Что такое биопестициды?
Биопестициды представляют собой препараты, которые используют вещества или организмы (грибы, бактерии, вирусы насекомых, генетически модифицированные организмы, естественные враги и т. д.) или их метаболиты (феромоны, ауксин, нафтоацетат натрия, 2,4-Д и т. д.) для уничтожения, повреждают или подавляют сельскохозяйственных вредителей, также известных как природные пестициды. Они происходят от природных животных, растений или грибов и обладают бактерицидными и инсектицидными свойствами.
Биопестициды — это биологические вещества и организмы, которые были разработаны специально для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. Эти вещества создаются в результате взаимодействия между растениями и их хищниками и полезными насекомыми. Эти биопестициды не только безопасны для окружающей среды, но и являются эффективной альтернативой обычным химическим пестицидам. Биопестициды не создают устойчивости к вредителям, поэтому риск развития устойчивости отсутствует. Кроме того, эти натуральные продукты быстро разлагаются. Кроме того, они менее токсичны для человека и окружающей среды.
История биопестицидов
Разработка биопестицида имеет долгую историю, его лабораторные исследования начались в 19 веке. Агостино Басси впервые сообщил об инфекционном заболевании бомбиксмори «Боверия бассиана», вызываемом Боверией бассиана, в 1853 году, доказав, что паразит может расти и развиваются в личинках bombyx mori и распространяют болезнь путем инокуляции, контакта с кормом или зараженным им. Мейчеников из России применил Metarhizium anisopliae для борьбы с личинками пшеничного жука в 1879 году; В 1901 г. японец Шиду выделил из бомбикс мори патогенную палочку — Bacillus thuringiensis; В 1926 г. GB Fenford применил антагонистические антитела против парши картофеля. Это ранняя исследовательская база биопестицидов.
Биопестициды первого поколения, включая никотин, алкалоиды, ротеноны, пиретроиды и некоторые растительные масла, использовались на протяжении большей части истории человечества. Еще в 1690 году водорастворимое содержимое табака использовалось для борьбы с вредителями злаков. Однако в 1995 году на долю биопестицидов приходилось 1.3 процента от общего объема мировых продаж пестицидов. Китай стал крупнейшим в мире производителем пестицидов, объем производства вырос с 330,000 1983 тонн в 3.7 году до более чем 2014 миллиона тонн в 2016-2020 годах. В 4 году мировой объем производства биопрепаратов превысил XNUMX миллиарда долларов, при этом на биопестициды и биостимуляторы приходится половина от общего объема.
Классификация биологических пестицидов
Биопестициды можно разделить на несколько категорий в зависимости от их функции и происхождения. Согласно стандартам ФАО, биопестициды, как правило, являются природными соединениями или генетическими модификаторами, в основном включая биохимические пестициды (феромоны, гормоны, регуляторы роста растений, регуляторы роста насекомых) и микробные пестициды (грибы, бактерии, вирусы насекомых, простейшие или генетически модифицированные микроорганизмы). и сельскохозяйственные антибиотики не включены. Микробные пестициды — это органические биологические пестициды, которые воздействуют на растения посредством биохимических изменений. Они сделаны из бактерий и грибков, которые могут проникать через кутикулы насекомых и убивать вредителей, не нанося вреда растениям.
По своему составу и источнику его можно разделить на микробный пестицид, пестицид микробного метаболита, пестицид растительного происхождения и пестицид животного происхождения. По объектам контроля его можно разделить на инсектициды, фунгициды, гербициды, акарициды, родентициды, регуляторы роста растений и т. д. Фунгициды, например, работают, убивая патогенные микроорганизмы. Примеры биологических фунгицидов включают Trichoderma spp., который использовался для борьбы с болезнью белых корней у каучуковых растений, и фузариозным увяданием, которое вызывает гниение корней у растений чили.
РНК-интерференция (РНКи) — это новый генетический механизм, используемый в биопестицидах для нацеливания на экспрессию генов у насекомых. Его открытие в 1990 году сделало его потенциально эффективным средством борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и популяциями насекомых. Механизм зависит от последовательности, очень видоспецифичен и включает двухцепочечную РНК. Инсектицидная РНКи использует последовательности ДНК двух видов насекомых, один из которых полезен для вредителя. Этот подход выгоден тем, что он может давать летальные фенотипы с низкими концентрациями dsRNA. Наночастицы также можно использовать для доставки молекул дцРНК к целевому растению. Было показано, что трансгенные растения, которые экспрессируют дцРНК, содержащие шпильки, подавляют гены насекомых. Эти трансгенные растения включают табак (Nicotiana tabum) и тале-крес (Arabidopsis thaliana).
Преимущества биопестицидов
Биопестициды имеют ряд преимуществ перед традиционными химикатами. Они менее токсичны и очень экологичны, поскольку не токсичны для нецелевых организмов и не оказывают остаточного воздействия на нецелевые организмы. Эти пестициды полезны для борьбы с широким кругом вредителей, включая насекомых и патогены растений.
Менее токсичен и очень безопасен для окружающей среды
Биологические пестициды в основном используются некоторыми особыми микроорганизмами или микробными метаболитами, которые обладают инсектицидными, профилактическими и стимулирующими рост болезнями функциями для борьбы с вредителями. Полностью присутствующие и происходящие из природных экосистем, они легко разлагаются солнечным светом, растениями или различными почвенными микроорганизмами. Поэтому их можно считать безопасными и не загрязняющими естественную экологическую среду.
Борьба с распространением вредителей
Микробные биопестициды содержат микроорганизмы, обладающие высокой избирательностью в отношении вредителей. Некоторые биопестициды (энтомопатогенные грибы, вирусы насекомых, микроспоридии насекомых, энтомопатогенные нематоды и др.) обладают способностью к горизонтальной или вертикальной трансяйцевой передаче в группах вредителей и обладают способностью к колонизации, распространению и эпидемическому развитию при определенных условиях в полевых условиях. Он может не только контролировать нынешних вредителей, но и подавлять популяцию вредителей следующего поколения или в следующем году.
Широкий выбор источников
Биопестициды обычно получают из природных возобновляемых ресурсов (таких как кукуруза, бобовые лепешки, рыбная мука, пшеничные отруби или некоторые растения и т. д.). Широкий выбор источников, низкая стоимость. Поэтому производство биологических пестицидов не будет конкурировать с химическими синтетическими пестицидами за невозобновляемые ресурсы (такие как нефть, уголь, природный газ и т. д.), более экологично.
