Презентація до курсу "Захист рослин", що його викладають на кафедрі мікології та фітоімунології біологічного факультету Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, Україна

1. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ.ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ.
УСТОЙЧИВОСТЬ ПАТОГЕНОВ. ЭКОЛОГО-УСТОЙЧИВОСТЬ ПАТОГЕНОВ. ЭКОЛОГО-
ПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ
ПЕСТИЦИДОВПЕСТИЦИДОВ
Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина
Биологический факультет
Кафедра микологии и фитоиммунологии
Комплекс презентаций к
курсу «Защита растений»
Часть 7.

2. УСТОЙЧИВОСТЬУСТОЙЧИВОСТЬ
ПАТОГЕНОВ КПАТОГЕНОВ К
ПЕСТИЦИДАМПЕСТИЦИДАМ

3. Тирам Манеб
Многолетнее использование органических фунгицидов группы
дитиокрбаматов (тирам, манеб) и производных фталимида (каптан)
не вызывает быстрого появления устойчивых форм, т.к. данные
вещества по своему механизму действия затрагивают «жизненно
важные» процессы грибной клетки – нарушение деления ядра, обмен
аминокислот.
Каптан
Для появления устойчивых форм требуется значительная
трансформация генома патогена

4. Уже в 60-ых гг. прошлого века были
выявлены устойчивые штаммы
Penicillium к действующим
веществам, содержащим бензольное
кольцо (бифенил, ПХНБ)
Также была показана резистентность
некоторых штаммов Tilletia и
Rhizoctonia к гексахлорбензолу и
ПХНБ

5. * Год обнаружения
резистентности, в скобках-
число лет использования
препарата до этого момента
** Ингибиторы
деметилирования (прежде
всего триазолы)

6. Широкое использование системных фунгицидов, особенно
беномила, а потом металаксила и стробилуринов
Alternaria, Botrytis, Cercospora, Colletotrichum, Fusarium,
Verticillium, Sphaerotheca, Mycosphaerella, Aspergillus,
Penicillium, Phytophthora, Pythium и Ustilago
Резистентность

7. Данное явление также зафиксировано и для
бактериальных патологий. Например, штаммы Erwinia
amylovora (бактериальный ожог плодовых),
устойчивые к стрептомицину, известны с конца 1950-х
годов

8. Проявление заболевания на цветках яблони через 7 дней после
инокуляции стрептомицин чувствительным штаммом (SS),
стрептомицин устойчивым штаммом (SR), контроль вода без
инокулята (N)

9. Моносайтные ингибиторы
• Синтез аминокислот и
белков
– анилинопиримидины
• Синтез эргостерола
– DMI-фунгициды
• Дыхание
(ЭТЦ комплекс
II или III)
• Осморегуляция
– фенилпирролы
• Биосинтез липидов
– Ароматические
углеводороды
– Дикарбоксимиды
• Синтез мРНК
– Фениламиды
• Деление ядра
– Бензимидазолы
Чаще всего явление устойчивости возникает к моносайтным
фунгицидам. Это объясняется тем, что данная группа пестицидов
специфически блокирует работу одного метаболического пути или
физиологического процесса

10. Моносайтный фунгицид
Резистентность
На генетическом уровне затрагивается
работа одного или нескольких генов
Единичные мутации
Отбор устойчивых генотипов в популяции

11. Снижение проницаемости клеточных мембран возбудителя в
отношении действующего вещества
МЕХАНИЗМЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ
ПАТОГЕНОВ К ПЕСТИЦИДАМ
Детоксикация ДВ путем изменения ее структуры или его
связывания в клетке метаболитами патогена
Изменение конформации «связывающего центра» молекеулы-
мишени в клетке
Формирование метаболического «шунта» – изменение в обмене
веществ, которое минует реакцию (процесс), на которую влияет
ДВ
Эффект торможения за счет увеличения синтеза продукта
(например, фермента), на который действует пеститцид

12. Беномил связывается с β-тубулином – белком, из которого построены
микротрубочки цитоскелета. Изменение участка связывающегося с ДВ
приводит к полной устойчивости к препарату

13. В последние годы с участием химической промышленности
под эгидой FRAC (Fungicide Resistance Action Comimitte) для
предотвращения развития устойчивости фитопатогенов
заблаговременно разрабатываются и рекомендуются
мероприятия с учетом классов химических соединений
www.frac.info/frac/index.htm

14. Преодоление резистентности патогенов путем разработки
индивидуальных систем защиты (ротация пестицидов при проведении
обработок)
Применение
многокомпонентных
фунгицидов или баковых
смесей («мультисайтность»)
Ротация системного фунгицида
селективного действия и
неспецифичного защитного препарата
Системный непосредственно
элиминирует патогена вовремя
вегетации
Неспецифичный снижает
вероятность выживания
резистентных штаммов

15. Талендо - механизм действия основан на подавлении процесса формирования
аппрессориев, что проявляется в контактно-защитном эффекте
Танос – содержит два ДВ: фамоксадон накапливается в восковом слое кутикулы и
профилактически подавляет развитие зооспорагниев и зооспор (первичная инфекция),
цимоксанил оказывает трансламинарный куративный эффект (антиспоруляционный
эффект, инициироване инкапсуляции зараженных клеток)
Косайд – медьсодержащий препарат контактного действия, влияющий на структуру
белков, функционирование различных ферментов, систему транспорта электронов и
клеточные мембраны

16. Система защиты огурца с учетом применения гербицидов и
инсектицидов….

