В последние годы исследователи заинтересовались авермектином – антибиотиком с широким спектром нематоцидного, инсектицидног и акарицидного действия. Данный антибиотик не обладает антибактериальным и антифугальным действием. Однако продуцент авермектина -Streptomyces avermitilis- продуцирует еще другой антибиотик – олигомицин, обладающий противогрибковой активностью. На основе авермектина и его отдельных фракций созданы препараты, показавшие высокую эффективность против галловых нематод – вертимек, аверком, аверсект, ивомек и др. Так, вертимек в концентрации 0,05 % в 19,5 раза снижает степень развития нематодозов томатов в закрытом грунте. Препарат рекомендуется вносить непосредственно в почву.
За рубежом ассортимент применяемых антибиотиков довольно широк. В США, Великобритании против возбудителей ожогов плодовых деревьев применяют антибиотики агриомицин, хемофорин, герокс ремоцидин и др. антибиотики стрептомицинового ряда. В некоторых странах на овощных культурах применяют антибиотики типа гризеофульвина.
С другой стороны, в некоторых странах к антибиотикам такого назначения относятся настороженно и не разрешают применять в растениеводстве, считая их опасными мутагенами, вызывающими индуцированное повышение резистентности не только у фитопатогенов, но и у возбудителей заболеваний животных и человека. Кроме того, стоимость антибиотиков высока, что ограничиваети их применение в растениеводстве.
Защита многих овощных культур от заболеваний, вызываемых некоторыми видами микроскопических грибов, обеспечивается применением препарата на основе культур Trichoderma polysporum, T. viride, T. lignorum. Представители этого рода широко распространены в природе, являются антагонистами многих фитопатогенных микроорганизмов, синтезируют различные вещества антибактериального и антигрибного действия.
Всесоюзным институтом защиты растений разработан и предложен способ борьбы с некоторыми болезнями, главным образом на культурах закрытого грунта (корневые гнили огурца, черная ножка капусты), в основе которого лежит применение триходермы. По этому спо* собу полученную в лаборатории культуру триходермы размножают на предварительно прогретом торфе, который вносят затем как удобрение в почву. При отсутствии торфа для массового накопления триходермы могут быть использованы другие предварительно измельченные растительные остатки (солома, полова, зеленые травянистые растения).
При испытаниях в качестве среды для размножения триходермы использовали также компосты, гуза-паю (послеуборочные растительные остатки хлопчатника), картофельные очистки. Громоздкость технологии оаз- множения и применения триходермы является одной из главных причин того, что этот антагонист не находит пока широкого практического применения.
Разработанный метод более приемлем для условии защищенного грунта, где имеются возможности размножения антагониста при благоприятной температуре, и его использование экономически выгодно. В опытах, проведенных в теплицах, при использовании триходермы против белой гнили огурца, вызываемой грибом склеротинией, урожай огурцов с 1 м2 был на 2,2 кг больше, чем там, где триходерму не вносили.
Описанный способ производства триходермы трудоемкий и требует длительного культивирования – 14 суток. Недавно российские ученые разработали самоконсервирующийся препарат на основе триходермы. Способ получения препарата заключается в том, что мицелий гриба-антагониста получали культивированием в органо-синтетической жидкой среде с оптимизацией условий выращивания биомассы в течение 1-2 суток. В этот период содержание хламидоспор гриба в культуральной жидкости - 10%. После концентрирования биомассы в 3-10 раз фильтрованием, сепарированием или центрифугированием в нее вводили соляную кислоту до создания рН 2-5, способствующую спорообразованию. Готовый препарат упаковывали, обеспечивая доступ воздуха. Такой препарат имеет высокую активность непосредственно после его приготовления. В процессе хранения происходит спорообразование грибов-антагонистов, которое приводит к самопроизвольной консервации препарата. Таким образом, при хранении препарат переходит в споровую форму, допускающую длительное хранение без существенной потери активности. В препарат могут также вводиться дополнительно источники углерода и энергии (например, сахароза в количестве 5 % от биомассы), азота, а также прилипатели-диспергаторы, обеспечивающие оптимальные физико-химические свойства (стабильность рабочей суспензии препарата и ее высокую адгезию к обрабатываемым семенам или вегетирующим растениям).
