7.12 Біогебіциди

Гербіциди - хімічні препарати для боротьби з бур'янами, складають близько 50 % сумарного ринку хімікатів для сільського господарства. Хімічним гербіцидам властиві ті ж недоліки, що і аналогічним пестицидам. Тому потреба в створенні біогербіцидів очевидна.

Біогебіциди - мікроорганізми-патогени рослин, ферменти, а також напівпродукти, що отримуються біоконверсією. Для боротьби з окремими видами бур'янів, стійких до хімічних препаратів, застосовують специфічні і токсичні для них мікроорганізми. Найчастіше використовують грибні фітопатогени і грибні фітотоксини. Для розширення їх сфери застосування необхідне отримання грибних форм, стійкіших по відношенню до умов зовнішнього середовища, що змінюються. Бактерійні фітопатогени, менш чутливі до чинників зовнішнього середовища, у меншій мірі вражають рослини.

Останні розробки в даному напрямі обіцяють істотні перспективи. США і Японія спільно розробляють отримання біогербіцидів на основі природних мікроорганізмів для боротьби з бур'янами сої, арахісу, рису. У США на ринок поступив препарат на основі штаму Phytophthora palmivora для боротьби з повілікой. Японія почала виробництво біогербіциду на основі білафоса, що продукується штамом Streptomyces hydroscopicus. Препарат володіє широким спектром дії, порушує азотний обмін в листі і стеблах бур'янів.

Разом з біогербіцидами, для захисту рослин все ширше застосовують біологічні препарати для боротьби із збудниками захворювань. На основі бактерій Pseudomonas fluorescens отриманий препарат «P-2-79», що пригнічує розвиток понад 40 видів мікроорганізмів, що вражають пшеницю, ячмінь, жито. На основі Pseudomonas проводять захист насіння сорго і кукурудзи від антрактоза і різоктоніоза; бавовника і сої - від вілту і ряду інших захворювань.

Для боротьби з фітофторозом яблунь запропонований спосіб застосування грунтової бактерії Enterobacter aerogenes.

Захист багатьох овочевих культур від захворювань, що викликаються деякими видами мікроскопічних грибів, забезпечується застосуванням препарату на основі культур Trichoderma polysporum, T. viride.

В цілому масштаби застосування різних препаратів для боротьби з шкідниками і збудниками хвороб сільськогосподарських культур безперервно зростають. За даними експертних оцінках ринок цих біопрепаратів до 2000 року складав від 8 до 20 млрд. долл./год.

7.13 Біодобрива

Мікроорганізми грають велику роль в підвищенні плодючості грунту, оскільки в процесі зростання і розвитку покращують його структуру, збагачують живильними речовинами, сприяють повнішому використанню добрив.

Інтенсивне рослинництво збіднює грунт азотом, оскільки значна його частка щорічно виноситься з грунту разом з урожаєм. З давніх часів для відновлення і поліпшення грунтів існує практика використання бобових рослин, здатних в симбіозі з азотфіксуючими мікроорганізмами заповнювати грунтові запаси азоту в результаті діазотрофності (засвоєння атмосферного азоту), що встановлено при вивчені бобових (вперше наявність бактерій в бульбах на корінні бобових рослин описали Лахман в 1858 і Воронін в 1866 р)

Чиста культура азофіксаторів була отримана Бейерінком в 1888 р, незабаром були виділені і описані інші азотфіксуючі мікроорганізми. Виноградський в 1893 р.вперше виділив анаеробну спороносну бактерію, що фіксує молекулярний азот, назвавши її на честь великого Л. Пастера Clostridium pasteurianum; у 1901 р. Бейерінк відкрив другу вільноживучу азотфіксуючу бактерію Azotobacter.

Висока продуктивність азотфіксациі у Azotobacter почала використовуватися для інтродуцированія цих бактерій в грунт з метою заповнення ресурсів азоту. Практичне застосування знайшли також симбіотичні бактерії роду Rhizobium, що розвиваються в бульбах бобових рослин. Як тільки була з'ясована роль симбіотичних бактерій роду Rhizobium в азотфіксациі, почали розробляти способи внесення цих мікроорганізмів в грунт і також для інокуляції насіння. Витрати на застосування цих способів невеликі, техніка застосування вельми проста, а ефект від їх застосування значителен. Культивування бобих, позитивно впливаючи на азотний баланс грунтів, також полегшує боротьбу з ерозією і допомагає відновлювати виснажені землі.