Биологизация земледелия

основа – управление развитием культурных растений, посредством искусственных приемов (применение

агрохимикатов, агротехнические приемы). Селекция растений, направленная, например, на повышение эффективности использования удобрений.

Адаптивные технологии сельскохозяйственного производства - получение продукции путем использования биологических возможностей культивируемых организмов при минимальной антропогенной нагрузке на агроценозы.
Для таких технологий не подходят сорта интенсивного типа, которые в силу своих генетических особенностей утратили способность полноценного взаимодействия с полезной микрофлорой.

сельского хозяйства, в рамках которой происходит сознательная минимизация использования синтетических

удобрений, пестицидов, регуляторов роста растений, кормовых добавок, генетически модифицированных организмов.
органическое сельское хозяйство направлено на работу с экосистемами, биогеохимическими циклами веществ и элементов, поддерживает их и получает эффект от их оптимизации. Органическое сельское хозяйство обязано в долгосрочной перспективе поддерживать здоровье как конкретных объектов, с которым имеет дело (растений, животных, почвы, человека), так и всей планеты.

Возделывание многолетних трав и зернобобовых культур;
2. Применение органических удобрений;
3. Использование

биологических средств защиты растений;
4. Применение землеудобрительных биопрепаратов;
5. Запашка соломы;
6. Сидерация (зеленое удобрение).

интерес аграриев к биологическим препаратам;
положительные результаты использования. В

отдельных случаях микробиологические препараты превосходят химические средства;
принятие нормативных документов об органическом производстве.
повышение цен на химические СЗР и минеральные удобрения.
Сдерживающие факторы:
недоверие и низкий уровень грамотности агрономов;
низкая платежеспособность с/х производителей;
конкуренция со стороны химических средств;
недостаточное государственное участие (принятых в настоящий момент мер недостаточно для проведения комплексной биологизации растениеводства);
отсутствие государственных дотаций для органических производств.

280-ФЗ «Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные

законодательные акты РФ»
2014-2016 Приняты и действуют:
• Межгосударственный стандарт ГОСТ 33980-2016 «Продукция органического производства. Правила производства, переработки, маркировки и реализации»
• Национальный стандарт ГОСТ Р 57022-2016 «Продукция органического производства. Порядок проведения добровольной сертификации органического производства»
• Национальный стандарт ГОСТ Р 56104-2014 «Продукты пищевые органические. Термины и определения» • Локальная отраслевая программа «Органическое сельское хозяйство» в рамках приоритетного проекта «Экспорт продукции АПК»
2019 год Союз органического земледелия представил Дорожную карту по развитию органического сельского хозяйства

понимаются препараты на основе живых микроорганизмов, оказывающие ростстимулирующее действие на

растение и/или, выступающие в качестве средств защиты от вредителей и болезней.
Основные группы биологических препаратов для растениеводства:
1. Микробиологические удобрения и стимуляторы роста. К этой группе относятся препараты, содержащие живые микроорганизмы и (или) метаболиты, продуцируемые ими, оказывающие стимулирующее действие на развитие растения и улучшающие его питание.
2. Микробиологические средства защиты растений – препараты, содержащие живые микроорганизмы и метаболиты, продуцируемые ими, оказывающие супрессивное действие на вредные организмы, в первую очередь грибы, бактерии и насекомых.

три группы:
1. биопрепараты, содержащие в товарном продукте в качестве

основного активного компонента жизнеспособные микроорганизмы (средства защиты растений, закваски, бактериальные удобрения и др.);
2. биопрепараты, в состав которых входит инактивированная биомасса (кормовые дрожжи, грибной мицелий и др.);
3. биопрепараты, получаемые на основе очистки продуктов метаболизма. Если искомое вещество по окончании процесса находится в культуральной жидкости, то биомассу используют как побочный продукт, а целевой продукт выделяют из раствора. При этом применяют отгонку, осаждение, упаривание и подобное в соответствии с разработанной технологией.

концентратов эмульсий (КЭ)
сухих пылевидных форм (СХП)
жидких форм (Ж)

суспензионных конбюцентратов (СК)
таблетированых форм (Таб.)

1. Поиск и выбор наиболее пригодных активных агентов
2. Изучение

механизмов взаимодействия микробиологических препаратов с вредными организмами (для СЗР) и окружающей средой для предотвращения возможных негативных последствий для окружающей среды.
3. Повышение эффективности использования биопрепаратов в сельском хозяйстве. Основными задачами испытаний являются определение эффективности биопрепаратов на с/х культурах при различных почвенных и климатических условиях для расширения возможностей использования.
4. Разработка высокотехнологичных форм препаратов, которые с одной стороны обеспечивают удобство при нанесении; с другой стороны – содержат большее количество активных форм.
5. Увеличение титра жизнеспособных микроорганизмов в препарате.
6. Увеличение сроков хранения готовых форм препаратов.
7. Совершенствование способов производства.

