spinosa. Он высокоактивен, обладает ярко выраженным кишечно-контактным действием[21]. К гибели насекомых приводит нарушение передачи нервных импульсов и ингибирование никотин-ацетилхолиновых рецепторов. Защитное действие около двух недель[29].

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[16][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[22]. 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

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[18][22].

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[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[27][10].

Бактериальные родентициды

Бактериальные родентициды – группа действующих веществ пестицидов, являющихся споровыми культурами и продуктами жизнедеятельности бактерий, вызывающих различные заболевания грызунов[22].

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)[22].

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

Биологические пестициды - Действие вируса
Действие вируса


Вирусы насекомых

Вирусы насекомых – группа действующих веществ пестицидов (биологических пестицидов), являющаяся вирусами, вызывающими заболевания вредных насекомых[6][12].

Вирусы насекомых, как действующие вещества инсектицидов, являются перспективными объектами исследований, поскольку они высокоспецифичны, безопасны для человека и теплокровных животных, не загрязняют окружающую среду[12].

Вирусы насекомых, как и прочие вирусы, способны развиваться только внутри клеток живых организмов, поражая внутренние органеллы клетки. Выделяют ядерные и цитоплазменные вирусы[20].

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[20].

В вопросах борьбы с вредными насекомыми наиболее интересны следующие вирусы: вирусы ядерного полиэндроза, вирусы цитоплазменного полиэдроза, вирусы гранулеза[22].

Биологические пестициды - Действие нематод
Действие нематод


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[8].

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[8].

Биологические
действующие вещества

Антибиотические препараты

Антибиотические препараты (антибиотики) –группа действующих веществ пестицидов, представляющих собой химиотерапевтические вещества, вырабатываемые микроорганизмами или полученные из других источников (водоросли). Антибиотики, используемые в качестве действующих веществ пестицидов, могут быть получены путем химического синтеза. Все антибиотики обладают способностью подавлять возбудителей болезни в зараженном организме[7].

На территории России на сегодняшний день в качестве пестицидов разрешено применение следующих антибиотических веществ:

  1. Макролидный тизиновый комплекс– антибиотический комплекс в основе которого лежит почвенный актиномицет Streptomyces fradiae, штамм ВНИ ИСХМ-53 (род Streptomyces), обладает системным действием, разрешен к применению в открытом и защитном грунте, в качестве бактерицида[27].
  2. Валидамицин Streptomyces hygroscopicus subsp, «limoneus» ВКПМ АС-1966 – антибиотик, образуемый актиномицетом Streptomyces hygroscopicus subsp, «limoneus» ВКПМ АС-1966, легко разлагается почвенными микроорганизмами. Время его полураспада в почве – менее 4 ч. Суммарная формула валидамицина: C20H35N013 * Н20[9].
  3. Фитобактериомицин – образуется культурой Streptomyces lavendulae, штамм 696, относится к группе стрептотрицинов. Подавляет развитие грамположительных и грамотрицательных бактерий и некоторых фитопатогенных микроскопических грибов[9].
  4. Комплекс полиоксинов – образуется культурой Streptomyces cocaoi, относится к числу антибиотиков, подавляющих синтез клеточной стенки у грибов. Антибиотики, входящие в комплекс полиоксинов, обозначаются буквами латинского алфавита от Aдо M. Они отличаются своеобразным химическим строением. Наиболее сильный ингибитор синтеза хитина в клеточной стенке грибов – полиоксин D, способный подавлять синтез хитина у гриба Neurospora crassa[9].
  5. Авермектины – образуются культурой актиномицета Streptomyces avermitilis (семейство Стрептомицеты (Streptomycetaceae), род Streptomyces).Обладают контактным и системным действием, имеют сильно выраженные акарицидные свойства. Механизм 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[19].

Оптимальный срок применения авермектинов – максимальное преобладание в популяциях вредителей наиболее уязвимых стадий (гусеницы младших возрастов, подвижные стадии клещей). 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 имеют нематицидный эффект. Не уничтожая инвазионных личинок нематод, эти вещества как репелленты в течение длительного времени дезориентируют их в поисках корней растения-хозяина[19].

Авермектины проявляют наибольшую биологическую активность при повышенной температуре 28-30 °С и резко снижают эффективность при температуре ниже 18 °С[1][19].

 

Оставьте свой отзыв:

Отзывы:

Комментарии для сайта Cackle

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 18.07.22 14:51

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.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2021 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

7.

Грабович М.Ю (рецензент), составители: Ковалева Т.А., Сливкин А.И., Беленова А.С., Биотехнология (Часть1) Микробная биотехнология. Химическая энзимология, Учебное пособие - Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2011 – 89 с

8.

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

9.

Егоров И.С. Основы учения об антибиотиках: Учебник. 6-е изд., перераб. и доп. / Н.С. Егоров. - М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004 - 528 с.

10.

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

11.

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

12.

Максимова Ю.В. Биологические методы защиты леса: учебное пособие. Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2014. – 172 с.

13.

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

14.

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.

15.

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

16.

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

17.

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

18.

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

19.
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.
20.

Тарасевич Л.М. Вирусы насекомых служат человеку. М.: Наука, 1985. – 143 с.

21.

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

22.
Хижняк П.А ., Химическая и биологическая защита растений. Под ред. канд. с.-х. наук П. А . Хижняка, М.: «Колос», 1971, 215 с. с илл.
23.

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

24.

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

25.

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:
26.

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

27.

http://bisolbi-sk.ru

28.
http://www.pharmbiomed.ru
29.

http://www.syngenta.com

Изображения (переработаны):
30.31.32.33. Свернуть Список всех источников