Использование инсектицидов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Микробные инсектициды - биопрепараты, которые предназначены для защиты растений от насекомых вредителей - биоинсектицид. Препараты с успехом используется для защиты сельскохозяйственных, цветочных, лесных и лекарственных культур. Микробные препараты показали хорошие результаты при совместном использовании со стимуляторами роста

Препараты с успехом борются с такими вредителями как колорадский жук (личинки I-III возраста), паутинный клещ, гусеницы капустной совки, капустной и репной белянок, капустной моли, огневки, яблонной и плодовой моли, боярышницы, листоверток, шелкопрядов, пядениц, лугового мотылька и др. Препараты абсолютно безопасны для природы и человека и разрешен для использования в сельском, лесном хозяйствах и на приусадебных участках.

Биопрепараты показали чрезвычайно высокую эффективность в борьбе с насекомыми вредителями. Попадая в организм насекомого, они вызывают нарушение работы кишечника, вызывая массовую гибель насекомых уже на 3-7 сутки. Помимо этого, кроме непосредственного влияния, препараты оказывают опосредованное влияние: нарушает сроки метаморфоз, снижает плодовитость самок и жизнеспособность следующих поколений (антифидантный и метатоксический эффекты). Инсектициды могут применяться в баковых смесях с другими инсектицидами.

Преимущества препаратов:

· эффективны в отношении вредных чешуекрылых насекомых, паутинного клеща и личинок колорадского жука;

· не обладают фитотоксичностью, не накапливаются в растениях и плодах

· гарантируют получение экологически чистой, безопасной для здоровья продукции (биологическая защита растений);

· применяются в любую фазу развития растений;

· срок ожидания пять дней, что позволяет производить обработку незадолго до сбора урожая;

· совместимы в баковых смесях с химическими пестицидами и биологическими препаратами;

· могут быть использован для решения проблемы резистентности популяций вредных насекомых к химическим пестицидам;

· при применении в рекомендуемых нормах расхода безопасны для человека, теплокровных животных, рыб, гидробионтов, пчел и энтомофагов.

Механизм действия:

Препараты, попадая в организм насекомого, вызывают нарушение функции кишечника, в результате чего сокращается объем питания.

Биоинсектициды в сублетальных дозах ингибируют питание, нарушают сроки метаморфоз, снижают плодовитость самок и жизнеспособность следующих поколений (антифидантный и метатоксический эффекты).

Наиболее широко в качестве микробиологических средств защиты растений используют продукты на основе различных штаммов энтомопатогенной бактерии Bacillus thuringiensis.

Сегодня до 90% коммерческих инсектицидов - препараты на основе этого патогена. Готовые формы этих препаратов представляют собой споровокристаллический комплекс, содержащий живые споры энтомопатогенного микроорганизма и кристаллический эндотоксин белковой природы, а в ряде препаратов содержится также термостабильный экзотоксин.^[1][7]

Бактерии Bacillus thuringiensis продуцируют специфические кристалловидные токсины, которые обладают большой энтомоцидной активностью. В процессе споруляции внутри клеток с помощью обычной микроскопии обнаруживаются живые препараты бактерий, часто называемые параспоральными включениями или эндотоксинами. По окончании процесса спорообразования токсины в свободном виде выделяются в среду. Форма кристаллов - ромбовидная (тетрагональная). Величина кристаллов зависит от вида культур бактерий и варьируется в интервале 1-3 мкм. Энтомоцидные кристаллы представляют собой вещества белковой природы, в состав которых входят 18 аминокислот. Этот белок - термолабильный, при 60°С он разрушается. Кристаллы могут проявлять токсическое действие для чешуекрылых насекомых только при пероральном введении, вызывая паралич средней кишки гусениц. Для гибели насекомых достаточна очень малая концентрация растворов.

Помимо кристалловидных токсинов, некоторые бактерии Bacillus thuringiensis выделяют в окружающую среду энтомоцидные вещества, растворимые в воде. Из них наибольший интерес вызывает термостабильный токсин (бета-экзотоксин). Это вещество, в отличие от энтомоцидных кристаллов, не подвергается разрушению даже при температуре 100 - 120°С. Термостабильный экзотоксин имеет менее специфичное энтомоцидное действие - он проявляет активность по отношению к различным видам насекомых - совки, комары, мухи и некоторые другие вредные насекомые.^[4]

Микробиопрепараты на основе Bacillus thuringiensis высокоспецифичны и действуют только на личинок насекомых из классов Lepidoptera и Diptera.^[1]

Особенностью этих биопрепаратов является проявление эффективного действия только при высокой пищевой активности вредителей, что наблюдается при температуре не ниже 16°С. бактериальные препараты при воздействии солнечной радиации, температуры и влажности быстро инактивируются в природной среде.^[1]

Действие на вредные организмы

По токсическому эффекту эта группа препаратов уступает химическим инсектицидам вследствие своего замедленного действия.

