3D сады


Биологические способы борьбы с вредителями


Биологические методы борьбы с вредителями — Студопедия

Биологические методы борьбы с вредителями - это использование живых организмов для сокращения численности видов, наносящих ущерб человеку или сельскохозяйственным животным и культурам. Таким образом, за счет отдельных видов стараются изменить соотношение популяций в экосистемах.

Биологические методы борьбы заменили малоэффективные, опасные для всех видов живого, пестицидные методы. Целью биологических методов является не уничтожение вида, а удержание его количества на оптимальном уровне.

Первым направлением в биологической регуляции численности видов является использование насекомых-паразитов и хищников (первым видом-хищником была австралийская божья коровка, сдерживающая размножение апельсинового червя).

Второе направление биологической борьбы - использование патогенных микроорганизмов, которые характеризуются избирательной активность. Напимер, токсины, которые вырабатывает бактерия Ваcillus thurinensis, являются безвредными для позвоночных и многих насекомых. Вместе с тем они являются губительными для гусениц и бабочек. Обнаруживается, что кристаллы белка, вырабатываемого бактериями, растворяются лишь в щелочной среде кишечника гусениц (рН выше 9).

Среди биологических методов есть и автоцидный (самоубийственный), состоящий в разведении и распространении стерильных особей (мужского пола), которые при размножении оставляют самок стерильными. Этот метод более эффективен, чем инсектицидный.


Биологические методы используют и для борьбы с сорняками. В 1912 г. в Австралию был завезен один из видов кактусов (Орипt_а), который захватывал каждый год 400 тыс. га земли и в 1920 г. занял 20 млн га. Конец этому положил мотылек - кактусовая огневка. Аналогичную проблему в Австрали создал европейский зверобой, что удалось остановить с помощью двух жуков - листоеда и златки, завезенных из Европы.

Сегодня также используют интегрированные методы борьбы; оптимальное одновременное объединение химических и биологических методов.

Разработка экологического метода защиты растений включает такие основные направления:

1. планомерное выявление полезных энтомофагов (насекомоядных) и микроорганизмов, изучение их роли в динамике численности вредных видов в зависимости от природно-хозяйственных условий - биологическая оценка наиболее перспективных видов;

2. изучение взаимоотношений организмов в биоценозах с использованием современных достижений сопредельных дисциплин, изучение связи энтомофагов с патогенными микроорганизмами для использования первых как переносчиков и распространителей инфекции;


3. разработка приемов, которые оказывают содействие накоплению энтомофагов, патогенных микроорганизмов и антагонистов; стимуляция естественных и создание искусственных источников инфекции; повышение эффективности энтомофагов и вирулентности микроорганизмов отбором соответствующих форм, использованием методов селекции и влияния физических или химических факторов;

4. объединение биологического, агротехнического и химического методов, использование биопрепаратов с небольшими дозами инсектицидов и фунгицидов, установление оптимальных сроков применения; проведение локальных обработок;

5. разработка методов биологической борьбы с болезнями растений и сорняками.

В особенности большое внимание уделяют применению микроорганизмов, влияние которых на употребление и физиологическое состояние потомства вредителей необратимо, поскольку они обрекают их на медленное вымирание. К таким болезнетворным организмам принадлежат, прежде всего, вирусные, грибковые, протозойные возбудители болезней насекомых. Еще до конца не раскрыты большие потенциальные возможности использования явления синергизма, то есть усиления эффекта от применения смешанных инфекций и биологических препаратов вместе с инсектицидами.

Виды биологической борьбы «Ландшафтный ИПМ

Ввоз

Многие вредители являются экзотическими и не имеют естественных врагов в Техасе. Воссоединение вредителей с их естественными врагами часто является наиболее действенным и устойчивым методом их подавления. Ввоз таких естественных врагов - это классический биологический контроль. Паразит Neodusmetia успешно подавил мучнистый червец Rhodesgrass в Техасе после его широкого распространения с самолетов. Поиск экзотических полезных организмов, которые могут контролировать основных вредителей растений в Техасе, является основной задачей ученых, занимающихся биологическим контролем, из Департамента энтомологии Техасского университета A&M.

Сохранение

Пестициды убивают полезных хищников, паразитов и патогенов, а также вредителей, и могут вызывать вспышки вторичных вредителей или быстрое возрождение вредителей, которые были изначально подавлены. Использование нехимических методов борьбы или пестицидов, убивающих только целевых вредителей, защищает естественных врагов. Некоторые легко заметные хищники - это пауки, златоглазки, божьи коровки, жужелицы, бродячие жуки, сирфидные мухи, цветочные мухи, парящие мухи, настоящие жуки (в том числе мелкие пиратские жуки, глазастые и девичьи жуки), хищные клещи и даже огненные муравьи .Однако многие важные естественные враги встречаются редко, такие как паразитические осы и мухи (более 8 500 видов), нематоды, патогенные бактерии и грибы.

Увеличение

Высвобождение естественных врагов (хищников, паразитов и патогенов) для борьбы с вредителями - это вид биологической борьбы, называемый аугментацией . В этом подходе используются коммерчески доступные виды, которые своевременно вносятся для предотвращения роста популяции или подавления популяции вредителей.

естественных врагов могут быть выпущены сразу или со временем, чтобы подавить вредителей или снизить их численность. Кроме того, окружающая среда может быть улучшена в пользу естественных врагов. Хотя исследования показали, что выбросы естественных врагов могут быть очень эффективными в теплицах и внутренних помещениях, на выбросы вне помещений влияют непредсказуемые условия окружающей среды. Более того, если высвободившийся организм не поражает второго вредителя, пестициды, используемые для борьбы со вторым вредителем, часто устраняют естественного врага первого вредителя.Конкретные рекомендации для Техаса все еще разрабатываются.

