CC BY
33
УДК 632. 937 (075.8)
Буцяк А.А., к. с.-г. н., старший викладач, Калин Б.М., к. с.-г. н., доцент © Лъв\всъкий нацюналънийутеерситет еетеринарногмедицини та бютехнологт
Iмет С.З.Гжицъкого
М1КРООРГАН13МИ ЯК АЛЬТЕРНАТИВА ПЕСТИЦИДАМ У ВИРОБНИЦТВ1 ЕКОЛОГ1ЧНО БЕЗПЕЧН01 ПРОДУКЦИ РОСЛИННИЦТВА
У статт1 розглянуто роль мтрооргашзм1в як реалъну альтернативу хгмгчному захисту рослым / виробництва екологгчно безпечних продуктгв харчування.
Ключое1 слова: мтрооргатзми, пестициды, екологгчно безпечна продукщя, система землеробства, м1кробюлог1чш препарати.
Вступ. До небезпечних речовин антропогенного походження, що надходять у навколишне природне середовище, поряд з промисловими вщходами, належать також х1м1чш засоби боротьби з шкщливими оргашзмами - пестициди.
Пестициди застосовують в основному на сшьськогосподарських угщдях \ в невеликому обсяз1 в лках, однак внаслщок циркуляци у пов1тряному й водному середовищах \ перенесения живими оргашзмами по ланцюгах живлення, вони можуть поширюватися в природних ландшафтах, потрапляючи в харчов1 продукта, призводити до порушення життед1яльност1 оргашзм1в тварин I людини (отруення) або рослин (ф1тотоксичшсть). Ф1тотоксичшсть виявляеться у пригшчеш росту, змш1 темтв розвитку, зниженш продуктивное^
Метою роботи е дослщження перспективного напряму бюлопчного захисту рослин у межах систем альтернативного землеробства.
Виклад основного матер1алу. Пестициди (вщ лат. реъйъ - зараза \ саейв -вбиваю) - токсичш речовини, 1х сполуки, сумш1 речовин х1м1чного чи бюлопчного походження призначеш для знищення, регуляци та припинення розвитку шкщливих оргашзм1в, внаслщок д1яльност1 яких уражуються рослини, тварини, люди.
Пестициди вщом1 давно. Починаючи з XVI стол1ття у Кита! застосовують миш'як як заЫб боротьби з шкщниками сшьськогосподарських культур. Арсешт мвд1 винайдений у XVIII стол1тп \ поклав початок серп миш'якових препарата, яю використовують як шсектициди. Х1м1чна боротьба з хворобами рослин стала на реально наукову \ практичну основу в кшщ XIX стол1ття теля винаходу бордосько! сумш1 \ запровадження промислового виробництва Ырчаних препарата. Висока економ1чна ефектившсть х1м1чного захисту рослин зумовила швидке зростання виробництва \ застосування пестицид1в, при чому з юнця 50 роюв особливо штенсивно розвивалось використання гербщид1в [1].
© Буцяк А.А., Калин Б.М., 2013
30
За характером i мехашзмом дп пестициди подшяють на контакты! та системш. Контакты! призводять до загибел1 шкщливого оргашзму за безпосередньо! дп в мкщ нанесення (локально). Системш проникають у рослини, пересуваються по ix судиннш систем! i виявляють свою дою в усш рослиш. Перевага ix иолягае ще й у тому, що на вщмшу вщ контактних вони за правильного застосування не змиваються. Це усувае потребу повторно! обробки теля опад1в i загалом зменшуе потрапляння i'x у навколишне середовище.