Насекомые, поглощая части растений, обработанных биопрепаратами, заглатывают с кормом споры бактерий и токсические кристаллы(фото). Гибель их наступает как от бактерий, которые постепенно размножаются в кишечнике, так и от токсикоза, вызванного действием токсинов. Причем от токсинов гибель фитофагов отмечается на 3-5-е сутки после обработки и достигает максимума примерно на 10-й день. Сразу после их применения у вредителей снижается активность питания и соответственно вредоносность.

Обладают препараты и выраженным последействием, которое проявляется в гибели насекомых на поздних стадиях развития, а также воздействии на следующие генерации вредителей (снижение плодовитости, появление нежизнеспособного потомства). Все это повышает эффективность обработок биопрепаратами, их биологическая активность сохраняется до 20 дней.^[1][4]

Резистентность

Привыкание и иммунитет к действию бактериальных токсинов не отмечается у чувствительных видов насекомых. При проникновении в кишечник достаточной дозы этих соединений наступает 100-процентная гибель вредителей.

Применение

Фитотоксичность

Безвредность инсектицидов на основе бактерий для растений дает возможность использовать препараты в любую вегетативную фазу растений.^[4][5]

Исследования по воздействию бактериальных препаратов против вредителей леса показывают, что экзотоксины воздействуют на растения. Это проявляется в инициации изменений в пигментном аппарате и процессах фотосинтеза, а также в биометрических показателях растений. Исследования проведены на разных растениях, в том числе на проростках сосны обыкновенной Рinus sylvestris. При этом обнаружено воздействие экзотоксинов на все показатели, связанные с ростом и развитием растений, в частности сосны. Термостабильный экзотоксин и в-2 экзотоксин вызывают снижение всхожести и энергии прорастания семян сосны, роста и развития сеянцев, а токсины в концентрации 0,1 мг/мл вызывают полную гибель проростков. Здесь таится опасность снижения потенциала естественного возобновления леса в очагах, интенсивно обрабатываемых бактериальными препаратами с целью уничтожения фитофагов.^[3]

В сельском хозяйстве

Бактерии группы Bacillus thuringiensis проявляют свою активность в отношении порядка 400 видов насекомых, включая вредителей садов, леса, полей и виноградников; наиболее эффективны данные препараты при борьбе с листогрызущими вредителями.

Сегодня известно более ста штаммов Bacillus thuringiensis, которые объединены в тридцать групп по биохимическим и серологическим признакам. Микробиологическая промышленность во многих странах наладила выпуск различных бактериальных препаратов, которые способны образовывать кристаллы, споры и токсические вещества в процессе роста.^[2]

Из-за слабого стартового действия микробиопрепаратов их применение экономически оправдано только при средней численности вредителей (не превышает пороговую более чем в 3 раза). Их применяют в борьбе с различными вредными чешуекрылыми, а некоторые, содержащие экзотоксин, - и с отдельными представителями жесткокрылых и клещей.^[1]

Сегодня наиболее широко в борьбе с вредителями сада и леса применяются биопрепараты, созданные на основе кристаллообразующих бактерий из групп Bacillus thuringiensis, var. thuringiensis и Bacillus thuringiensis, var. kurstaki.

Токсикологические свойства и характеристики

Препараты на основе относят к инсектицидам нового поколения. В отличие от традиционных инсектицидов они не обладают прямым токсическим действием. Главным преимуществом препаратов на основе бактерий является отсутствие токсичности для энтомофагов и полезной энтомофауны. Они безвредны для растений, медоносной пчелы, рыб и теплокровных животных.

Ученые Новой Зеландии и Австралии исследовали новый способ, которым бактерии пользуются для хранения токсинов. Это открытие может быть использовано для разработки новых биоинсектициды против вредителей сельскохозяйственных культур, а также для создания лекарственных препаратов. Команда во главе с доктором Шоном Лоттом из Университета Окленда и доктором Марком Херстом из Университета Линкольна (Новая Зеландия) сосредоточила внимание на бактерии Yersinia Entomophaga. Микроорганизм способен убивать личинки многих сельскохозяйственных вредителей. В процессе наблюдений ученые обнаружили, что микроб упаковывает токсины в полую белковую оболочку. Причем отравляющее вещество выпускается наружу только тогда, когда оболочка попадает в конкретные условия окружающей среды. А именно, токсины освобождаются в кишечнике сельскохозяйственных вредителей. Это объясняет, каким образом бактерия может производить токсины, не причиняя вреда себе.