Применение микроорганизмов аналогично обычным пестицидам является одним из видов увеличения. Эти продукты называются «микробными инсектицидами». Некоторые доступные продукты содержат разновидности бактерии Bacillus thuringiensis , которая контролирует определенных гусениц, жуков и мух, но не влияет на других членистоногих. Микробные инсектициды действуют относительно медленно и наиболее эффективны, если их применять, когда количество вредителей невелико, а вредители находятся на ранних стадиях развития.

Примеры дополнительных средств биологической борьбы

Коммерческие продукты, доступные для использования в усиленной биологической борьбе, включают микробные инсектициды, содержащие живые патогены (бактерии, грибы и вирусы) и многоклеточных животных (хищников, паразитов и нематод). Другие продукты, которые иногда используются с агентами биологической борьбы, включают синтетическую падь, цветы для привлечения и сохранения полезных насекомых на участках, подверженных или зараженных вредителями, и вокруг них, а также ловушки с использованием красителей или запахов в качестве аттрактантов.

Лучшее применение для косметических товаров
  • Закупка и освобождение естественных врагов для подавления вредителей - это быстро развивающаяся технология, но еще предстоит многому научиться, чтобы гарантировать эффективное использование этих продуктов. Результаты часто трудно оценить и могут быть противоречивыми из-за различных условий (например, экологических, метеорологических и т. Д.). Естественные враги живут, и их поведение в различных условиях окружающей среды может влиять на степень борьбы с вредителями.Рентабельное использование дополнительных выбросов требует понимания вредных организмов, естественных врагов, экономических целей и окружающей среды. Коммерческое использование часто требует интенсивного мониторинга или разведки системы земледелия.
  • Дополнительные релизы предназначены для сокращения популяций в определенные моменты времени. Выбросы при низкой плотности вредителей более эффективны, чем попытки уменьшить высокую плотность вредителей. Уровни действий или экономические пороги для высвобождения естественных врагов и эффективная скорость (и) высвобождения часто не устанавливаются посредством научных исследований.
  • Время высвобождения естественных врагов имеет решающее значение, поскольку большинству требуется некоторое время, чтобы воздействовать на популяцию вредителей. Кроме того, многие естественные враги атакуют только определенные стадии жизни (например, стадию яйца или личинки) вредителя. Многократные выпуски также могут быть необходимы для поддержания подавления вредителей.
  • Биологическая борьба с паразитами, как правило, специфична для вредителей. Когда встречаются несколько вредителей (например, тли, трипсы и жуки), для каждого вредителя необходимы естественные враги.В случаях, когда естественные враги недоступны для увеличения, может потребоваться использование выбранного пестицида, который щадит других естественных врагов.
  • Условия окружающей среды резко меняются, и на выбросы естественных врагов вне помещений могут негативно повлиять сильный ветер, дождь, жаркая или холодная погода и другие насекомые в экосистеме (например, красные завезенные огненные муравьи). Эти факторы часто непредсказуемы и приводят к ошибочным результатам релизов. Высвобождение соответствующих естественных врагов в теплицах и внутренних ландшафтах часто дает более стабильные результаты.
  • Остатки инсектицидов на посевах или участках или их перенос с прилегающих территорий могут оставаться токсичными для естественных врагов еще долгое время после применения пестицида. Перед выпуском остатки следует уменьшить.
Какую поддержку я могу ожидать от компаний, продающих эти продукты?

Компании, продающие продукты и продвигающие их использование, должны предоставить потребителю инструкции по использованию их продуктов и подтвердить свои заявления о характеристиках продукта.Насекомые и брокеры, компании, производящие и продающие паразитов и хищников, обеспечивают доставку жизнеспособных естественных врагов указанного вида или штамма. Обычно они не гарантируют результатов от высвобождения этих агентов биологической борьбы, даже если они используются по назначению. Хотя исследователи и преподаватели из Техасской системы A&M участвуют в оценке некоторых из этих продуктов, предложения по их наиболее эффективному использованию все еще разрабатываются.

Регулируются ли эти продукты какими-либо законами?

Микробные инсектициды (бактерии, грибки, вирусы) регулируются как пестициды Агентством по охране окружающей среды (EPA) в соответствии с Федеральным законом об инсектицидах, фунгицидах и родентицидах (FIFRA).Многоклеточные животные (хищники-членистоногие, паразиты, нематоды и т. Д.) НЕ зарегистрированы и НЕ регулируются Агентством по охране окружающей среды в рамках FIFRA. Жалобы на характеристики продукта можно направлять в Федеральную торговую комиссию (FTC).

Пользователь естественных врагов, приобретающих и высвобождающих их, должен знать о юридических и биологических ограничениях методов усиления биологической борьбы. Простое ограничение частого использования инсектицидов широкого спектра действия часто позволяет выживать разнообразной группе естественных полезных организмов, иногда серьезно влияя на плотность популяции вредителей.По мере того, как стоимость естественных враждебных продуктов продолжает снижаться, а системы и методы доставки улучшаются, экономическая целесообразность использования этих методов в борьбе с коммерческими вредителями, несомненно, улучшится.

.

Ответы по биологической борьбе с вредителями

Биологическая борьба с вредителями

Непрерывное и безрассудное использование синтетических химикатов для борьбы с вредителями, которые представляют угрозу для сельскохозяйственных культур и здоровья человека, оказывается контрпродуктивным. Помимо того, что пестициды вызвали широко распространенные экологические нарушения, они способствовали появлению нового поколения химически стойких и смертоносных супербактерий.

Согласно недавнему исследованию Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО), более 300 видов сельскохозяйственных вредителей выработали устойчивость к широкому спектру сильнодействующих химикатов. Не останутся без внимания и вредители, распространяющие болезни, около 100 видов которых стали невосприимчивыми к различным применяемым в настоящее время инсектицидам.