Проте xiMinHi пестициди не забезпечують повного захисту ciльcькoгocпoдapcькиx культур. Велике число комах завдяки ocoбливiй поведшщ або cпeцифiчнoмy м1сцю проживания залишилися не контрольованими i продовжують шкодити пошвам ciльcькoгocпoдapcькиx культур. Значна кiлькicть шкщниюв мае здатшеть бути стшкими до xiMi4Horo впливу, виробляючи стшккть (резистентшсть) головним чином до певних шсектицид1в i фyнгiцидiв. Вщомо, що набуття стшкост1 до певно! xiMi4HOi' речовини приводить ДО зростання СТШК0СТ1 ДО ШШИХ xiMi4HHX npenapaTiB, ускладнюючи проблему ще бшьше. Надм1рне використання xiMi4HHx пестицид1в та xiMi4HHx добрив у сучасному ciльcькoмy господарств1 призводить до попршення родючост1 rpyHTiB, а також внyтpiшньoклiтиннoгo накопичення xiMi4HHx areHTiB i появи пестицид-стшких MyTaHTiB комах i рослин
Щоб подолати щ проблеми, дoцiльнo застосовувати засоби бюконтролю, якi включають використання природних обект1в - ефективних штам1в MiKpoopraHi3MiB i MiKpo6HHx мeтaбoлiтiв (використання бioлoгiчниx areHTiB), оргашчних добрив у 6opoTb6i проти шюдникш. TaKi методи останшм часом привертають увагу як альтернатива х!м!чним пестицидам та добривам [7].
Сучасний бюлопчний метод захисту рослин, що базуеться на м1жвидових популяцшних вщносинах, почав формуватися у XIX стол1ттг У цей перюд були опублжоваш фундаментальш пращ Д. Уоллеса, Ч. Дарвша, Д. KepTica та шших дослщниюв. 1стотний вклад у розвиток бюметоду внесли американсью спещалюти А. Ф1тч, Б. Уелт, К. Райл1 та rnmi. В GBponi були проведеш nepmi дослщи щодо практичного використання корисних комах у 6opoTb6i з шкщниками сшьськогосподарських культур. У Францп в 1840 рощ Буажиро використовував пахучого красотша для знищення ryceHi шовкопряда непарного, в 1тали в 1840 роках А. В шла використовував турушв i стафшшщ для захисту плодового саду вщ комплексу шкщниюв [3].
Видатний в1тчизняний вчений I.I. Мечников у 1879 рощ пров1в дослщи з використанням м1крооргашзм1в з метою захисту nociBiB вщ шкщливих комах. У 1887 p. I.I. Мечников випробував два види бактерш (Bacterium murisepticum i Bacterium bipolaris avisepticum) на гризунах з метою розробки метод1в боротьби з ними. На злам1 XIX i XX стол1ть з'являються nepmi вщомост1 про мжрооргашзми-гшерпаразити та антагошети ф1топатогешв. Зокрема, nepmi повщомлення про мжропаразитизм було отримано в цей перюд А. Фшером, I. Рабенхорстом, Г. Лшдау, а вщомий м1колог A.A. Ячевський в 1917 рощ
31
наводить перелж у кшька сотень вид1в гриб1в, що паразитують здебшьшого на макромщетах.
На сьогодш перспективним напрямом захисту рослин вважаеться рацюнальне поеднання сучасних метод1в з максимальним використанням м1крооргашзм1в (бактерш, гриб1в, BipyciB). Особлива увага придшяеться використанню м1кробюлопчних засоб1в боротьби, що пояснюеться селективним впливом патогешв, яю використовуються проти шкщливих оргашзм1в [2].
На вщмшу вщ х!м!чних речовин, мжрооргашзми е живими об'ектами, здатними збер1гати життездатшсть i розмножуватись при наявност1 певних умов у навколишньому середовищ1 або в макрооргашзмг Препарата, що мютять в своему склад1 виробнич1 штами м1крооргашзм1в, як правило, не токсичш для теплокровних оргашзм1в, але можуть викликати дисбютичну, сенсибшзуючу, ¿муномодулюючу чи шшу специф1чну дш.
