Действующие вещества пестицидов, статья из раздела: Химические классы пестицидов
В нашей стране и за рубежом известен ряд биопрепаратов грибного происхождения, используемых против возбудителей болезней растений. Такие биопрепараты производятся, как правило, специализированными фирмами или региональными биолабораториями по заявкам производителей сельскохозяйственной продукции[10].
Приоритетное положение в защите растений от фитопатогенов занимают грибы рода Trichoderma[5].
Все биопрепараты на основе грибов рода Trichoderma называются триходерминами. Препаративные формы различаются, в зависимости от исходного штамма, состава питательной среды, способа культивирования, титра готового препарата[5].
Кроме того, в качестве действующих веществ фунгицидов активно используются грибы родов: Clonostachys, Coniothyrium, Hanseniaspora, Talaromyces, Saccharomyces[11].
В настоящее время классификация FRAC рассматривает несколько родов, отдельные виды которых могут использоваться в качестве действующих веществ фунгицидов:
Род Trichoderma – тип Аскомикота (сумчатые грибы), семейства Hypocreaceae, анаморфная стадия, телеоморфа – род Hypocrea[11].
Род Clonostachys – тип Аскомикота (сумчатые грибы), семейство Bionectriaceae, анаморфная стадия, телеоморфа – род Bionéctria[11].
Род Coniothyrium – тип Аскомикота (сумчатые грибы), семейство Coniothyriaceae, анаморфная стадия не установлена[11].
Род Hanseniaspora – тип Аскомикота (сумчатые грибы), семейство Saccharomycetaceae (Сахаромицетовые или дрожжевые грибы), телеоморфная стадия, анаморфа – род Kloeckera[11].
Род Talaromyces – тип Аскомикота (сумчатые грибы), семейство Trichocomaceae (Трихокомовые), анаморфная стадия, телеоморфа – род Penicillium (Пиницилиум)[11].
Род Saccharomyces (сахарные грибы) – тип Аскомикота (сумчатые грибы), семейство Saccharomycetaceae (Сахаромицетовые или Дрожжевые грибы), телеоморфная стадия, анаморфа не установлена[11].
Характеристики видов рода Trichoderma значительно варьируют. На сегодняшний день систематическое расположение видов микроорганизмов устанавливается с помощью анализа ДНК-последовательностей[3].
На кукурузно-декстрозном агаре (ДА) – колонии в начале прозрачные. На картофеле-декстрозгом агаре (КА), как и на других более богатых питательными веществами средах – белые[9]. Некоторые виды могут давать сладкий или «кокосовый» ароматы[9].
Мицелий на ДА не очевиден. Конидии образуются в течение одной недели в форме компактных или рыхлых пучков. Цвет конидий от различных оттенков зеленого или желтого до белого (редко). Желтый пигмент может быть погружен в агар[9].
Конидиеносцы обычно сильно разветвлены и формируют различные концентрические кольца, а на бедных средах – воздушные гифы. Основная часть конидиеносцев формируется на боковых ветвях, типовая форма конидиеносцев – с парными отростками. Конидиеносец часто заканчивается одной или несколькими фиалидами[9].
Фиалиды обычно увеличены в средней части, но могут быть цилиндрическими или шаровидными, чаще расположены в мутовках под углом в 90° Конидии у большей части видов эллиптические, обычно гладкие[9].
Используя антибиотики, токсины и ферменты грибов данного рода получают фунгициды и регуляторы роста растений, используя гены – трансгенные растения. Виды рода Trichoderma используют для биологической очистки почвы и получения компостов[1].
Обнаружена способность метаболитов Trichoderma подавлять жизнедеятельность насекомых[3].
Выявлены отрицательные свойства отдельных видов грибов данного рода: способность поражать выращиваемые промышленным способом грибы и повреждать строительные конструкции. Отдельные виды могут быть причиной аллергии и глубоких микозов человека[3].
Геном Trichoderma – богатое поле для исследований, нетронутого источника генов и их продуктов, определяющих развитие биотехнологии, целью которых является контроль вредных насекомых, увеличение производства продуктов питания с одновременным повышением их качества, очистка промышленных загрязнений, оборот вторичных материалов, полученных из мусора и отходов производства[3].