Одним вопиющим недостатком применения пестицидов является то, что, уничтожая вредных вредителей, они также уничтожают многие полезные нецелевые организмы, которые сдерживают рост популяции вредителей.Это приводит к тому, что агроэкологи называют «синдромом беговой дорожки». Из-за своего огромного потенциала размножения и генетического разнообразия многие вредители, как известно, противостоят синтетическим химическим веществам и дают потомство со встроенной устойчивостью к пестицидам.

Ужас, который может вызвать «синдром беговой дорожки», хорошо иллюстрирует то, что случилось с фермерами, выращивающими хлопок, в Центральной Америке. В начале 1940-х годов, купаясь во славе интенсивного сельского хозяйства на основе химических веществ, фермеры жадно использовали пестициды как надежную меру для повышения урожайности.Инсектицид применялся восемь раз в год в середине 1940-х годов, а в середине 1950-х его количество увеличилось до 28 раз в год после внезапного распространения трех новых разновидностей химически устойчивых вредителей.

К середине 1960-х ситуация приняла угрожающий оборот с появлением еще четырех новых вредителей, что потребовало распыления пестицидов до такой степени, что 50% финансовых затрат на производство хлопка приходилось на пестициды. В начале 1970-х годов опрыскивание часто достигало 70 раз за сезон, поскольку фермеры были вынуждены столкнуться с проблемой вторжения генетически более сильных видов насекомых.

Большинство пестицидов, представленных сегодня на рынке, все еще недостаточно проверены на свойства, вызывающие рак и мутации, а также на другие неблагоприятные воздействия на здоровье, говорится в исследовании агентств по охране окружающей среды Соединенных Штатов. Национальный совет по защите ресурсов США обнаружил, что ДДТ был самым популярным из длинного списка используемых опасных химикатов.

Перед лицом возрастающей опасности неизбирательного применения пестицидов быстро набирает популярность более эффективная и экологически обоснованная стратегия биологической борьбы, включающая избирательное использование естественных врагов популяции вредителей, хотя пока новое месторождение с ограниченным потенциалом.Преимущество биологического контроля по сравнению с другими методами заключается в том, что он обеспечивает относительно недорогую, постоянную систему контроля с минимумом вредных побочных эффектов. При использовании специалистами биоконтроль безопасен, не загрязняет окружающую среду и самораспыляется.

Институт биологического контроля Содружества (CIBC) в Бангалоре с его глобальной сетью исследовательских лабораторий и полевых станций является одним из наиболее активных некоммерческих исследовательских агентств, занимающихся борьбой с вредителями, настраивая естественных хищников против паразитов.CIBC также служит центром обмена информацией по экспорту и импорту биологических агентов для борьбы с вредителями во всем мире.

CIBC успешно использовала семенного долгоносика, произрастающего в Мексике, для борьбы с вредным сорняком партениум, который, как известно, оказывает окольное влияние на сельское хозяйство и здоровье людей как в Индии, так и в Австралии. Аналогичным образом, базирующаяся в Хайдарабаде региональная исследовательская лаборатория (RRL) при поддержке CIBC в настоящее время испытывает аргентинского долгоносика для уничтожения водяного гиацинта, еще одного опасного сорняка, который стал доставлять неудобства во многих частях мира.По словам г-жи Кайзер Джамиль из RRL, «аргентинский долгоносик не нападает ни на какие другие растения, и пара взрослых клопов может уничтожить сорняк за 4-5 дней». CIBC также совершенствует технику разведения паразитов, которые охотятся на «шкале дисапена». насекомые - печально известные дефолианты фруктовых деревьев в США и Индии.

Насколько эффективно можно задействовать биологический контроль, доказывают следующие примеры. В конце 1960-х годов, когда процветающие кокосовые рощи Шри-Ланки были поражены гриппами, добывающими листья, личинки паразита, импортированные из Сингапура, взяли этот вредитель под контроль.Природный хищник, обитающий в Индии, Neodumetia sangawani, оказался полезным для борьбы с травяным насекомым Родоса, которое пожирало кормовые травы во многих частях США. Используя Neochetina bruci, жука, обитающего в Бразилии, ученые из сельскохозяйственного университета Кералы освободили 12-километровый канал от зарослей сорняков Salvinia molsta, которые в Керале в народе называют «африканским паял». Около 30 000 гектаров рисовых полей в Керале заражены этим сорняком.

.

Биологическая борьба с вредителями


2

Вредители сельскохозяйственных культур более широко распространены, чем известные ранее

24 июня 2019 г. - Насекомые и болезни, которые повреждают посевы, вероятно, присутствуют во многих местах, которые считаются свободными от них, новое исследование ...


Эффективность использования естественных врагов для борьбы с вредителями зависит от окружающей среды

15 июля 2019 г. - Новое исследование посевов капусты в Нью-Йорке - индустрии штата стоимостью около 60 миллионов долларов в 2017 году, по данным Министерства сельского хозяйства США, - впервые сообщает об эффективности высвобождения натурального...


Естественная среда обитания может помочь фермерам бороться с вредителями, но не всегда беспроигрышна

2 августа 2018 г. - Естественная среда обитания вокруг сельскохозяйственных полей не всегда является эффективным средством борьбы с вредителями для фермеров во всем мире, согласно анализу крупнейшей базы данных по борьбе с вредителями ...


Естественная борьба с вредителями экономит миллиарды

3 сентября 2020 г. - Согласно новому исследованию, биологическая борьба с насекомыми-вредителями - там, где «естественные враги» держат вредителей в страхе - спасает фермерам в Азиатско-Тихоокеанском регионе миллиарды долларов.Биологический контроль ...


Щиты биологической борьбы с насекомыми Тропические леса

7 января 2019 г. - Международная группа ученых, в которую входят энтомологи, биологи-экологи, агроэкологи и географы, только что показала, как биологический контроль на фермах может замедлить рост тропических ...


Новая технология на основе CRISPR, разработанная для борьбы с вредителями с помощью прецизионной генетики

8 января 2019 г. - Используя инструмент редактирования генов CRISPR, исследователи разработали новый способ контроля и подавления популяций насекомых, потенциально в том числе тех, которые опустошают сельскохозяйственные культуры и являются смертельными для передачи...