Мжробюлопчш препарати, яю використовують для регулювання чисельност1 шкщливих оргашзм1в, класифшують залежно вщ природи дшчого начала на BipycHi, бактер1альш, протозойш i грибш. Бюпрепарат може також бути комплексним за вмюту у ньому двох, або бшьшо! кшькост1 м1крооргашзм1в, що належать до р1зних систематичних груп.
Створення препаративних форм м1крооргашзм1в пов'язане, насамперед, з необхщшстю стабшзаци вихщних властивостей шфекцшних об'ект1в та бюлопчно активних продукта ix життед1яльност1 i, кр1м того, з можливктю забезпечення оптимального контакту з шкщливим оргашзмом, проти якого застосовуеться препарат. Для цього використовують наповнювач1, консерванта, активатори, протектанти, емульгатори, змочувач1, прилипач1 та тноутворююч1 речовини. Використання в препаратах р1зних добавок не повинно призводити до зниження бюлопчно! активное^ дшчого начала. Препарат мае бути безпечним для навколишнього середовища, зручним при застосуванш, неагресивним до р1зних матер1ал1в, з яких складаються робоч1 органи апаратури i тара. Бюлопчш препарати для захисту сшьськогосподарських i лкових культур випускають у р1зних формах. Це можуть бути дуети, гранули, капсули, змочуваш порошки, пасти, концентрата масляних емульеш [6].
Поряд i3 загальною рецептурою бшьшост1 бюпрепарата, отримуваних на основ! м1крооргашзм1в, кожна ix група мае cboi специф1чш особливост1, залежно вщ природи шфекцшного агента.
BipycH продукуються тшьки в живих кл1тинах вщповщних оргашзм1в-господар1в, що визначають i способи ix масового одержання при створенш в1русних препарата. G кшька принципових можливостей нагромадження BipycHOi маси: заражения господаря i подальше очищения шфекцшного матер1алу, культивування i заражения кл1тин, чутливих до того чи шшого Bipycy in vitro, використання ¿зольованих оргашв тварин, конструювання безкл1тинних систем.
BipycHi шеектицидш препарати, як правило, називаються в1ринами. ix розр1зняють за додатковими позначеннями, що е першими буквами росшських
32
видових назв комах-господар1в. Якщо препарат створено на основ! Bipyca -збудника гранульозу, буквена абрев1атура доповнюеться л1терою Г. Наприклад, назва препарату «в1рин-ГЯП» означав, що цей препарат створено на основ! Bipyca - збудника гранульозу плодожерки яблунево! [1].
Бактери, як правило, здатш рости на штучних живильних середовищах, що спрощуе виробництво препарата на i'x 0CH0Bi. Захарчовими потребами pi3Hi види бактерш, що становлять штерес для бюлопчного захисту рослин, ктотно р1зняться. Серед них е форми, для яких ще не розроблено живильних середовищ, у зв'язку з чим ускладнюеться промислове виробництво препарата на i'x основ!. До таких бактерш слщ вщнести збудниюв молочно! хвороби пластинчастовусих жуюв. У виробництв1 препарата на основ! цих м1крооргашзм1в використовують живих комах.
Ниш промисловим шляхом випускають шсектицидш бактер1альш препарата практично лише на основ! р1зних вар1анта Bacillus thuringiensis. У промислово розвинених крашах нал1чуються десятки таких препарата, що умовно дшяться на три групи. До першо! групи вщносять бюпрепарати типу лепщоциду, що мютять як дшче начало спори бактери i кристали ендотоксину. 1з в1тчизняних препарата, кр1м лепщоциду, сюди входять ентобактерин, Б1П, шсектин, гомелш. За кордоном вщом1 дипел, турицид, б1отро-ВТВ (США), спореш, бактоспеш (Франщя), батурин (Чех1я), бактукал (Югослав1я), диспарин (Болгар1я) та iHmi.
