Что объединяет пестициды и фитонциды и в чем их принципиальное различие

10.2. ФИТОНЦИДЫ И БОТАНИЧЕСКИЕ ПЕСТИЦИДЫ

Фитонциды — продуцируемые растениями летучие вещества, обладающие бактерицидными, фунгицидными, инсектицидными свойствами и являющиеся одним из факторов иммунитета растений. Они были открыты в 20-е годы XX в. российским ученым Б. П. Токиным. Продукция фитонцидов в большей или меньшей степени свойственна всем растениям. Доказано, что фитонцидная активность повышает устойчивость растений к возбудителям заболеваний. Однако различные виды микроорганизмов неодинаково реагируют на один и тот же фитонцид.

С точки зрения биологической защиты растений можно говорить о двух вариантах применения фитонцидных свойств растений для подавления фитопатогенных микроорганизмов:

• совместный посев растений;

• использование экстрактов высших растений.

Примерами первого варианта служат совместный посев черемши с кукурузой для борьбы с пузырчатой головней (правда, этот способ наиболее пригоден для небольших участков); высадка ноготков (календулы) среди других культур для зашиты от вирусных болезней; лука-батуна — в междурядья для снижения пораженнос-ти земляники серой гнилью; конопли — для защиты картофеля от фитофтороза.

Примеров второго способа — использования настоев, отваров и экстрактов высших растений в качестве средств защиты от вредных организмов — можно привести много. Например, сильными бактерицидными и фунгицидными свойствами обладает водный экстракт мхов из рода Sphagnum, который подавляет возбудителей корневых фузариозных гнилей, фитофтороза, мучнистой росы. Настой травы бархатцев используют для дезинфекции луковиц гладиолусов от возбудителей грибных заболеваний. Настой осота полевого издавна используют для борьбы с мучнистой росой яблони, смородины, крыжовника. В целях защиты от белой и серой гнилей корнеплоды моркови при закладке на хранение пересыпают луковой шелухой. Аналогичным образом используют чеснок при хранении картофеля.

В настоящее время возрос интерес к выделению из растений новых веществ и оценке их как экологически безопасных пестицидов, называемых также экопестицидами, или ботаническими пестицидами. Так, из луковиц чеснока выделено вещество аджоен, которое подавляет развитие таких патогенов, как Altemaria solani (Ell. et Mart) Neerg, Fusarium oxysporum Schl. и F. lini Bolley.

На основе тритерпеновых кислот, содержащихся в хвое пихты сибирской, новосибирскими учеными разработаны препараты силк, ВЭ* и новосил, ВЭ*. Препараты обладают ростостимулирующим действием и повышают устойчивость растений к болезням. По данным ряда авторов, в сибирском регионе обработка семян овощных, зерновых и других культур с последующим опрыскиванием растений этими препаратами приводила к резкому снижению поражаемости растений болезнями. Например, применение силка на томатах в 10 раз снижает поражение растений грибными болезнями.

На основе экстракта хвои ели европейской разработан препарат комплексный, а на основе продуктов переработки древесины хвойных пород — хвойный (Буров, 2002). Во ВНИИ биологической защиты растений на основе терпеновых веществ, выделенных из кориандра, разработан препарат биостат. Он обладает высокой акарицидной и инсектицидной активностью против тлей, щитовок, ложнощитовок, трипсов, тетраниховых клещей и некоторых других вредных членистоногих. Биостат проявляет также бактерицидное и фунгицидное действие. Из биологических средств защиты растений он совместим с энтомофагами, энтомопатогенными нематодами и вирусами, а также с феромонами и регуляторами роста растений, несовместим с бактериальными и грибными препаратами.

Многие биологически активные вещества, зарегистрированные как регуляторы роста и развития растений, одновременно защищают их от вредных организмов.

Источник

Что объединяет пестициды и фитонциды и в чем их принципиальное различие

В связи с тем что Министерство здравоохранения запретило использование в растениеводстве антибиотиков, применяемых в медицинской практике, использование указанных выше антибиотиков для защиты растений от болезней в нашей стране было прекращено. В других странах для этих целей также применяют только антибиотики немедицинского назначения. Так, в Японии с 1961г. выпускают актиномицетный антибиотик бластицидин-S (продуценты — Streptomyces griseochromogenus и S. morookaensis), который применяют против пирикуляриоза риса. С 1965 г. используют антибиотик касугамицин-касумин (S. kasugaensis). Его ежегодное производство составляет 20 тыс. т. Он применяется для защиты фасоли, перца, баклажана, сахарной свеклы, яблони, груши от восьми видов фитопатогенных грибов. Касугамицин проникает в ткани растений и оказывает как защитное, так и лечебное действие, ингибируя прорастание спор патогенов. В последние годы японские фирмы выпускают касугамицин в смеси с химическими пестицидами. Это связано с появлением антибиотикоустойчивых штаммов патогенов (Петрухина, 1985).