клетки микроорганизмов, которые находятся либо в культуральной жидкости, либо адсорбированы

на нейтральном носителе.
В результате в таких препаратах создается высокая концентрация микроорганизмов (в 1 миллилитре или грамме препарата содержится до 1-5 млрд. клеток бактерий).
Поэтому внесенные формы способны успешно конкурировать с аборигенной микрофлорой и занимать экологические ниши, предоставляемые растением.

с растением можно разделить на три группы: симбиотические азотфиксаторы –

микроорганизмы, которые усваивают азот, только находясь в симбиозе с высшими растениями; к ним относятся клубеньковые бактерии родов Rhizobium, Bradyrhizobium;
ассоциативные азотфиксаторы – микроорганизмы, обитающие на поверхности корневой системы и образующие ассоциацию с высшими растениями (микроорганизмы из родов Azospirillum, Klebsiella, Flavobacterium);
свободноживущие азотфиксаторы – микроорганизмы, свободно живущие в почве и усваивающие азот из воздуха (Azotobacteriaceae, Clostridium, некоторые Pseudomonas).
На основе этих бактерий выпускают препараты для обработки корневой системы растений и внесения в почву.

зернобобовые, многолетние злаковые, овощные, плодово-ягодные и декоративные).
Исключение составляют препараты

на основе симбиотических микроорганизмов, которые применяются только на бобовых растениях.
Также основная доля зарегистрированных микробиологических удобрений рекомендована для обработки семян и посевного материала. Rhizobium и Bradyrhizobium используются в качестве активного агента для инокуляции различных бобовых культур в жидкой и торфяной форме. Жидкая форма предусматривает наличие активных агентов в количестве 2×109 КОЕ/мл; торфяная – 3-5×108 КОЕ/г.
На российском рынке спрос на микробиологические препараты на основе Bradyrhizobium формируется за счет импортных поставок.

9 дней наблюдений. Рост культуры на среде с аммонийным азотом

был наиболее интенсивным и находился в прямой зависи­мости от содержания азота в питательной среде. Доза 140 мг/л не была токсичной для Klebsiella planticola.
 Азот нитратов был также доступен микроорганизмам Klebsiella.planticola. Оптимальные дозы для роста и развития микробов лежат в интервале от 56 до 140 мг N/л. Доза 210 мг N/л несколько тормозит рост культуры. Что касается нитрогеназной активности, то дозы нитратного азота от 14 до 140 мг N/л не угнетали азотфиксацию на 2 сутки наблюдений. Доза 210 мг N/л ингибировала нитроге­назную активность. На 4 сутки нитрогеназная активность была ниже чем в контроле в вариантах с 210 и 140 мг N/л. К 9 суткам наблюдений не только дозы 210 и 140 мг N/л, но и 70 мг N/л ин­гибировали нитрогеназную активность Kl.planticola. Следует отметить стимулирующий эффект низких доз (14 мгN/л) нитратного азота на азотфиксирующую активность.
Нитритный азот был наименее доступен из всех испытанных источников азота. Нитрогеназная активность в вариантах с нит­ритным азотом на вторые сутки была выше чем в контроле при всех испытанных концентрациях. Однако, к 9 суткам фиксация азота снижалась во всех вариантах.

масса, г/сосуд ).
 
I - Контроль
II - 20 кг/га N
III - Rhizobium
IV

- 20 кг/га N + Rhizobium leguminosarum ( штамм Pis 4 )
V - 20 кг/га N + Rhizobium leguminosarum ( штамм Pis 4 ) + Klebsiella planticola ( штамм ТСХА-91 )
VI - 20 кг/га N + Rhizobium leguminosarum ( штамм Pis 4 ) + Pseudomonas sp. ( штамм PsIA12 )

обработки байтан-универсалом; ФII*** – семена обработаны протравителем – байтан-универсалом.
Продуктивность ячменя

в полевом опыте П-59 (средн.), ц/га

бактерии(Bacillus megaterium, Bacillus mucilaginosus)
На основе микоризных грибов

Фосфатовит – микробиологическое удобрение, стимулирующее фосфорное питание, на основе

Bacillus mucilaginosus.

на основе продуктов метаболизма микроорганизмов.
К ним относятся:
соли гиббереллиновых

кислот, являющиеся фитогормонами;
аминокислоты, участвующие в синтезе различных белков (глютаминовая кислота, аланин).

