Биопестициды – альтернатива химическим пестицидам

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Биопестициды - альтернатива химическим пестицидам



Введение

Для того что бы разобраться с биопестицидами, для начала рассмотрим, что такое пестициды. Пестициды - это вещества (такие как микроорганизмы, вирусы) и препараты, которые применяются в борьбе с вредителями, болезнями растений: сорными растениями, вредителями сельскохозяйственной продукции. Пестициды так же имеют высокую роль в регулировки роста растений, удаления листьев и подсушивания растений. Пестициды делятся на две группы - пестициды биологического и химического происхождения. Но далее мы будем рассматривать биопестициды и их альтернативу химическим пестицидам.



1. Биопестициды

Биопестициды - пестициды, полученные из объектов природного происхождения, таких как: микроорганизмы, растения, животные и минералы. Биопестициды в своё время делятся на 3 группы:

1. Микробиологические препараты на основе микроорганизмов (бактерий, грибов, вирусов и простейших) и продуктов их жизнедеятельности. Более чем 50% в этой группе составляют препараты на основе бактерии Bacillus thuringiensis.

2. Препараты из растений, экстрактов из растений и прочих природных субстратов. Их пестицидное действие обусловлено наличием в них специфических биологически активных веществ.

3. Феромоны - препараты на основе природных соединений, не оказывающих токсического действия на вредные организмы, а влияющих только на их поведение. Обычно используются в виде приманок и ловушек для вредных насекомых. Но так же можно выделить ещё одну группу биологических средств защиты растений - это естественные хищники, но они всё таки не относятся к пестицидам.

По сравнению с химическими пестицидами, для биопестицидов характерны: меньшая токсичность, для нецелевых видов, высокая избирательность действий на вредные организмы, ну и так же отсутствие остаточных количеств в природе.

Использование микроорганизмов в качестве биопестицидов - сравнительно новое направление биотехнологии, но уже имеет существенные достижения.

На данный момент вирусы, грибы, бактерии, находят все больше применяются в качестве промышленных биопестицидов. Технология производства этих препаратов очень различна, как различна природа и физиологические особенности микроорганизмов - продуцентов. Имеются универсальные требования, предъявляемые к биопестицидам.

Основными среди них являются:

и высокая эффективность действия и селективность,

безопасность для полезных представителей флоры, фауны и человека,

длительная сохранность и удобство применения,

хорошая прилипаемость и смачиваемость.

В настоящее время для защиты животных и растений от грызунов и насекомых применяются, помимо антибиотиков, около 51 микробных препаратов, которые относят к трем группам - это бактериальные, грибные и вирусные препараты.

Различают следующие биологические средства:

· Грибные препараты

· Авермектины

· Бактериальные препараты

· Антибиотические препараты

· Вирусы насекомых

· Энтомопатагенные нематоды

2. Грибные препараты

биопестицид микроорганизм природный

Многочисленные виды энтомопатогенных грибов широко распространены в природе; они могут поражать большой круг насекомых, обладая для этого самыми различными механизмами, включая контактный, это и облегчает их применение. Грибы могут хорошо сохраняться в виде спор и продуцировать

разнообразные биологически активные вещества, которые усиливают их патогенность. Не смотря на это, грибные препараты не применяются в больших объемах. Скорее всего это может быть связано, во-первых, с обусловлено жесткими требованиями к факторам окружающей среды (высокая активность грибных препаратов проявляется только в условиях высокой и стабильной влажности), во-вторых, с определенными технологическими трудностями, которые возникают при их культивировании.

На данный момент, человеку известны сотни видов энтомопатогенных грибов,

но наиболее лучшим вариантом считаются две группы грибов - энтомотрофные из семейства Entomophtohraceae и мускаридные грибы из Euascomycetes. Большое внимание привлекают следующие грибные патогенны: возбудитель зеленой мускардины (род Metarhizium) и Enthomophthora (поражающий сосущих насекомых) и возбудитель белой мускардины (род Beauveria). Отличительно чертой грибов от бактерий и вирусов является то, что они могут проникать в тело насекомого не через пищеварительный тракт, а непосредственно через кутикулу. При прорастании конидий на кутикуле насекомого ростовые трубки могут развиваться на поверхности или сразу начинают прорастать в тело; в большинстве случаев этот процесс сопровождается образованием токсина. Если штамм слабо продуцирует токсин, мицелий очень быстро начинает заполнять все тело насекомого. Заражение насекомых грибными патогенами в отличие от других микроорганизмов может происходить на различных стадиях развития (в фазе куколки или имаго). Грибы имеют способность к быстрому росту и обладают хорошей репродуктивной способностью.