Преимущества антибиотиков перед синтетическими фунгицидами помимо эффективности в малых дозах состоят в их более высокой экологической безопасности, т. е. в минимальном воздействии на полезную микрофлору, низкой токсичности для человека и теплокровных животных, отсутствии накопления в растениях и окружающей среде. К недостаткам антибиотиков относятся наблюдающаяся в ряде случаев адаптация к ним патогенных микроорганизмов, а иногда и аллергенность (Шмыгля, Петриченко, 1993).

Первый отечественный биопрепарат трихотецин на основе антибиотика, продуцируемого грибом Trichotecium roseum Link., разработан в 70-е годы XX в. во ВНИИбакпрепарат. Смачивающийся порошок содержал 10 % антибиотика. В 1975 г. он был рекомендован против мучнистой росы на огурце в защищенном грунте в концентрации 0,04. 0,2% при норме расхода 2 кг/га. Обработки проводили многократно, начиная с появления первых симптомов заболевания. Трихотецин, как и некоторые другие антибиотики, может оказывать фитотоксическое действие, особенно на молодые растения.

Из отечественных антибиотиков для защиты растений наиболее известен фитобактериомицин (ФБМ). Этот антибиотик, продуцируемый штаммом 696 Streptomyces lavendulae, относится к стреп-тотрициновому ряду. В чистом виде антибиотик — аморфный порошок кремового цвета, хорошо растворимый в воде. ФБМ способен проникать в ткани растений и перемещаться по ним. Антибиотическая активность обработанных растительных тканей сохраняется длительное время (от 9 до 38 дней).

На основе ФБМ в настоящее время производят биопрепарат фитолавин-300, СХП* (300 тыс. ед. активности в 1 г) (ООО НБЦ «Фармбиомед»), Он разрешен к применению на томатах защищенного грунта против бактериальных болезней (бактериального рака и некроза сердцевины стебля) для предпосевного замачивания семян в 0,2%-ном растворе на 2 ч и опрыскивания рассады, начиная с фазы 1. 3 настоящих листьев, 0,2%-ным раствором с интервалом 15 дней (норма расхода 0,2. 0,4 кг/га).

Фитолавин-300 применяется также на капусте против бактериозов и черной ножки для протравливания семян (5 г/кг), опрыскивания рассады 0,2%-ным раствором в фазе 2. 3 настоящих листьев, обработки корней рассады в болтушке из глины и коровяка с добавлением 0,3. 0,4%-ного рабочего раствора (1,2. 1,6 кг/га). На семенных посадках фитолавин-300 применяют против сосудистого и слизистого бактериозов путем предпосадочной обработки кочерыг в болтушке из расчета 25 г на 1000 кочерыг.

Следует отметить, что некоторые микробиологические средства защиты растений (бактофит, псевдомонадные препараты) имеют в своем составе антибиотики.

10.2. ФИТОНЦИДЫ И БОТАНИЧЕСКИЕ ПЕСТИЦИДЫ

Фитонциды — продуцируемые растениями летучие вещества, обладающие бактерицидными, фунгицидными, инсектицидными свойствами и являющиеся одним из факторов иммунитета растений. Они были открыты в 20-е годы XX в. российским ученым Б. П. Токиным. Продукция фитонцидов в большей или меньшей степени свойственна всем растениям. Доказано, что фитонцидная активность повышает устойчивость растений к возбудителям заболеваний. Однако различные виды микроорганизмов неодинаково реагируют на один и тот же фитонцид.

С точки зрения биологической защиты растений можно говорить о двух вариантах применения фитонцидных свойств растений для подавления фитопатогенных микроорганизмов:

Источник

Классификация химических средств защиты растений

Поражение культурных растений различными болезнями и их поедание насекомыми-вредителями приводит к плохому плодородию. Как следствие, урожайность существенно снижается, а сельскохозяйственные предприятия терпят убытки. Чтобы предотвратить такую ситуацию, применяются химические средства защиты растений. Есть большое количество препаратов, предназначенных для тех или иных условий и направленных на то, чтобы снизить влияние на растения различных паразитов.