Вакцина для съедобных растений? Новый метод защиты растений на Horizon

5 апреля 2018 г. - Ведутся поиски новых технологий для замены традиционных пестицидов, используемых для защиты растений, особенно съедобных растений, таких как злаки. Новый проект проливает свет на эффективность ...


Новая модель показывает, как севооборот помогает бороться с вредителями растений

16 января 2020 г. - Новая вычислительная модель показывает, как разные модели севооборота - посев разных культур в разное время на одном поле - могут повлиять на долгосрочную урожайность, когда урожай находится под угрозой...


Новый инструмент для прогнозирования риска заболеваний и заражения растений во всем мире

30 октября 2017 г. - Исследователи разработали методику прогнозирования риска заболевания или заражения растений. Учитывая взаимодействие вредителей и хозяев и географическое распределение уязвимых растений, их новые ...


Как разнообразие деревьев регулирует вторжение лесных вредителей

25 марта 2019 г. - Взаимосвязь между разнообразием деревьев и разнообразием вредных организмов имеет форму горба.Это результат национального исследования лесов США, в котором сравнивались данные на уровне округов ...


.

Биологическая борьба с насекомыми-вредителями

1. Введение

1.1 Потери от вредителей

Среди всех культур общие потери от вредителей варьировались для каждой культуры, вероятно, для пшеницы 50%, хлопка 80%, кукурузы 31%, рис 37%, картофель 40% и соя 26%. Сорняки являются основной проблемой в производстве, и ее последствия составляют почти 34% потерь. Патогены и животные-вредители также являются проблемой в производстве, но их потери меньше по сравнению с вредителями, потери из-за патогенов составляют 16%, а потери из-за животных-вредителей - 18% [1].

1.2 Использование пестицидов

Для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, такими как сорняки, насекомые, вредители и патогенные микроорганизмы растений, используются пестициды-инсектициды. Для борьбы с вредителями снижаются затраты на технику, топливо и рабочую силу [2, 3, 4]. Преимущества пестицидов в том, что стоимость производства ниже, урожайность высокая, а доходы фермеров становятся высокими [5]. Для растениеводства пестициды используются во всем мире и увеличились примерно в 20 раз с 1960 по 2000 год [1], в 2002 году использование пестицидов стало высоким и составило 1.0 млрд тонн, а в 2007 году - 1,7 млрд тонн. Китай является одним из основных производителей, а также наиболее интенсивным потребителем инсектицидов и пестицидов при выращивании сельскохозяйственных культур в мире [6, 7]. В Китае производителей пестицидов более 2800. Есть более 20 крупных предприятий, производящих пестициды мощностью 5000–10 000 тонн в год. Зарегистрировано более 600 активных ингредиентов, а до 2005 года общее количество продуктов (или рецептур) составляло 22 000. В прошлом году общий объем производства пестицидов составил более 1 миллиона тонн.Что касается активного ингредиента, используется 0,28 миллиона тонн и почти 1,4 миллиона тонн готовых продуктов, а ежегодно 20 миллионов гектаров. Можно было избежать потери урожая примерно на 30–40%. Есть более 400 миллионов фермеров и 200 000 пунктов распределения [8].

1.3 Безопасность пищевых продуктов в поле и в сельскохозяйственной практике

Пестициды используются для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур в сельскохозяйственных хозяйствах. Но пестицид также оказывает некоторое воздействие на здоровье человека, даже на смерть, потому что он содержит яд.Эти остатки более эффективны для детей, чем для взрослых. Для удержания популяции вредителей ниже экономического порогового уровня используются различные методы ведения сельского хозяйства. Применение пестицидов - наиболее приемлемый метод, используемый фермерами для производства сельскохозяйственной продукции. Но эти химические пестициды вызвали много серьезных проблем. Из-за неизбирательного использования пестицидов для лучшего производства сельскохозяйственных продуктов в этих продуктах остаются пищевые остатки, которые вызывают проблемы со здоровьем у человека после употребления этих продуктов [9].

2. Угрозы пестицидов

2.1 Воздействие на людей и окружающую среду

Астма, нарушение обучаемости, диабет, врожденные дефекты, аутизм, репродуктивная дисфункция, болезни Паркинсона и Альцгеймера, а также многие виды рака являются наиболее распространенными заболеваниями, влияющими на здоровье человека в двадцать первом веке. Хронические заболевания и уровень смертности составляют около 1 миллиона человек в год из-за пестицидов, потому что они содержат яд [10]. Остатки пестицидов остаются в продуктах питания или на них после их нанесения на посевы [11].Во многих странах было замечено, что уровни этих остатков в пищевых продуктах часто устанавливаются регулирующими органами. Теперь люди узнают об остатках, которые содержатся в съедобной пище. Некоторые остатки пестицидов особенно проявляют биоаккумуляцию и производные хлорированных пестицидов, которые могут оказывать вредное воздействие на организм человека и животных, а также в окружающей среде [12]. Пестициды-инсектициды могут загрязнять газон, почву, воду и другую растительность. Для уменьшения или уничтожения насекомых-вредителей или сорняков мы используем пестициды-инсектициды, но они также будут вредны для других организмов, таких как полезные насекомые, птицы, а также нецелевые культуры или растения.Пестициды-инсектициды содержат острые токсичные вещества, но гербициды также представляют опасность для других растений или нецелевых организмов [13]. Одна из книг по экологическим наукам - «Тихая весна», и автор этой книги - Рэйчел Карсон, которая была опубликована в 1962 году. В книге о вредном воздействии на окружающую среду, главным образом на птиц чрезмерного использования пестицидов, Рэйчел Карсон обвинила химическое вещество. промышленность за распространение полуправды и принятие публичными должностными лицами требований индустрии без всяких вопросов [14].