Все виды грибов способные угнетать жизнедеятельность фитопатогенных организмов являются паразитами второго порядка[3].
Группа – микробиологические (живые микробы, или экстракты из микробов, или метаболиты)[11].
Химические группы по названию совпадают с родовыми названиями видов. В частности, грибы рода Trichoderma принадлежат к химической группе с одноименным названием[11].
Грибы-антагонисты фитопатогенных организмов после обработки растений или почвы способствуют укреплению иммунитета растений к фитопатогенным заболеваниям[4].
В настоящее время известно, по крайней мере, два механизма биологического контроля у грибов рода Trichoderma. Это индуцированная системная резистентность (SAR) и ризосферная компетентность, которые обеспечивают долговременную защиту культуры на значительном удалении от зоны распространения инфекции[6].
Увеличение урожайности растений отмечается вследствие колонизации микроорганизмами корней растений. Было отмечено, что после обработки семян конидиями Trichoderma или внесения их непосредственно в почву интродуцированные конидии успешно колонизировали поверхность корней, повышая их всасывающую поверхность и создавая биологический барьер для фитопатогенов. Наблюдаемый эффект чаще всего не зависел от типа почвы или географической локализации испытуемой культуры. Количество жизнеспособных пропагул интродуцированного гриба Trichoderma и статус доминирующего вида сохранялся в течение всего сезона, а иногда и несколько лет[2].
Важно отметить, что некоторые штаммы Trichoderma способны колонизировать корни растений в различных типах почв с различным рН и содержанием гумуса. Полная колонизация корней происходила, когда пропагулы Trichoderma вносили при обработке семян, в гранулированном виде на поверхность вспаханной почвы или при рыхлении и вспашке. Хороший эффект также наблюдался при добавлении гранул препарата в почвенные смеси для теплиц или в виде суспензий конидий в посадочную почву в теплице. Во всех случаях грибы проявляли хемотаксис и росли в сторону новой формирующейся корневой поверхности растения[2].
Вследствие колонизации ризосферы грибами рода Trichoderma происходило подавление болезней растений, ускорение роста, повышение урожайности, увеличение устойчивости к заболеваниям. Возможно, что интродуцируемые штаммы Trichoderma воздействуют на метаболизм растений[2]. Данные микроорганизмы способствуют увеличению размера корневой системы, роста и жизнестойкости растений путем контроля ризосферной микрофлоры и влияния на обмен растений[2].
Согласно классификации FRAC по механизму действия и целевому участку от других продуктов грибов-антагонистов отличается действующее вещество – клеточные стенки штамма Saccharomyces cerevisiae LAS117. Оно имеет код P06, по механизму действия относится к группе Host plant defence induction (повышение иммунитета растения-хозяина), по целевому участку – микробиологические элиситоры (соединения запускающие защитные механизмы растений), группа – микробиологические, химическая группа – грибы рода Saccharomyces[11].
Подробнее – в статьях о действующих веществах грибных фунгицидов (список справа, раздел Применение).
Классификация FRAC
BM (Несколько способов действия)
BM 02 (Множество эффектов)
Группа: Микробиологические
Химические группы:
Перечень групп микроорганизмов, согласно классификации FRAC, имеющих одинаковый механизм действия и сходные характеристики целевого участка представлены в списке справа.
грибных фунгицидов
действующие вещества
Грибные фунгициды активно применяются в сфере защиты растений против широкого спектра заболеваний вызванных фитопатогенными микроорганизмами[2][11].
В настоящее время на территории России разрешено использование грибных фунгицидов с действующими веществами видами рода Trichoderma. Грибы других родов, внесенных в классификацию FRAC на территории России в настоящее время не используются[7].
Подробнее – в статьях о действующих веществах грибных фунгицидов (список справа).
Биологические фунгициды с действующими веществами – видами рода Trichoderma способны подавлять не только возбудителя корневой, семенной и почвенной инфекции, но и развитие болезней плодов и листьев при нанесении препарата на их поверхность. В зависимости от штамма, используемого в качестве действующего вещества они могут быть эффективны против Серой гнили (возбудитель Botrytis сinerea) в теплице, милдью, возбудителей болезней газонных трав, таких, как бурая пятнистость (возбудитель Rhizoctonia solani), грибов род Pythium, талерные бляшки (возбудитель Sclerotinia homoeocarpa)[2].
