stringtranslate.com

Биопестицид

Биопестицид — это биологическое вещество или организм, который повреждает, убивает или отпугивает организмы, рассматриваемые как вредители. Биологическое вмешательство в борьбу с вредителями подразумевает хищнические, паразитические или химические отношения.

Они получены из организмов, включая растения , бактерии и другие микробы , грибы , нематоды и т . д. [1] [ нужна страница ] [2] Они являются компонентами программ комплексной борьбы с вредителями (IPM) и получили большое практическое внимание в качестве заменителей синтетических химических средств защиты растений (PPPs). [3]

Определения

На регулирующие позиции может влиять общественное восприятие, например:

Типы

Биопестициды обычно не имеют известной функции в фотосинтезе, росте или других основных аспектах физиологии растений. Многие химические соединения, вырабатываемые растениями, защищают их от вредителей ; они называются антифиданты . Эти материалы биоразлагаемы и возобновляемы, что может быть экономичным для практического использования. Органические системы земледелия принимают этот подход к борьбе с вредителями. [5]

Биопестициды можно классифицировать следующим образом:

РНК-интерференция

РНК-интерференция изучается для использования в распыляемых инсектицидах ( РНК-интерференция ) такими компаниями, как Syngenta и Bayer . Такие спреи не изменяют геном целевого растения. РНК может быть изменена для сохранения ее эффективности по мере того, как целевые виды эволюционируют, чтобы переносить оригинал. РНК — относительно хрупкая молекула, которая обычно разрушается в течение нескольких дней или недель после применения. Monsanto оценила затраты в размере порядка 5 долларов за акр. [11]

РНК-интерференция использовалась для борьбы с сорняками, устойчивыми к Roundup . РНК-интерференция может быть смешана с силиконовым поверхностно-активным веществом, которое позволяет молекулам РНК проникать в воздухообменные отверстия на поверхности растения. Это нарушало ген устойчивости достаточно долго, чтобы гербицид мог подействовать. Эта стратегия позволила бы продолжать использовать гербициды на основе глифосата . [11]

Их можно производить с достаточной точностью, чтобы воздействовать на определенные виды насекомых. Monsanto разрабатывает РНК-спрей для уничтожения колорадских жуков . Одна из проблем — заставить его оставаться на растении в течение недели, даже если идет дождь. Картофельный жук стал устойчивым к более чем 60 обычным инсектицидам. [11]

Monsanto лоббировала в Агентстве по охране окружающей среды США освобождение пестицидных продуктов RNAi от любых конкретных правил (кроме тех, которые применяются ко всем пестицидам) и освобождение от токсичности для грызунов, аллергенности и остаточного экологического тестирования. В 2014 году консультативная группа Агентства по охране окружающей среды обнаружила мало доказательств риска для людей от употребления РНК в пищу. [11]

Однако в 2012 году Австралийский фонд безопасной пищи заявил, что триггер РНК, разработанный для изменения содержания крахмала в пшенице, может вмешиваться в ген фермента печени человека. Сторонники возразили, что РНК, по-видимому, не выживает в слюне или желудочной кислоте человека. Национальный консультативный совет по медоносным пчелам США сообщил EPA, что использование РНК-интерференции подвергнет естественные системы «воплощению риска». Пчеловоды предупредили, что опылители могут пострадать от непреднамеренных эффектов, а геномы многих насекомых до сих пор не определены. Другие неоцененные риски включают экологические (учитывая необходимость постоянного присутствия гербицидов) и возможный дрейф РНК через границы видов. [11]

Monsanto инвестировала в несколько компаний за их экспертизу РНК, включая Beeologics (за РНК, которая убивает паразитического клеща, поражающего ульи, и за технологию производства) и Preceres (наночастичные липидоидные покрытия), а также лицензированную технологию от Alnylam и Tekmira . В 2012 году Syngenta приобрела Devgen, европейского партнера по РНК. Стартап Forest Innovations изучает РНКi как решение проблемы позеленения цитрусовых , из-за которой в 2014 году во Флориде упало 22 процента апельсинов. [11]