Большое практичсеское значение в защите растений играют бактерии вида Bacillus subtilis. На их основе созданы препараты:
- бактофит - в закрытом грунте активно подавляет возбудителя мучнистой росы огурцов,
- фитоцид, гамаир, фитоспорин М – используются для защиты от грибковых и бактериальных болезней растений (парша, фитофтороз, черная ножка, корневые гнили, гнили всходах, мучнистая роса, различные ржавчины, летучая головня, фузариоз, септориоз и т.д.)
- алирин Б - эффективно подавляет грибные заболевания: корневые гнили, септориоз, ризоктониоз, фитофтороз, альтернариоз, церкоспороз, трахомикозное увядание, мучнистая роса, пероноспороз, парша, монилиоз, серая гниль, ржавчина.
Особая роль как биологическому средству защиты растений от бактериальных и грибных заболеваний отведена бактерии рода Pseudomonas. На основе бактерий P. fluorescens получен препарат «P-2-79», подавляющий развитие свыше 40 видов микроорганизмов, поражающих пшеницу, ячмень, рожь. Препарат планриз, разработанный на основе того же вида бактерии эффективен против корневых гнилей, септориоза, бурой ржавчины, милдью и др. В Институте микробиологии и вирусологии НАН Украины на основе двух штаммов P. aureofaciens создан препарат гаупсин, характеризующийся комплексным антибактериальным, фунгицидным, инсектицидным и ростстимулирующим действием. В последние годы гаупсин с успехом используют для защиты овощных, злаковых, плодовых культур, виноградников и лесов от насекомых-вредителей, грибных и бактериальных болезней. Для борьбы с фитофторозом яблонь предложен способ применения почвенной бактерии Enterobacter aerogenes.
Агат-25К – препарат на основе бактерии Pseudomonas aerofaciens и продуктов метаболизма, повышающий естественную устойчивость растений к фитопатогенам.
Вирус табачной мозаики (ВТМ) широко распространен в теплицах, где вызывает такие вредоносные заболевания томатов, как мозаика, стрик, нитевидность листьев, внутренний некроз плодов. Традиционный путь защиты растений от вирусов — возделывание устойчивых сортов пока не применяется из-за отсутствия отечественных сортов и гибридов, устойчивых к ВТМ.
В последние годы разработан и успешно внедряется новый эффективный способ защиты продовольственных томатов от ВТМ — вакцинация, т.е. заблаговременное введение в растения слабопатогенных, или так называемых вакцинных, штаммов вируса. В основе этого способа лежит феномен интерференции вирусов. Суть его в том, что размножение первоначально введенного вируса препятствует размножению родственного вируса, проникающего в растение позже.
Слабопатогенный (вакцинный) штамм ВТМ размножают в растениях-накопителях, которыми служат томаты, выращенные из безвирусных семян.
Через 2—4 недели после инфицирования растения вакцинным штаммом ВТМ листья срезают и используют для приготовления сока или очищенного препарата- слабопатогенного штамма ВТМ.
Прием вакцинации заключается в однократном опрыскивании вакциной рассады томатов в фазе семядольных листочков.
Гербициды – химические препараты для борьбы с сорняками, составляют около 50 % суммарного рынка химикатов для сельского хозяйства. Химическим гербицидам свойственны те же недостатки, что и аналогичным пестицидам. Поэтому потребность в создании биогербицидов очевидна. К последним относятся микроорганизмы-патогены растений, ферменты, а также полупродукты, получаемые биоконверсией. Для борьбы с отдельными видами сорняков, устойчивых к химическим препаратам, применяют специфические и токсичные для них микроорганизмы. Наиболее часто используют грибные фитопатогены и грибные фитотоксины. Для расширения их сферы применения необходимо получение грибных форм, более устойчивых по отношению к изменяющимся условиям внешней среды. Бактериальные фитопатогены, менее чувствительные к факторам внешней среды, в меньшей степени поражают растения. Последние разработки в данном направлении обещают существенные перспективы.
США и Япония совместно разрабатывают получение биогербицидов на основе природных микроорганизмов для борьбы с сорняками сои, арахиса, риса. Так была показана возможность использования ризобактерии Pseudomonas fluorescens как биологического средства борьбы с костром кровельным. Рост сорняка в природных условиях восточных и средневосточных районах США угнетался на 42 и 64 % соответственно. В США на рынок поступил препарат на основе штамма Phytophthora palmivora для борьбы с повиликой. Япония начала производство биогербицида на основе билафоса, продуцируемого штаммом Streptomyces hydroscopicus. Препарат обладает широким спектром действия, нарушает азотный обмен в листьях и стеблях сорняков.