Химические классы пестицидов

Грибные инсектициды (грибковые агенты/fungal agents) – группа действующих веществ пестицидов (биологические пестициды), объединяющая вещества, являющиеся споровыми культурами энтомопатогенных грибов.

Оглавление

Грибные инсектициды - Споры и плодовые тела Lecanicillim lecanii - фото
Споры и плодовые тела Lecanicillim lecanii

Микозы насекомых

Микозы насекомых – заболевания различных насекомых, вызванные грибами. В настоящее время известно более 400 видов грибов, вызывающих заболевания у различных групп насекомых. Эти виды относятся к различным типам: Зигомикота (Zygomycota), Аскомицеты (Ascomycota), Базидиомикота (Basidiomycota), Анаморфные грибы (Anamorphic fungi). Номенклатура основных энтомопатогенных грибов представлена в Таблице «Номенклатура основных видов энтомопатогенных грибов»[6][7].

Основные виды энтомопатогенных грибов относятся к классам Зигомицеты и Анаморфные грибы[1].

Наиболее распространенные микозы насекомых:

Мускардиниос (мюскардиоз)

. Поражает насекомых отрядов: чешуекрылые, жуки, полужесткокрылые. Вызывается несовершенными грибами (Анаморфные грибы), являющимися в большинстве случаев факультативными паразитами. По цвету налета спор на теле пораженного насекомого различают белый, розовый, зеленый мускардиниоз[7].

Белый мускардиниоз (мюскардиоз) вызывается грибами двух родов Боверия (Beauveria) и Спикария (Spicaria). Специфичность видов грибов данных родов различна[7].

Beauveria bassiana патогенен для яиц, личинок, куколок и имаго озимой совки, кукурузного мотылька и лугового мотыльков, клопа вредной черепашки, колорадского жука, свекловичного долгоносика, яблонной плодожорки, персиковой плодожорки, яблонной моли, сосновой совки, златогузки, сосновой пяденицы, соснового шелкопряда[7].

Beauveria densa поражает майских жуков[7].

Розовый мускардиниос (мюскардиоз) – возбудитель Spicaria fumosarosea, отличается розовой окраской мицелия и спор. Заболевание поражает все стадии развития капустной мухи, восклицательной совки, свекловичного долгоносика и других вредителей[7].

Зеленый мускардиниоз (мюскардиоз) – возбудитель Metarrhizium anisopliae. Поражаются свекловичные долгоносики, проволочники, жуки-носороги[7].

Цефалоспориоз – возбудитель Cephalosporium lecfnii (несовершенный гриб). Поражает ложнощитовок, питающихся на цитрусовых и других древесных культурах. Характерный симптом – белый нежный налет, покрывающий тела ложнощитовок и окаймляющий их восковые щитки. Распространен во влажных субтропиках[7].

Аспергиллез

– возбудитель гриб из рода Aspergillius – Aspergillius flavus. Заболевание поражает: саранчу, клоп вредная черепашка, мальвовая моль, рыжий сосновый пилильщик[7].

Энтомофтороз

– возбудители облигатные узкоспециализированные паразиты, выделяемые в особую группу энтомофоровых грибов. Данная группа грибов первоначально относилась к порядку Entomophthorales, включённому в класс Zygomycetes, но сейчас она выделена в новый подтип Entomophthoromycotina[7].

К энтомофрозам относится осенняя болезнь мух (возбудитель – Empusa muscae). Гриб Empusa aulicae поражает сосновую совку, златогузку, кольчатого шелкопряда. Entomophthora sphaerosperma – возбудитель энтомофороза капустной белянки, капустной моли, личинок яблонной медяницы[7].

Грибы-аскомицеты рода Cordyceps

– являются возбудителями заболеваний различных насекомых. Cordyceps clavulato – встречается на акациевой ложнощитовке в форме булавовидных выростов на ножках, выходящих из тела насекомого и достигающих величины 3–5 мм. Другие грибы этого же рода поражают гусениц некоторых видов чешуекрылых и личинок жуков. Размер плодовых тел может достигать нескольких сантиметров и превышать размеры тел пораженных насекомых[7].

Грибные инсектициды - Гриб рода Cordyceps - фото
Гриб рода Cordyceps

Плодовые тела гриба рода Cordyceps на теле пчелы[10]

Действие на вредные организмы

Грибные инсектициды относятся к группе микробиологических и биологических пестицидов. Преобладающая активность – инсектицидная, но целый ряд грибных агентов обладают акарицидной и инсектоакарицидной активностью[3].