Друга група препарата поряд 3i спорами та кристалами ендотоксину м!стить ще й термостабшьний екзотоксин. До цих бактер1альних препарата належить в1тчизняний препарат б1токсибацилш. I, нарешт1, шсектицидш препарати можуть мютити очищеш токсини. Зокрема, в Румуни виробляють на культуральнш рщиш Bacillus thuringiensis препарат туринтакс, що мютить екзотоксин. В Японп одержують препарати на основ! чистих кристал1в ендотоксину [5].
Гриби як продуцента препарата для пригшчення чисельност1 шюдливих оргашзм1в вщр1зняються ввд шших патогенних м1крооргашзм1в шляхами проникнення в оргашзм господаря, мехашзмами патогенно! дп i спектрами активное^, тобто - специф1чшстю. Серед них е види як вузького спектра дп, наприклад, ентомофторов1 гриби, так i дуже широкого, наприклад Trichoderma lignorum - гриб-антагошст багатьох ф1топатогенних оргашзм1в, або Beauveria bassiana,що може уражувати бшьше 200 вид1в комах [1].
1з грибних препарата для захисту рослин застосовують боверин, 6ioMacy гриб1в роду Ascheresonia, бюмасу Verticillium Iecanii, р1зних вид1в хижих пфомщета, триходермш та деяк1 iHmi. Технологш виробництва грибних препарата значною м1рою вщпрацьована на приклад! боверину.
Висновки. Бюлопчне регулювання чисельност1 шкщливих вид1в ф1тофапв i бур'яшв дедал1 бшьшою м1рою знаходить практичне втшення. Подальший прогрес бюлопчного захисту рослин пов'язаний з поглибленням науково-дослщницьких, конструкторських та технолопчних роб1т з бюекологи
33
корисних оргашзм1в, масового ïx виробництва i практичного застосування на основних сшьськогосподарських культурах.
Л1тература
1. Бровдш В.М., Гулий В.В., Федоренко В.П. Бюлопчний захист рослин: Навчальний поабник.— Кшв. Cbît. 2003 — 352 с.
2. Курдиш И.К. Гранулированные микробные препараты для растениеводства: наука и практика.К .: KB ГЦ, 2001. - 142с.
3. Мкробш препарата у землеробствг Теор1я i практика /за ред. В.В. Волкогона. - К.: Аграрна наука, 2006. - 312 с.
4. Смаглш О.Ф., Кардашов А.Т., Литвак П.В. та ш..Агроеколопя: Навчальний поабник. - К.: Вища осв1та, 2006 - 671 с
5. Токмакова Л.М. Мжробш препарати для полшшення фосфатного живлення, пщвищення урожайност1 та цукристост1 коренеплод1в цукрових буряюв /Л.Н. Токмакова //С.-г. мжробюлопя: м1жв1д. темат. наук. зб. - Черн1г1в: ЦНТЕ1, 2006. - Вип. 4. - С. 126-136.
6. Федоренко В.П. Особливосп формування ентомолог1чних комплекс1в у сучасних агроб1оценозах. - Bîchhk аграрно! науки. - К. - № 14. - 2003.-С. 12-16.
7. Mohammadipour M., Mousivand M., Abbasalizadeh S. Molecular and biochemical characterization of Iranian surfactin-producing Bacillus subtilis isolates and evaluation of their biocontrol potential against Aspergillus flavus and Colletotrichum gloeosporioides / M. Mohammadipour, M. Mousivand, S. Abbasalizadeh // Can. J. Microbiol. - 2009. - V. 55. - P. 395-404.
Summary Butsyak A.A., Kalyn B.M.
MICROORGANISMS AS AN ALTERNATIVE PESTICIDES IN PRODUCTION ENVIRONMENTALLY SOUND CROP PRODUCTION
The paper considers the role of microorganisms as a viable alternative to chemical plant protection and production of environmentally friendly food.
Key words: bacteria, pesticides, environmentally safe products, farming system, microbiological agents.
Рецензент - д.с.-г.н., професор Параняк Р.П.
34
