Лесопитомник Лесное > Вопрос-ответ \ статьи > Библиотека озеленителя > Защита растений на микробиологическом уровне > Введение

Защита растений на микробиологическом уровне

Введение

Биометод в общем понимании основан на использовании энтомофагов и энтомопатогенных организмов для борьбы с вредными насекомыми.

Наряду с другими методами он входит в систему интегрированной защиты леса (cм.: лесопитомник). Одной из главных целей интегрированной системы является поиск и выбор таких методов и средств борьбы с вредителями леса, которые наилучшим образом обеспечивают сохранение и усиление естественных механизмов регуляции численности экономически значимых видов.

В этом отношении биологический метод как важнейший компонент интегрированной системы максимально отвечает этой цели.

Известно, что энтомофаги играют исключительно важную роль в лесных биоценозах как естественные регуляторы численности вредных насекомых в изреженных популяциях или в подавлении начинающихся вспышек.

При высокой плотности популяций регуляторным механизмом выступают энтомопатогенные микроорганизмы, возбудители инфекционных болезней, вызывающие в популяциях вредителей эпизоотии, в результате которых происходит затухание вспышки их массового размножения.

Попытки активно использовать хищных и паразитических насекомых, насекомоядных птиц и других позвоночных животных для уничтожения вредителей растений предпринимались еще в прошлых столетиях. А о болезнях насекомых было известно со времен Аристотеля.

Научные основы биологических методов борьбы с вредителями и болезнями растений были заложены в конце XIX - начале XX вв. На протяжении всего XX века эти методы разрабатывались и усовершенствовались. Была разработана теория классического биометода, в основу которого легли математические модели "хищник - жертва" (Вольтерра, Никольсон, Гаузе); "паразит - хозяин" ( Никольсон, Бэйли); "фитофаг - энтомофаг" (Исаев А.С.). Однако широкого применения в защите леса они не нашли. Известно немного успешных опытов по интродукции, колонизации и внутриареальному расселению энтомофагов в очаги лесных вредителей за рубежом и в нашей стране. Все известные мероприятия по использованию энтомофагов для борьбы с вредными насекомыми, в том числе и лесными, подробно изложены в монографии А.И. Воронцова "Биологическая защита леса" (глава 6). Применение энтомофагов в лесу сопряжено с величайшими трудностями объективного и субъективного характера. Для использования энтомофагов нужны хорошо разработанные программы, включающие полную информацию о вредителе-мишени и его энтомофагах, которые должны обладать хорошей поисковой способностью, высокой плодовитостью и экологической совместимостью с хозяином и многими другими свойствами, гарантирующими эффективность применения.

На современном этапе биозащиты преобладает микробиологический метод. Он значительно проще и по получению биомассы инфекционного материала, и по способам применения в лесных насаждениях, и по учету эффективности борьбы.

Микробиологическая защита развивается в нескольких направлениях: применение инсектицидных биопрепаратов на основе вирусов, грибов, бактерий, микроспоридий для массового уничтожения вредителей леса, создание микроочагов инфекции для долговременного контролирования популяций вредителей; применение микробов-антагонистов против возбудителей болезней растений; для прогнозирования эпизоотии в популяциях насекомых в целях регламентации истребительных мероприятий.

В последние годы в Российской Федерации научно - исследовательскими биолабораториями, производственными биофабриками и биотехнологическими фирмами разработано более 60 микробиологических средств защиты растений для применения в сельском и лесном хозяйствах, в питомниках (садовый центр) и в закрытом грунте, в области медицины и ветеринарии.

Использование всех приемов биологических методов основывается на экологических принципах, поскольку применение энтомофагов или биопрепаратов не вызывает экологических нарушений в лесной экосистеме. Поэтому в борьбе с вредителями леса отдается предпочтение биологическим методам, а при построении интегрированных систем защиты наибольший акцент должен придаваться лесному биометоду.

Цель учебного пособия - расширить и углубить знания по основным группам энтомопатогенов, по биологическим препаратам, используемым в защите растений, дать современную интерпретацию данных по идентификации микроорганизмов и их метаболитов, а также механизму их действия на целевые объекты.

