Биологические пестициды

Грибы – фунгициды, инсектициды

Грибы – фунгициды, инсектициды

---

1. Вид сверху шестидневной культуры грибов рода Trichoderma – действующего вещества биологических фунгицидов^[31]

2. Мицелий гриба Lecanicillium lecanii (действующее вещество биологических инсектицидов), выросший из трупа насекомого вида Болиголов шерстистый альдегидный (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

Как одно из направлений борьбы с формированием резистентных микроорганизмов к фунгицидам различных групп, набирает популярность применения грибов-антагонистов для подавления развития возбудителей болезней сельскохозяйственных культур^[30].

Механизм действия веществ данной группы, включенных в пределы классификации FRAC, определен следующим образом:

• группа Р (механизм действия: активизация защитных механизмов растения-хозяина, подгруппа Р6 – микробиологические элиситоры), включает клеточные стенки штамма Saccharomyces cerevisiae LAS 117;
• группа BM (биологические препараты с несколькими механизмами действия, подгруппа микробиологических соединений к которым относятся живые микробы или экстракты из них или метаболиты) – это различные штаммы грибов родов: Trichoderma, Clonostachys, Coniothyrium, Hanseniaspora, Talaromyces, Saccharomyces^[30].

Подробнее – в статье «Грибные фунгициды», расположенной здесь.

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].

Механизм действия веществ данной группы, включенных в пределы классификации IRAC, относят к группе UNF Грибковые агенты с неизвестным или неопределенным механизмом действия: штаммы Beauveria bassiana, штамм Metarhizium brunneum F52, штамм Paecilomyces fumosoroseus Apopka 97, Akanthomyces muscarius Ve6^[34].

Кроме того, на территории России разрешен к применению в качестве действующих веществ инсектицидов Lecanicillim lecanii штамм В-80^[7].

Подробнее – в статье «Грибные инсектициды», расположенной здесь.

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

• Beauveria bassiana;
• штамм Beauveria bassiana ВВ1;
• штамм Lecanicillim lecanii 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 Mycelium radicis var.Ledum, штамм НЖ-13.

Подробнее – в статье «Продукты микробиологического синтеза грибов, как регуляторы роста растений».

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 и Bacillus thuringiensis, var. kurstaki^[19].

Действие на вредные организмы

Механизмы действия бактериальных инсектицидов, включенных в пределы классификации IRAC:

• группа UNB – бактериальные агенты (не относящиеся к Bt) с неизвестным или неопределённым механизмом действия/ Bacterial agents (non-Bt) of unknown or uncertain MoA (класс неопределен): род Burkholderia, Wolbachie pipientis (Zap);
• группа 11 – микробные разрушители средней кишки насекомых/ Microbial disruptors of insect midgut membranes (токсины белковой природы, способные связываться с рецепторами на мембране средней кишки насекомых и вызывать образование пор, приводящих к септицемии и нарушению ионного баланса): штаммы бактерии Bacillus thuringiensis и инсектицидные белки, которые они вырабатывают; штаммы бактерии Bacillus sphaericus;

Подробнее – в статье «Бактериальные инсектициды», расположенной здесь.

Бактерии группы 11 по классификации IRAC, 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 таких препаратов ограничено обработанными участками, и развития эпизоотий не наблюдается^[1][14].

Из-за своего замедленного действия все 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 «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^[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 гнили кукурузы, 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].

Механизм действия данной группы соединений, включенных в пределы классификации FRAC – группа BM (биологические препараты с несколькими механизмами действия, подгруппа микробиологических соединений к которым относятся живые микробы или экстракты из них или метаболиты) – это различные штаммы и активные вещества бактерий рода Bacillus, рода Erwinia, Gluconobacter, Pseudomonas, Streptomyces^[30].

Подробнее – в статье «Бактериальные фунгициды», расположенной здесь.

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 (Salmonella enteritidis var. 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.

Подробнее – в статье «Бактериальные родентициды», расположеной здесь.

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].

Подробнее – в статье «Продукты микробиологического синтеза бактерий, как регуляторы роста растений», расположенной здесь.

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].

Механизм действия вирусов насекомых по версии классификации IRAC – действие белкового комплекса Per os Infectivity Factor (PIF) на поверхности вируса, способствует развитию специфичной для хозяина инфекции. Такие вирусы объеденены в группу 31 бакуловирусы (Baculoviruses), включющуют грануловирусы (GV) и нуклеополиэдровирусы (NPV): Cydia pomonella GV, Thaumatotibia leucotreta GV, Anticarsia gemmatalis MNPV, Helicoverpa armigera NPV^[34].

Подробнее – в статье «Вирусы насекомых», расположеной здесь.

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.

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.

Подробнее – в статье «Энтомопатогенные нематоды».