Защита растений с применением микробиологических препаратов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Учебная практика проходила в «ВИЗР-Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений» г.Пушкин с 26.04.18 г. по 29.04.18 г.

Целями прохождениями данной учебной практики являлось:

- закрепление и углубление теоретической подготовки;

- формирование целостной системы знаний о многообразии, важнейших свойствах микроорганизмов, их значении в природных процессах, биотехнологическом производстве;

Задачами учебной практики по микробиологическим основам биотехнологии являлись:

- ознакомление с техникой проведения подготовительных этапов работы (мытье и стерилизация посуды, приготовление питательных сред, растворов и реактивов и др.) при постановке микробиологических экспериментов,

- ознакомление с требованиями, предъявляемыми к результатам микробиологического эксперимента (повторность, достоверность, воспроизводимость, постановка контролей и др.);

- изучение действия химических, физических и биологических факторов на жизнедеятельность микроорганизмов и их практическое использование в традиционных биотехнологических процессах;

- изучение взаимоотношения микроорганизмов с микро- и макроорганизмами;

- научное обоснование выбора объекта исследования и методических подходов работы с ним;

- ознакомление с современными методическими приемами работы с микроорганизмами.

1. История развития института

Институт основан в 1929 году по инициативе академика Н.И.Вавилова. История развития и становления ВИЗР связана с именами выдающихся ученых в различных областях биологических и сельскохозяйственных наук. Это - академик Е.Н. Павловский, профессора А.А. Ячевский, В.П. Поспелов, В.Н. Щеголев, Н.А. Наумов, Г.Я. Бей-Биенко и др.

В настоящее время ВИЗР является ведущим центром сельскохозяйственной науки России, головным научным учреждением по защите растений.

Цель создания института и его основная миссия на современном этапе - укрепление продовольственной безопасности России путем создания и внедрения систем интегрированной защиты растений. Задача защиты растений - борьба с их болезнями и вредителями, с сорной растительностью, т. е. создание для возделываемых культур благоприятных условий роста, развития и повышения урожайности.

Ключевые элементы интегрированной защиты - фитосанитарный мониторинг, устойчивые сорта, биорациональные пестициды, биопрепараты и естественные механизмы регуляции численности вредных организмов.

2. Структура института

1) директор института;

2) заместитель директора по научной работе;

3) в состав ВИЗР- Всероссийского научно исследовательского института защиты растений входят следующие научные подразделения:

1.Лаборатория Микологии и фитопатологии

Лаборатория микологии и фитопатологии Всероссийского научно-исследовательского института защиты растений (ВИЗР) была основана в 1907 году членом-корреспондентом АН СССР профессором Артуром Артуровичем Ячевским. Профессор внес неоценимый вклад для микофлористические исследования, анализа новых болезней растений. Большое внимание уделялось систематике грибов, их специализации, циклам развития и комплексному изучению изменчивости с применением методов генетики и фенетики.

Лаборатория оснащена современным оборудованием:

2.Лаборатория Микробиологической защиты растений.

Эта лаборатория была создана для разработки препаратов, для защиты растений сельскохозяйственных культур препаратами, изготовленными на основе полезных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности.

Ферментёр -- аппарат для глубинного выращивания (культивирования) микроорганизмов в питательной среде в условиях стерильности, интенсивного перемешивания

3.Центр биологической регламентации использования пестицидов .

Подразделение было образовано в 1977 году. Создание его связано с необходимостью формирования эффективного и безопасного ассортимента средств защиты растений в стране. Данное направление остается ведущим в исследованиях Центра и в настоящее время. Благодаря объединению в одной структуре ряда подразделений, в том числе географической сети токсикологических лабораторий, создано научное объединение, проводящее и координирующее научно-исследовательские работы по регламентации применения пестицидов в стране. В этой области исследований ВИЗР является головной научной организацией в Российской Федерации.

4.Лаборатория Биологической защиты растений.

Лаборатория была создана для борьбы с вредителями растений, на основе использования различных организмов-энтомофагов (от греческих слов «энтома» -- «насекомые» и «фагос» -- «пожиратель»).