Материалом для настоящего учебного пособия послужили мировые литературные источники по биометоду и патологии насекомых, а также многолетние полевые и лабораторные исследования автора. Большой объем патологического материала передан на кафедру экологии и защиты леса МГУЛ специалистами, работающими в области биометода страны, а также собран дипломниками и аспирантами кафедры.

В основу пособия положен курс лекций и лабораторных занятий, проводившихся автором в течение многих лет на кафедре экологии и защиты леса МГУЛ.

Данное учебное пособие является одним из основных доступных источников теоретического курса по биометоду для студентов группы специализации по лесозащите, а для студентов других групп лесного факультета - дополнением к курсу "Технология лесозащиты".

Учебное пособие отвечает требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальной дисциплине "Биологическая защита леса" и написана на основе программы по данной дисциплине.

Микробиологический метод защиты леса

Микробиологический метод основан на использовании микроорганизмов для борьбы с вредителями леса в период их массового размножения или для сдерживания нарастания численности популяций в первой и начале второй фазы градации.

Насекомые, подобно другим животным, подвержены инфекционным заболеваниям, возбудителями которых являются вирусы, бактерии, грибы, простейшие и др. Всех возбудителей инфекционных болезней насекомых называют энтомопатогенами.

В зависимости от типа возбудителя, болезни могут носить острый характер, при котором инфекция быстро распространяется среди особей популяции, вызывая их массовую гибель или хронический характер, при котором происходит постепенное отмирание насекомых.

Острое протекание болезни происходит при высокой плотности популяции насекомых, когда возбудитель активно распространяется среди восприимчивых особей в очагах массового размножения. Такой тип болезни называется эпизоотией. Инфекции, не зависящие от плотности насекомых, называются энзоотиями. Энзоотии - хронические инфекции, вызывающие заболевание и гибель отдельных особей в популяциях, они не регулируют численность насекомых, но могут снижать их фактическую плотность и поэтому сдерживать периодические колебания популяций.

Энзоотии, как правило, переходят в эпизоотии на высоком уровне численности популяции насекомых, когда она физиологически осложнена неблагоприятными факторами: голодом, не соответствием кормового субстрата, аномальными отклонениями погоды и др.

При искусственном инфицировании, когда лесные насаждения обрабатываются биопрепаратами, содержащими возбудителей, инфекция действует как токсический фактор.

Впервые в мировой практике опыты с энтомопатогенными микроорганизмами были поставлены русским микробиологом И.И. Мечниковым (1879). В широких полевых опытах был использован гриб Metarrhizium anisoplia для борьбы с хлебным жуком - кузькой Anisoplia austriaca. В тридцатых годах XX века академик В.П. Поспелов разработал наиболее важные теоретические положения по использованию микроорганизмов для биологической борьбы с вредными насекомыми. Большой вклад в знание болезней насекомых и практического применения был сделан в разные годы учеными России, США, Чехии, Франции, Украины, Японии, Германии и др. Результаты исследований ученых привели к установлению основных принципов микробиологической борьбы.

Для борьбы с насекомыми - вредителями могут использоваться облигатные и факультативные патогены, отвечающие определенным требованиям.

Они должны быть безопасны для человека и животных.
Должны быть высоковирулентными для насекомого-мишени, легко распространяться в его популяции, вызывать высокую смертность особей.
Патологический процесс должен развиваться быстро, чтобы насекомое до прекращения питания или гибели не успевало нанести серьезного ущерба растениям.
Производство энтомопатогенов должно быть экономичным, при хранении они не должны терять жизнеспособности и вирулентности. Для того чтобы эти требования выполнялись, надо точно знать особенности развития вида - мишени и его узкий уязвимый период, когда применение точно выбранного энтомопатогена приведет к максимальной эффективности борьбы.

О лесопитомнике

Благодарственные письма

Фотогалерея - садовый центр

Вопрос-ответ \ статьи

Наши работы