Для эффективности применение грибных препаратов, желательно использовать их в определенное время сезона и в оптимальной концентрации. Для этого необходимо знать этиологию грибных повреждений и как они могут взаимодействовать с насекомыми.

Это обеспечит получение достаточно экономичных и эффективных пестицидов. Не смотря на имеющиеся ограничения в настоящее время, грибные препараты масштабно исследуются и начинают применяться для уничтожения вредителей.

Metarhizium anisopliae - самый известный энтомопатогенный гриб, который был описан еще более 100 лет назад как зеленый мускаридный гриб. На его основе человек смог получить первые препараты биопестицидов в промышленных масштабах. Этот гриб может поражать многие группы насекомых, включая вредителя сахарного тростника и слюнного пастбищного клопа. В сочетании с вирусом препарат данного гриба используют для того чтобы контролировать чис-ленность жука-носорога. Он является главным вредителем пальм на островах в южной части Тихого океана. Есть данные о том, что с его помощью можно бороться с коричневой цикадой - вредителем риса.

Verticilium lecanii - единственный грибной энтомопатогенном на основе которого благополучно выпускают препараты в промышленных масштабах на Западе. В начале 1980-х годов началось его изучение. Он способен контролировать в оранжереях численность алейроцид и тлей в течение нескольких месяцев.

Hirsutella thompsonii использовали некоторое время в США для производства препарата «Микар» для того чтобы контролировать численность цитрусовых клещей. Выпуск препарата, был прекращен, потому что надежды были не оправданны.

В Австралии, Чехии, США, и на Кубе были разработаны достаточно действенные препараты, основой которых стал мускаридный гриб Beauveria bassiana (Bals.). Для контроля популяции насекомых в почве и борьбы с вредителями различных сельскохозяйственных растений. в США используют австралийский микроскопический гриб Enthomophthora proxibuli для инфицирования саранчи.

Саранча обычно умирает в течение 6-10 дней после того, как был применён препарата. Споры гриба имеют способность после зимовки в почве поражать следующие поколения насекомых.

В Японии был выпущен в продажу инсектицид на основе гриба Aspergillus, он служил для защиты лесов от вредителей; в почву вносят препарат и деревья поглощают его своими корнями, он распространяется по сосудистой системе дерева и защищает его от вредных насекомых.

Боверин - отечественный грибной препарат, который изготавливается на основе конидиоспор Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. Этот препарат выпускается в виде порошка с титром 2-6 млрд. Его применяют также в комплексе с химическими препаратами (фозалоном, хлорофосом, севином) при уменьшение дозы последних в 10 раз от принятой нормы для индивидуального химического пестицида. Боверин, почти также эффективен, как лучшие из доступных химических пестицидов. После того как произойдет заражения насекомого В. bassiana выделяет боверицин, циклодепсипептид-токсин. Боверин, является безопасным для теплокровных и человека, не вызывает ожогов у растений.

Получение боверина возможно как экстенсивным поверхностным, так и более экономичным глубинным способом ферментации. Последний, однако, является достаточно трудоемкой технологической задачей.

При глубинной ферментации гриб всегда размножается вегетативным способом и образует гифальные тельца (гонидии), которые по действию очень близки к воздушным конидиям, но он уступают им в устойчивости (в процессе распылительного высушивания до 90% гонидиоспор погибает). Конидиоспоры удается получать в глубинной культуре на основе оптимизированной питательной среды. При этом до 90% выращенных клеток могут переходить в конидиоспоры достаточно высокой вирулентности.

Культивирование гриба должно реализоваться в строго стерильных условиях в глубинной культуре при 24-29°С в течение 4-5 суток.

