Биологические пестициды | справочник

Содержание

Биологические пестициды

Биологические средства защиты растений, в отличие от химических, представляют собой живые объекты или естественные биологически высокоактивные химические соединения, синтезируемые живыми организмами.

Содержание:

  • Бактериальные препараты
  • Бактериальные инсектициды
  • Действие на вредные организмы
  • Влияние факторов внешней среды
  • Токсичность
  • Бактериальные родентициды
  • Действие на вредные организмы
  • Резистентность
  • Токсичность
  • Человек
  • Бактериальные фунгициды
  • Биоинсектициды на основе грибов
  • Авермектины
  • Действие на вредные организмы
  • Влияние факторов внешней среды
  • Действие на вредные организмы
  • Биофунгициды на основе грибов
  • Патогенные нематоды

Различают следующие биологические средства:

  • Грибные препараты
    • Авермектины
  • Бактериальные инсектициды
  • Антибиотические препараты
  • Вирусы насекомых
  • Энтомопатагенные нематоды

Бактериальные препараты

Наиболее широкое практическое применение в борьбе с вредными насекомыми имеют споровые бактерии. В настоящее время разрешены к применению две высоковирулентные споровые бактериальные культуры, используемые для приготовления эффективных биопрепаратов.

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 и Bacillus thuringiensis, var. kurstaki, а также Спиносад, являющийсяпродуктом ферментации природного почвенного организма. Спиносад высокоактивен, обладает ярко выраженным кишечно-контактным действием. [16] К гибели насекомых приводит нарушение передачи нервных импульсов и ингибирование никотин-ацетилхолиновых рецепторов. Защитное действие около двух недель. [24]

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 и выраженным последействием, проявляющимся в гибели фитофагов на поздних стадиях развития. [12] [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. [17]

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

Токсичность у препаратов, изготовляемых из спор токсических бактерий, отсутствуют специфические запахи, они безвредны для человека, животных и полезных насекомых, безопасны для растений. Вследствие этих особенностей бактериальные препараты могут без опасений применяться перед снятием урожая, когда недопустимо использование химических средств. [17] [14]

Бактериальные родентициды

Специфическим возбудителем заболеваний мышевидных грызуновявляетсяштамм бактерий Исаченко Salmonella enteritidis, var. Issatschenko, 29/1. Препараты на его основе применяются в сельском хозяйстве и в целях медицинской, санитарной и бытовой дератизации.

Действие на вредные организмы

Препараты на основе Salmonella enteritidis, var. Issatschenko, 29/1 строго избирательны. Зараженное зерно, попадая в организм грызуна, вызывает развитие желудочно-кишечного заболевания. На 3-14 сутки зверьки погибают. Родентициды на основе штамма бактерий обеспечивают в популяции контактное перезаражение мышей (может происходить даже между разными видами). [21] [5][19]

Передачи инфекции от одного вида к другому способствуют не только посещение чужих нор и перемещение одними ходами, но и отсутствие межвидовых агрессивных отношений. [13] Бактерии, попадая в желудок, затем в кишечник, проникают в кровь, вызывая септицемию. Временное повышение активности грызунов (сильно спадающая на 3-5-е сутки) свидетельствует о начале брюшно­тифозной инфекции. У зверьков начинают слезиться глаза, шерсть становится взъерошенной, появляются вялость и плохой аппетит. Заболевание, как правило, продолжается до 1-ой недели. [2]

Резистентность

Токсичность

Человек

Бактериальные фунгициды

Также 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.

Другие бактерии-антагонисты эффективны 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. [8] [18][22][11][7]

Биоинсектициды на основе грибов

В настоящее время описано около тысячи видов грибов, обладающих антибиотическими и патогенными свойствами по отношению к различным вредителям и возбудителям болезней. [14]

Наибольшее распространение получили препараты на основе гриба Streptomyces avermitilis, именуемые Авермектинами.

В авермектинах действует не сам гриб Streptomyces avermitilis, а продукты его жизнедеятельности.

Также распространенным энтомопатогенным грибом является Metarhizium anisopliae Р-72. Он способен контролировать сотни видов насекомых из различных отрядов. [20]

Авермектины

Действие на вредные организмы

Авермектины, обладая контактным и системным действием, имеют сильно выраженные акарицидные свойства, вызывая гибель многих открыто живущих сосущих вредителей. Механизм их 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.