17. ЭКОЛОГО-ПРАВОВЫЕЭКОЛОГО-ПРАВОВЫЕ
АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯАСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ
ПЕСТИЦИДОВПЕСТИЦИДОВ

18. Роберт Лойбл, производитель
известного пестицида ДДТ, решил
доказать его совершенную
безвредность для организма
человека, для чего на протяжении
трех месяцев принимал низкие дозы
яда внутрь. В результате он
опубликовал исследование, в
котором утверждал, что ДДТ не
только безопасен, но и даже полезен
для организма – мол, после приема
ДДТ он чувствовал себя "бодрым и
отдохнувшим"

19. В 1970 г. Минздрав СССР запретил использование ДДТ и связанных с
ним соединений в качестве инсектицидов. В США запрет на ДДТ
вышел только после того, как было обнаружено, что в молоке
кормящих матерей концентрация этого пестицида в 4 раза превышает
допустимую норму. Позже ДДТ был запрещен также в Новой
Зеландии, Венгрии, Дании, Финляндии и др. Однако ДДТ разрешен к
применению в развивающихся странах с целью борьбы с
малярийными комарами и мухами, являющимися переносчиками
тяжелых болезней.
В организме человека ХОП
(хлорорганические пестициды) могут:
- накапливаться в жировой ткани
- повышать риск развития рака
- нарушать структуру генетического
аппарата
- повреждать репродуктивную функцию
- Приводить к заболеванию крови
Фелиппе родился без конечностей
после воздействия ДДТ на его мать
(www.corbis.com)

20. Чрезмерное накопление меди в
организме человека приводит к
болезни Вильсона-Коновалова, при
которой избыток элемента
откладывается в мозговой ткани,
коже, печени, поджелудочной
железе и миокарде, возрастает и
риск раковых поражений органов
дыхания
Гепатоцеребральная дистрофия Сульфат меди

21. Гранозан (ртуть-органический протравитель семян,
использовавшийся до 1980 г.). Обладает энтеротоксическим и
гепатотоксическим действием. Отравления развиваются при
употреблении обработанных гранозаном семечек подсолнуха,
гороха, муки из протравленных семян, фруктов с
несвоевременно обработанных деревьев
С2
Н5
HgCl
Склад в Красноярске, где хранился гранозан ...
Льюис Кэрролл: "безумие старого
шляпника"

22. В США контроль за регистрацией, производством и
использованием пестицидов находится в компетенции
Управления по продуктам питания и лекарственным препаратам
(FDA – Food and Drug Administration) и Агентства по охране
окружающей среды (EPA – Environmental Protection Agency)
White Oak
Campus, 10903
New Hampshire
Avenue, Silver
Spring,
Maryland 20993
www.fda.gov

23. В Украине эти функции возложены на
Территориальные органы министерства экологии и природных
ресурсов Украины
Госхимкомиссию
Региональные и центральные органы СЭС
Природоохранную прокуратуру
м. Київ, вул. Урицького, 35
Областная СЭС в Харькове
(Померки, 1)
www.ses.kharkov.ua

24. Считается, что только 1 из 10 000 новых действующих веществ,
в конечном счете оказывается успешным пестицидом. В
среднем от момента лабораторного синтеза нового ДВ до
первого коммерческого испытания проходит 7–9 лет, а общие
затраты на разработку составляют около $ 100 млн

25. Основные этапы регистрации препарата в большинстве стран
подразумевают лабораторные и полевые испытания, определение
остаточных количеств в растительных остатках, токсикологические
тесты, а также ряд экологических экспертиз
Определение максимально допустимой нормы расхода препарата
для определенной культуры
Определение периода полураспада ДВ in vivo, что
регламентирует сроки последней обработки до сбора
урожая

26. САНИТАРНЫЕ И ПРАВОВЫЕ НОРМЫ
РЕГУЛИРУЮЩИЕ ПРИМЕНЕНИЕ,
ТРАНСПОРТИРОВКУ И ХРАНЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ В
УКРАИНЕ
ЗАКОН УКРАЇНИ Про пестициди і агрохімікати (Постанова ВР
№ 87/95-ВР від 02.03.95).
Державні санітарні правила ДСП 8.8.1.2.001-98.
Транспортування, зберігання та застосування пестицидів у
народному господарстві
Порядок проведення державних випробувань, державної
реєстрації та перереєстрації, ведення переліків пестицидів і
агрохімікатів, дозволених до використання в Україні,
затверджений постановою Кабінету Міністрів України від
04.03.1996 р. №295,
Порядок надання дозволу на ввезення та застосування
незареєстрованих пестицидів і агрохімікатів іноземного
виробництва, затверджений постановою Кабінету Міністрів
України від 04.03.1996 р. №288