Питательная среда содержит (%):

хлорид кальция - 0,05

крахмал - 1

хлорид натрия - 0,2

кормовые нелизированные дрожжи - 2

хлорид марганца - 0,01

Немаловажную роль играет концентрация азота, потому что его нехватка снижает скорость роста, а избыток может стимулировать образование гонидий. Оптимальная концентрация аминного азота составляет 10-15 мг%.

Титр конидиоспор в культуре достигает 0,3-1,3 млрд/мл. Культуральная жидкость сепарируется с образованием пасты остаточной влажности 70-80% и титром спор 8 млрд./г. Паста высушивается распылительным способом до влажности 1 0% и титра 8,109 клеток/г. В полученный препарат обычно добавляют вещество прилипатель и стабилизируют каолином.

Поверхностное культивирование гриба требует больших производственных площадей и оно является более трудоемким, поэтому имеет меньшие масштабы. Способ реализуется в разных вариантах:

на жидкой среде без соблюдения правил аэрации, перемешивания и стерильности;

на твердой или жидкой среде в условиях асептики и комбинированным способом пленки.

при твердофазной ферментации с использованием суслоагара, картофеля, зерна пшеницы или кукурузы образование конидиоспор завершается на 12-15 сутки. На жидких средах споры образуются уже через 7 - 10 суток, а на 18-25 сутки снимают спороносную сформированную пленку.

Полученный материал высушивают, размалывают и смешивают с тальком. Производительность метода - до 800 кг в месяц, титр - 1,5-109/г. Готовая форма препарата это сухой мелкодисперсный порошок конидиоспор, смешанный с каолином; титр - 1,5 млрд. конидий/г. Этот препарат наносит свое действие против яблоневой плодожорки, листогрызуших садовых вредителей, вредителей картофеля - личинок колорадского жука., а также вредителей леса.

Боверином опрыскивают растения. Норма расхода - 1-2 кг/га. Если сочетать этот препарат с небольшими добавками химических пестицидов, то препарат может вызывать гибель до 100% личинок всех возрастов.

Перспективы грибных препаратов очевидны. Необходимы серьезное изучения для понимания этиологии вредителей. Это позволит предвидеть последствия взаимодействия между растением, вредителем и биопестицидам. Достижения последних лет свидетельствуют о принципиальной применимости методов генной инженерии для изучения физиологии, генетики и биохимии грибов. Это может привести к большему интересу к грибам как возможным продуцентам биопестицидов и, следовательно, к созданию более стойких и эффективных препаратов на их основе.

3. Авермектины

Авермектины, обладают контактным и системным действием в следствии этого они имеют хорошо выраженные акарицидные свойства, вызывая гибель многих открыто живущих сосущих вредителей. Механизм их действия нейротоксинного типа. Действующие вещества приводят к блокированию и торможению передачи нервного импульса, это приводит к параличу, а затем и к гибели насекомых, клещей и нематод.

Максимальное преобладание в популяциях вредителей наиболее уязвимых стадий (гусеницы младших возрастов, подвижные стадии клещей) является оптимальным сроком применения авермектинов. Их пролонгированное действие может 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 от рождения из яиц. Инсектоакарициды Аверсектин С и Авертин - N помимо всего перечисленного имеют и нематицидный эффект.

Не уничтожая инвазионных личинок нематод, эти вещества как репелленты в течение долгого времени дезориентируют их в поисках корней растения-хозяина.

Эти вещества проявляют наибольшую биологическую активность при повышенной температуре 28-30°С и резко снижают эффективность при температуре ниже 17°С.

4. Бактериальные препараты

На данный момент описано свыше 80 видов бактерий, которые инфицируют насекомых. Большинство их принадлежит к семействам Pseudomonadaceae, Enterobacteriaceae, Lactobacillaceae, Micrococcaceae, Bacillaceae. Большая часть промышленных штаммов относится к роду Bacillus, и основная масса препаратов (свыше 80%) изготовлена на основе Bacillus thuringiensis (Bt), имеющих свыше 22 серотипов. Штаммы Bt используются для борьбы с разнообразными вредителями - комарами, мошкой, гусеницами. В 1915 году впервые Bt была выделена Берлинером из крупых гусениц мельничной огневки. Штаммы Bacillus thuringiensis, помимо образования спор, которые когда попадали внутрь насекомого и вызывали септицемию, синтезировали также ряд экзо- и эндотоксинов. Привыкание и иммунитет к действию этих препаратов не отмечается у чувствительных видов насекомых. При проникновении в кишечник достаточной дозы этих соединений наступает 100-процентная гибель вредителей.

