Зміст

Вступ

1. 
   Застосування мікроорганізмів для боротьби зі шкідниками
   
2. 
   Характеристика бактеріальних препаратів
   
3. 
   Специфіка дії бактеріальних препаратів та визначення ефективності їх застосування
   
4. 
   Умови застосування бактеріальних препаратів
   

Висновок

Список використаної літератури



Вступ

Біологічний спосіб захисту рослин полягає у використанні одних організмів для боротьби з іншими, шкідливими для сільськогосподарських культур. Перевага цього способу в тому, що він не спричиняє шкідливого впливу на оточуюче середовище. Такі відносини між організмами існують у природі, й наше завдання — їх посилити. З організмів, які використовуються для біологічного захисту, найбільш поширені хижі комахи, комахоїдні птахи, паразитичні комахи, мікроорганізми.

Найбільш поширеним з біологічних способів захисту рослин є застосування мікроорганізмів — спорових та неспорових бактерій, вірусів та інших. Виділені в чисту культуру хвороботворні мікроорганізми використовуються для виготовлення мікробіологічних препаратів. Біопрепарати проти шкідників використовуються головним чином шляхом обприскування рослин. Особливе місце у біологічній боротьбі з комахами зайняла група спорових бактерій. Потрапляючи в шлунок комахи, спори бактерій проростають, розмножуються і виділяють токсини, які отруюють комаху й вона гине.

Використання ентомопатогенних вірусів може спричинювати масові спалахи хвороб шкідників і тим самим знищувати їх, захищаючи рослини. Патогенні мікроорганізми можуть застосовуватися спільно з інсектицидами.

Мікробіологічні засоби захисту рослин від шкідників мають ряд переваг перед хімічними: високу біологічну ефективність відносно сприйнятливих видів фітофагів, що виражається в загибелі шкідників на наступних фазах їх розвитку: вибірковість дії та відсутність помітного впливу на ентомофагів і комах-запилювачів ; малу ймовірність виникнення стійкості шкідників до продуктів мікробіологічного синтезу; нешкідливість для теплокровних тварин і людини; відсутність фітотоксичності та впливу на смакові якості рослинної продукції; невеликий термін очікування; можливість застосування мікробіопрепаратів в будь-яку фазу вегетації 

рослин; відсутність небезпеки накопичення в навколишньому середовищі і сільськогосподарської продукції токсичних речовин.

Зазначені переваги біологічної боротьби зі шкідливими комахами зумовлюють обсяги виробництва та застосування мікробіопрепаратів. У нашій країні зусиллями фахівців різних наукових установ запропоновані для промислового виробництва і практичного застосування кілька видів таких препаратів: бактеріальні, вірусні, грибні. Налагоджено широкий випуск бактеріальних препаратів - дендробацпліна, бітоксибациліну, гомеліна, епідцида, ентобактерина.

Успішне використання мікробіопрепаратов для захисту рослин визначається зональною технологією їх застосування.

Застосування мікроорганізмів для боротьби зі шкідниками
Препарати бактеріального походження – ентобактерин, дендробацилін, бітоксибацилін. Відносно нешкідливі для людини, тварин, корисних комах і рослин. Ці препарати ефективні при температурі повітря 20°С і вище.

Препарати грибкового походження.

Боверин - для знищення личинок колорадського жука.

Трихотецин - для лікування різних бактеріозів рослин. Наприклад, обробка коріння розсади капусти зануренням в 0,1% суспензію препарату дозволяє захистити рослини від слизистого й судинного бактеріозів.

Препарати вірусного походження.

Вірин ЕКС - для знищення гусені капустяної совки.