3. Типы инсектицидов

3.1 Процессы переноса

Адсорбция - это процесс, при котором инсектицид связывается (связывается) с частицами почвы. Согласно закону, разные заряды могут притягиваться друг к другу, это может быть связано с тем, что инсектициды имеют положительный заряд, а частицы почвы - отрицательный, а влага способствует абсорбции. Благодаря настойчивости некоторых инсектицидов, инсектициды сохраняются в полевой почве в течение длительного времени и могут поглощаться растениями, выращенными в поле.Выщелачивание - это процесс, при котором инсектицид может перемещаться через почву, а не по поверхности. Инсектицид растворяют в поливной воде и затем наносят на полевые растения. Итак, растворимость - это почтовый фактор. Улетучивание - это процесс, при котором твердое или жидкое вещество превращается в газ. Когда инсектицид улетучивается, он может уйти с обработанного участка с помощью воздуха. С помощью давления пара мы можем определить, будет ли инсектицид улетучиваться или нет. Если давление пара в воздухе высокое, инсектицид будет летучим.Смещение распыления - это процесс, при котором капли распыляемого материала удаляются от места нанесения во время нанесения. Сток - это процесс, при котором инсектицид может перемещаться вместе с водой по наклонной поверхности. Инсектицид может перемещаться при смешивании с водой или прикрепляться к частичкам разрушающей почвы. Он зависит от уклона местности; влажность, вес и состав почвы [15].

4. Процессы разложения или разложения

Это процесс, при котором инсектицид может разрушаться с помощью света, микробов и химических реакций.Этот процесс может занять часы, а может занять дни или годы; разложение инсектицида зависит от химических характеристик инсектицида и факторов окружающей среды.

Микробное разложение - это процесс, при котором инсектицид может разрушаться с помощью вероятных бактерий и грибков микроорганизмов. Когда доступны благоприятные условия, такие как теплая температура, соответствующая влажность почвы и кислород, а также благоприятный pH, разложение микробов увеличивается. Химический распад - это процесс, при котором инсектицид может разрушаться с помощью химических реакций в почве.Тип, а также скорость протекающих химических реакций зависят от уровня pH, температуры почвы, влажности и закрепления инсектицида-пестицида в почве. Фотодеградация - это процесс, при котором инсектицид разрушается под действием солнечного света. Почти все инсектициды до некоторой степени разлагаются на солнце. Разложение инсектицида зависит от некоторых факторов, таких как свойства инсектицида, интенсивность света и интенсивность света [15].

5. Биопестициды: альтернатива традиционным химическим пестицидам

Охрана окружающей среды и продовольственная безопасность являются наиболее важными факторами, влияющими на сельское хозяйство.Во многих случаях неправильное использование инсектицидов привело к возрождению популяции, появлению остатков пестицидов и устойчивости к вредителям. За счет использования меньших возможностей, чем когда-то легендарная идея, биопестициды становятся широко доступными, и эта идея очень быстро работает. Биопестициды - альтернативный способ борьбы с вредителями, и этот метод является экологически чистым, а также эффективным [16].

6. Роль биопестицидов в Китае

В 2008 году в Китае существовало 97 разновидностей биопестицидов, которые покрывают рынок биопестицидов на сумму 6 миллиардов юаней, что составляет 10% от общего объема продаж пестицидов.В настоящее время в Китае возникают некоторые проблемы с коммерциализацией биопестицидов. Сельскохозяйственное производство находится на низком уровне, что не может удовлетворить потребности фермеров. Технология производства биопестицидов недостаточно хороша; меньшая способность к инновациям и концентрация промышленности также низки. Они просто поощряли использование биопестицидов в некоторых сортах, таких как фрукты, листовые овощи и дыни. Китайские травы и чай также приветствуются, но в небольших количествах. Правительство Китая должно проводить жесткую политику в области сельского хозяйства и окружающей среды, а также твердые меры по продвижению биопестицидов против вредителей в сельскохозяйственном производстве [17].

7. Основные классы биопестицидов

В биопестицидах есть некоторые пестициды, полученные из природных материалов, таких как бактерии, некоторые минералы, животные и растения. Существует три основных класса биопестицидов [18].

7.1 Биохимические пестициды

Это природные вещества, которые контролируют вредителей с помощью нетоксичных механизмов. Обычные пестициды, напротив, убивают или выводят из строя вредителей. В биохимических пестицидах есть вещества, которые мешают спариванию, такие как половые феромоны, а также различный аромат растительного экстракта привлекает вредителей в ловушку.Поскольку иногда трудно определить, соответствует ли вещество критериям классификации как биохимический пестицид, EPA учредило специальный комитет для принятия таких решений [18].

7.2 Микробные пестициды

Микроорганизмы, такие как вирус, грибок, простейшие или бактерии, являются активным ингредиентом пестицидов этого типа. У каждого микроорганизма есть определенный активный ингредиент для борьбы с конкретными вредителями, но микробные пестициды могут контролировать или уничтожать многие виды вредителей, которые наносят ущерб урожаю.Один гриб может контролировать сорняки, а другой - контролировать или уничтожать насекомых-вредителей [18].

7.3 Средства защиты растений (ПИП)

Это пестицидные вещества, вырабатываемые растениями из генетического материала, встроенного в растение. Ученые берут ген пестицидного белка BT и вставляют его в собственный генетический материал растения. После внедрения в растение гена бактерии Bt , растение приготовило вещество, которое может уничтожить или убить вредителя. Генетический материал и белок растения, но не само растение, регулируются EPA [18].Токсичный для насекомых белок, Bb70p, был очищен из Beauveria bassiana 70 с использованием осаждения сульфатом аммония, ионообменной хроматографии и гель-фильтрации. Белок вызвал высокую смертность при внутригемоцеллюлярной инъекции в Galleria mellonella. Таким образом, Bb70p, по-видимому, является белком токсина насекомых, демонстрируя новизну. Идентификация этого токсичного для насекомых белка потенциально может повысить вирулентность B . bassiana посредством генетических манипуляций [19].