5.Лаборатория Сельскохозяйственной энтомологии.

Лаборатория сельскохозяйственной энтомологии создана в марте 2014 г. путём объединения трех коллективов института: лаборатории энтомологии и иммунитета растений к вредителям (руководитель проф. Н.А.Вилкова), лаборатории регуляторов роста, развития и поведения насекомых (руководитель И.В. Шамшев) и группы популяционной биологии опасных вредителей лаборатории фитосанитарной диагностики и прогнозов, руководитель которой (проф. А.Н.Фролов) и возглавил вновь созданную лабораторию. Проблема повышения эффективности борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур была всегда в центре внимания прогнозистов ВИЗР. Важный результат многолетней работы лаборатории - установление феномена и механизма развития резистентности к ювеноидам в природных популяциях насекомых после долгосрочного применения одного и того же препарата и в одном и том же агроценозе (Буров, Сазонов,1997).

Необходимостью иметь в ассортименте БАВ препараты с разными механизмами действия и разными спектрами селективности объясняется сохраняющийся интерес к другим группам регуляторов роста насекомых - антиювенильным препаратам (прекоценам) из группы хроменов, нестероидным агонистам личиночного гормона экдизона, выделяемым из растений препаратам типа азадирахтина и к ингибиторам синтеза хитина. Результаты многолетней работы института по созданию и использованию регуляторов роста и поведения насекомых позволили обогатить ассортимент химических средств борьбы с вредными насекомыми новым классом экологически безопасных препаратов и наметить дальнейшие пути его совершенствования.

Один из самых распространенных вредителей.

6.Лаборатория Фитотоксикологии и биотехнологии.

Изучение биологически активных вторичных метаболитов грибов, разработка биорациональных пестицидов и биогербицидов на основе микромицетов.

Образцы микромицетов

7.Лаборатория Иммунитета растений к болезням.

Была создана для изучения иммунитета культурных растений к болезням и вредителям.

Одна из самых распространенных болезней фитофтороз.

8.Лаборатория Фитосанитарной диагностики и прогнозов.

Создана для определение видового состава, развития, распространения и активности вредных организмов, их патогенов и энтомофагов в конкретный отрезок времени или в данном месте.

Проросший ячмень

9.Лаборатория Интегрированной защиты растений.

Лаборатория интегрированной защиты растений образована в апреле 2014 года путем объединения трех лабораторий института: лаборатории агробиоценологии, лаборатории механизации и лаборатории экономики. Объединенная лаборатория является преемницей научных достижений старейших коллективов института, по разработке фундаментальных основ в области агробиоценологических исследований, экономики и механизации технологических процессов защиты растений в системах устойчивого землепользования. В составе лаборатории функционируют три научно-исследовательских сектора: сектор « Механизации» - руководитель, к.т.н. Лысов А.К., сектор «Агробиоценологии»- руководитель д.б.н. Шпанев А.М., сектор «Экономики»- руководитель к.с/х.н. Гончаров Н.Р

10.Лаборатория Агроэкотоксикологии.

Лаборатория агроэкотоксикологии создана в апреле 2014 г. на основе объединения двух коллективов - экотоксикологии (зав. док.сх. наук, профессор, заслуженный работник с.х. РФ Г.И. Сухорученко) и математического моделирования и электронизации (зав. доктор биологических наук, кандидат физико-математических наук Н.Н. Семенова). Лаборатория является преемницей старейших коллективов ВИЗР, работающих в области химического метода защиты растений от вредителей с 1929 по 1998 гг. В составе лаборатории функционирует два сектора: энтомотоксикологии и математического моделирования и электронизации.

Просвечивающийся электронный микроскоп.

11.Аспирантура.