Механизм действия

грибных агентов, включенных в классификацию IRAC, в составе инсектицидных и акарицидных препаратов неопределен. Такие препараты объединены в группу UNF классификации IRAC «Грибковые агенты с неизвестным или неопределенным механизмом действия» (Fungal agents of unknown or uncertain MoA):

На территории России в качестве грибкового агента инсектицидов и акарицидов разрешен к использованию Lecanicillim lecanii штамм В-80, не вошедший в классификацию IRAC[3].

Кроме того, используются в коммерческих целях и изучаются штаммы энтомапатогенных грибов:

  • Beauveria brongniartii;
  • Metarhizium anisopliae;
  • Aschersonia aleyrodis;
  • Entomophaga maimaiga;
  • Hirsutella thompsonii;
  • Lagenidium giganteum[6].

Грибковые агенты действуют на вредных насекомых и клещей как гиперпаразиты. Они проникают в организм хозяина через естественные отверстия кутикулы и (или) создают такие отверстия сами при помощи различных ферментов, в частности хитиназы и (или) протеазы[8].

Хитиназами, как факторами вирулентности и патогенности, пользуются штаммы Beauveria bassiana и Metarhizium anisopliae. Последний вид, используя протеазу может вызвать у насекомых меланизацию, являющуюся нормальной иммунной реакцией, но в крайних случаях приводящей к гибели насекомых[8].

Симптомы поражения

вредных насекомых зависят от вида грибкового агента и вида вредителя[2].

Подробнее – в статьях «Beauveria bassiana», «Beauveria bassiana штамм ВВ1», «Lecanicillim lecanii штамм В-80», «Metarhizium anisopliae Р-72».

Поражаемые виды. Спектр видов, подверженных влиянию грибковых агентов зависят от вида грибкового агента и вида вредителя[2].

Подробнее – в статьях «Beauveria bassiana», «Beauveria bassiana штамм ВВ1», «Lecanicillim lecanii штамм В-80», «Metarhizium anisopliae Р-72».

Группа UNF (классификация IRAC) Грибковые агенты с неизвестным или неопределенным механизмом действия:

Резистентность

. Использование грибных инсектицидов в сфере защиты растений является составляющей частью мер по предотвращению формирования резистентных популяций к соединениям с инсектицидной и акарицидной активностью в Концепции интегрированной защиты растений (Integrated crop protection)[4].

Следует учитывать, что устойчивость любого организма – это обратная реакция, связанная с его выживанием при воздействии разнообразных факторов. Процесс формирования устойчивости, в нашем случае к пестицидам, это только один из механизмов выживания организма. Таким образом проблема резистентности будет возникать всегда и меры по ее преодолению необходимы для всех без исключения веществ, применяемых в борьбе с вредителями и болезнями[4].

Сопротивление насекомых и клещей по отношению к грибковым агентам естественно. Механизмы, участвующие в этом сопротивлении, как правило являются защитными. В основном это ингибиторы протеаз (ингибитор сериновых протеинов (SPI), ингибиторы трипсина (TI), ингибиторы химотрипсина (CI), ингибиторы эластазы и ингибиторы субтилизина)[8].

Другим фактором, участвующим в сопротивлении насекомых и клещей против грибковых агентов, является противогрибковый белок (AFP). Он обнаружен у Sarcophaga peregrina (вид мясных мух, принадлежащих к семейству Мухи мясные серые (Sarcophagidae)[8].

Вероятнее всего AFP блокирует активность грибов, путем взаимодействия с нуклеиновыми кислотами[8].

Профилактика резистентности

. Основные приемы профилактики резистентности остаются неизменными для грибных инсектицидов:

  • чередование инсектицидов с действующими веществами различного механизма действия;
  • разумное сочетание агротехнических, биологических и химических методов;
  • применение комбинированных препаратов;
  • не допускать применение препаратов в пониженных нормах расхода[5].

Применение грибных энтомопатогенных препаратов

Грибные инсектициды используют в качестве действующих веществ инсектицидов и акарицидов, как видоспецифичного так и широкого спектра действия[7].

Практическое использование грибных инсектицидов вызывает определённые трудности в связи с устойчивостью насекомых к поражению грибной инфекцией и требовательностью грибов к высокой влажности окружающей среды. Кроме того, грибные болезни поражают ослабленных насекомых и не являются острозаразными[7].