Для применения биологических фунгицидов с действующими веществами – видами рода Trichoderma имеются некоторые ограничения: они превентивны, поскольку чаще всего не способны контролировать уже резвившееся заболевание. Отмечено, что развитие изолятов Trichoderma подавляется при высоком популяционном уровне фитопатогенов. Биопрепараты можно использовать только в определенных границах или как часть общей стратегии. На фоне высокой инфекционной нагрузки биопрепараты на основе Trichoderma менее активны против системных заболеваний, чем против местных (например, они эффективны против фузариозной гнили, но не против фузариозного вилта (трахеомикоза)[2].
Грибы-антагонисты фитопатогенных организмов обычно являются малотоксичными и препараты с такими действующими веществами относят к малоопасным для человека. Для почвы и воды такие микроорганизмы обычно не представляют опасности, поскольку являются их естественными обитателями[2].
Подробнее – в статьях о действующих веществах грибных фунгицидов (список справа, раздел Применение)
Препараты на основе Trichoderma получают глубинным, поверхностным и глубинно-поверхностным методами на агаризованных, жидких и сыпучих питательных средах. Наиболее распространенным является поверхностный способ. Процесс производства состоит из следующих этапов:
Для массовой наработки биопрепарата поверхностным способом в различных странах применяют отруби, зерно, солому пшеницы, торф, свекловичный жом, шелуху подсолнечника. При подборе оптимальной среды для производства в эти субстраты вводят дополнительные компоненты[10].
При выращивании гриба на жидких питательных средах на поверхности получают спорово-мицелиальную пленку, которую высушивают и перемалывают в порошок. В такой форме препарата питательная среда отсутствует, ее цвет – зеленый с оттенками[10].
Споровый препарат на основе Trichoderma harzianum получают глубинным способом. Технология глубинного культивирования включает следующие операции:
На данный момент недостатком глубинного культивирования является слабое созревание спор. Поэтому данным способом, в основном, получают хламидиоспоры и мицелиальную форму[10].
Впервые род Триходерма (Trichoderma) был описан Персоном боле 200 лет назад как род Gasteromycetes. Спустя 30 лет была описана его телеоморфная стадия развития – род Hypocrea как Sphaeria rufa Pers., вид с гиалиновыми аскоспорами[3]. Позднее братья Тюлянь и Брефельд доказали существование связи Trichoderma viride и Hypocrea rufa. Большая часть видов рода Hypocrea было описано в XIX в. и начале XX в. при анализе коллекций, собранных ранее различными учеными микологами[3].
Первое, наиболее крупное исследование видов рода Hypocrea в XX веке сделал миколог из Новой Зеландии – Диглей. Он идентифицировала все анаморфы Hypocrea как виды типа Trichoderma viride Pers.: Fr., несмотря на очевидные различия. В дальнейшем это мнение было опровергнуто Рифаем[3].
До 1969 г. следуя концепции Бисби все виды рода Триходерма объединялись в одни и в литературе именовались как «Trichoderma viride». К настоящему времени доказано, что Trichoderma viride sensu stricto – это сравнительно редкий вид и основная часть видов рода Триходерма до 1969 года идентифицированы не верно. За 30 лет после исследований Бисби система Trichoderma была пересмотрена благодаря данным, полученным русскими микологами Пидопличко, Шкляр, Литвиновым, Крапивиной, Сизовой, Горленко, Шаровой, Сейкетовым, Егоровой[3].
Параллельно русским микологам над этой же проблемой работал индийский миолог Рифай, подтвердивший, что род Триходерма представлен не одним, а множеством видов. В 1969 г. Рифай предложил таксономию 9 «видовых семейств». Им было выдвинуто предположение, что большинство этих семейств, скорее всего, включают более чем один структурно неразличимый вид. В 1982 г. Сейкетов опровергнул критерии Рифая и разделил род Триходерма на пять видов: Т. album Preuss., Т. glaukum Abbott., Т. koningii Oudcm., Т. viride Pers., Т. lignorum (Tode.) Harz[3].