Максимальное преобладание в популяциях вредителей наиболее уязвимых стадий (гусеницы младших возрастов, подвижные стадии клещей) является оптимальным сроком применения авермектинов. 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 помимо этого имеют и нематицидный эффект. Не уничтожая инвазионных личинок нематод, эти вещества как репелленты в течение длительного времени дезориентируют их в поисках корней растения-хозяина. [15]

Влияние факторов внешней среды

Авермектины проявляют наибольшую биологическую активность при повышенной температуре 28-30 ° С и резко снижают эффективность при температуре ниже 18 ° С. [1] [15]

Действие на вредные организмы

Штамм гриба Metarhizium anisopliae Р-72 вызывает у насекомых токсикоз, следствием которого являются повреждения различных систем организма. Рост активности детоксицирующих ферментов приводит к снижению иммунитета, что вызывает быстрое развитие болезни насекомых. [9] [20]

Биофунгициды на основе грибов

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]

Кроме этого, антибиотическим комплексом, в основе которого лежит почвенный актиномицет Streptomyces fradiae, штамм ВНИ ИСХМ-53, является макролидный тилозиновый комплекс. Обладающий системным действием этот фунгицид, фитоплазмоцид и биологический бактерицид разрешен к применению в открытом и защищенном грунте против бактериальных заболеваний. [22] Обладает не только продолжительным защитным (более месяца), но и пролонгированным действием (1,5-4 месяца). Применение препаратана ранней стадии развития растений, повышенная температура, низкая освещенность могут способствовать проявлению фитотоксичности. [23]

Патогенные 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. [6]

При написании статьи, так же использовались следующие источники: [10]

Биологический метод защиты растений

dreamstime_6422506

О бычно для защиты растения от вредителей и болезней используются всевозможные препараты. Химический метод может быть очень эффективным, но небезвредным как для самих растений, так и для животных. Однако у вредителей есть природные враги – другие насекомые, питающиеся ими и паразитирующие на них. Кроме того, как и все живое, вредители подвержены болезням, а значит, патогенные организмы могут помочь в борьбе с ними. Биологические методы защиты довольно безопасны и очень перспективны.

Биологический метод

Современная концепция защиты леса строится на принципах интегрированного управления численностью основных вредящих ему организмов. Цель – не борьба с отдельными вредителями, а устойчивое поддержание их популяций на допустимом уровне. Стержнем большинства подобных систем является биологический метод (биометод). Суть его – использование против вредных для леса организмов их природных врагов и антагонистов.

Основные направления практического биометода:

  • сохранение обитающих в насаждениях полезных организмов (природных врагов вредителей) и усиление их роли;
  • использование искусственно разводимых энтомофагов (паразитов и хищников) путем их запуска в очаги вредителя;
  • интродукция (завоз, подселение) и акклиматизация новых для данной местности полезных организмов (так называемый классический биометод);
  • применение различных патогенов (болезнетворных организмов) в качестве бактериальных, грибных и вирусных пестицидов.

Сразу скажем: в диком лесу два первых способа применить нереально. Лес настолько сложное многокомпонентное образование, что оказать в нем направленное воздействие на одну лишь группу его обитателей невозможно. А вот в лесных культурах этот прием вполне осуществим.

Интродукция – преднамеренное или случайное заселение некоренного, не свойственного для данной территории организма.

Сохранение полезной фауны

К сожалению, пока еще наиболее распространенный способ защиты лесных культур – химический. Обычно стремятся обработать всю площадь, где предполагается нахождение вредителя. Однако равномерное распространение насекомых в насаждении скорее исключение, чем правило. Чаще им свойственно агрегационное (групповое) распределение. А это означает, что существенные площади подвергаются воздействию химических препаратов напрасно.

Идеальной была бы система обработки лишь тех участков, где сосредоточена основная масса вредителей, но в лесах такой способ трудноосуществим. Однако есть иные приемы, вполне доступные и эффективные. Например, можно и нужно оставлять участки, которые не подвергались бы обработкам и служили резерватами для полезной энтомофауны. Именно отсюда сохранившиеся паразитические и хищные насекомые (паразитирующие на вредителях и поедающие их) после прекращения обработок будут распространяться по всему насаждению.

Пестициды широкого спектра действия часто более токсичны для полезных представителей ценоза, чем для вредных, против которых, собственно, и применяются. Например, метоксихлор в 600 раз более токсичен для паразита микроктонуса, чем для его хозяина – долгоносика.

Химическая обработка

Максимальному сохранению полезной фауны способствует использование селективных препаратов. Обладая высокой эффективностью против ограниченного числа видов-мишеней, они не влияют на полезную фауну либо оказывают на нее минимальное отрицательное воздействие. Собственно говоря, сама разработка первых программ интегрированной защиты растений стала возможной лишь после появления селективных препаратов. Они безвредны для пчел, большинства паразитических и хищных насекомых; быстро разлагаются и не способны длительно циркулировать в природе. К сожалению, большая часть таких препаратов предназначена для борьбы с сосущими вредителями: тлями, клещами, кокцидами, листоблошками. Против основных хвоелистогрызущих вредителей леса они малоэффективны.