Первый токсин, идентифицированный у Bt, - а-экзотоксин (фосфолипаза С), является продуктом растущих клеток; предполагается, что эффект данного токсина, летальный для насекомых, связан с распадом в тканях незаменимых фосфолипидов. Второй токсин - Р-экзотоксин, состоящий из аденина, рибозы и фосфора. Считается, что его молекула представляет собой нуклеотид, сложно связанный через рибозу и глюкозу с аллослизиевой кислотой, а его токсическое воздействие состоит в прекращении синтеза насекомыми РНК. Третий токсин - у-экзотоксин. Его структура и действие еще совсем мало изучены; предполагается, что он относится к фосфолипидам. Четвертый токсин - кристаллический 8-эндоксин, образуется одновременно со спорой и выделяется в среду. Интактные кристаллы нетоксичны, но при попадании в пищеварительный тракт насекомых под воздействием щелочных протеаз разрушаются с образованием действующего токсина.

Интактные кристаллы нетоксичны, но при попадании в пищеварительный тракт насекомых под воздействием щелочных протеаз разрушаются с образованием действующего токсина.

Препараты в основе которых присутствует Bt относят к токсинам кишечного действия. Обычными последствиями после их воздействия являются паралич кишечника, прекращение питания, развитие общего паралича и смерть насекомого. Кристаллы варьируют между различными серотипами и изолятами Bt и обладают широким спектром активности против различных насекомых.

Бактерии группы Bacillus thuringiensis эффективны в отношении около 400 видов насекомых, включая вредителей садов, леса, полей и виноградников; наибольший эффект от применения данных препаратов получают при борьбе с листогрызущими вредителями. Известно более 100 штаммов Bt, объединенных в 30 групп по серологическим и биохимическим признакам. Бактерии Bacillus thuringiensis продуцируют специфические кристалловидные токсины, которые обладают большой энтомоцидной активностью. В процессе споруляции внутри клеток с помощью обычной микроскопии обнаруживают живые препараты бактерий, которые часто называют эндотоксинами. Когда заканчивается процесс спорообразования, токсины в свободном виде выделяются в среду. Форма кристаллов - ромбовидная (тетрагональная). Величина кристаллов чаще все зависит от вида культур бактерий и варьируется в интервале 1-3 мкм. Энтомоцидные кристаллы - это вещества белковой природы, в составе которых присутствуют 18 аминокислот. Этот белок - термолабильный, при 60°С он разрушается.

Первый отечественный препарат, получений на основе Вас. thuringiensis var. dalleriae, - энтобактерин. Применяются препараты путем опрыскивания растений суспензией из расчета 1- 3 кг/га для овощных и 3-5 кг/га для садовых культур с использованием наземных и авиационных опрыскивателей.

Наилучшие условия внешней среды для применения энтобактерина - отсутствие осадков и диапазон температур 18-32°С.

Препараты на основе бактерий по степени воздействия на человека относятся к IV группе химических средств защиты растений - «малоопасные».

Дендробациллин - это препарат для защиты леса от сибирского шелкопряда на основе Вас. thuringiensis var. dendrolimus. Бактерию выделили из гусеницы сибирского шелкопряда. Она наносит значительный вред хвойным лесам.

Этот препарат эффективен и для защиты овощных, плодовых и технических культур от различных насекомых (совок, белянок, молей, пядениц и др.).

БИП - биологический инсектицидный препарат, который изготавливается в виде сухого порошка и пасты на основе Вас. thuringiensis var Darmstadiensis.

Он эффективен против плодовых вредителей (от шелкопрядов, яблочной и плодовой молей, пядениц, листоверток,) и овощных культур (молей, белянок).

