3.2. Биологические способы защиты растений

В качестве дополнения или альтернативы пестицидам возможно использование естественных врагов вредителей (паразитов и хищников, в том числе микроорганизмов).

Установлено, что многие виды насекомых-вредителей погибают под влиянием соответствующих энтомопатогенных препаратов.

Впервые энтомопатогенные микроорганизмы (мускаридинный гриб) попытался применить И.И. Мечников против хлебного жука – он собирал и разбрасывал больных личинок.

В настоящее время производится более 30 микробиологических энтомопатогенных препаратов. Они специфически поражают определенные виды насекомых, практически безвредны для человека, теплокровных животных, птиц и полезных насекомых, не вызывают нежелательных изменений в биоценозах и не нарушают экологию.

Отечественная промышленность выпускает три группы энтомопатогенных препаратов.

1. Бактериальные препараты на основе Bacillus thuringiensis (энтобактерин, алестин, экзотоксин, дендробациллин и др.).

Они наиболее эффективны против листогрызущих вредителей.

Например, энтобактерин предназначен для борьбы с садово-огородными вредителями, эффективен против 60 видов насекомых. При его производстве используют штаммы, которые образуют -токсин. Он представляет собой белковый восьмигранник. При попадании в кишечник насекомых токсин растворяется в щелочной среде и частично гидролизуется протеазами. Такой модифицированный белок взаимодействует со стенкой кишки, в результате чего содержимое кишечного тракта попадает в кровоток насекомых. Это вызывает паралич насекомых. -токсин безвреден для млекопитающих животных, человека, птиц. Применяют путем опрыскивания растений водной эмульсией в период активного роста вредителя. Основная масса вредителей погибает в течение 2-10 дней.

2. Грибные препараты. К ним относят: боверин на основе гриба Beauveria bassiana, вертициллин на основе гриба Verticillium lecanii.

Грибы обладают рядом особенностей: поражение происходит не через пищеварительный тракт, а через кутикулу; насекомые поражаются в фазе развития куколки; грибы обладают большой скоростью роста и репродуктивной способностью; в виде спор в природных условиях длительно не снижают энтомопатогенную активность; обладают высокой специфичностью в поражении отдельных видов насекомых.

Спора гриба проникает в полость тела насекомого, где прорастает в гифу, затем она разрастается в мицелий, от которого отчленяются конидии. Они циркулируют в гемолимфе, выделяя токсины. Если токсина мало или он отсутствует, то мицелий заполняет все тело насекомого, в первую очередь, мышечную ткань.

Например, боверин применяют против листогрызущих вредителей сада, яблоневой и восточной плодожорки, вредителей, личинок колорадского жука на картофеле. С добавлением химических инсектицидов применение препарата приводит к 100% гибели личинок всех возрастов.

3. Препараты на основе вирусов ядерного полиэдроза. К ним относят: вирин-ЭНШ (вирус ядерного полиэдроза непарного шелкопряда), вирин-ЭКС (вирус ядерного полиэдроза капустной совки), вирин-КШ (вирус ядерного полиэдроза кольчатого шелкопряда).

Такие препараты обладают высокой специфичностью по отношению к насекомому-хозяину, поэтому они практически безвредны для человека, флоры и фауны. Вирусы устойчивы к неблагоприятным воздействиям окружающей среды (температуре, влажности). Вне насекомого они могут сохранять активность в течение 10-15 лет.

Заражение вирусом происходит при питании насекомого. В кишечнике при щелочных значениях рН освобождаются вирионы. Они проникают через стенку кишечника, а в ядрах восприимчивых клеток осуществляется их репликация. Это приводит к гибели личинок насекомого.

Комбинации нескольких биологических средств оказываются, как правило, более эффективными, чем отдельно взятые препараты.

Для защиты растений от фитопатогенных микроорганизмов применяют следующие средства:

Антибиотики. Например, грибы Trichoderma sp. и Trichotecium roseum продуцируют триходермин и трихотецин, которые используют для борьбы с корневыми гнилями овощных, зерновых и технических культур.

Фитоалексины. Они синтезируются в тканях растений в ответ на внедрение фитопатогенов и являются высокоспецифичными заменителями пестицидов. Например, фитоалексин перца применяют при фитофторозе.

Микробы-антагонисты. Они вытесняют патогенный вид и подавляют его развитие.

Вакцинные и иммунологические препараты. Их вводят в прорастающие семена.