в ничтожно малых количествах образуются в одних органах и оказывают

регуляторное влияние на физиологические процессы и морфогенетические программы в других органах растений. Фитогормоны – это низкомолекулярные орг.-кие в-ва, с молекулярной массой 28-346.
Известны 5 групп фитогормонов: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен, брассины (брассиностероиды).
Ауксины, гиббереллины, цитокинины и частично брассины – фитогормоны-стимуляторы. Абсцизовая к-та и этилен – природные ингибиторы

в-ва образуют и растения и микроорганизмы, в первую очередь симбиотические(клубеньковые

бактерии, микоризные грибы) фитопатогенные, а также многие свободноживущие бактерии и грибы.
Ауксины образуют клубеньковые бактерии, азотобактер и азоспирилла.
Гиббереллин продуцирует гриб Fusarium moniliforme и некоторые широко распространенные почвенные бактерии
Цитокинины обнаружены среди продуктов метаболизма микоризообразователей, клубеньковых бактерий, фитопатогенов

растениеводства от вредных организмов (возбудителей болезней, сорняков, вредителей) в среднем

составляют 20-25 %.
Мировой рынок микробных препаратов для защиты растений составляет около 1 млрд. долларов США.

на экосистемы;
проявление устойчивых популяций вредных организмов при интенсивном применении

химических средств защиты растений;
воздействие на нецелевые объекты (например, одновременно с вредными организмами погибают энтомофаги, которые участвуют в естественной регуляции численности видов в природе).

спектра вредных фитопатогенов и насекомых;
при использовании в качестве

элемента интегрированной защиты растений, биопрепараты могут значительно сократить использование химических средств защиты растений , сохраняя при этом урожайность с/х культур;
высокая экологичность, т.к. в качестве действующих агентов выступают компоненты природных биоценозов;
решение проблемы устойчивости вредных организмов по отношению к химическим средствам защиты растений;
совместимость с химическими и биологическими средствами

выработка антибиотических соединений и ферментов;
конкурирование с патогенами за

источники питания и жизненное пространство;
повышение общей резистентности растения.

применению на территории РФ, среди микробиологических средств защиты растений зарегистрированы

препараты, обладающие фунгицидной и инсектицидной активностью.
Разработки биогербицидов в настоящее время находится на уровне исследований природных микробиологических агентов регуляции численности сорных растений.
Исследования сосредоточены во Всероссийском научно-исследовательском институте защиты растений (ВИЗР).

растений:
Грибные препараты (Trichoderma spp.);
Бактериальные препараты (авермектины; препараты

на основе Bacillus, Pseudomonas);
Препараты на основе вирусов (вирусы насекомых -вирус гранулеза яблонной плодожорки; бактериофаги);
Энтомопатагенные нематоды.

возбудителей заболеваний насекомых

на основе спор и токсинов энтомопатогенной бактерии Bacillus thuringiensis
Bacillus

thuringiensis (Bt)– грамположительная спорообразующая бактерия, факультативный анаэроб. В естественных условиях встречается в почве.
Отдельные подвиды Bt активны в отношении чешуекрылых (Bt var. kurstaki), а также некоторых видов жесткокрылых и клещей (Bt var. thuringiensis).
Активность Bt связана со способностью вырабатывать эндо- и экзотоксины, ядовитые для насекомых. По типу действия препараты на основе Bt относятся к контактно-кишечным инсектицидам.

состоящий из высокомолекуляр-ного белка и  является протоксином. Растворяется лишь в среднем кишечнике чувствительных

видов насекомых (при рН около 9.5) и проявляет высокую специфичность по отношению к насекомому.

который прикрепляется к мембранам эпителия среднего кишечника насекомых, вызывая уравнивание концентраций ионов снаружи и

внутри клеток, что приводит к нарушению работы пищеварительной системы личинки, постепенно вызывая голодную смерть.
В течение 12-24 часов, развивается общая бактериальная септицемия организма насекомого

используются препараты на основе трех патовариантов B.thurіngіensіs:
Патовар А - подвиды B.thurіngіensіs, кристаллы эндотоксинов

которых с наибольшей активностью влияют на чешуекрылых (Lepіdoptera). Продуценты таких биопрепаратов как битоксибациллин, (Bt ssp. thurіngіensіs), дендробациллин (Bt ssp. dendrolіmus), энтобактерин (Bt ssp. gallerіae), лепидоцид, дипел (Bt ssp. kurstakі) и ряд других. 

напраленности действия - спорокристаллический комплекс, содержащий дельта-эндотоксин энтомопатогенных споровых бактерий

Bacillus thuringiensis var. israelensis, образующийся в процессе ферментации культуры.

Препарат предназначен для борьбы с личинками разных видов кровососущих комаров (малярийных и не малярийных), комаров-звонцов, а также с личинками рисового комарика, в водоемах всех типов, включая рыбохозяйственные, расположенных во всех природных зонах, а также в подвалах жилых домов и зданий иного назначения организациями, имеющими право заниматься дезинфекционной деятельностью.