Судьба энтомофагов в процессе химической обработки во многом зависит от препаративной формы. Многие препараты применяются в виде микрочастиц в полимерной оболочке – инкапсуляция кишечных ядов способствует тому, что они проявляют токсичность исключительно после того, как их с кормом поглотит насекомое. Для большинства энтомофагов такие препараты безвредны.

Энтомофаги — это насекомые, питающиеся насекомыми других видов и их личинками. Применяются для защиты растений от вредителей.

Привлечение энтомофагов

Неизбежным результатом химических обработок является сокращение численности не только вредных, но и полезных членистоногих, которые далеко не сразу способны восстановить исходную плотность и вновь проявлять регулирующую роль. Порой не хватает терпения дождаться, когда численность энтомофагов возрастет настолько, что отпадет необходимость в повторном применении пестицида. Неверие в рекомендации специалистов вкупе с боязнью экономических потерь слишком часто побуждает вновь обращаться к испытанному средству – тотальной химической обработке.

Между тем существуют способы, которыми можно существенно ускорить восстановление численности полезных видов. Речь идет о привлечении на защищаемые участки хищников и паразитов из мест, не подвергавшихся химическим обработкам.

Не секрет, что искусственно созданные древесные посадки несравненно беднее природного леса. Здесь нет того огромного разнообразия растений, животных, микроорганизмов, которыми наполнен дикий лес. А потому культурные посадки более уязвимы для вредителей и болезней.

Представим картину. В однородное сосновое насаждение попадает (не важно, каким образом) один из любителей полакомиться сосновой хвоей: сосновые пяденица, совка, шелкопряд или пилильщик. Корма здесь предостаточно. А сдерживающие рост численности факторы отсутствуют или невелики. Вредитель начинает стремительно размножаться. И через пару сезонов происходит вспышка численности. В результате все насаждение оказывается объеденным (а нередко и уничтоженным).

Задача и состоит в своевременном привлечении сюда полезных насекомых, способных выступить в качестве регуляторов численности вредителя.

Привлечение в лесные насаждения птиц, с тем чтобы они уничтожали вредных насекомых, – едва ли не самое древнее защитное мероприятие. Оно очень эффективно, и жаль, что на него сейчас обращают так мало внимания. Главная роль птиц заключается не в истреблении насекомых при вспышках их массового размножения, а в постоянном уничтожении отдельных особей или небольших скоплений, что препятствует возникновению таких вспышек.

Развешивание скворечников и дуплянок, создание условий для устройства гнезд мелкими насекомоядными птицами вместе с другими нехимическими приемами часто обеспечивают надежную защиту леса.

Хищный клоп, поедающий гусеницу Бражник с куколками паразита апанталеса Лазоревка

Привлекать в лесные культуры нужно и полезных членистоногих. Делается это различными способами. Например, в сельскохозяйственной практике уже нередко защищаемую культуру обрабатывают каким-либо белковым или углеводными растворами. Подкрепиться ими слетается множество полезных насекомых: божьи коровки, сирфиды, златоглазки, паразитические виды. Численность их возрастает настолько, что они полностью подавляют тлей, медяниц, клещей и мелких чешуекрылых.

Хотя высокая стоимость пока вряд ли позволит воспользоваться подобными рекомендациями в крупных хозяйствах, о них уже сейчас можно подумать при необходимости защиты ценных культур, частных участков, питомников или парковых куртин.

Важным источником углеводного и белкового питания для многих взрослых энтомофагов (особенно для паразитических видов) являются цветущие растения. От наличия углеводов зависит длительность жизни, белковая пища оказывает решающее влияние на плодовитость.

Приведем примеры. Самки известного паразитического насекомого – трихограммы, лишенные дополнительного питания, откладывают в среднем по 60 яиц, а подкормленные медом – вдвое больше. При питании нектаром продолжительность жизни паразита горностаевых молей – агениасписа значительно удлиняется, а половая продуктивность повышается в 20–25 раз.

Для привлечения энтомофагов внутри культур в междурядья, на опушках и просеках высаживают и высевают нектароносные растения, которые могут предоставить корм и убежище для паразитических насекомых. При этом стремятся, чтобы цветение продолжалось все лето. Это достигается созданием так называемых нектароносных конвейеров.

Примеров, подтверждающих реальность сказанного, множество. Вот один из них. По данным С. Кобзева (1990), на лесосеменных плантациях дуба черешчатого высевы эспарцета, полевой горчицы, петрушки, укропа, гречихи, фацелии и др. уже на второй год способствовали увеличению зараженности желудевого долгоносика (который обычно повреждает до 100 % желудей) паразитами в 3,6 раза.

Можно и нужно оставлять участки, которые не подвергались бы обработкам и служили резерватами для полезной энтомофауны.