Бактулоцид является бактерией, на основе которой создали этот препарат. Она была выделена из водоема и отнесена к группе Bt Н14. Бактулоцид выпускается в виде сухого порошка с титром спор около 90 млрд./г и содержит такое же количество кристаллов. Его применяют в жидком виде разбрызгиванием по поверхности водоема. Доза в зависимости от характера водоема и вида комаров варьирует от 0,5 до 3,0 кг/га водной поверхности. Кристаллический эндотоксин бактулоцида высокотоксичен для личинок комаров и мошек, но совершенно безопасен для других насекомых и гидробионтов, обитающих в одном водоеме с комарами.

Интенсивно проводится во многих странах широкая разработка новых препаратов на основе Bt. Поиск осложняется нестабильностью штаммов-продуцентов. До настоящего времени мало изучены вопросы контагиозности энтомопатогенных бактерий и возможности эпизоотологического способа их использования.

5. Вирусные препараты

Вирусы насекомых, как и другие вирусы, могут развиваться только в клетках живых организмов. Они поражают цитоплазму или ядро. В связи с этим различают ядерные и цитоплазменные вирусы. Наибольший интерес для биологического способа борьбы имеют три группы вирусов: вирусы ядерного и цитоплазменного полиэдрозов и вирусы гранулеза. Вирусные частицы весьма чувствительны к внешним воздействиям и не могут долго сохраняться вне клетки. Будучи заключенными в защитную белковую оболочку (полиэдр или гранулу), вирусы способны в природных условиях сохранять свою активность на протяжении многих лет.

Эти препараты вследствие высочайшей специфичности практически полностью безопасны для человека и всей биоты.

Когда препарат попадает с кормом в кишечник насекомого, защитная оболочка инсектицида растворяется, вирус проникает в ткани насекомого, вызывая метаболитические нарушения в клетках. Вирусы способны размножаться только в живой ткани организма-хозяина.

Применение вирусных инфекций, как и других патогенов, связано с необходимостью накопления возбудителя. Как уже указывалось, вирусы могут жить и развиваться только в клетках живых организмов.

Размножить вирусы на искусственных средах пока не удается. В связи с этим приходится собирать в природных условиях трупы погибших больных насекомых и в лабораторных условиях заражать здоровых насекомых. Иногда насекомых заражают в природе в местах их естественного размножения и затем собирают больных особей и трупы. Для заражения насекомых обычно обрабатывают корм ранее полученным препаратом вируса. Приготовление препарата включает измельчение (растирание) трупов насекомых и последующую фильтрацию жидкости, а иногда и центрифугирование.

Фильтрация и центрифугирование позволяют получить более чистый и концентрированный препарат.

В связи с достаточной трудоемкости производства, эти препараты пока не применяются массово. Специалисты считают, что потребуются долгие годы, чтобы вирусные препараты заняли значительное место на рынке биопестицидов.

Есть два метода применения вирусных препаратов: интродукция вирусов в плотные популяции насекомых на сравнительно небольших площадях и обработка зараженных участков путем опрыскивания или опыления на ранних стадиях развития личинок.

В соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения 1973 года особое внимание при изучении вирусов было обращено на одну группу вирусов - бакуловирусы.

Бакуловирусы - это двухточечные ДНК-вирусы, в трех их группах имеются биопестициды: вирусы ядерного полиэдроза (ВЯП), вирусы гранулеза (ВГ), фильтрующиеся вирусы.

Бакуловирусы могут быть использованы в качестве биоинсектицидов против значительного количества вредных видов благодаря их высокой вирулентности, специфичности и пролонгированной активности за счет эпизоотий.

В этой группе отсутствуют вирусы, патогенные для позвоночных. Однако другие группы - вирусы цитоплазматического полигедроза, энтомопатогенные вирусы - содержат потенциальные биопестициды против насекомых, поэтому сейчас рассматриваются как перспективные биопестициды.

6. Энтомопатогенные нематоды

Действующие вещества инсектицидов, представляют собой водную суспензию круглых червей, несущих в себе симбиотических бактерий.