Для определения трехмерной структуры упаковочных белков, продуцируемых бактерией, ученые использовали методики рентгеновской кристаллографии и электронной микроскопии. Генетическая последовательность, обеспечивающая производство белковой оболочки, была выявлена у многих других видов, в том числе и у животных. Исследователи полагают, что они обнаружили новый биологический механизм, с помощью которого токсины или другие чувствительные молекулы могут быть сохранены и выпущены в нужное время. На основе этого открытия могут быть созданы новые инсектициды и даже новые медицинские препараты. Бактерия Yersinia Entomophaga была впервые обнаружена доктором Херстом в личинках новозеландского травяного жука (Costelytra zealandica). Впоследствии было установлено, что бактерия влияет и на других насекомых-вредителей, таких, как капустная моль, поражающая сельскохозяйственные растения по всему миру. Потенциал использования Yersinia Entomophaga в качестве новой формы биоинсектицидов вызвал интерес у многих ученых.

Вирусные энтомопатогенные препараты

Из всех энтомопатогенных препаратов вирусные обладают наибольшей специфичностью по отношению к насекомому-хозяину. П?? поражают не более одного вида. Их ярко выраженная специфичность обуславливает практическую безвредность вирусных препаратов для человека, флоры и фауны.

Вирусы отличает высокая устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды, они способны сохранять активность в течение 10-15 лет, находясь вне насекомого. Заражение вирусом происходит при питании вредителя. Попавшие в кишечник тельца-включения при щелочных значениях рН разрушаются. Освобожденные вирионы проникают через стенку кишечника в клетки, где в ядрах происходит репликация вирусов. Размещено в открытой библиотеке http://oplib.ru Высвободившиеся вирусы заражают другие клетки, что в итоге приводит к гибели насекомого. Отличительной особенностью вирусов является то, что они могут размножаться только в живой ткани. Это создает определенные трудности в организации промышленного производства, так как технология размножения вирусов должна быть связана с использованием живых насекомых-хозяев.

В нашей стране осуществляется выпуск трех вирусных энтомопатогенных препаратов: вирин-ЭКС (против капустной совки), ЭНШ (против непарного шелкопряда) и АББ (против американской белой бабочки).

Производство любого из вирусных препаратов начинают с разведения насекомого-хозяина на искусственных питательных средах, обеспечивающих их физиологически здоровое состояние. На определенной стадии развития (обычно на стадии гусеницы) насекомых заражают, добавляя вирусную суспензию к корму. При этом инокулят предварительно получают от нескольких больных личинок. После заражения насекомых выдерживают в строго определенных условиях, обеспечивающих максимальное накопление вируса в тканях. Через 7-9 суток собирают мертвые и отмирающие личинки, подсушивают при температуре 33-35^оС, измельчают механическим способом для вывода телец-включений из тканей. К полученной массе добавляют физиологический раствор или дистиллированную воду из расчета 1 мл на гусеницу, взвесь полученных тканей фильтруют.

При производстве вирин-ЭКС полиэдры осаждают из фильтрата центрифугированием. Осадок суспендируют в минимальном количестве дистиллированной воды и добавляют простерилизованный глицерин до титра 1 млрд. полиэдров в 1 мл. Готовый препарат разливают во флаконы. При производстве вирин-ЭНШ в фильтрат добавляют лактозу, а после перемешивания ацетон в соотношении 4:1 к объему суспензии. После отстаивания осадочную жидкость сливают, осадок подсушивают до полного удаления ацетона. В случае если препарат планируется выпускать в виде порошка, то сухой осадок смешивают с мелкодисперсным наполнителем (каолином, к примеру) до получения титра полиэдров 1 млрд. полиэдров в 1 грамме.

Масляную форму препарата получают путем диспергирования осадка в стерильном 50% растворе глицерина до титра 2 млрд. полиэдров в 1 мл, а затем добавляют равный объем солярового масла, перемешивают и разливают по флаконам. Вирусные энтомопатогенные препараты применяют путем внесения полиэдров в плотные популяции насекомых-вредителей с целью возникновения в них эпизоотий. Данный способ обработки предполагает внесение небольших количеств препарата. Материал размещен на oplib.ru В другом случае опрыскивание или опыление производят на зараженных участках в период рождения личинок или на ранних стадиях их развития.

микробный инсектицид растение вредитель

Размещено на Allbest.ru