8. Характеристики биопестицидов

Биопестициды обладают некоторыми характеристиками:

  1. Целевой диапазон биопестицидов узок и используется для решения конкретной проблемы.

  2. Биопестициды действуют медленно.

  3. Биопестициды скорее подавляют популяцию вредителей, чем уничтожают.

  4. Время применения биопестицидов несколько критично.

  5. Устойчивость и срок хранения в полевых условиях ограничены.

  6. Биопестициды, часто используемые в программах IPM.

  7. Они гораздо более подходят как для человека, так и для окружающей среды, чем обычные пестициды.

  8. Никаких проблем с остатками, которые обычно возникают при использовании биопестицидов.

9. Применение биопестицидов для безопасности пищевых продуктов

Безопасность пищевых продуктов требует широкого диапазона применения биопестицидов, который включает:

Если один организм питается другим организмом, это называется его естественным врагом.Полезные насекомые - это те насекомые, которые питаются вредителями. Для членистоногих, например, полезны клещи и пауки [20]. Микробный пестицид существует в природе или в результате генетически измененных грибов, простейших, бактерий, водорослей или грибов. Это может быть использовано как альтернатива химическому инсектициду, это очень эффективно. Материал биологического токсина происходит от микроорганизма, например грибка или бактерии, это называется микробным токсином. Эти типы микроорганизмов могут вызвать смерть или разрыв кишечника вредителя, потому что эти энтомопатогены очень токсичны.Исследования доказали, что патоген вырабатывает инсектицидные токсины, которые очень важны в патогенезе [21]. Антибиотики - это вещества, которые останавливают рост или убивают микроорганизмы, в том числе грибы и бактерии. При «бактерицидном» антибиотики убивают бактерии, а при «бактериостатическом» антибиотики останавливают рост бактерий. Успех биотехнологии позволяет разрабатывать трансгенные культуры, устойчивые к основным вредителям, а также коммерциализировать трансгенные культуры.В первом поколении продукты включают растения только с одним инсектицидным геном Bt , которые проявляют устойчивость к основным вредителям хлопка и кукурузы [22]. В поисках альтернативных решений проблем защиты растений возрос интерес к растениям и их химико-биоразнообразию как к источнику биоактивных веществ. Растения способны синтезировать огромное количество небольших органических молекул, называемых вторичными метаболитами, обычно с очень сложной и уникальной структурой углеродного скелета [23].Уже много лет для защиты сельскохозяйственных культур эти вещества используются на благо человечества [24]. Растения выделяют некоторые химические вещества в окружающую среду, и когда они используются в качестве удушающих культур, зеленых удобрений, промежуточных культур, покровных культур или мульчи или в ротационных последовательностях выращивания, они могут проникать в насекомых-вредителей и патогенные болезни и показывают прогресс в урожайности сельскохозяйственных культур [ 25]. Растительные препараты включают неочищенные или полуочищенные экстракты и изолированные или очищенные соединения из различных видов растений и коммерческих продуктов [23].

10. Микробные пестициды

Энтомопатогенные грибы считаются важными естественными регуляторами популяции различных насекомых. Эти грибы обладают потенциалом в качестве микосектицидных агентов наряду с различными сельскохозяйственными насекомыми-вредителями. Механизм действия этих грибов в основном вызывает инфекцию в организме своего хозяина через проникновение в кутикулу, проникновение в гемолимфу хозяина, производство токсинов и рост за счет потребления питательных веществ, которые существуют в гемоцеле, чтобы избежать иммунных реакций у насекомых [26]. .Всего 1600 различных типов вирусов вовлечены в заражение 1100 различных видов насекомых и клещей. Бакуловирусы считаются отдельной группой вирусов. К этой группе вирусов восприимчивы около 100 видов насекомых. Основная особенность этой группы вирусов - спецификация хоста [27]. Бактериальные биопестициды считаются наиболее распространенным и недорогим методом микробных пестицидов. Эти биопестициды обычно контролируют различные виды бабочек и мотыльков, а также виды мух, жуков и комаров.Бактерии, которые используются в качестве бактериальных патогенов для борьбы с популяциями насекомых-вредителей, в основном представляют собой спорообразующие и палочковидные бактерии из рода Bacillus [28]. EPNsn вводит симбиотические патогенные бактерии из родов Xenorhabdus (у Steinernematidae) или Photorhabdus (Heterorhabditidae) в гемоцель своих хозяев после проникновения. Последующее размножение бактерий приводит к гибели хозяина, которая может наступить в течение 48 часов после заражения.Зараженные нематодами насекомые обычно ведут себя ненормально, чем неинфицированные особи. Нематода может убить своего хозяина без связанной с ним бактерии, но не может воспроизводиться без нее. Они также успешно применялись против долгоносика цитрусовых, вредителей дерна и грибных культур (рис. 1) [29].

Рисунок 1.

Микробный биопестицид Активный ингредиент во всем мире: микроорганизмы (бактерии, грибы, вирусы, нематоды и т. Д.) (Источник: Отдел сельскохозяйственных химикатов, 2011).

11. Botanicals

Растения вырабатывают большое количество разнообразных вторичных метаболитов, которые не позволяют травоядным животным питаться ими. Эти химические вещества включают фенольные соединения (например, танины), глюкозинолаты (например, горчичное масло), глюкозинолаты (например, горчичное масло) и терпеноиды (летучие масла, например, лимонен). В качестве средств защиты растений в США зарегистрировано около 50 различных растительных активных веществ, но только 11 зарегистрированы в ЕС. Пестициды получают из растений и обычно действуют двумя способами: желудочный яд и контактный яд.Было оценено около 250 000 видов растений, из которых 2121 используется для борьбы с вредителями, 1005 обладают инсектицидной активностью, 384 - антифедантами, 297 - репеллентами, 27 - аттрактантами и 31 обладают свойствами ингибирования роста [30].