Многие начинающие работники аграрного сектора часто задаются вопросом о том, что это за препараты: гербициды, пестициды, фунгициды, инсектициды, и какое между ними различие. Дело в том, что пестициды – это общее название всех препаратов, используемых для защиты культурных растений от разных паразитов, насекомых, сорняков. Поэтому различий между пестицидами и гербицидами как таковых и нет – это разные названия препаратов, используемых для защиты сельскохозяйственных, садовых, огородных растений.

Между собой химические средства защиты растений классифицируются за следующими категориями:

Классификация средств защиты растений от вредителей проводится и по составу используемых препаратов. Они могут состоять из:

Фунгициды

Пестициды фунгициды в отличие от других химических средств способствуют полному или частичному подавлению развития грибковых болезней сельскохозяйственных, садовых и овощных культур.

В свою очередь, как и пестициды с гербицидами, фунгициды делятся на несколько типов:

Также выпускается много препаратов, которые включают и фунгициды, и инсектициды. Они не только защищают семена от грибковых болезней, но и обеспечивают эффективную защиту всходов от многих почвенных насекомых-вредителей.

Инсектициды

К инсектицидам относятся препараты химического происхождения, действие которых направлено на то, чтобы уничтожить взрослые особи насекомых вредителей, их личинки и яйца. Некоторые препараты также могут воздействовать и на нематоды, а также на растительные клещи. Инсектициды применяют для защиты от насекомых сельскохозяйственных культур, овощных, садовых и огородных культур. По способу попадания ядовитого вещества в организм насекомого препараты делятся на несколько видов:

При использовании системных инсектицидов, отравляющие вещества проникают, накапливаются и перемещаются по тканям растений, что увеличивает период их токсичности для вредителей. Поедая растения, они получают смертельную дозу яда и вскоре гибнут.

Большинство инсектицидов являются опасными не только для насекомых-паразитов, но и для людей. Поэтому, обработка инсектицидами и фунгицидами должна выполняться строго с соблюдением правил безопасности и использованием средств личной защиты.

Гербициды

Эти препараты используются для того, чтобы на полях избавиться от нежелательной растительности. Применение гербицидов позволяет уничтожать сорняки, которые мешают нормально развиваться культурным растениям. С помощью этих препаратов выполняется своего рода «химическая прополка», которой часто пользуются в борьбе с многолетними сорняками. Использование системных гербицидов обеспечивает распространение ядовитого вещества по всей его структуре: корни, стебли, листья. Это способствует быстрому высыханию и отмиранию сорняков.

В отличие от пестицидов сплошного воздействия, гербициды избирательного действия уничтожают только сорняки, не повреждая выращиваемые культуры. В основном, препараты сплошного действия применяются на целине, когда культурные растения еще не выращивались и нужно очистить почву от всей растительности.

Факторы, влияющие на качество опрыскивания

Высокую эффективность обработки полей химическими средствами защиты растений от вредителей демонстрирует их опрыскивание с применением соответствующей спецтехники. Максимальная эффективность обработки достигается при соблюдении следующих факторов:

Важную роль играет и технологическая сторона обработки растений препаратами:

Одним из ключевых факторов, которые влияют на процесс опрыскивания, является способность рабочего раствора к проникновению в стеблестой. Например, злаковые культуры имеют длинное вертикально растущее стебло, их лучше обрабатывать крупными каплями, падающими вертикально вниз и имеющими хорошую проникающую способность. Для широколистных растений лучше подойдет обработка мелкодисперсным распылением. В зависимости от размера капель важно учитывать скорость ветра и турбулентность воздушных потоков – это может приводить к сносу капель в сторону. В таблице представлена зависимость времени оседания и величины сноса капель при ветровом потоке 1 м/сек.

Источник

Растительные антибиотики – фитонциды

В се знают, что лесной воздух очень полезен для здоровья, и одна из важнейших причин этого – наличие в нем фитонцидов, которые убивают или подавляют болезнетворные организмы и оказывают оздоровляющий эффект. Не стоит думать, что, выделяя фитонциды, растения заботятся о нашем самочувствии – они защищают прежде всего себя.

Открытие профессора Токина

Фитонциды – это вещества растительного происхождения, обладающие свойством убивать или тормозить рост микроорганизмов. Название «фитонцид» произошло от слияния греческого «phyton» («растение») и латинского «caedo» («убиваю»). Различают летучие и нелетучие фитонциды тканевых соков. Нелетучие фитонциды содержатся во всех растениях.

