Биопестицид
 | Эта статья должна быть обновлена . ( Сентябрь 2022 г. ) |
Биопестицид - это биологическое вещество или организм, который повреждает, убивает или отталкивает организмы экологии в качестве вредителей. Биологическое вмешательство по борьбе с вредителями включает хищные, паразитические или химические отношения.
Они получены из организмов, включая растения , бактерии и другие микробы , грибы , нематоды и т . Д. [ 1 ] [ страница необходима ] [ 2 ] Они представляют собой компоненты программ интегрированного управления вредителями (IPM) и получают много практического внимания в качестве заменителей продуктов синтетической химической защиты растений (ГЧП). [ 3 ]
Определения
[ редактировать ]На нормативно -правовые позиции могут влиять общественное восприятие, таким образом:
- ЕС определяет биопестициды как «форму пестицидов на основе микроорганизмов или натуральных продуктов». [ 4 ]
- EPA США утверждает, что они «включают в себя естественные вещества, которые контролируют вредителей (биохимические пестициды), микроорганизмы, которые контролируют вредителей (микробные пестициды) и пестицидные вещества, продуцируемые растениями, содержащими добавленный генетический материал (защищенные от растений) или пипсы». [ Цитация необходима ]
Типы
[ редактировать ]Биопестициды обычно не имеют известной функции в фотосинтезе, росте или других основных аспектах физиологии растений. Многие химические соединения, продуцируемые растениями, защищают их от вредителей ; Их называют антифедантами . Эти материалы являются биоразлагаемыми и возобновляемыми, что может быть экономичным для практического использования. Системы органического сельского хозяйства охватывают этот подход к борьбе с вредителями. [ 5 ]
Биопестициды могут быть классифицированы таким образом:
- Микробные пестициды состоят из бактерий, энтомопатогенных грибов или вирусов (а иногда и включают метаболиты, которые производят бактерии или грибы). Энтомопатогенные нематоды могут классифицироваться как микробные пестициды, даже если они являются многоклеточными. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ страница необходима ]
- Био-полученные химические вещества. Четыре группы используются в коммерческом использовании: пиретрум , ротенон , масло нима и различные эфирные масла являются естественными веществами, которые контролируют (или контролируют в случае феромонов ) вредителей и микробных заболеваний. [ 9 ] [ 5 ]
- Защитные защиты растений (PIP) включают генетический материал от других видов ( то есть GM-культуры ). Их использование противоречиво, особенно в европейских странах. [ 10 ]
- РНК -пестициды, некоторые из которых являются местными, а некоторые из которых поглощаются урожаем.
РНК -интерференция
[ редактировать ]РНК-интерференция рассматривается для использования в инсектицидах с брызги ( инсектициды RNAi ), включая Syngenta и Bayer . Такие спреи не изменяют геном целевого растения. РНК может быть модифицирована для поддержания своей эффективности по мере развития целевых видов, чтобы переносить оригинал. РНК представляет собой относительно хрупкую молекулу, которая обычно разлагается в течение нескольких дней или недель после применения. Monsanto оценил расходы на заказ в размере 5 долларов США/акр. [ 11 ]
RNAi использовался для нацеливания сорняков, которые переносят обзор . РНКи можно смешать с силиконовым поверхностно-активным веществом, которое позволяет молекулам РНК попасть в отверстия с обменом воздуха на поверхности растения. Это нарушило ген для терпимости достаточно долго, чтобы пропустить гербицид работать. Эта стратегия позволила бы продолжать использовать глифосатные гербициды. [ 11 ]
Они могут быть сделаны с достаточной точностью, чтобы нацелиться на конкретные виды насекомых. Monsanto разрабатывает РНК -брызги для убийства корадовых картофельных жуков . Одна задача - заставить его остаться на заводе на неделю, даже если идет дождь. Картофельный жук стал устойчивым к более чем 60 обычным инсектицидам. [ 11 ]