Микопестицид

Микопестициды включают грибы и компоненты клеток грибов. Были оценены такие пропагулы, как конидии, бластоспоры, хламидоспоры, ооспоры и зигоспоры, а также смеси гидролитических ферментов. Роль гидролитических ферментов, особенно хитиназ, в процессе уничтожения и возможное использование ингибиторов синтеза хитина являются основными областями исследований. [12]


Примеры

Bacillus thuringiensis — это бактерия, способная вызывать заболевания чешуекрылых , жесткокрылых и двукрылых . Токсин B. thuringiensis ( Bt-токсин ) был введен непосредственно в растения с помощью генной инженерии . Производители Bt-токсина утверждают, что он мало влияет на другие организмы и более экологичен , чем синтетические пестициды.

Другие средства борьбы с микробами включают продукты на основе:

Различные животные, грибковые и растительные организмы и экстракты использовались в качестве биопестицидов. Продукты в этой категории включают:

Приложения

Микробные агенты, эффективный контроль требует соответствующей формулировки [16] и применения . [17] [18]

Биопестициды зарекомендовали себя на различных культурах для использования против болезней растений. Например, биопестициды помогают контролировать заболевания ложной мучнистой росой . Их преимущества включают: интервал до сбора урожая 0 дней (см.: максимальный предел остатков ), успех при умеренном и сильном давлении болезней и возможность использования в качестве баковой смеси или в ротационной программе с другими фунгицидами. Поскольку некоторые рыночные исследования показывают, что до 20% мировых продаж фунгицидов направлены на заболевания ложной мучнистой росой, интеграция биофунгицидов в производство винограда имеет существенные преимущества за счет продления срока службы других фунгицидов, особенно тех, которые относятся к категории с пониженным риском. [ необходима цитата ]

Основная область роста биопестицидов — это обработка семян и внесение почвенных добавок . Фунгицидные и биофунгицидные обработки семян используются для борьбы с почвенными грибковыми патогенами, вызывающими гниение семян, выпревание, корневую гниль и увядание рассады. Их также можно использовать для борьбы с внутренними грибковыми патогенами, переносимыми семенами, а также грибковыми патогенами на поверхности семян. Многие биофунгицидные продукты демонстрируют способность стимулировать защиту растений-хозяев и другие физиологические процессы, которые могут сделать обработанные культуры более устойчивыми к стрессам. [ необходима цитата ]