11.1 Характеристики основных традиционных ботанических средств

Есть несколько традиционных ботанических инсектицидов с указанием их источника, механизма действия, токсичности и применения [31] (Таблица 1).

В садах и садах несколько насекомых, в основном жуки. Эффективно сохраняется 4–5 дней и более. Использование в качестве рыбного яда посевы и поля против трипсов и гусениц.Часто комбинируют с пиретринами и ротеноном в коммерческих смесях для использования в саду
Ботанический инсектицид Исходное (ые) растение (а) Способ действия Токсичность Использует
Пиретриин Пиретриновый эфир Препятствует перемещению ионов Na и K в аксонах нервов Млекопитающие орально LD 50 > 1000, могут возникать некоторые аллергические реакции На людей и вредителей для борьбы с вшами, блохами, клещами.Быстро разрушается
Ротенон Корни Derris, Lonchocarpus, других тропических бобовых Нарушает энергетический метаболизм в митохондриях Устный LD 50 = 25–3000
Кожные растения> 1000
Sabadilla Семена тропических европейских растений Veratrum album и лилии Schoenocaulon officinale Препятствует перемещению ионов K и Na в нервных аксонах.Раздражает слизистые оболочки и кожу, мощный индуктор чихания Оральный LD 50 около 4000 Во фруктах и ​​овощах против клопов и цитрусовых трипсов. Быстро разрушается
Ryania Древесные стебли Ryania speciosa Активируют каналы высвобождения ионов Са ++ и вызывают паралич мышц насекомых и позвоночных Оральный LD 50 около 1000
Кожный около 4000
Никотин Табак, Nicotiana sp., Duboisia, Anabasis, Asclepias, Equisetum, Lycopodium Мимитирует ацетилхолиновые рецепторы, имитирующие ацетилхолин. и паралич Оральный LD 50 = 3–188
Кожный около 50
Очень токсичен для человека
В основном в теплицах и садах. Никотиновая фумигация направлена ​​на тлей, трипсов и клещей
Ним Семена, листья, кора китайских ягод ( Melia azedarach ) и нима ( Azadirachta indica ) Биохимическая природа сдерживания роста, репеллентность не очень хорошо описан Пероральный LD 50 > 13,000 В медицинских целях для людей.На ландшафтных растениях и многих культурах в основном против вторичных и мягкотелых вредителей. Очень короткая стойкость на обработанных растениях
Лимонен / линалоол Цитрусовые масла Вызывает спонтанную стимуляцию сенсорных нервов, биохимический механизм действия Лимонен пероральный LD 50 > 5000
Кожный> 3500
В основном шампунь , окунание и спреи для уничтожения клещей и блох. Очень короткая устойчивость на обработанных растениях

Таблица 1.

Характеристики передовых традиционных ботанических растений [31].

12. Естественные враги

Если один организм питается другим организмом, это называется его естественным врагом. Полезные насекомые - это те насекомые, которые питаются вредителями. Для членистоногих, например, полезны клещи и пауки. Полезные членистоногие бывают разных видов, паразитоидов и хищников. Хищникам нравятся пауки и божья коровка; они прикрепляются ко многим видам насекомых и съедают много жертв в течение своего жизненного цикла.Паразитоиды - это мухи или осы, откладывающие яйца внутри или на теле других членистоногих, также называемых паразитами. Когда яйцо вылупляется внутри или на теле других членистоногих, незрелый паразитоид выходит и питается жертвой, которую называют хозяином, и в конце концов убивает ее. Развиваясь паразитоидом, за свой жизненный цикл погибает только один хозяин. Болезни поражают и насекомых. Энтомопатогены или болезни насекомых - это микроорганизмы, которые атакуют насекомых и содержат нематоды, вирусы, грибки и бактерии. Есть одно исключение, что теплокровные животные не могут пострадать от болезни, пораженной членистоногими.Для борьбы с сорняками иногда используются возбудители болезней растений и насекомые [20].

Есть несколько естественных врагов, которые очень важны от многих полезных насекомых.

Златоглазки обнаружили, что колонии тли питаются точно так же, как жуки-боги. Питаются чешуей, клещами, мучнистыми клопами, яйцами насекомых, а также тлей. Вонючих насекомых называют очень серьезными вредителями, и эти насекомые являются полезными хищниками, потому что пищевое поведение у разных видов различается. Поисковое поведение божьих жуков безумно; они всегда быстро кусаются, чтобы поесть, что помогает понять божьих жуков.Они питаются множеством мелких насекомых, и независимо от того, на какой стадии находится жертва, цель просто убивают. В основном они едят тлю из-за его небольшого размера, но многие жуки-жуки также едят личинок жуков, мелких гусениц, белокрылок, мучнистых червецов, чешуек, клещей и все виды яиц насекомых. От некоторых клещей паутинный клещ является серьезным вредителем растений, но некоторые из них полезны. Из всех полезных клещей наибольшее значение имеют фитосейидные клещи, потому что это клещи, питающиеся растениями, а также мелкие организмы, такие как трипсы или яйца насекомых [20].

13. Антибиотики сельскохозяйственного назначения

Антибиотики - это активные биомолекулы, полученные из различных микроорганизмов (бактерий, грибов и актиномицетов). Немногие антибиотики также получают из растений. Антибиотики убивают патогены, вызывающие заболевания вредные микроорганизмы, вмешиваясь в их молекулярные процессы, такие как трансляция транскрипции и т. Д., Или ингибируя процессы, которые очень важны для выживания патогенов, такие как синтез клеточной стенки и т. Д. Антибиотики далее подразделяются на узкие антибиотики ряда и широкого спектра действия.Антибиотики вводят перорально, а также вводят внутривенно.