Monsanto лоббировал EPA США, чтобы освободить продукты пестицидов RNAi из каких -либо конкретных правил (помимо тех, которые применяются ко всем пестицидам) и были освобождены от токсичности грызунов, аллергенности и остаточных экологических испытаний. В 2014 году консультативная группа EPA обнаружила мало доказательств риска для людей от употребления РНК. [ 11 ]
Однако в 2012 году Австралийский фонд безопасной еды утверждал, что триггер РНК, предназначенный для изменения содержания крахмала в пшенице, может мешать гену для фермента печени человека . Сторонники возразили, что РНК, по -видимому, не переживает слюна человека или желудочные кислоты. Национальный консультативный совет по пчелам США сообщил EPA, что использование RNAi поставит естественные системы в «воплощении риска». Пчеловоды опылители предупредили, что могут пострадать от непреднамеренных эффектов и что геномы многих насекомых все еще не определены. Другие неоснащенные риски включают экологический (учитывая необходимость устойчивого присутствия для гербицидов) и возможный дрейф РНК по границам видов. [ 11 ]
Monsanto инвестировала в многочисленные компании в свою экспертизу РНК, включая Beeologics (для РНК, которая убивает паразитическую клеща, которая заражает ульи и технологии производства) и предварительные участки (наночастицы липидоидных покрытий) и лицензированные технологии от Alnylam и Tekmira . В 2012 году Syngenta приобрела Devgen, европейский партнер по РНК. Startup Forest Innovations исследует RNAi как решение заболевания зеленого цитрусового , которое в 2014 году заставило 22 процента апельсинов во Флориде упасть с деревьев. [ 11 ]
Микопестицид
[ редактировать ]Микопестициды включают компоненты грибов и клеток грибов. Были оценены пропагулы, такие как конидия, бластоспоры, хламидоспоры, опор и зигоспоры, наряду с гидролитическими ферментными смесями. Роль гидролитических ферментов, особенно хитиназ в процессе убийства, и возможное использование ингибиторов синтеза хитина являются основными областями исследований. [ 12 ]
Примеры
[ редактировать ]Bacillus thuringiensis - это бактерия, способная вызывать заболевание чешуекрылых , колеоптер и диптер . Токсин от B. thuringiensis ( BT Toxin ) был включен непосредственно в растения посредством генной инженерии . Производители BT токсина утверждают, что это мало влияет на другие организмы и более экологически чистые, чем синтетические пестициды.
Другие агенты по микробному контролю включают продукты на основе:
- Энтомопатогенные грибы ( например , Боверия Бассиана , Исария Фумосороса , Леканициллиум и Метархизиум Спп.),
- с болезнями растений Агенты по борьбе : включают Trichoderma spp. и Ampelomyces Quisqualis (гиперпаразит виноградной мучнистой росы ); Bacillus subtilis также используется для контроля патогенов растений. [ 6 ]
- Полезные нематоды , нападающие на насекомых ( например, Steinernema feltiae ) или слизняки ( например, фасмархабдит Гермафродита )
- энтомопатогенные вирусы ( например , Cydia pomonella granulovirus ).
- сорняки и грызуны контролировались с помощью микробных агентов.
В качестве биопестицидов использовались различные животные, грибковые и растительные организмы и экстракты. Продукты в этой категории включают в себя:
- насекомых Феромоны и другие полуохимики
- Продукты ферментации, такие как спиносад (макроциклический лактон)
- Хитозан : растение в присутствии этого продукта естественным образом индуцирует системную устойчивость (ISR), чтобы позволить растению защищаться от болезней, патогенных микроорганизмов и вредителей. [ 13 ]
- Биопестициды могут включать натуральные продукты, полученные из растений, которые включают алкалоиды , терпеноиды , фенольные и другие вторичные химические вещества. Растительные масла, такие как масло канолы, обладают пестицидными свойствами [ 14 ] [ Цитация необходима ] Полем Продукты на основе растительных экстрактов, таких как чеснок, теперь зарегистрированы в ЕС и в других местах [ 15 ] [ Цитация необходима ] .