Недостатки

Исследование рынка

Прогнозируется, что к 2031 году рынок сельскохозяйственных биологических препаратов достигнет 19,5 млрд долларов. [20]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Коппинг, Леонард Г. (2009). Руководство по агентам биологического контроля: Всемирный сборник. BCPC. ISBN 978-1-901396-17-1.
  2. ^ "Регулирование биопестицидов". Пестициды . Агентство по охране окружающей среды США. 2 ноября 2011 г. Архивировано из оригинала 6 сентября 2012 г. Получено 20 апреля 2012 г.
  3. ^ М. Каушал и Р. Прасад, ред. (2021). Микробная биотехнология в защите растений . Сингапур: Springer Nature. ISBN 978-981-16-0048-7.
  4. ^ "Поощрение инноваций в разработке биопестицидов" (PDF) (Новостное оповещение). Европейская комиссия DG ENV. 18 декабря 2008 г. Выпуск 134. Архивировано из оригинала (PDF) 15 мая 2012 г. Получено 20 апреля 2012 г.
  5. ^ ab Pal GK, Kumar B. "Противогрибковая активность некоторых экстрактов сорняков против грибов, вызывающих увядание, Fusarium oxysporum" (PDF) . Current Discovery . 2 (1): 62–67. Архивировано из оригинала (PDF) 16 декабря 2013 г.
  6. ^ ab Coombs, Amy (1 июня 2013 г.). "Борьба микробов с микробами" . The Scientist . Архивировано из оригинала 2013-01-07 . Получено 18 апреля 2013 г.
  7. ^ Malherbe, Stephanus (21 января 2017 г.). «Список 17 микробов и их влияние на почву, здоровье растений и функции биопестицидов». Explogrow . Лондон. Архивировано из оригинала 2016-02-19 . Получено 14 февраля 2021 г.
  8. ^ Фрэнсис Борджио Дж., Сахаярадж К. и Альпер Сусурлук И. (редакторы). Микробные инсектициды: принципы и применение, Nova Publishers, США. 492 стр. ISBN 978-1-61209-223-2 
  9. ^ Исман, Мюррей Б. (2006). «Ботанические инсектициды, отпугивающие средства и репелленты в современном сельском хозяйстве и все более регулируемом мире» (PDF) . Annual Review of Entomology . 51 : 45–66. doi :10.1146/annurev.ento.51.110104.151146. PMID  16332203. S2CID  32196104 – через Semantic Scholar.
  10. ^ Национальный информационный центр по пестицидам. Последнее обновление 21 ноября 2013 г. Защитные вещества, вносимые в растения (PIP) / Генетически модифицированные растения
  11. ^ abcdef "Благодаря BioDirect компания Monsanto надеется, что спреи на основе РНК когда-нибудь смогут обеспечить устойчивость к засухе и другие характеристики растений по требованию | MIT Technology Review" . Получено 31 августа 2015 г.
  12. ^ Дешпанде, М. В. (1999-01-01). «Производство микопестицидов путем ферментации: потенциал и проблемы». Критические обзоры по микробиологии . 25 (3): 229–243. doi :10.1080/10408419991299220. ISSN  1040-841X. PMID  10524330.
  13. ^ Benhamou, N.; Lafontaine, PJ; Nicole, M. (декабрь 2012 г.). «Индукция системной устойчивости к фузариозной корневой гнили у растений томата обработкой семян хитозаном» (PDF) . Фитопатология . 84 (12). Американское фитопатологическое общество : 1432–44. doi :10.1094/Phyto-84-1432. ISSN  0031-949X. OCLC  796025684 . Получено 8 февраля 2014 г. .Значок открытого доступа
  14. ^ "Canola Oil Insectide" (PDF) . 18 ноября 2012 г. . Получено 19 ноября 2020 г. .
  15. ^ "База данных пестицидов ЕС - Европейская комиссия". ec.europa.eu . Получено 19.11.2020 .
  16. ^ Берджес, HD (ред.) 1998 Формулирование микробных биопестицидов, полезных микроорганизмов, нематод и обработки семян . Издательство Kluwer Academic, Дордрехт, 412 стр.
  17. ^ Мэтьюз GA, Бейтман RP, Миллер PCH (2014) Методы применения пестицидов (4-е издание), Глава 16. Wiley, Великобритания.
  18. ^ L Lacey & H Kaya (ред.) (2007) Полевое руководство по методам в патологии беспозвоночных, 2-е издание. Kluwer Academic, Дордрехт, Нидерланды.
  19. ^ Томе, Хадсон Ванер В.; Барбоза, Вагнер Ф.; Мартинс, Густаво Ф.; Гуэдес, Рауль Нарцисо К. (2015-04-01). «Спинозад у местной безжалой пчелы Melipona quadrifasciata: прискорбная нецелевая токсичность биоинсектицида». Chemosphere . 124 : 103–109. Bibcode :2015Chmsp.124..103T. doi :10.1016/j.chemosphere.2014.11.038. PMID  25496737.
  20. ^ Дент, д-р Майкл (2020). Биостимуляторы и биопестициды 2021-2031: технологии, рынки и прогнозы. IDTechEx. ISBN 9781913899066.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Биопестициды» .