Для понижения устойчивости вредных насекомых к энтоматогенным грибам были разработаны следующие приемы:

  • добавление в препараты небольшого количества ядохимикатов, способствующих ослаблению насекомого-хозяина;
  • применение низких дозировок химических инсектицидов для ослабления популяции насекомых вредителей с последующим внесением препаратов грибных инсектицидов[7].

Опыты по повышению эффективности действия грибных инсектицидов ведутся во многих странах мира, в том числе и в России[2].

В «Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации» на сегодняшний день внесены грибные инсектициды Биоверт, СП, Метаризин, Ж, Биослип БВ, Биостоп, Ж C, Зеленый барьер,СП[3].

Токсикологические свойства и характеристики

Грибные инсектициды безопасны для человека и теплокровных животных[7]. Инсектициддные и акарицидные препараты, действующими веществами которых служат грибные агенты, обычно относятка к малоопасным[3]. Отдельные грибные агенты могут быть опасны для пчел[3].

Подробнее – в статьях «Beauveria bassiana», «Beauveria bassiana штамм ВВ1», «Lecanicillim lecanii штамм В-80», «Metarhizium anisopliae Р-72».

Получение грибных энтомопатогенных препаратов

Грибные инсектицидные препараты на сегодняшний день получают из различных видов и штаммов грибов родов:

Препараты грибных инсектицидов кроме спор содержат обычно и продуцируемые грибами токсины[2].

В частности, препараты с действующим веществом грибами рода Боверия (Beauveria) осуществляются тремя способами:

  1. Глубинное культивирование – это выращивание культуры в промышленном ферментере из предварительно подготовленных спор гриба. Способ экономичен, но конидии гриба образуются с тонкими покровами и плохо отчленяются от вегетативного тела. Их называют гонидиями или гифальными тельцами. Они не устойчивы к солнечной радиации и высушиванию. Устранить этот недостаток возможно применением более дорогостоящей питательной среды. Производительность низкая[2].
  2. Поверхностное культивирование производится на жидких и твердых средах. Среды предварительно стерилизуют. Производительность низкая[2].
  3. Комбинированное получение – способ ускоренного получения конидий. Часть процесса ведется глубинным способом на жидкой питательной среде до образования гонидиальной стадии гриба. Выращивание и накопление гонидий (вегетативной культуры) производят в ферменторах с принудительной аэрацией и перемешиванием в течении 22–28 часов. Полученная культуральная жидкость разливается по кюветам, где выращивают спороносные пленки методом поверхностного культивирования ещё около пяти суток, и двое – трое сток дается для созревания спор. Пленки высушивают, размалывают и стандартизируют каолином[2].
Литературные источники:
1. Богоутдинов Д.З. Бактериальные болезни и биопрепараты, Методические указания. — Кинель: Самарская ГСХА, 2016. – 38 с.
2. Волкова С.А., Гнеуш А.Н. (сост.) Биотехнология препаратов для земледелия и защиты растений, Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ. — Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2020. — 73 с.
3. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2024 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)
4. Захаренко В.А. Проблема резистентности вредных организмов к пестицидам – мировая проблема. Вестник защиты растений 1,2001 – стр 3 – 18
5. Зинченко В.А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность. – М.: «КолосС», 2012. – 127 с.
6. Лухменёв В.П. Фитопатология. Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности агрономии. Оренбург, 2012. – 299 с.
7. Хижняк П.А., Бегляров Г.А. и др. Химическая и биологическая защита растений Учебное пособие для сред. с.-х. учеб. заведений. — М.: Колос, 1971. — 215 с.
8. Myriam Siegwart, Benoit Graillot, Christine Blachere Lopez, Samantha Besse, Marc Bardin, Philippe C. Nicot, Miguel Lopez-Ferber, Resistance to bio-insecticides or how to enhance their sustainability: a review. Front. Plant Sci., 19 June 2015 Sec. Plant Pathogen Interactions Volume 6 - 2015
Источники из сети интернет:
9. Irac-online.org.
Изображения (переработаны):
10.

Fungal disease of bees (Cordyceps sp.) (Fr.) Link by Erich G. Vallery


Список действующих веществ, входящие в химический класс Грибные инсектициды

На данный момент реистрации отсутствуют.