Главной биологической особенностью нематод семейства Steinernematidae является симбиотическая связь с патогенными бактериями родов Proteus, Pseudomonas, Staphylococcus, Flavobacterium. Последние - обязательные обитатели пищеварительного тракта нематод, так как являются для них единственной усвояемой и полноценной пищей на всех стадиях развития. Но, с другой стороны, эти, же бактерии известны как способные вызвать септицемию у насекомых, то есть бурное развитие в полости тела инфекции, распространяющейся во все органы и ткани, от которой насекомые погибают.

Инвазионные (т.е. способные заражать) личинки нематод легко проникают в кишечник хозяина с пищей или через трахеи и отрыгивают в полость тела насекомого бактериальный сгусток, где находят благоприятную среду для размножения, темпы которого очень велики. Параллельно с освоением ткани и органов насекомого бактериями развивается и жизненный цикл нематод.

Находясь в среде обитания, богатой бактериальной пищей, проникшие личинки достигают половой зрелости и при благоприятных условиях на 3-4 день и спариваются. Через 24 часа после достижения половой зрелости самки откладывают свои яйца, на пятый день после заражения в полости тела насекомого появляются личинки первого возраста нового поколения. Личинки начинают линять. Личинки второго возраста остаются в личиночной шкуре, как будто в чехле.

Эти стадии развития в отличие от личинок первого возраста и взрослых нематод устойчивы к высыханию. Если хозяин погибнет от нехватки пищи, то личинки выйдут во внешнюю среду и будут мигрировать в поисках новых жертв. Если поблизости он не находит нового хозяина, то через 3-4 дня нематода прекращает двигаться и может несколько месяцев находиться в состоянии анабиоза. В этой стадии она зимует.

Скорость гибели насекомого и количество развившихся в его организме поколений нематод зависят от численности первично внедрившихся инвазионных личинок. Трупы насекомых при этом приобретают характерную рыжевато-коричневую окраску.

Инвазионные личинки (3 возраста) находят и поражают хозяина в почве. В насекомых нематоды могут проникать как пассивно (с кормом), так и активно (через рот, дыхальца, анус). Нематоды в теле насекомого развиваются до тех пор, пока не разрушится все содержимое его тела. В одном грамме массы насекомого размножаются до 1,5 миллионов инвазионных личинок. Нематода активна при 12-30.°С и поражает все стадии развития насекомых. Большое значение для эффективности применения паразитических нематод имеет влажность почвы. Отмечено, что зараженность была наивысшей при высокой температуре почвы и обилии почвенной влаги, там, где уровень грунтовых вод держался на небольшом расстоянии от поверхности.

Сама нематода и препараты на ее основе безвредны и безопасны для человека, животных, полезных насекомых, дождевых червей и растений, что позволило Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) рекомендовать их в практике сельского хозяйства.

7. Регистрация биопестицидов

Биопестициды, как и химические пестициды, подлежат регистрации в странах, где предполагается их обращение. Биопестициды вышеперечисленных трех категорий отличаются по своим свойствам, механизмам действия на организмы, поведению в окружающей не только от химических средств защиты растений, но и друг от друга. Поэтому при их регистрации требуются некоторые специфичные данные.

В Российской Федерации перечень необходимых для регистрации данных о биопестицидах (микробиологических препаратах) по их поведению в окружающей среде и экотоксикологии, приведен в приказе Минсельхоза России от 10 июля 2007 г. №357

Пестициды делятся по объектам применения, по способу проникновения в организм вредителя и по химическому составу действующего вещества. Из трех, применяемых в настоящее время, классов пестицидов: инсектициды, гербициды, фунгициды наибольшую опасность представляют именно инсектициды.

В зависимости от характера действия возбудителей заболеваний растений фунгициды разделяют на защитные (профилактические) и лечебные. По характеру размещения фунгицидов относительно растения они классифицируются как контактные и системные (внутрирастительные). Контактные не проникают в растения и действуют на возбудителей болезней, которые находятся на поверхности. Системные усваиваются растениями, переносятся в них и предупреждают заражения или уничтожают возбудителей болезней, которые уже проникли в растение.