Вірин ЕНШ - для боротьби з непарним шовкопрядом. Біологічні препарати

малотоксичні для людини й навколишнього середовища, не порушують природних зв'язків у біоценозі, мають вибіркову дію, але найчастіше малоефективні.
Характеристика бактеріальних препаратів

Всі існуючі бактеріальні препарати поділяють на три групи: типу ден-дробацілліна, що містять в якості діючого початку спори бактерій і токсичні водонерозчинні білкові кристали (ендотоксин); типу бітоксибацилліну, що мають у своєму складі, крім названих компонентів, водорозчинні термостійкий кристали ( екзотоксин); типу турінгіна, що містять тільки очищені токсичні водорозчинні і термостійкі кристали екзотоксину. Крім цього, вони мають у своєму складі речовини, що виконують роль наповнювачів, стабілізаторів і прилипачів, які дають можливість використання цих препаратів за допомогою сучасної оприскувальної апаратури.



Всі бактеріальні препарати випускають у вигляді сухих і змочувальних порошків.

Дендобацилін. Біологічний препарат, виробляється у вигляді змочуваного порошка з титром 60 млрд спор/г, активністю 2000 ОА/г (одиниць активності) та сухого порошку з титром 100 млрд спор та активністю 3000 ОА/г. Термін придатності 1 рік.

Бітоксибацилін. Біологічний препарат, випускається в формі сухого порошку з титром 45 млрд спор/г та активністю 1500 ОА/г. Містить 0,6-0,8% екзотоксину. Через присутнвстьекзотоксину спектр дії препарату ширший, ніж у інших бактеріальних препаратів. Термін придатності 1 рік.

Бактороденцид. Біологічний препарат, створений на основі бактерії Salmonella enteridis. Призначений для боротьби з гризунами. Розроблені дві форми: зернова та амінокістковий бактороденцид.


Специфіка дії бактеріальних препаратів та визначення ефективності їх застосування

Всі бактеріальні препарати мають кишкову дію, тому для прояву ентомоцидного впливу вони повинні потрапити в кишечник комахи. Це досягається за допомогою обробки рослин робочими складами біопрепаратів. Потрапивши разом з кормом у кишечник, токсичні кристали викликають його параліч. У результаті цього знижуються інтенсивність живлення і шкідливість личинок (гусениць), а надалі відбувається їх загибель від отруєння токсином або від розмноження бактерій, що викликають захворювання. Слід підкреслити, що токсичні і патогенні властивості біопрепаратів проявляются тільки відносно гусениць з лужним вмістом кишечника. У кислому середовищі ці властивості не реалізуються.



Шкідники, які не загинули від бактеріозів на стадії личинок (гусениць) через недостатню для швидкої загибелі дози препарату, вражаються у фази передлялечки і лялечки. Реакцією на малі дози біопрепаратів часто є зниження плодючості самок і часткова загибель личинок (гусениць) наступного покоління. Особливо сильні порушення в організмі шкідливих комах, що виражаються в появі недорозвинених, потворних і нежиттєздатних особин, викликає екзотоксин.

Специфіка впливу бактеріальних препаратів на популяції шкідників вимагає спеціального підходу до оцінки ефективності їх застосування.

Препарати, створені на основі реально існуючих в природі мікроорганізмів, є засобом регулювання чисельності фітофагів на відміну від хімічних інсектицидів, призначених для знищення шкідливих комах.

Регулювання і винищення шкідників припускають різну кінцеву оцінку дії біопрепаратів і хімічних інсектицидів на шкідливі організми. При використанні бактеріальних препаратів період загибелі личинок (гусениць) більш розтягнутий у часі, ніж при обробці інсектецидами. Разом з тим, залишаючий певний час живими, личинки не завдають помітної шкоди в силу зниження інтенсивності їх живлення. Саме тому оцінка ефективності бактеріальних препаратів за зниженням чисельності шкідників не відображає дійсне значення мікробіололгічної боротьби.

Найбільш показовою оцінкою мікробіологічної боротьби є "захисний ефект" – ступінь збереження від пошкодження вирощуваної культури і врожаю. Практика показує, що за цим показником бактеріальні препарати не поступаються хімічних інсектицидам, а в ряду випадків навіть перевершують їх.

