6.2. Биогербициды

Гербициды – химические препараты для борьбы с сорняками, состав-

ляют около 50 % суммарного рынка химикатов для сельского хозяйства.

Химическим гербицидам свойственны те же недостатки, что и аналогич-

ным пестицидам. Поэтому потребность в создании биогербицидов оче-

видна. К последним относятся микроорганизмы-патогены растений, фер-

менты, а также полупродукты, получаемые биоконверсией.

Для борьбы с отдельными видами сорняков, устойчивых к химическим

препаратам, применяют специфические и токсичные для них микроорга-

низмы. Наиболее часто используют грибные фитопатогены и грибные фи-

тотоксины. Для расширения их сферы применения необходимо получение

грибных форм, более устойчивых по отношению к изменяющимся усло-

виям внешней среды. Бактериальные фитопатогены, менее чувствитель-

ные к факторам внешней среды, в меньшей степени поражают растения.

Последние разработки в данном направлении обещают существенные пер-

спективы. США и Япония совместно разрабатывают получение биогерби-

цидов на основе природных микроорганизмов для борьбы с сорняками

сои, арахиса, риса. В США на рынок поступил препарат на основе штамма

Phytophthora palmivora для борьбы с повиликой. Япония начала производ-

ство биогербицида на основе билафоса, продуцируемого штаммом Streptomyces

hydroscopicus. Препарат обладает широким спектром действия, на-

рушает азотный обмен в листьях и стеблях сорняков.

Наряду с биогербицидами, для защиты растений все шире применяют

биологические препараты для борьбы с возбудителями заболеваний. На

основе бактерий Pseudomonas fluorescens получен препарат «P-2-79», по-

давляющий развитие свыше 40 видов микроорганизмов, поражающих

пшеницу, ячмень, рожь. На основе Pseudomonas проводят защиту семян

сорго и кукурузы от антрактоза и ризоктониоза; хлопчатника и сои – от

вилта и ряда других заболеваний. Для борьбы с фитофторозом яблонь

предложен способ применения почвенной бактерии Enterobacter aerogenes.

Защита многих овощных культур от заболеваний, вызываемых некоторы-

ми видами микроскопических грибов, обеспечивается применением пре-

парата на основе культур Trichoderma polysporum, T. viride.

В целом масштабы применения различных препаратов для борьбы с

вредителями и возбудителями болезней сельскохозяйственных культур

непрерывно возрастают. По разным экспертным оценкам рынок этих пре-

паратов к 2000 году может составить от 8 до 20 млрд. долл./год.

190

6.3. Биологические удобрения

Микроорганизмы играют большую роль в повышении плодородия

почвы, так как в процессе роста и развития улучшают ее структуру, обо-

гащают питательными веществами, способствуют более полному исполь-

зованию удобрений.

Интенсивное растениеводство обедняет почву азотом, так как значи-

тельная его доля ежегодно выносится из почвы вместе с урожаем. С древ-

них времен для восстановления и улучшения почв существует практика

использования бобовых растений, способных в симбиозе с азотфикси-

рующими микроорганизмами восполнять почвенные запасы азота в ре-

зультате диазотрофности (усвоения атмосферного азота). Большой поло-

жительный эффект от возделывания бобовых вызвал постановку исследо-

ваний явления диазотрофности.

Впервые наличие бактерий в клубеньках на корнях бобовых растений

описали Лахман в 1858 и Воронин в 1866 г. Чистая культура азофиксато-

ров была получена Бейеринком в 1888 г. Вскоре были выделены и описа-

ны другие азотфиксирующие микроорганизмы; Виноградский в 1893 г.

впервые выделил анаэробную спороносную бактерию, фиксирующую мо-

лекулярный азот, назвав ее в честь великого Л. Пастера Clostridium

pasteurianum; в 1901 г. Бейеринк открыл вторую свободноживущую азот-

фиксирующую бактерию Azotobacter. Высокая продуктивность азотфик-

сации у Azotobacter стала использоваться для интродуцирования этих бак-

терий в почву с целью восполнения ресурсов азота. Практическое приме-

нение нашли также симбиотические бактерии рода Rhizobium, развиваю-

щиеся в клубеньках бобовых растений.

Как только была выяснена роль симбиотических бактерий рода

Rhizobium в азотфиксации, стали разрабатывать способы внесения этих

микроорганизмов в почву и также для инокуляции семян. Затраты на при-

менение этих способов невелики, техника применения весьма проста, а

эффект от их применения значителен. Культивирование бобовых, поло-

жительно влияя на азотный баланс почв, также облегчает борьбу с эрозией

и помогает восстанавливать истощенные земли.

Технология получения азотных биоудобрений

Наиболее простой способ инокуляции основан на использовании поч-

вы после выращивания на ней бобовых растений. Этот метод разработан в

конце XIX века и применяется до настоящего времени. Недостаток метода

– необходимость перемещения достаточно больших объемов почвы (100–