По химическому составу гербициды делятся на неорганические и органические, а по характеру действия на культурные растения - на вещества выборочного (селективного) и сплошного (общего) действия. По способу действия (характеру повреждения) гербициды относят к контактным и системным. По способу применения гербициды делят на грунтовые (те, которые вносятся в почву к севу или до всходов культурных растений) и гербициды, используемые в период вегетации культурных растений.

По химическому составу действующего вещества пестициды делятся на три основные группы:

¦ неорганические соединения (соединения меди, серы, фтора, ртути и другие.);

¦ пестициды растительного, бактериального и грибкового происхождения (пиретрины, антибиотики, фитонциды бактериальные и грибковые препараты); ¦ органические соединения - большая группа искусственно синтезированных пестицидов (Пиретроиды) с высокой биологической активностью.

По принципу действия на организмы:

Различают пестициды сплошного (общеуничтожающего) действия, уничтожают и сорняки, и культурные растения) и выборочного (селективного) действия (гербициды выборочного действия уничтожают сорняки, но не вредят культурным растениям).

По спектру действия:

Пестициды бывают узкого спектра действия (например, гербициды, которые уничтожают только отдельные виды или группы сорняков) и широкого спектра действия (например, гербициды, которые уничтожают сорняки разных видов или групп).

Формы выпуска пестицидов:

¦ Порошки (дусты) для опыления и окуривания;

¦ гранулированные препараты для обработки растений и внесения в почву;

¦ растворы в воде и в органических растворителях (в том числе растворы для ультрамалообъемного опрыскивания, используемые для обработки растений;

¦ смачивающиеся порошки, используемые в виде водной суспензии для опрыскивания;

¦ концентраты эмульсий, при разбавлении водой образующие эмульсии для опрыскивания;

¦ пасты и водные суспензии;

¦ аэрозоли и фумиганты;

¦ другие формы - антисептические и инсектицидные мыла, краски, лаки, мази, мастики, воска, инсектицидные карандаши, инсектицидная и бактерицидная бумага, различные приманки;

Эффективность пестицидов:

Эффективность пестицидов зависит от многих условий:

¦ правильного выбора типа препарата и его дозы;

¦ климатических и грунтовых условий (так, действие гербицидов усиливается на плодородных и хорошо увлажненных грунтах, а на сухих и бедных грунтах снижается);

¦ правильного выбора сроков обработки;

¦ проведения профилактических обработок, предотвращающих первичное заражение, или при первых же признаках заражения.

Обработку производят утром или вечером в безветренную погоду. Максимальный эффект действия гербицидов наблюдается при температуре 16-22°С;

Способы применения пестицидов:

¦ Опрыскивание обеспечивает равномерное распределение биоцида при малых затратах препарата. Возможно использование комбинированных препаратов. При этом способе применения за пределы обрабатываемого участка попадает наименьшее количество препарата.

¦ Опыление является простым и высокопродуктивным способом, но расход препарата больший, чем при опрыскивании. Недостатком является то, что за пределы обрабатываемого участка может разноситься ветром 50-90% препарата.

¦ Предпосевная обработка - протравливание семян.

¦ Внесение в грунт или на его поверхность жидких, гранулированных или порошкообразных препаратов.

¦ Использование отравленных приманок.

¦ Фумигация - специальный способ химической обработки газообразными веществами помещений, грузов, продуктов.

5. Влияние пестицидов на экосистемы и здоровье человека

Систематическое использование стойких высокотоксичных пестицидов, особенно в чрезмерном количестве, отрицательно влияет на экосистемы и здоровье человека. Пестициды угнетают биологическую активность грунтов, уничтожают полезные микроорганизмы, червей, уменьшают естественную плодородность.

Загрязнение окружающей среды ядохимикатами приводит к уничтожению полезных насекомых (в том числе насекомых-опылителей), птиц, рыбы, животных, отравлению людей непосредственно пестицидами или продуктами, в которых они накапливаются. Все пестициды относятся к ядам широкого спектра действия; попадая в организм человека и теплокровных животных даже в очень малом количестве, они способны вызывать нарушения деятельности центральной нервной системы и жизненно важных органов. Вызывают аллергии, появление доброкачественных и злокачественных опухолей, хромосомных аномалий,

которые могут проявиться даже через несколько поколений, нарушают развитие плода во время беременности. Ежегодно в мире около миллиона человек подвергаются отравлению пестицидами.