Приложения
[ редактировать ]Микробные агенты, эффективный контроль требует соответствующего состава [ 16 ] и приложение . [ 17 ] [ 18 ]
Биопестициды зарекомендовали себя на различных сельскохозяйственных культурах для использования при заболевании сельскохозяйственных культур. Например, биопестициды помогают контролировать болезни плесени . Их преимущества включают в себя: 0-дневный интервал до сгибания (см.: Максимальный предел остатка ), успех при среднем или тяжелом давлении заболевания и способность использовать в качестве танковой смесь или в программе вращения с другими фунгицидами. Поскольку некоторые рыночные исследования оценивают, что до 20% мировых продаж фунгицидов направлены на заболевания пузырьков плесень, интеграция биофунгицидов в производство винограда приносит существенные преимущества, продлевая срок полезного использования других фунгицидов, особенно в категории сниженного риска. [ Цитация необходима ]
Основная область роста для биопестицидов находится в области обработки семян и поправок в почву . Фунгицидные и биофунгицидные обработки семян используются для борьбы с грибковыми патогенами, которые вызывают гниль семян, демпфирующие, корневую гниль и рассаду. Они также могут использоваться для контроля внутренних семян грибковых патогенов, а также грибковых патогенов на поверхности семян. Многие биофунгицидные продукты демонстрируют возможности для стимулирования защиты хозяина растений и других физиологических процессов, которые могут сделать обработанные культуры более устойчивыми к стрессам. [ Цитация необходима ]
Недостатки
[ редактировать ]- Высокая специфичность: которая может потребовать точной идентификации вредителя/патогена и использования нескольких используемых продуктов; Хотя это также может быть преимуществом в том, что биопестицид с меньшей вероятностью нанесет вред нецелевым видам
- Медленная скорость действия (таким образом, делает их неподходящими, если вспышка вредителя представляет собой непосредственную угрозу)
- Эффективность переменной из -за влияния различных факторов (поскольку некоторые биопестициды являются живыми организмами, которые вызывают контроль вредителей/патогенов путем умножения внутри или поблизости целевого вредителя/патогена)
- Живые организмы развиваются и повышают свою терпимость к контролю. Если целевая популяция не истребится и не оказывает неспособной к воспроизведению, выжившая население может приобрести терпимость к тому, что дает давление, что приводит к эволюционной гонке вооружений .
- Непреднамеренные последствия : исследования обнаружили, что биопестициды широкого спектра имеют смертельные и нелетальные риски для нецелевых местных опылителей, таких как Melipona Quadrifasciata в Бразилии. [ 19 ]
Исследование рынка
[ редактировать ]Прогнозируется, что рынок сельскохозяйственных биологических биологии достиг 19,5 млрд. Долл. США к 2031 году. [ 20 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Коппинг, Леонард Г. (2009). Руководство по биоконтрольным агентам: мировой сборник . BCPC. ISBN 978-1-901396-17-1 .
- ^ «Регулирование биопестицидов» . Пестициды . Агентство по охране окружающей среды США. 2 ноября 2011 года. Архивировано с оригинала 6 сентября 2012 года . Получено 20 апреля 2012 года .
- ^ М. Каушал и Р. Прасад, изд. (2021). Микробная биотехнология в защите урожая . Сингапур: Спрингер Природа. ISBN 978-981-16-0048-7 .
- ^ «Поощрение инноваций в развитии биопестицидов» (PDF) (оповещение новостей). Европейская комиссия DG Env. 18 декабря 2008 года. Выпуск 134. Архивировано из оригинала (PDF) 15 мая 2012 года . Получено 20 апреля 2012 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Пал Г.К., Кумар Б. «Противогрибковая активность некоторых распространенных экстрактов сорняков против увяднения, вызывающих грибы, фусарий оксиспорум » (PDF) . Текущее открытие . 2 (1): 62–67. Архивировано из оригинала (PDF) 16 декабря 2013 года.