27. Интегральные системы
защиты растений

28. До 50-ых гг. ХХ века господствовала стратегия контроля
вредных организмов (Pest control). Под таким контролем
понимался набор приемов, который позволял задержать
или ослабить отрицательное воздействие вредных
организмов на сельскохозяйственные растения или
домашних животных или избежать такого воздействия
Химический метод

29. С середины 1960-х пришло понимание, что использование
только больших доз пестицидов не является оптимальной
стратегией контроля численности вредных организмов, как с
точки зрения проблем состояния окружающей среды и
потенциального накопления пестицидов в продуктах питания,
так и вследствие приобретения вредными организмами
устойчивости к химическим препаратам
КОНЦЕПЦИЯ ИНТЕГРИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ
ВРЕДНЫХ ОРГАНИЗМОВ

30. Цель интегрированного контроля
«Интегрированный контроль ...должен использовать
все экологические ресурсы и давать нам наиболее
длительный, успешный и экономичный контроль
насекомых из всех возможных».
(Smith and Allen, 1954)
«Практический контроль вредных организмов,
который объединяет и интегрирует биологический
и химический контроль»
Dr. Charles Allen

31. С середины 1960-х годов среди специалистов по защите
растений получила концепция управления численностью
вредных организмов (pest management)
В 1965 г. австралийские экологи обратили внимание на
то что «контроль» вредных организмов, подразумевает
сочетание целого ряда элементов, которые действуют
независимо от вмешательства человека

32. Дальнейшая терминологическая дискуссия привела к
некоторому консенсусу - в отличие от терминов
«интегрированный контроль» или «интегрированная защита
растений» английский термин «pest management» не так легко
перевести на другие языки.
К 1980-м годам в англоязычной научной и
сельскохозяйственной литературе утвердился термин
INTEGRATED PEST MANAGEMENT с акронимом IPM, который
на русский язык можно переводить как интегрированная
защита растений от вредных организмов

33. «Интегрированный» означает
гармоничное использование
множественных методов для
контроля как отдельного вредного
организма, так и воздействия на
многие вредные организмы
Основой для принятия решений в контроле вредных
организмов в сельскохозяйственных системах является
концепция экономического уровня повреждения
(economic injury level), или в русском варианте
экономических порогов вредоносности

34. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕГРИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ВРЕДНЫХ
ОРГАНИЗМОВ
Compendium of IPM Definitions - более 60
определений
Экспертный совет FAO: «Интегрированный контроль
вредных организмов является системой управления
вредными организмами, в контексте условий окружающей
среды и популяционной динамики видов вредных
организмов, использующей все подходящие технические
приемы и методы, насколько возможно сочетая их, для
поддержания популяции вредного организма на уровнях,
которые не приводят к экономическим потерям»

35. Недостатки определения FAO :
 Энтомологический уклон, т.к. понимание популяций для вредителей
и патогенных микроорганизмов отличается
 Уровень экономической вредоносности не всегда применим к
патогенам растений и сорным растениям
В 1998 году было предложено компромиссное определение ….
«Интегрированный контроль вредных организмов является системой
содействия при принятии решений относительно выбора тактик
контроля вредного организма, отдельных или гармонично
координированных в стратегии контроля, на основе анализа
соотношения затраты/прибыль, в которой принимается во внимание
выгода и интересы производителя, общества и окружающей среды»

36. В интегрированных системах защиты основной упор делается на
использование прежде всего нехимических методов контроля. При
этом, в случае необходимости используются и традиционные методы
защиты растений с применением пестицидов, с сохранением
определенного баланса между продуктивностью и охранной
окружающей среды

37. Важной особенностью интегрированной защиты является то, что в
ее основе лежит контроль не отдельного вредного организма, а их
комплексов
Программы интегрированного контроля должны основываться на
системе земледелия в целом, а не на контроле патогенов и вредителей
в отдельном посеве
Урожайность
Объем популяций вредоносных
организмов
Объем популяций агентов
биоконтроля
Момент ввода
приемов IPM
Порог угрозы

38. За последние 30 лет использование интегрированного
контроля получает все большее распространение; в развитых
странах он используется на основной части
сельскохозяйственных земель, и благодаря содействию ООН
начинает получать распространение в странах Африки, Азии,
Южной Америки
На данный момент в США за счет отказа от необоснованных
обработок пестицидами и снижения стоимости производства
ежегодная экономия составляет около 500 млн. долларов

39. КОМПОНЕНТЫ ИНТЕГРИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ВРЕДНЫХ
ОРГАНИЗМОВ
Агротехнический
метод
(сжигание стерни, севооборот,
время посадки и уборки растений,
формы и методы внесения
удобрений )
Севооборот и совместное
размещение культур
Даты посадки и уборки
Соляризация и фитосанитария
Карантин растений
Биологический
контроль
Устойчивость
растений Применение
пестицидов

40. http://www.biomanagement.ca – ресурс ориентированный на
биоземледелие