На основании многочисленных исследований, проведенных лабораторией профессора Б.П. Токина, было установлено время гибели простейших после бесконтактного воздействия фитонцидных деревьев:

Что влияет на активность

В природе явление фитонцидов универсально. Вместе с тем существуют различия в фитонцидной активности у разных видов. Причем фитонциды листьев деревьев отличаются по своему противомикробному действию от плодов и т. д.

Они все разные

Одни фитонциды губительно действуют на микробов, другие лишь тормозят их рост.

Фитонцидам одних растений свойственно влиять на различные классы микроорганизмов (бактерии, простейшие одноклеточные животные, микроскопические грибки и т. д.), другие же как бы избирательно подавляют лишь определенные виды микробов. Таким образом, фитонциды создают невосприимчивость, поддерживают природный иммунитет растений к различным видам заболеваний.

Фитонциды растений имеют разную химическую природу. Как правило, это комплекс соединений – гликозидов, терпеноидов, дубильных и прочих веществ, не относящихся к трем основным классам природных соединений – белкам, углеводам и жирам.

Летучие фракции почек черемухи содержат синильную кислоту, на листьях черемухи обнаружены цианосодержащие гликозиды.

В таких растениях, как лиственница, береза бородавчатая, вяз, липа мелколистная, клен остролистный, ясень обыкновенный, обнаружены фенольные соединения и органические кислоты. Конденсат из измельченных листьев березы, дуба и черемухи содержит органические кислоты и альдегиды, т. е. вещества, образующиеся при окислении спиртов, а в летучих веществах обнаружены хиноны, возникающие в результате окисления анилина.

В 70 % растений, обладающих фитонцидным действием, содержатся алкалоиды растительного происхождения — азоторганические вещества. К фитонцидам растений относят эфирные масла, красящие вещества (пигменты) и др.

Способные на многое

Всего существует около 500 видов деревьев, обладающих фитонцидными свойствами. Ученые подсчитали, что растения Земли ежегодно выделяют в атмосферу около 490 млн т фитонцидов.

Рекордсменами по выделению фитонцидов поистине являются хвойные растения. Так, 1 га можжевельника выделяет в сутки 30 кг летучих веществ; около 20 кг выделяют сосна и ель. Из южан фитонцидной активностью славятся кипарисы, туя западная, тисс ягодный. Благодаря способности растений выделять фитонциды воздух парков содержит в 200 раз меньше бактерий, чем воздух улиц.

Одни растения вырабатывают сильнолетучие фитонциды, другие — малолетучие.

Оказалось, что совсем не обязательно, чтобы растительные вещества, имеющие запах, выделяли летучие фитонциды. Продуцировать их могут и растения, не содержащие эфирных масел. Так, прекрасными фитонцидными свойствами обладают свежеизмельченные листья дуба.

В то же время некоторые эфиромасличные растения (т. е. выделяющие летучие эфирные масла) довольно слабо воздействуют на бактерии (например, фитонциды, выделяемые листьями герани, лишь через несколько часов убивают одноклеточные организмы). Одни растения теряют при умирании фитонцидные свойства, другие же могут сохранять их довольно долго. Предполагается, например, что способность древесины лиственницы сохраняться сотни и даже тысячи лет связана с ее фитонцидными свойствами.

Воздействие на человека

Летучие фитонциды способны проникать через легкие и кожу в организм человека. Они затормаживают развитие болезнетворных микроорганизмов, предохраняют от инфекционных заболеваний. Фитонциды нормализуют сердечный ритм и артериальное давление, участвуют в обмене веществ, снижают уровень сахара в крови, благоприятно воздействуют на процесс кровообращения в мозгу, состояние печени, бактерицидную активность кожи, а также на иммунную и нервную систему.

При вдыхании летучих фитонцидов хвойных деревьев повышается устойчивость эритроцитов к недостатку кислорода, почти в два раза увеличивают срок их жизни, положительно влияют на функцию всей кровеносной системы. Не случайно люди, живущие в лесных районах, гораздо меньше подвержены заболеваниям верхних дыхательных путей по сравнению с горожанами.

Летучие фитонциды влияют на физико-химический состава воздуха. Они способствуют повышению в воздухе концентрации отрицательных ионов и снижают количество положительных. Фитонциды ионизируют кислород воздуха, стимулируя тем самым его биологическую активность. Кроме того, они улучшают эффективность и экономичность энергетики клетки, способствуют оседанию пылевых частиц.