В соответствии с Федеральным законом от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации" аспирантура является третьим уровнем высшего образования для подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации с целью сдачи кандидатских экзаменов, проведения научных исследований, защиты квалификационной работы. Цель программы - подготовка к защите диссертации на соискание ученой степени кандидата наук и обеспечение выпускнику требуемых профессиональных компетенций. Обучение в аспирантуре осуществляется по очной форме. Институт готовит кадры высшей квалификации по следующим профилям (научным специальностям) направлений подготовки высшего образования:

06.06.01 - Биологические науки: 03.02.05 "Энтомология"; 03.02.12 Микология" 35.06.01 - Сельское хозяйство: 06.01.07 - "Защита растений"

12.Библиотека.

ВИЗР имеет одну из крупнейших в стране библиотек по защите растений и сельскохозяйственной микробиологии.

Библиотека располагает большим справочно-информационным материалом по вопросам защиты растений, общей биологии и сельскохозяйственной микробиологии. Фонд библиотеки насчитывает около 410 тысяч книг и брошюр, трудов научных учреждений и журналов, научных отчетов, авторефератов и диссертаций, значительная часть которых опубликована на иностранных языках..

Библиотека имеет не только алфавитные каталоги русской и иностранной литературы, а так же каталоги периодики - русской и иностранной, авторефератов, диссертаций, каталог отчетов. Комплексно-системный каталог раскрывает содержание фондов, позволяя найти не только нужную книгу или брошюру, но и отдельную статью из журналов и сборников. В распоряжении читателей большой читальный зал, в котором постоянно организуются выставки научной литературы.Ведется широкий книгообмен со многими библиотеками научных учреждений России (45 партнеров) и зарубежных стран (20 стран - 50 партнеров.)

13.Опытное поле.

14.Инсектарий.

3. Основные направления и задачи исследований

-прогрессивные методы фитосанитарного мониторинга вредных организмов на территории РФ

-разработка методов экспресс диагностики возбудителей болезней и вредителей на основе ДНК-технологий;

-создание цифровых технологий наземного и дистанционного зондирования агроэкосистем;

-прогноз появления и распространения особо опасных и инвазионных вредных организмов на территории РФ;

-разработка технологий мониторинга в реальном времени, в том числе создание региональных on-line систем поддержки принятия решений для сельхозпроизводителей;

-Снижение негативного влияния пестицидов на окружающую среду

-формирование ассортимента средств защиты растений путем отбора биорациональных препаратов с минимальной токсической нагрузкой на агроценозы;

-создание экологически малоопасных химических средств защиты растений и эффективных препаративных композиций с использованием нанотехнологий;

-выявление и преодоление резистентности к пестицидам в популяциях вредителей, возбудителей болезней и сорных растений;

-использование систем распознавания образов и GPS-навигации для внесения пестицидов в системах точного земледелия с учетом гетерогенности распространения сорной растительности, вредителей и болезней.

-Экологически безопасные технологии биологической защиты растений

-освоение природных ресурсов энтомофагов, энтомопатогенов и микробов-анатагонистов на основе анализа их видового состава, межвидовых взаимодействий и адаптивных стратегий; формирование и сохранение Государственных коллекций организмов - продуцентов биологических средств защиты растений;

-разработка новых биологических средств защиты растений на основе энтомофагов, энтомопатогенов, микробов-антагонистов и растительных метаболитов;

-создание систем биологической защиты растений для тепличного растениеводства, в регионах с повышенным уровнем техногенного загрязнения, курортных и водоохранных зонах, а также для производства детского и диетического питания.

-Иммунитет растений к вредным организмам и абиотическим факторам

-выявление экофизиологических и молекулярно-генетических механизмов взаимодействия растений с возбудителями болезней и вредителями;

-освоение генетических ресурсов растений для создания устойчивых сортов; молекулярное картирование генов устойчивости с/х культур;

-технологии защиты новых сортов с/х культур, полученных методами генной инжинерии.

1.Лаборатория Микологии и фитопатологии.

Биоразнообразие микромицетов: Молекулярная филогения, систематика и эволюция.

Микогеография и фитосанитарный мониторинг: Определение видового состава микобиоты разных регионов РФ; Уточнение ареалов хозяйственно важных видов; Мониторинг ряда опасных видов и их микотоксинов; Диагностика болезней растений.