Классификация пестицидов по персистентности:

Персистентность пестицидов - продолжительность сохранения ими биологической активности в природной среде (почве, атмосфере, гидросфере и т.д.).

1 группа - сохраняют активность более 18 месяцев;

2 группа - 18 месяцев;

3 группа - 12 месяцев;

4 группа - 6 месяцев;

5 группа - 3 месяца;

6 группа - менее 3 месяцев

Правила работы с пестицидами:

При работе с пестицидами следует строго соблюдать правила техники безопасности и выполнять следующие требования:

¦ не допускать к работе с ядохимикатами детей;

¦ хранить ядохимикаты необходимо в закрытой заводской упаковке, в помещении без резких колебаний температур, в местах, недоступных для детей и домашних животных, далеко от продуктов питания, кормов для животных, далеко от источников огня;

¦ работы с ядохимикатами выполнять в спецодежде из плотной пыленепроницаемой ткани, головном уборе, резиновых сапогах и рукавицах, респираторе, защитных очках;

¦ во время работы соблюдать правила личной гигиены, не допуская контакта яда с любой частью тела. На месте работ не употреблять пищу, не курить, часто мыть руки с мылом;

¦ использовать препарат в такой концентрации, вносить в те сроки, с таким интервалом, как указано в инструкции по применению препарата;

¦ продолжительность работ с ядохимикатами не должна превышать 6 часов, с сильнодействующими - 4 часа;

¦ не допускать попадания препарата или его упаковки в водоемы;

¦ по окончании работ хорошо выбить, вычистить одежду, прополоскать рот, принять душ, сменить одежду;

¦ предотвращать нахождение людей и животных, сбор продуктов в местах применения препарата в течение срока, указанного в инструкции к препарату.

Первая помощь при попадании препарата:

¦ на кожу: смыть большим количеством воды с мылом;

¦ в глаза: промывать большим количеством воды не менее 15 минут, обратиться к врачу;

¦ в желудок: промыть желудок, принять активированный уголь, обратиться к врачу.



Заключение

Рост этой потребности был вызван процессом перерегистрации существующих средств защиты растений (в результате которого на рынке осталась только треть от числа ранее разрешенных соединений), расширением площадей органических хозяйств (в Европе они занимают порядка 6,5 млн. га) и рядом других факторов. С другой стороны биопестициды продолжали подчиняться общим схемам регулирования средств защиты растений, которые разработаны с ориентацией на синтетические химические препараты. Многие новые биопестициды испытывали сложности при выходе на рынок, вызванные значительными издержками регистрации - в среднем, регистрация новых продуктов длилась 7 лет, затраты на нее превышали 1 млн. Euro. В результате на рынке образовался неудовлетворенный спрос на биологические средства защиты растений (по оценкам экспертов, было удовлетворено только 45% от общей потребности рынка).

В настоящее время в Европе идет процесс пересмотра процедуры регистрации биологических и биохимических средств защиты растений с принятием новых законодательных регулятив и отменой Директиве 91/414/EEC. В соответствии с с новыми нормами значительно сокращаются сроки и стоимость регистрации биопестицидов. Другими факторами, обеспечивающими дальнейшее повышение спроса на биопестициды являются:

В развитых странах, где применение химических пестицидов достигло определенных пределов, биопестициды становятся если не альтернативой химической защите растений, то существенным дополнением к ней. Доля биопестицидов на мировом рынке пестицидов пока чуть более 2%, но их применение в последние годы растет со скоростью 20%, а прогноз ежегодного объема глобального рынка биопестицидов к 2015 году составляет 2,8 млрд. долларов.

Литература

1. Экологическая биотехнология Т.Г Волова, Е.Н Афанасова и т.д.

2. Биотехнология Т.Г Волова

3. http://portal.agun.kz/e-books/content/y0mF0G8ltm9MtL9iEZjK/pages/9.3.htm

4. http://www.pesticidy.ru/group_substances/biological_pesticides

5. http://abercade.ru/research/analysis/3194.html

Размещено на Allbest.ru