З урахуванням особливостей дії бактеріальних препаратів оцінка їх ефективності полягає в наступному. Перед обробкою сільськогосподарських культур по діагоналі поля вибирають модельні рослини з певною кількістю шкідників і проводять облік їх чисельності (для овочевих культур і картоплі 

5-10 облікових майданчиків по 10 рослин, для садів і виноградників 10 дерев і кущів). Поряд з урахуванням чисельності шкідників необхідно фіксувати на модельних рослинах ступінь їх пошкодження. Облік чисельності шкідників і ступеня враження рослин проводять через кожні 5-7 днів після застосування бактеріального препарату. Ефект боротьби вважається досягнутим, якщо чисельність шкідників не перевищує економічний поріг, якщо вона вища, визначають рівень шкідливості (ступінь пошкодження). Стабілізація рівня шкідливості вказує на досягнення захисного ефекту. Зростання ступеня пошкодження свідчить про необхідність проведення додаткової обробки рослин бактеріальними препаратами. Необхідно враховувати, що допустимий рівень пошкодження вегетативних органів рослин в порівнянні з генеративними значно вищий, що зумовлює можливість мікробіологічної боротьби з листогризними шкідниками.

Розраховують біологічну (технічну) ефективність бактеріальних препаратів за формулою

Е = (1 – К_д/К_п · О_п/О_д) · 100%,

де К_д та К_п – чисельність шкідника на контрольних модельних рослинах відповідно до і після обробки; О_п та О_д – чисельність шкідників на модельних рослинах відповідно до та після обробки.

Якщо немає можливості залишити контольну ділянку, то біологічну ефективнісь вираховують за формулою

Е = (Ч_д – Ч_п)/ Ч_д · 100%,

де Ч_д та Ч_п – чисельність шкідника на модельних рослинах відповідно до та після обробки.

Ступінь пошкодження модельних рослин виражають в балах за наступною шкалою: 1 бал – рослина пошкоджена до 5%; 2 бала – до 25; 3 бала – до 50; 4 бала – до 75; 5 балів – більше 75%.



При визначенні економічної ефективності бактеріальних препаратів необхідно виходити з того, що рівень рентабельності їх застосування перебуває у прямій залежності від отриманого врожаю сільськогосподарських культур. Якщо порівнювати за основними економічними показниками варіанти хімічного і мікробіологічного захисту, то це зіставлення, як правило, буде на користь тих хімічних засобів, вартість яких нижче вартості біопрепаратів. Інсектициди, вартість яких перевищує вартість біопрепаратів, мають економічні показники захисту культур у ряду випадків нижчі, ніж біопрепарати. Подібне порівняння правдиве в тому випадку, коли мова йде про обмежений набір шкідників на культурі (наприклад, колорадський жук на картоплі), яку можна захистити як інсектицидами, так і біопрепаратами. Набагато частіше доводиться мати справу з набором шкідників, частина з яких не сприйнятлива до біопрепаратів. З іншого боку, при суворому дотриманні санітарно-гігієнічних умов не на кожній сільськогосподарській культурі можна застосовувати тільки хімічні засоби боротьби. У результаті цього виникає необхідність у поєднанні хімічного і мікробіологічного методів боротьби з шкідниками, а також у проведенні біологічного захисту рослин, де за санітарно-гігієнічними вимогами неприпустимо використання інсектицидів.


Умови застосування бактеріальних препаратів

Для бактеріальних препаратів, що мають кишкову дію, одна з головних умов ефективного їх застосування – забезпечення високої якості обробок рослин робочими складами. Неякісна обробка рослин призводить до зниження техніко-економічних показників мікробіологічного захисту сільськогосподарських культур.

Препарати випускають у вигляді сухих і змочувальних порошків. При змішуванні з водою вони утворюють грубу суспензію, використання якої за допомогою сучасних машин для захисту рослин має ряд особливостей.



На дію бактеріальних препаратів впливають кліматичні фактори – температура повітря, сонячна радіація. Температурні межі, що є оптимальними для розвитку шкідників, зазавичай сприятливі і для ефективної дії препаратів. Стабільний високий ефект від застосування бактеріальних препаратів отримують при температурі 20-30ºС. Мінімальним порогом для проведення обробки являється температура, що відповідає термічному рівню активності шкідників (10-13 ºС).