Экология фитопатогенных грибов: Взаимоотношения в системе растение-патоген; Закономерности формирования сообществ микроорганизмов с участием грибов.

Методы анализа биоразнообразия грибов и фитосанитарного мониторинга: Руководства по диагностике болезней растений и определители грибов; Молекулярные методы идентификации отдельных видов фитопатогенных и токсигенных грибов; Молекулярные методы для анализа состава сообществ микроорганизмов; Методы идентификации генов вирулентности грибов и генов устойчивости растений с помощью молекулярных маркёров.

Поддержание и пополнение микологических коллекций: Микологический гербарий LEP; Коллекция чистых культур грибов VIZR (WDCM 760).

2.Лаборатория Микробиологической защиты растений.

Биоразнообразие энтомопатогенов: молекулярная филогения, систематика и эволюция

Взаимоотношения в системе «паразит-хозяин» на молекулярном, клеточном и организменном уровнях

Факторы вирулентности энтомопатогенов и пути их использования для создания принципиально новых микробиологических препаратов

Разработка и внедрение технологий производства, хранения и применения патогенов и антагонистов в защите растений

Генетический полиморфизм и мультилокусноегенотипирование как основа современной диагностики и идентификации патогенов насекомых

Поддержание и пополнение коллекции микроорганизмов - продуцентов микробиологических препаратов

Биологические основы многоступенчатой биоконверсии отходов

Разработка технологий получения полифункциональных препаратов различного спектра действия.

3.Лаборатория Биологической защиты растений.

Оценка биоразнообразия хищных и паразитических насекомых, поиск и описание новых видов, разработка определительных таблиц, в том числе компьютерных ключей, картирование видовых ареалов, зоогеографическое районирование Кавказа, Средней Азии, Сибири, Дальнего Востока и юго-восточной Азии. Объекты исследований - жуки-жужелицы (Coleoptera:Carabidae), галлицы (Diptera, Ceccidomyiidae), наездники афидииды и трихограмматиды (Hymenoptera: Aphidiidae, Trichogrammatidae)

изучение жизненных форм и коадаптивных видовых комплексов жужелиц (Coleoptera:Carabidae) с использованием компьютерных баз данных и геометрической морфометрии, изучение конкурентных отношений между видами, разделение экологических ниш;

отбор перспективных видов энтомофагов на основе оценки их адаптационного потенциала и репродуктивных стратегий. Объекты исследований - божьи коровки (Coleoptera:Coccinellidae); клопы-слепняки, антокориды и щитники (Heteroptera: Miridae, Anthocoridae, Pentatomidae); наездники-афидииды (Hymenoptera: Aphidiidae); златоглазки (Neuroptera: Chrysopidae); фитосеидные клещи (Parasitiformes: Phytoseidae);

формирование и сохранение лабораторных популяций энтомофагов в составе

Государственной коллекций организмов - продуцентов биологических средств защиты растений (40 видов энтомофагов, представленных лабораторными популяциями разного географического происхождения, всего 57 культур);

селективно-генетическое улучшение энтомофагов с целью адаптации к новым технологиям растениеводства;

акклиматизация энтомофагов;

создание технологий массового производства и применения энтомофагов совместно с другими средствами защиты;

изучение места и роли энтомофагов в биоценотическом процессе в агроэкосистемах; разработка способов охраны и воспроизводства полезной энтомофауны в агроландшафтах.

4.Лаборатория Сельскохозяйственной энтомологии.

Биология, экология, поведение, физиология, генетика опасных и особо опасных вредных членистоногих

Области распространения, зоны вредоносности опасных и особо опасных вредителей, мониторинг их численности и популяционной структуры

Поддержание и пополнение энтомологических коллекций.

Взаимоотношения в двучленной («растение - вредитель») и трехчленной системе тритрофа: «растение-вредитель-энтомофаг/энтомопатоген»

Иммунологические механизмы, ответственные за снижение вредоносности и биотического потенциала насекомых-фитофагов, и их маркеры

Изучение селекционного, коллекционного материала, районированных и перспективных сортов с целью выявления источников с групповой и комплексной устойчивостью; создание моделей сортов с групповой и комплексной устойчивостью

Биологические активные соединения и их применение для управления поведением насекомых

5.Лаборатория Фитотоксикологии и биотехнологии.

Создание научной базы для разработки биорациональных пестицидов - биопестицидов токсинного типа, индукторов иммунитета, биохимических пестицидов, синтетических и полусинтетических аналогов природных соединений

6.Лаборатория Иммунитета растений к болезням Механизмы изменчивости популяций фитопатогенных грибов.

Генетическое разнообразие устойчивости зерновых культур и картофеля к болезням

Генетика взаимоотношений в системе паразит-хозяин

Картирование генов устойчивости ячменя к гемибиотрофным патогенам

Биотехнология создания исходного материала для селекции ячменя на устойчивость к болезням

Устойчивость картофеля к карантинным болезням

Диагностика болезней зерновых культур

7.Лаборатория Фитосанитарной диагностики и прогнозовМеханизмы изменчивости популяций фитопатогенных грибов

Генетическое разнообразие устойчивости зерновых культур и картофеля к болезням

Генетика взаимоотношений в системе паразит-хозяин

Картирование генов устойчивости ячменя к гемибиотрофным патогенам

Биотехнология создания исходного материала для селекции ячменя на устойчивость к болезням

Устойчивость картофеля к карантинным болезням

Диагностика болезней зерновых культур

8.Лаборатория Интегрированной защиты растений.

Разработка современных экологически малоопасных технологий применения средств защиты растений с помощью наземной и авиационной техники ;протравливание посевного и посадочного материала, внесение гранулированных пестицидов, аэрозольная технология, опрыскивание с электрозарядкой капель;

разработка макетных и опытных образцов новой техники и рабочих органов для внесения средств защиты растений;

оценка новых технологий и способов применения пестицидов в системах интегрированной защиты растений

разработка методов испытаний машин, стандартов и методических указаний по оценке качественных показателей внесения средств защиты растений;

методическое руководство государственными испытаниями новых технологий и способов применения средств защиты растений;

испытания и аттестация средств механизации по защите растений;

разработка системы машин и адаптеров машинных технологий для зональных систем интегрированной защиты растений.

разработка методов дистанционного съема информации о гетерогенности распределения вредных объектов на участках поля и технологий дискретного внесения средств защиты растений в системах точного земледелия

9.Лаборатория Агроэкотоксикологии.

Скрининг новых веществ и природных токсинов на инсектицидную и акарицидную активность, как основы для разработки препаратов, отвечающих требованиям современных систем управления популяциями вредных видов в агробиоценозах основных сельскохозяйственных культур

Участие в совершенствовании ассортимента средств борьбы с вредными членистоногими на различных сельскохозяйственных культурах с учетом современных требований их экологически малой опасности

Изучение действия инсектицидов и акарицидов новых химических классов на агробиоценозы (влияние на энтомофагов и почвеннуюмикробиоту, развитие резистентности в популяциях вредных видов, исследование динамики в растениях и почве и др.)

Разработка экологически малоопасных, ресурсосберегающих технологий применения инсектицидов и акарицидов новых химических классов на различных сельскохозяйственных культурах

Совершенствование методов экотоксикологического мониторинга и стратегий, предупреждающих негативное воздействие пестицидов на агроэкосистемы., в том числе и разработка математических моделей поведения токсикантов в окружающей среде и оценки степени их экологической опасности выполняют определение видового состава насекомых в агробиоценозах картофеля рапса, культур защищенного грунта и др.

Так же во всех лабораториях проводят исследования на договорной основе, текущие проекты, стажировки, технологическое сопровождение научных проектов.

4. Практическое значение микробиологических препаратов для с/х

Основой использования микроорганизмов в сельском хозяйстве служит эволюционно сложившаяся зависимость растений и растительноядных животных от симбиотических функций, выполняемых разнообразнымимикросимбионтами. При взаимодействии с растениями и животными они функционально замещают агрохимикаты (средства питания и защиты), что и определяет важность вклада микробиологии в растениеводство и животноводство.

Создание микробных препаратов -- только первый этап использования сельскохозяйственно-ценных микроорганизмов. В дальнейшем необходимо переходить к биоинженерии сложных полифункциональных систем. Началом таких работ может быть создание многокомпонентных инокулятов -- аналогов природных микробиомов растений. Например, целесообразным представляется сочетание симбионтов, снабжающих растения азотом и фосфором, что обеспечит сбалансированное питание растений.

Микробные препараты для земледелия. Биопрепараты комплексного действия на основе микроорганизмов рассматриваются как альтернатива различным химическим препаратам (минеральным удобрениям, пестицидам и т. д.). Во многих странах для предпосевной обработки семян бобовых растений используют препараты клубеньковых бактерий. Этот прием является наиболее эффективным в случае внедрения новых культур бобовых на вновь осваиваемых посевных площадях, так как он позволяет обеспечить тесный контакт потенциальных симбионтов, быстрое образование клубеньков и эффективную симбиотическую азотфиксацию. Обработка семян препаратами для посева давно возделываемых бобовых культур на прежних посевных площадях также дает прибавку к урожаю за счет обеспечения контакта растения с высокоактивными видоспецифичными штаммами клубеньковых бактерий. Применение таких биопрепаратов позволяет не только снизить дозы минеральных азотных удобрений, но и положительно влияет на качество урожая бобовых, повышая содержание белка и витаминов в зерне. Препараты на основе клубеньковых бактерий имеют разные названия (нитрагин, нитразон, ризоторфин и др.), и при их приготовлении используют стерильные или нестерильные носители (почва, торф), содержащие необходимые питательные вещества.

В них вносят суспензию клубеньковых бактерий, иногда выдерживают

препарат в термостате для подращивания культуры, а затем фасуют в тару различного объема. Перед посевом препарат разводят водой и обрабатывают им семена. Использование в качестве биопрепаратов культур микроорганизмов ризоферы и ризопланы обусловлено не только их способностью к ассоциативной азотфиксации, но и выработкой биологически активных по отношению к растениям веществ (стимуляторов роста, витаминов, антибиотических соединений, действующих на фитопатогенные микроорганизмы). Для приготовления препаратов используют чистые или смешанные культуры представителей следующих родов: Azotobacter, Azospirillum, Agrobacterium, Arthrobacrer, Enterobacter, Bacillus, Pseudomonas и др.

Например разработан в Лаборатории технологии микробных препаратов ФГБНУ ВНИИ с/х микробиологии препарат «Экстрасол».

Служит дляулучшение питания, ускорение роста и развития, увеличение продуктивности основных сельскохозяйственных культур, а также повышение устойчивости к грибным и бактериальным инфекциям. Оказывает многостороннее воздействие на растительный организм, благодаря широкому спектру продуцируемых метаболитов различного физиологического действия



Действующее вещество (по ISO): Bacillussubtilis, штамм Ч-13 + метаболиты, полученные в процессе культивирования штамма.

Водной суспензией препарата обрабатывают поверхность семян либо корневую систему растений. Как правило, положительные стабильные результаты применение препаратов дает на хорошо окультуренных, богатых органикой почвах (в теплицах, оранжереях). В настоящее время предлагается широкий спектр биопрепаратов под разными названиями и на основе разных микроорганизмов (азотобактерин, азоризин, агрофил, мизорин, ризоагрин, псевдобактерин и т. д.). Цианобактериальные препараты применяют в ряде стран на обводненных и затопляемых почвах, например при выращивании риса. Массу цианобактерий получают в специальных бассейнах, внося в них маточную культуру (обычно это представители родов Anabaena и Nostoc). В некоторых странах Азии в качестве «зеленого удобрения» используют водный папоротник азоллу, на листьях которого находится симбиотический диазотрофAnabaenaazollae. Размножают растение в небольших водоемах, а потом запахивают в почву рисовников либо переносят на поверхность воды рисовых полей. Отмирающая масса папоротника минерализуется, и соединения азота становятся доступными для растений риса. Ряд биопрепаратов применяют для активизации микробиологических процессов в почвах. Это, например, фосфоробактерин на основе спор Bacillusmegaterium, повышающий доступность фосфора для растений; бактогумин, содержащий смешанную культуру микроорганизмов разных физиологических групп, для изготовления биологически активных грунтов; комплексные биопрепараты почвенных бактерий под овощные и плодовые культуры в основном в защищенном грунте и т. д.

Сельскохозяйственная микробиология выясняет состав почвенной микрофлоры, её роль в круговороте веществ в почве, а также её значение для структуры и плодородия почвы, влияние обработки на микробиологические процессы в ней, действие бактериальных препаратов на урожайность растений.

В задачу с/х микробиологии входят изучение микроорганизмов, вызывающих заболевания растений, и борьба с ними, разработка микробиологических способов борьбы с насекомыми -- вредителями с/х растений и лесных пород, а также методов консервирования кормов, мочки льна, предохранения урожая от порчи, вызываемой микроорганизмами.Вредители и болезни сельскохозяйственных растений, а также сорная растительность вызывают потери значительной части урожая, снижение его качества, а иногда и полную его гибель. Так, вредители и болезни сахарной свеклы снижают ее урожайность на 10-25% и более. Поврежденные и особенно загнившие корни в значительной степени теряют сахаристость, плохо хранятся и становятся непригодными для кормления животных. По данным Всесоюзного института защиты растений (ВИЗР), ежегодные потери сельскохозяйственной продукции из-за вредителей, болезней и сорняков превышают сумму в 10 млрд. руб. Применение пестицидов позволяет ежегодно сохранять почти 19 млн. т. зерна, около 10 млн. т. сахарной свеклы, более 10 млн. т. картофеля иовощей. Расчеты показывают, что каждый рубль, затраченный на производство пестицидов, окупается десятикратно.

Среди процессов, от которых зависит биологическая продуктивность на земном шаре, одним из важнейших является фиксация микроорганизмами азота атмосферы. Проблема биологической азотфиксации относится к числу основных проблем сельскохозяйственной и биологической науки. Перед учеными стоит задача изыскать возможности управления процессом азотфиксации и на этой основе увеличить урожайность сельскохозяйственных культур.

Биологический азот может служить существенным дополнением азотного фонда почвы, способствуя повышению ее плодородия и обеспечивая тем самым более экономное расходование технического азота - азота.

Содержание доступного растениям азота в почве обычно невелико. Поэтому повышение урожайности сельскохозяйственных растений связано в первую очередь с улучшением их азотного питания. По примерным подсчетам, для сельскохозяйственной продукции земного шара требуется ежегодно около 100 -110 млн. т азота. С минеральными удобрениями вносится лишь около 30% азота. Дефицит азота в значительной степени компенсируется биологическим путем, в основном за счет запаса азота, аккумулированного в почве микроорганизмами, в первую очередь азотфиксирующими.

Существуют две группы фиксирующих атмосферный азот микроорганизмов. Одна из них находится в симбиозе с высшими растениями, образуя клубеньки на корнях. К этой группе относятся клубеньковые бактерии. Микроорганизмы другой группы обитают в почве независимо от растений. К ним относятся азотобактер, клостридиум, бейеринкия и другие свободно-живущие микроорганизмы. Потенциальные возможности симбиотических азотфиксаторов значительно выше, чем свободноживущих.