В сельском хозяйстве используются разные антибиотики. Названия этих антибиотиков следующие:

14. Половой феромон насекомых

Половые феромоны выделяются самкой для привлечения самца к спариванию, а самка - для полового размножения. Половые феромоны предназначены для размножения и привлечения противоположного пола, а также для передачи информации об их виде, поле, возрасте и генотипе после выпуска самцом. Летучие феромоны называются защитными феромонами или половыми феромонами, они имеют особый запах и ориентированы на чувствительность тревоги [32].

14.1 Применение полового феромона насекомых

В практической борьбе с вредителями феромоны используются следующими способами

  • Феромоны используются для обнаружения путем обследования и мониторинга

  • Используя феромоны, легко узнать устойчивость инсектицид

  • Феромоны используются для привлечения вредных организмов в область, которая обрабатывается ядом или инсектицидом

  • Подавление населения путем массового отлова

  • Феромоны также используются для привлечения вредных организмов для их стерилизации

15.Разница между химическим и биологическим пестицидом

видов иногда серьезные
Химический пестицид Биологический пестицид
Химические пестициды также наносят вред нецелевым видам Эти виды не вызывают загрязнения, эти
Они не загрязняют окружающую среду
Вредные остатки пестицидов могут часто оставаться в продуктах питания, кормах и волокнах Они не содержат вредных остатков в продуктах питания, кормах и волокнах
Они относительно дороже Они относительно дешевле
Насекомые могут стать устойчивыми к пестицидам, например.g., Heliothis стал устойчивым к большинству инсектицидов Ожидается, что у насекомых не разовьется устойчивость к биопестицидам
Они неспецифичны для поражения, поэтому точная идентификация вредителя не требуется Поскольку они очень специфичны, поэтому правильная идентификация вредного организма важна
Высокая специфичность часто не требуется для использования пестицидов Высокая специфичность часто может потребовать использования двух или более биопестицидов
Эффективность может быть разной из-за влияние биотических и абиотических факторов окружающей среды

16.Роль биопестицидов в органическом сельском хозяйстве

Органическое сельское хозяйство - это система, используемая для производства сельскохозяйственных продуктов, таких как продукты питания и волокна. Основная цель органического земледелия состоит в том, чтобы развивать биологическое разнообразие в поле, нарушать среду обитания организмов вредителей, а также целенаправленно поддерживать и восстанавливать плодородие почвы. Биопестициды используются в органическом сельском хозяйстве для минимизации популяции вредителей. Для борьбы с вредными организмами или вредителями используются различные части растений, такие как перец чили и чеснок, из-за их сильного запаха от насекомых.Против комаров сладкий базилик используется как репеллент и так далее. У биопестицидов есть светлое будущее в случае органического сельского хозяйства [33].

17. Будущее биологической борьбы

В окружающей среде естественные враги несут ответственность за регулирование 98% вредителей. Из этих 98% только 5% вредителей были уничтожены с помощью энтомопатогенных грибов. Сокращение использования инсектицидов и использование агентов биологической борьбы может помочь в регулировании численности различных вредителей и агентов биоконтроля.Завоз новых хищников и паразитоидов в окружающую среду также является хорошим источником биологического контроля. Использование некоторых новых тенденций, таких как штаммы, биотипы и гибриды паразитов, грибковые биопестициды и использование различных вирусов, также требует внимания, чтобы их можно было должным образом изучить и использовать для борьбы с вредителями. Использование средства биологической борьбы имеет множество преимуществ, но важно изменить другие методы контроля, такие как использование пестицидов. Пестициды не должны быть очень токсичными для агентов биологической борьбы, например, эндосульфан менее вреден для многих естественных врагов.Biocontrol помогает поддерживать « Баланс природы», поскольку это фаза естественного контроля [34].

Биопестицид, долгое время привлекавший внимание всего мира как более безопасный и надежный план, чем химическая борьба с вредителями с меньшей опасностью для окружающей среды и человека. Сотрудничество между частным и государственным секторами обязательно для содействия росту, производству и продаже этой экологически чистой альтернативы. Благодаря исследованиям будут разработаны новые вещества, и их доставка также поможет в коммерциализации и использовании биопестицидов.В развивающихся странах одним из наиболее важных факторов является доступность и качество данного продукта по невысокой цене. Новые продукты могут помочь в борьбе с вредителями; необходимы дальнейшие полевые исследования для подтверждения эффективности в отношении целевых вредителей во многих системах земледелия [35] (рис. 2).

Рис. 2.

Мировой рынок биопестицидов, фрукты и овощи составляют 80% использования (Источник: Piper Jaffray Agricultural Note, август 2013 г.).

18.Заключение

Биоконтроль является экологически чистым и активным средством уменьшения или смягчения воздействия вредителей и вредителей за счет использования естественных врагов. Цель b iocontrol - продвигать технологии и науку. Биологический контроль - это метод борьбы с вредителями, то есть клещами, насекомыми, сорняками и болезнями растений, с использованием других микроорганизмов.

Биопестицид используется для изменения развития насекомых, а поведение проявляет уникальный подход к управлению популяциями насекомых.Применение биопестицидов основано на принципе обеспечения безопасности человека и окружающей среды. В настоящее время ведутся обширные исследования, и в будущем для достижения улучшений потребуется гораздо больше. Будущее биопестицидов будет полностью зависеть от внедрения биопестицидов. Разностороннее использование биопестицидов должно соответствовать поставленным целям. Они должны быть способны контролировать / подавлять / уничтожать вредных насекомых-вредителей, а также предотвращать их, относительно надлежащим образом по сравнению с обычными методами. Исследователи, производители и фермеры должны широко изучить возможности использования и найти безопасную среду, а также максимальное производство сельскохозяйственных культур.

Благодарности

Эта работа была поддержана Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (2017YFD0200900).

Конфликт интересов

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.

.

Смотрите также

НАС УЖЕ 77 321

Подпишись на обновления сайта! Получай статьи на почту: