Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биологический метод защиты растений. Курс лекций
.pdf
Котельникова О.Б.
БИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ЗАЩИТЫ
РАСТЕНИЙ
курс лекций
Курск
Издательство Курской государственной сельскохозяйственной
академии
2022
УДК 632(075)
ББК 44я7
О 63
Печатается по решению методического
совета ФГОУ ВО «Курская ГСХА»
Биологический метод защиты растений : курс лекций / сост. О. Б. Котельникова.–
изд. перераб и доп. – Курск : Курская ГСХА, 2022.– 74 с. – Текст : электронный.
Курс лекций подготовлен в соответствии с Государственным образовательным
стандартом, программой дисциплины «Биологический метод защиты растений» для
студентов агротехнологических специальностей.
Курс лекций содержит сведения об экологических основах биологической защиты растений,
возбудителях болезней насекомых, энтомофагах и акарифагах, используемых в
биологической защите растений и предназначен для студентов сельскохозяйственной
академии, обучающихся по направлению подготовки 35.03.04 Агрономия и 35.03.05
Садоводство
Рецензент:
Кононова О.М. , кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
ФГОУ ВПО «Курская ГСХА», 2022
Содержание
. Экологические основы биологической защиты растений
1
2. Возбудители болезней насекомых как агенты снижения
Стр.
4
численности хозяина
3. Энтомофаги и акарифаги в биологической защите растений
10
38
4
Лекция 1
Экологические основы биологической защиты растений
План лекции
1.
Введение
2.
Сущность биологической защиты растений
3.Биологические факторы регуляции вредных видов
4.Формы взаимоотношений организмов в экосистеме
1 вопрос-ВВЕДЕНИЕ
В конце XX в. в России концепция фитосанитарной оптимизации
растениеводства пришла на смену интенсивной химической защите на основе
использования пестицидов. Новая концепция предусматривает
предпочтительное использование нехимических методов.
Химические пестициды наряду с преимуществами (например, быстрое и
резкое снижение численности вредных видов) обладают и существенными
недостатками, такими, как накопление остатков химикатов в
сельскохозяйственной продукции, загрязнение окружающей среды(водоемов,
почвы, воздуха), гибель нецелевых объектов (полезных насекомых, рыб,
птиц) и др.
Наиболее привлекательная альтернатива химическим пестицидам —
природные агенты (энтомофаги, гербифаги и микроорганизмы)
регулирующие численность фитофагов, возбудителей болезней растений и
сорняков в естественных биоценозах. Еще в конце XIX в. русский ученый И.
И. Мечников обосновал и реализовал возможность использования
энтомопатогенных грибов против насекомых — фитофагов
сельскохозяйственных культур, что побудило ученых разных стран к
разработке биологических препаратов.
Так, в 1915 г. соотношение выходящих в свет работ по биологическим и
химическим инсектицидам было 1:1, однако к 1946 г. оно составляло уже
1:20. Такое резкое падение интереса к биопрепаратам объяснялось широким
и успешным использованием разработанного в те годы химического
инсектицида Д ДТ. Однако вскоре восторги по поводу его использования
сменились глубоким разочарованием, поскольку последствия его применения
оказались очень серьезными. Поэтому в 60-е годы возобновился интерес к
биологическим методам защиты, появились отечественные препараты
энтобактерин и дендробациллин, был введен в строй Бердский завод по
промышленному производству биопрепаратов.
Активизировались исследования по использованию энтомофагов в защите
растений. На территории бывшего СССР возникла сеть биофабрик и
5
биолабораторий по производству и применению целого ряда хищных и
паразитических насекомых и клещей, в первую очередь трихограммы.
Начавшийся в 90-е годы прошлого века общий кризис экономики и аграрного
сектора негативно сказался и на биологической защите растений. Тем не
менеевскоре снова наметилась тенденция возрастания роли биологических
методов в общей системе интегрированной защиты растений, возникла новая
идеология биологической защиты, адаптированная к региональным
условиям, основанная на использовании расширяющегося ассортимента
биологических средств защиты растений и сохранении природных
регуляторов численностивредных видов. Особенность современного этапа
развития биологической защиты растений — расширение сети региональных
государственных биолабораторий и коммерческих фирм, которые
обеспечивают и производство, и применение биологических средств защиты
растений, объединяя специалистов, развивающих и производственные, и
исследовательские аспекты биологической защиты растений. Для
рационального и грамотного применения биологических средств защиты
растений требуется подготовка высококлассных специалистов.
2
вопрос–ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ
ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ. СУЩНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
РАСТЕНИЙ
Основу биологической защитырастений от вредителей, болезней и
сорняков составляет направленноеиспользование эволюционно сложившихся
в природемежвидовых взаимоотношений.
В биологической защите растений используютсятермины макро- и
микробиометод. К микробиометоду относится использование
микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельностив защите растений, к
макробиометоду — макроорганизмов(насекомых, птиц, рыб, позвоночных
животных, растений).Эти биологические методы являются составной частью
биологическойзащиты растений, сущность которой значительношире.
Биологическаязащита растений — это фундаментально-прикладная
область знаний,предметом исследования которой являются биоагенты и
биорегуляторы— естественные и/или генетически измененные организмыи
их генные продукты. Эта область объединяет представителеймногих
дисциплин — экологов, энтомологов, фитопатологов,микробиологов.
К агентам биологической защиты относятся:
•
хищники, паразиты и энтомопатогены против вредителей;
•
растительноядные животные и фитопатогены против сорныхрастений;
•
антагонистические микроорганизмы, их метаболиты и
индукторыустойчивости растений против болезней растений.
6
Главная цель биологической защиты растений —
получениевысококачественной (экологически безопасной) продукции
присохранении биологического разнообразия биоценозов.
Биологическая защита — это в первую очередь не искоренениевредных
видов, а регуляция их численности (биологический контрольчисленности),
которая основывается на четырех основныхстратегиях:
1) интродукция в популяцию вредных видов биологическогоагента из
удаленного ареала для его долговременного обоснованияи постоянной
регуляции численности фитофагов, фитопатогенови сорняков. Эта стратегия
была использована самой первойдля успешного подавления австралийского
желобчатогочервеца жуком родолией, завезенным из Австралии в США
(Калифорнию)в XIX в. Поэтому данную стратегию часто
называютклассической;
2) однократный выпуск (или внесение) биологического агентав
агроценоз с целью его дальнейшего размножения и функционированиякак
регулятора численности вредных организмов в течениепродолжительного
срока (но не постоянно);
3) многократный (наводняющий) выпуск биологического агентадля
оперативного сдерживания вредных видов;
4) сохранение, активизация и учет деятельности полезных видовв
природе различными способами.
Это общие стратегии, присущие в той или иной степени биологической
защите и от вредителей, и от болезней, и от сорняков.
3
вопрос–БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РЕГУЛЯЦИИ
ЧИСЛЕННОСТИ ВРЕДНЫХ ВИДОВ
Интенсификация сельскохозяйственного производства с целью
получения необходимых продуктов питания для населения земного шара,
численность которого постоянно возрастает, создала немало проблем,
связанных с охраной окружающей среды. В частности, уровень пестицидной
нагрузки на местность при защите собираемого урожая в ряде случаев стал
оказывать отрицательное воздействие на полезную энтомофауну,
участвующую в естественной регуляции численности вредных видов, и,
следовательно, эффективность ее. Более того, у ряда видов возникла
резистентность к химическим препаратам. Возросли потери продукции. Это
вызвало необходимость повышения дозы препарата и получения их новых
форм. Так, для борьбы с оранжерейной белокрылкой (Trialeurodes
vaporatiorum) пришлось использовать концентрации пиретроидов в 2000 раз
больше, чем к моменту их внедрения в производство. Применение новых
7
препаратов, их чередование не всегда радикально исправляло положение.
Число вредных видов, приобретающих устойчивость к различным
пестицидам, продолжает увеличиваться, особенно среди Двукрылых,
Бабочек, Жесткокрылых и Клещей. Поэтому важной задачей в настоящее
время является разработка и внедрение в производство приемов активизации
естественных механизмов регуляции численности вредных видов и замена в
применяемых системах защиты пестицидных обработок биологическими
средствами, ограничивающими их развитие.
Попытки использовать одни виды организмов для подавления или
ограничения развития других делались давно. Известны факты переселения
муравьев для защиты древесных культур, в частности цитрусовых, от
вредных насекомых, ограничения популяции кроликов в Австралии с
помощью искусственной вирусной эпизоотии, выпуск в зернохранилища
фараоновых муравьев для уничтожения вредителей запасов в Китае,
интродукция рыбок Gambusia affinis, питающихся личинками комаров, и
заселение ими водоемов, прудов. Очевидно, и домашних кошек можно
рассматривать в качестве средства биологической борьбы с грызунами.
Много интересных наблюдений об особенностях взаимоотношений
различных организмов друг с другом сделал русский ученый И.И.Мечников.
Заметив на окне мертвую муху, тело которой было покрыто белым налетом
гриба Entomophthora muscae, он высказал мысль о возможности его
использования в борьбе с насекомыми. Им обнаружены также возбудители
грибных и бактериальных болезней хлебного жука Anisoplia austriaca. В
дальнейшем И.Красильников провел испытания одного из них, вызывающего
заболевание "зеленая мускардина".
Данные о паразитарных и хищнических отношениях между
различными видами постепенно накапливались, что позволило определить
основные теоретические и технологические предпосылки для разработки
режимов наиболее эффективного их использования в практических
целях.Началось всестороннее изучение мировых ресурсов полезных
организмов и оценка их роли и влияния на развитие и состояние популяций, а
также численность вредных видов.
Широко известны примеры успешного применения в защите растений
различных энтомофагов, в том числе интродуцированных, акклиматизация
их отдельных видов привела к снижению численности и причиняемого ими
ущерба таких вредителей как красная кровяная тля на яблоне, цитрусовый
мучнистый червец на цитрусовых, червец Комстока на шелковице и др. Это
позволило полностью исключить или ванных видов, не сумевших
акклиматизироваться и освоить новые ценозы, разработаны технологии их
массового искусственного разведения в целях их сезонной колонизации в
местах сосредоточения вредителей путем разового или периодического
8
выпуска. Особенно высокая эффективность от использования полезных
организмов отмечается в закрытом грунте (фитосейулюс, энкарзия и др.).
В последнее время для снижения ущерба от вирусных болезней
расширяется применение ослабленных и латентных форм их возбудителей. В
частности, искусственное заражение сельскохозяйственных культур,
например, овощных (огурцы, томаты) в закрытом грунте слабовирулентными
штаммами ВТМ на ранних стадиях развития, предохраняло растения от
инфицирования вредоносными агрессивными его формами.
Таким образом, современный подход защиты растений ориентируется
на интегрированные системы, оперирующие различными методами и
средствами подавления вредных видов, в том числе биологическими, с
учетом экологической ситуации в конкретных сельскохозяйственных
ценозах. Это предусматривает необходимость оценки состояния и роли
составляющих их живых организмов при воздействии применяемых
технологий.
4 вопрос–ФОРМЫ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ ОРГАНИЗМОВ В
ЭКОСИСТЕМАХ
Все живые организмы в естественных условиях развиваются в
постоянном взаимодействии друг с другом. Их отношения часто достаточно
сложны, взаимозависимы и обусловлены составом растений и животных,
населяющих тот или иной участок, пространство среды, создавая
специфические равновесные биологические сообщества - экосистемы.
Складывающиеся между их компонентами отношения, когда существование
одного определяется характером развития другого, можно подразделить на
несколько форм: симбиоз, антибиоз, паразитизм, хищничество.
Симбиоз - взаимовыгодное сосуществование популяций или отдельных
особей разных видов организмов. Например, взаимоотношения некоторых
видов муравьев с тлями, червецами и другими насекомыми , выделяющими
сахаристые экскременты, которые служат первым пищей. Одновременно
муравьи, очищая колонии от выделений, защищают их от различных врагов
(хищников и паразитов).
Антибиоз - отношения, характеризующиеся тем, что продукты
жизнедеятельности одного организма способны отпугивать или
ингибировать развитие другого вида и даже вызывать его гибель. Эти
свойства используются в настоящее время в практических целях многими
фирмами, производящими изучение и выделение, например, растений,
обладающих ими. На их основе налаживается производство новых
безвредных для теплокровных и окружающей среды биопестицидов.
Некоторые растения являются сырьем для получения веществ
9
антибиотического действия, эффективных для подавления бактериальных,
грибных, вирусных инфекций, различных насекомых, клещей и нематод.
Паразитизм - развитие и жизнь одного организма за счет другого, не
вызывающие часто гибели последнего. Смерть, как правило, наступает в
результате действия вторичных факторов. Различают фитопаразитизм, когда
вид существует за счет растения, и зоопаразитизм - при использовании для
питания живых организмов. По месту обитания и способу питания различают
эктопаразитов, развивающихся снаружи, и эндопаразитов,
функционирующих во внутренних тканях. Паразитизм - видовой
специфический эволюционный признак, имеющий множество форм,
различающихся по характеру использования хозяина (случайные,
факультативные и облигатные), уровню взаимодействия (первичные,
вторичные и сверхпаразиты). При этом существуют простые связи, когда в
системе "хозяин-паразит" взаимодействуют два вида, и сложные, когда на
одном хозяине развиваются одновременно несколько видов паразитов. С
другой стороны, один вид паразита может использовать для развития только
один вид хозяина (моноксенный тип) или несколько (гетероксенный тип).
Взаимодействие с хозяином может продолжаться в течение всего жизненного
цикла, либо в определенный (обычно личиночный) период развития.
Хищничество - использование организмов для питания других видов,
приводящее к их гибели. Одной из форм проявления хищничества является
каннибализм, т.е. способность питаться особями своего вида. Такая форма
отношений широко распространена среди насекомых, клещей и пауков.
Среди хищных насекомых можно назвать жужелиц, стрекоз, некоторых
клопов, личинок мух сирфид, златоглазку. За свою жизнь хищники поедают
огромное количество гусениц, личинок, тлей, кокцид и т.д. Между
паразитизмом и хищничеством существует ряд промежуточных форм
отношений.
10
Лекция 2
ВОЗБУДИТЕЛИ БОЛЕЗНЕЙ НАСЕКОМЫХ КАК АГЕНТЫ
СНИЖЕНИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ХОЗЯИНА
План лекции
1.Основные понятия патологии насекомых
2.Вирусные болезни насекомых
3 Бактериальные болезни насекомых и грызунов
4 Простейшие как возбудители болезней у членистоногих
5 Грибные болезни
6 Нематодные болезни
7 Использование биологически активных веществ
8 Биопестициды
9 Генетические приемы борьбы с насекомыми
1 вопрос–ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПАТОЛОГИИ НАСЕКОМЫХ
Энтомопатогенные микроорганизмы различных систематических групп
участвуют в естественных процессах регуляции численности фитофагов, а
также служат основой для создания биопрепаратов против вредителей
растений. Микробиологические методы регуляции численности насекомых в
основном базируются на фундаментальных работах по патологии насекомых.
Патология насекомых изучает болезни, вызываемые
микроорганизмами, простейшими и нематодами. Патология насекомых тесно
связана с микробиологией, вирусологией, протозоологией, энтомологией,
биохимией, молекулярной биологией. Патология как наука о болезнях живых
организмов возникла из насущных потребностей человека. Объектами
изучения инфекционной патологии, как правило, служат микроорганизмы.
Жертвами
микробного паразитизма становятся все виды живой материи: растения,
животные, сами микроорганизмы. Прежде чем познакомиться с частными
проблемами, отметим общие принципы изучения науки о болезнях
насекомых.
Во взаимоотношениях микроорганизмов с их хозяевами различают
понятия «инфекционность», «патогенность» и «вирулентность».
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]