Метод колонизации энтомофагов

Сразу скажем: такое применение энтомофагов – дорогое мероприятие. Однако к нему все чаще прибегают при защите наиболее ценных насаждений.

Для сезонной колонизации или «наводнения» могут применяться как местные, так и интродуцированные энтомофаги. В обоих случаях их надо научиться разводить в больших количествах. В мире уже накоплен обширный опыт использования паразитических и хищных насекомых этим методом. Уже есть чем похвастаться и лесоводам. Упоминавшегося выше яйцевого паразита – трихограмму в Канаде выпускали в дубовых лесах против кольчатого шелкопряда. В местах выпуска паразит поражал до 73 % яиц вредителя.

В Новой Зеландии против пилильщика, личинки которого вредят эвкалиптам, выпускали паразитического насекомого бракониду. В результате поврежденность листвы с 79 % сократилась практически до нуля.

В России и ряде европейских стран не прекращаются работы по искусственной колонизации в леса муравьев. Можно считать установленным фактом то, что обилие их в насаждении сдерживает рост численности многих хвоелистогрызущих насекомых.

Пестициды широкого спектра действия часто более токсичны для полезных представителей ценоза, чем для вредных, против которых, собственно, и применяются.

Метод колонизации энтомофагов

Метод колонизации энтомофагов

Классический биометод

Все чаще при защите лесов применяют интродуцированных полезных насекомых. Этот прием используется главным образом против чужеземных видов вредителей, которые в отсутствии своих специализированных врагов бесконтрольно размножаются. Расчет здесь делается на то, что интродуценты займут пустующие экологические ниши, размножатся и станут нападать на вредных пришельцев.

Наиболее впечатляющи успехи применения классического биометода в лесах Канады и США. Причина тому – занос сюда и обоснование многих «европейских» вредителей леса. Против них и ведется интродукция из Европы «задержавшихся» там полезных насекомых. В США в отношении многих чужеземных вредителей была осуществлена интродукция энтомофагов. Часть этих программ оказалась удачной.

Успех достигнут и в других регионах. В Японии против недавно занесенного из США хермеса адельгес тсуга интродуцировали несколько видов божьих коровок, сирфид, златоглазок и хищных клещей. В результате смертность хермеса резко возросла и стала достигать 95 %.

Классический биометод вполне может оказаться приемлемым и дать результат также на территории России. Причем не только против занесенных вредителей, но и аборигенных.

Недавно российскими учеными достигнут успех в акклиматизации корейского вида оэнциртуса. Это миллиметровое по размерам паразитическое насекомое было интродуцировано из Северной Кореи. После того как в лабораторных условиях его удалось размножить, сотни тысяч паразитов были выпущены в очагах непарного шелкопряда. А этот опаснейший вредитель лесов известен тем, что, имея множество врагов, практически не поражается на стадии яйца. Но именно на этой стадии шелкопряд находится 9 месяцев в году. Акклиматизировавшийся паразит стал заражать яйца шелкопряда с момента их откладки самкой в начале лета вплоть до глубокой осени. Появилась надежда, что оэнциртус существенно снизит численность вредителя.

Микробиометод

dreamstime_8651244

Как и другие животные, насекомые подвержены инфекционным заболеваниям. Их возбудителями могут быть грибы, бактерии, простейшие и вирусы. И без вмешательства человека в периоды, когда плотность популяций насекомых неимоверно возрастает, часто возникают эпизоотии («эпидемия» у животных), вызываемые одним и несколькими патогенами. Чаще всего именно в результате быстрого распространения заболевания и происходит массовая гибель насекомых, заканчивающаяся затуханием вспышки.

У лесопатологов давно появился соблазн использовать этот отлаженный природой механизм. Из больных насекомых выделили возбудителей их болезней, убедились в безвредности для позвоночных и человека, научились производить в искусственных условиях в форме препарата.

Наиболее широкое распространение получили бактериальные и вирусные препараты. И те и другие обладают специфичностью, т. е. проявляют патогенность при попадании на определенные виды насекомых.

К сожалению, микробиометод не полностью оправдал надежды. Тем не менее в локальных ситуациях, когда энтомопатогены применяют наподобие обычного пестицида, успеха можно достичь.

Хорошо помню, как в Москве против неимоверно размножившейся в дубраве Главного ботанического сада зеленой дубовой листовертки проводили вертолетные обработки бактериальным препаратом. О достигнутом тогда быстром успехе писали все московские газеты.

Неверие в рекомендации специалистов вкупе с боязнью экономических потерь слишком часто побуждает вновь обращаться к испытанному средству – тотальной химической обработке.

Материалы по теме

Личинки энтомофага апантелеса паразитируют на теле бражника. Зрелище не для слабонервных )))

https://www.pesticidy.ru/group_substances/biological_pesticides

Биологический метод защиты растений

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

X