Биссет провел ревизию предложенных Рифаем агрегатов-видов с использованием изменяющихся морфологических критериев, включив более широкий их диапазон. Это позволило обнаружить изменения у ряда Hypocrea и включить виды, ранее относимые к роду Gliocladium. Биссет выявил около 35 видов, а также установил разбиение рода на 5 секций: Longibrachiatum, Pachybasium, Trichoderma, Saturnisporum и Hypocreanum. Виды относятся к секциям в зависимости от морфологического строения конидиеносцев и фиалид и их расположения[3].
К середине XX века существовало две гипотезы классификации видов рода Триходерма: 35 видов по Биссету и 9 видов по Рифай. В середине 90-х гг. XX века к таксономии видов рода Триходерма был применен анализ последовательности ДНК, что позволило подтвердить систему Биссета – существование более 9 видов рода Триходерма. Активное применение анализа ДНК последовательностей при систематике рода Триходерма позволило не только уточнить видовую идентификацию уже открытых видов, но и выявить новые виды и штаммы. В перспективе существует возможность открытия новых видов данного рода[3].
В настоящее время перед микологами, изучающими род Trichoderma, стоит большой спектр вопросов: систематическое положение видов, адекватные методы идентификации, построение естественного филогенетического древа, географическая распространенность, разнообразие, выявление способности к антагонистической активности к фитопатогенам, открытию новых видов[3].
Микологами, занимающимися Trichoderma/Hypocrea, были созданы интернет-сайты основных групп, изучающих этот род. В США – это сайт Гарри Самюэля (лаборатория микологии МСХ США и ИССХ США (USDA-ARS). В 2003 г. – Христиана Кубчека (ИХИ. Технический университет в Вене, Австрия. Департамент по исследованию технологии гена и прикладной биотехнологии)[3].
Х. Кубичеком создана интернациональная подкомиссия по изучению Trichoderma/Hypocrea, входящая в состав интернациональной комиссии по таксономии грибов (International Commission for the Taxonomy of Fungi) и Commission of the Mycology Division of the International Union of Microbiological Sociandies[3].
На сайте Г. Самюэля для исследователей доступен интерактивный ключ для идентификации видов рода Trichoderma по морфологическим и культуральным признакам, а на сайте Х. Кубичека – программы для идентификации видов по генетическим признакам[3].
Составители: Черкасова С.А., Галлямова О.В., Григоровская П.И.
Страница внесена: 10.09.13 10:58
Последнее обновление: 19.05.25 13:01
Алимова Ф.К. А 50 Промышленное применение грибов рода Trichoderma / Ф.К.Алимова. – Казань: Казанский государственный университет им. В.И.Ульянова-Ленина, 2006. – 209с
Алимова Ф.К. Некоторые вопросы применения препаратов на основе грибов рода Trichoderma в сельском хозяйстве. Журнал Агро XXI, №4-6, 2006, с.18-21
Алимова Ф.К. Современная система Trichoderma/Hypocrea, Ученые записки Казанского Государственного университета, Том 147, кн.2 Естественные науки, 2005 – стр 25 – стр 55.
Батманова А.А. Индукция резистентности грибов и растений при применении фунгицидов. Биотика, 3(4), июнь 2015, УДК 632, стр 3 – стр 6.
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);
Горбунов О.П. Бактерии рода Pseudomonas: углеродный цикл, защита и стимуляция растений. Современные технологии и перспективы использования средств защиты растений, регуляторов роста, агрохимикатов в агроландшафтном земледелии/ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н.Прянишникова. – Москва, 2008, с.413-415
Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2025 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)
Зинченко В.А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность. – М.: «КолосС», 2012. – 127 с.
Котляров В.В., Котляров Д.В., Федулов Ю.П. Физиологически активные вещества в агротехнологиях, Краснодар: КубГАУ, 2014 – 169 с.
Штерншис М.В., Томилова О.Г., Андреева И.В. Биотехнология в защите растений: Учеб.пособие/ Министерство сельского хозяйства РФ. Новосиб.гос.аграр.ун-т. – Новосибирск, 2001. – 156 с.
FRAC/By Fungicide Common Name
Оставьте свой отзыв:
Отзывы:
Комментарии для сайта Cackle