Важливою умовою успішного застосування бактеріальних препаратів – дотримання вимог по приготуванню робочої суспензії.

Висновок

Створення та функціонування стабільних і продуктивних агроекосистем постійно потребують додаткових зусиль хліборобів, значних капіталовитрат та затрат енергії для застосування певних методів і засобів захисту рослин від шкідливих організмів, життєдіяльність яких призводить до суттєвого зниження врожаю й погіршення його якості.



Так, відомо, що 30–50% урожаю сільськогосподарських культур утрачається внаслідок життєдіяльності 160 видів бактерій, понад 600 — вірусів, 8000 — фітопатогенних грибів, 3000 — комах і 2000 видів бур’янів.

Серед методів інтегрованої системи захисту рослин важливе місце належить біологічному захисту рослин. В економічно розвинених країнах біологічному захисту рослин приділяють значну увагу.

Біологічний захист рослин повинен замінити хімічний у всіх випадках, коли це можливо, як основна стратегія інтегрованої системи захисту рослин. Світова практика використання біолозгічних агентів як засобів захисту рослин від шкідників свідчить про те, що з природних інсектицидів найбільш часто використовують ентомопатогенні бактерії Bacillus thuringiensis. Відомо понад тисячу штамів B. thuringiensis, які вибірково вірулентні проти певних груп шкідників. Виробництво препаратів на основі зазначених бактерій є рентабельним і безпечним для обслуговуючого персоналу. Ці препарати безпечні в разі широкомасштабного використання, ефективні проти численних шкідників — 150–180 видів комах. Інтерес до представників B. thuringiensis утримувався упродовж усього ХХ сторіччя, нині з’являються все нові й нові препарати в США, Німеччині, Франції, Чехії, Словаччині, Югославії, Румунії, Італії, Польщі, Росії та інших країнах.

Для захисту рослин від збудників хвороб створено препарати на основі бактерій і грибів, налагоджено їх випуск. Так, на основі Bacillus subtilis розроблено препарат Фітоспорин, що ефективний проти фітопатогенних грибів і бактерій. Ефективне використання проти грунтових фітопатогенів препарату Триходермін, який виготовляють на основі представників роду Trichoderma — широко поширеного сапротрофного грунтового гриба.

Одним із аспектів біологічного захисту рослин від збудників хвороб є використання мікроорганізмів, паразитів грибів другого порядку, або гіперпаразитів. Найбільш перспективними серед мікроміцетів передбачаються види роду ампеломіцес.



Перспективними біоагентами мікробних препаратів є бактерії роду Pseudomonas, які здатні продукувати сидерофори. Основна властивість сидерофорів — комплексування доступного мікроорганізмам заліза, за відсутності якого фітопатогенні гриби та інші мікроорганізми припиняють свій розвиток. Характеризуються бактерії роду Pseudomonas ще й іншими корисними властивостями. Вони здатні розчиняти фосфорні сполуки, синтезувати регулятори росту рослин, утилізувати ксенобіотики тощо.

Список використаної літератури

1. 
   Біологічний захист рослин //Український журнал з питань агробізнесу, 2010’07. №33. с 12.
   
2. 
   Применение бактериальних препаратов против вредителей сельськохозяйственных культур, М., Агропромиздат , 1989, с 126.
   
3. 
   Наукове забезпечення сталого розвитку сільського господарства. Лісостеп. Київ – 2004 р. 2 томи.
   



Міністерство освіти і науки України

Національний авіаційний університет

Інститут екологічної безпеки

Домашня робота

з дисципліни: «Мікробіологія біологічних агентів»

на тему: «Бактеріальні препарати захисту рослин»
Виконав:

Студентка ІЕБ – 405 групи

Ісай А.Ю.

Перевірив:

Попова Е.М.

Київ 2010