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Кумбс, Эми (1 июня 2013 г.). «Борьба с микробами с микробами» . Ученый . Архивировано с оригинала 2013-01-07 . Получено 18 апреля 2013 года .
- ^ Малхерб, Стефанус (21 января 2017 г.). «Перечисление 17 микробов и их влияние на функции почвы, здоровья растений и биопестицидов» . Взрыв . Лондон Архивировано с оригинала 2016-02-19 . Получено 14 февраля 2021 года .
- ^ Фрэнсис Борджио Дж., Сахаярадж К и Альпер Сусурлук I (ред.). Микробные инсектициды: принципы и приложения, Nova Publishers, США. 492pp. ISBN 978-1-61209-223-2
- ^ Исман, Мюррей Б. (2006). «Ботанические инсектициды, сдерживающие факторы и репелленты в современном сельском хозяйстве и все более регулируемом мире» (PDF) . Ежегодный обзор энтомологии . 51 : 45–66. doi : 10.1146/annurev.ento.51.110104.151146 . PMID 16332203 . S2CID 32196104 - Via Semantic Scholar.
- ^ Национальный информационный центр пестицидов. Последнее обновление 21 ноября 2013 г.
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый и фон «С BioDirect Monsanto надеется, что РНК -спреи смогут когда -нибудь обеспечить устойчивость к засухе и другие признаки для растений по запросу | Обзор технологии MIT» . Получено 2015-08-31 .
- ^ Deshpande, MV (1999-01-01). «Производство микопестицидов путем ферментации: потенциал и проблемы» . Критические обзоры в микробиологии . 25 (3): 229–243. doi : 10.1080/10408419991299220 . ISSN 1040-841X . PMID 10524330 .
- ^ Benhamou, N.; LaFontaine, PJ; Николь М. (декабрь 2012 г.). «Индукция системной устойчивости к фузариумной короне и корневой гниль в растениях томата при обработке 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 года .
- ^ «Нефтяное насекомые канолы» (PDF) . 18 ноября 2012 года . Получено 19 ноября 2020 года .
- ^ «База данных о пестицидах ЕС - Европейская комиссия» . ec.europa.eu . Получено 2020-11-19 .
- ^ Burges, HD (Ed.) 1998 Составление микробных биопестицидов, полезных микроорганизмов, нематод и лечения семян . Kluwer Academic, Dordrecht, 412 pp.
- ^ Matthews GA, Bateman RP, Miller PCH (2014) Методы применения пестицидов (4 -е издание), глава 16. Wiley, UK.
- ^ L Lacey & H Kaya (Eds.) (2007) Полевое руководство по методам в патологии беспозвоночных 2 -е издание. Kluwer Academic, Dordrecht, NL.
- ^ Томе, Хадсон Ванер В.; Барбоса, Вагнер Ф.; Мартинс, Густаво Ф.; Guedes, Raul Narciso C. (2015-04-01). «Спиносад в местной пчел-пчелах Melipona Quadrifasciata: прискорбной нецелевой токсичности биоинсектицида» . Хемосфера . 124 : 103–109. BIBCODE : 2015CHMSP.124..103T . doi : 10.1016/j.chemosphere.2014.11.038 . PMID 25496737 .
- ^ Дент, доктор Майкл (2020). Биостимуляторы и биопестициды 2021-2031: Технологии, рынки и прогнозы . IDTechex. ISBN 9781913899066 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Рынок биоинсектицидов (приобретение исследования рынка)
- Зарегистрированные биопестициды 29.04.02 Агентство по охране окружающей среды США . Обновлено 29 марта 2002 года. Получено 25 ноября 2011 года.
- Международная ассоциация производителей биоконтролей (IBMA)