Увеличилось производство бактериальных удобрений, в частности нитрагина, приготовляемого из культур клубеньковых бактерий, фиксирующих азот в условиях симбиоза с бобовыми растениями, и применяемого для заражения семян бобовых культур. Новое направление с.-х. микробиологии связано с микробиологическими методами борьбы с насекомыми и их личинками -- вредителями с.-х. растений и лесов. Найдены бактерии и грибы, убивающие своими токсинами этих вредителей, освоено производство соответствующих препаратов. Высушенные клетки молочнокислых бактерий используют для лечения кишечных заболеваний человека и с.-х. животных

Микроорганизмы способствуют развитию растений из-за фиксации атмосферного азота, повышения доступности фосфатов благодаря растворению труднорастворимых неорганических фосфорсодержащих соединений или минерализации органических веществ, синтез фитогормонов (ауксинов, цитокининов, гиббереллинов, этилена и т.д.) и других биологически активных веществ. Благодаря этому существенно возрастает содержание незаменимых и заменимых аминокислот в продукции, активизируется синтез белка в зерне. На качестве зерна сказывается и такой показатель, как степень поражения болезнями, заметно снижается при бактеризации, поскольку экологическую нишу при этом занимают полезные микроорганизмы и длительное время сдерживают развитие фитопатогенов.

Использование микробных препаратов на фоне физиологически обоснованных доз удобрений способствует значительному росту коэффициентов усвоения питательных веществ растениями, экономии 30-60 кг/га минерального азота, 30-40 кг/га фосфора и ограничению вымывания агрономически ценных соединений из почвенного профиля за пределы корнеобитаемого слоя.

Природой заложены все механизмы управления важнейшими почвенно-биологическими процессами, ход которых осуществляют микроорганизмы. Активизация микрофлоры прикорневой зоны растений, растительно-микробное взаимодействие является мощным фактором повышения производительности агроценоза, но в сельхозпрактике, к сожалению, используется ненадлежащим образом.

Поэтому необходимо широкомасштабное внедрение агротехнологий выращивания растений с использованием активаторов микробиологических ресурсов почвы для обеспечения условий реализации природных процессов. На биологически активных почвах сельхозкультуры обеспечиваются комплексом типичных для данного ботанического вида микроорганизмов, получают полноценное питание и как следствие -- реализуют свой генетический потенциал по урожайности. Экономическая целесообразность использования почвенных микроорганизмов подтверждена практикой сельскохозяйственного производства многих стран.

Вывод

защита растение микроорганизм

Защита растений с применением микробиологических препаратов включает в себя цепочку подразделений взаимосвязанных между собой,в которой: изучают, исследуют, разрабатывают, эксперементируют, обмениваются опытом.

С 8-12 октября 2018г. пройдет Международная научно-практическая конференция«СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ -ПЛАТФОРМА ДЛЯ ИННОВАЦИОННОГО ОСВОЕНИЯ В АПК РОССИИ».В ней будут участвовать представители китайско-российского Центра по научно-техническому сотрудничеству в области сельского хозяйства Хэйлунцзянской академии сельскохозяйственных наук Чжан Цзюмэй, а так же представители института карантина и защиты растений республики Казахстан, академика НАН РК Сагитова Абай Оразовича.

Будут рассмотрены такие важные вопросы:

Фитосанитарные технологии и средства в интенсивном растениеводстве и органическом земледелии.

Дистанционные методы фитосанитарного мониторинга, цифровые геоинформационные технологии.

Молекулярно-генетические методы создания устойчивых сортов к вредным организмам и современные методы их диагностики.

Новые биопрепараты и энтомофаги для интегрированной защиты сельскохозяйственных культур.

Новые химические средства защиты растений.

Современные технологии и средства защиты семенного и продовольственного картофеля.

Экономические и инновационные аспекты внедрения новых средств и технологий защиты растений.

Важнейшие задачи, стоящие перед защитой растений, связаны с дальнейшей разработкой и практической реализацией развиваемой в нашей стране стратегии "фитосанитарной оптимизации растениеводства". В условиях интенсивного адаптивного растениеводства решение задач защиты растений невозможно без изучения структуры и функционирования агробиоценозов разного уровня сложности, изучения и компьютерного моделирования агробиоценотических процессов, без стабилизации фитосанитарной обстановки.

Размещено на Allbest.ru