Лиственные

Сильный, несколько опьяняющий аромат цветков и листьев черемухи очищает воздух от микробов. Фитонцидными свойствами обладают ее листья, цветки, кора и свежие плоды. Черемуха выделяет наиболее сильные фитонциды, содержащие синильную кислоту. Простейшие погибают под воздействием ее фитонцидов через 5 мин., клещи – через 15 мин. Особенно много фитонцидов выделяют молодые листья весной и летом, осенью их выделяется значительно меньше.

Фитонциды черемухи обладают противомикробными и инсектицидными свойствами, они губительны для грибов. Ошейники из распаренных веток черемухи и отвар коры избавляют животных от вшей. Раньше в отваре веток крестьяне замачивали семена перед посевом для борьбы с вредителями растений. Описаны случаи легкого отравления цветками черемухи, когда букеты оставлялись на ночь в спальне или другом закрытом помещении. В экспериментах на животных установлено, что фитонциды черемухи (растертые листья под колпаком) угнетают их нервную систему, снижают уровень гемоглобина в крови.

Фитонциды дуба снижают давление у больных гипертонией

Опыт фитонцидотерапии листьями дуба показывает, что после нескольких сеансов значительно снижается давление у больных гипертонической болезнью во всех стадиях заболевания. А народный обычай ходить в баню с дубовым или березовым веником — это ведь тоже способ использования летучих фитонцидов, выделяемых листьями растений.

В противоположность летучим фитонцидам дуба, у сирени, тополя пирамидального, боярышника они, сужая кровеносные сосуды, повышают кровяное давление, стимулируют сердечно-сосудистую систему.

Научные исследования последних лет доказывают, что фитонциды березы и липы расширяют бронхи, стимулируют работу дыхательной системы. Фитонциды, выделяемые молодыми листочками березы, снимают перенапряжение центральной нервной системы. Прекрасными фитонцидными свойствами обладает и березовый сок. Фитонциды липы оказывают хорошее противопростудное и жаропонижающее действие, снимают головную боль.

Фитонциды березы снимают перенапряжение центральной нервной системы

Хвойные

Приятный аромат хвойного леса создают испаряющиеся через мелкие ранки и молодую хвою летучие фракции живицы — ароматические терпеновые соединения и эфирные масла. В жаркий день они испаряются интенсивнее. У некоторых людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями в хвойном лесу может ухудшаться самочувствие. Лицам с больным сердцем при этом трудно дышать, им душно. Но если ветрено и лес негустой, пребывание в нем очень полезно.

Фитонциды хвойных повышают устойчивость эритроцитов к недостатку кислорода

Фитонциды пихты, кедра сибирского и ели сибирской оказывают стимулирующее влияние на нервную, сердечно-сосудистую и другие системы, что в особенности проявляется во время физической нагрузки. Положительно влияют они и на динамику мозгового кровообращения, состояние печени, бактерицидную активность кожи и вообще системы иммунитета. Фитонциды пихты, кедра и ели оказывают противовоспалительное и противоаллергическое действие, стимулируют обменные процессы.

Доказано, что туя и пихта уменьшают количество микробов в воздухе, в том числе возбудителей дифтерии и коклюша. Так, учеными было доказано, что вдыхание летучих веществ пихты стимулирует некоторые формы естественного иммунитета. В косметологии фитонциды можжевельника служат для дезинфекции кожных покровов и заживления ранок, трещинок.

Прирученные фитонциды

Болезнетворным микробам труднее адаптироваться к действию фитонцидов высших растений, чем к антибиотикам, полученным из низших растений – микроскопических грибов. Это важный факт, свидетельствующий о перспективности использования фитонцидных препаратов для профилактики и лечения заболеваний.

Если у вас нет возможности часто выезжать в лес, на природу, то эфирные масла хвойных растений позволят вам насладиться целебными запахами, не выходя из дома. Они создадут благоприятный микроклимат, который позволит одновременно и лечиться, и отдыхать. Проведя курс ароматерапии, вы утолите свой «фитонцидный голод». Используя же отдельные части растений: хвою, почки, ветки, кору, шишки, можно и в домашних условиях проводить оздоравливающие процедуры. Из заготовленного сырья совсем несложно делать настои, настойки, отвары, чаи, мази, порошки, ингаляционные смеси и экстракты для целебных ванн.

______________________________________________

Источник