авермектины относятся к нейротоксинам. Попадая в организм безпозвоночного контактно или

через кишечник, они действуют на л-глютамин и гаммааминомасляную кислоту (ГАМК). Это приводит к торможению и блокированию передачи нервного импульса, вследствие чего происходит паралич, а затем и гибель особей многих видов насекомых, клещей и нематод.
Культура Streptomyces avermitilis продуцирует четыре основные формы авермектинов - А1, А2, В1, В2, и каждый компонент имеет 2 формы изомеров: а и в.

B1, изолированный из комплекса. Наиболее эффективен против клещей, минирующих насекомых,

листоблошек, трипсов.
Аверсектин С - очищенный (степень очистки не менее 90%) природный авермектиновый комплекс; представляет собой композицию из восьми соединений авермектиновой группы, обладает высокой токсичностью для многих видов насекомых и клещей.
Авертин N - фактический аналог аверсектина-С, отличающийся только штаммом продуцента; обладает трансламинарной активностью.
Эмамектина бензоат – смесь эмамектина бензоата B1a и эмамектина бензоата B1b (содержание компонента B1a не менее 90%); инсектоакарицид преимущественно кишечного, а также контактного действия, проявляющий трансламинарную активность.

гриба белой мускардины (Beauveria bassiana и В. tenella .
Споры прорастают

на поверхности тела или в кишечнике насекомого. Тело погибших насекомых становится плотным, мумифицируется и покрывается белой грибницей с конидиями.

применению на территории РФ, не зарегистрировано ни одного микробиологического препарата

российского производства на основе вирусов насекомых.

компонентом микрофлоры почвы и растений (прежде всего, их прикорневой части).

Бактерия характеризуется высокой стрессоустойчивостью и адаптивностью.
B. subtilis выступает как антагонист нежелательной микрофлоры. Кроме того, действие основано на способности бактерий к продуцированию ферментов, которые повреждают целостность клеток фитопатогенный грибов. В дополнение к этому метаболиты B. subtilis оказывают ростостимулирующее действия на растение.
B. subtilis обладает активным действием против корневых гнилей, мучнистой росы, пятнистостей с/х культур, фитофтороза, церкоспороза, фузариоза, кагатной гнили и др. заболеваний.

около половины всех производимых биологических средств защиты растений.
Это связано:
с

хорошей изученностью бактерий рода Bacillus,
с безопасностью их использования,
со способностью бацилл продуцировать споры, что является несомненным преимуществом для производства, хранения и применения микробных препаратов.

линейка биофунгицидов:
Фитоспорин-М Ж – жидкий биофунгицид, титр 1*109;

Фитоспорин-МЖ-Экстра – с добавлением микроэлементов B, Mo,Co,Cu, Zn,Mn, титр 1*109;
Фитоспорин-МЖ хранение – позиционируется как средство для хранения сахарной свеклы, титр 1*109;
Фитоспорин-М П – препарат в сухой форме с титром, титр 2*109.

в воде и почве.
Используется в пищевой промышленности, как продуцент

при биотехнологическом синтезе антибиотика мупироцина, а также как активный агент в микробиологических СЗР.
Проявляет активность против возбудителей широкого круга болезней: корневых гнилей, мучнистой росы, фузариоза, антракноза, бактериозов, милдью и ряда других.
Pseudomonas fluorescens вырабатывает антибиотические соединения и ферменты, конкурирует с вредителями за источники железа, повышает общую резистентность организма растения. Используется для предпосевной обработки семян и растений в период вегетации.
- Планриз – на основе живых бактерий Pseudomonas fluorescens АР-33. Эффективен против корневых гнилей (питиозные, фузариозные, ризоктониозные); трахеомикозного увядания; болезней листьев и стеблей (мучнистая роса, пероноспороз, септориоз, ржавчина, фитофтороз, альтернариоз, церкоспороз, парша, монилиоз, серая гниль).

1010 КОЕ/мл до  инактивации) P. aureofaciens Н 16 и продукты

метаболизма;
- псевдобактерин – действующее вещество – живые клетки Pseudomonas aureofaciens. Эффективен против гельминтоспориоза, фузариозных гнилей корневой системы и фузариоза колоса, мучнистой росы, твердой головни, снежной плесени, ржавчины бурой на зерновых культурах; черной ножки, фитофторы и бурой пятнистости томатов, черной ножки и фитофторы картофеля; сосудистого бактериоза, черной ножки и фузариозного увядания капусты; корневых гнилей, ложной мучнистой росы и антракноза огурцов; парши и монилиоза яблони, обладает защитным и четко выраженным ростостимулирующим свойством.

основе двух штаммов Pseudomonas aureofaciens УКМ В-111 и Pseudomonas aureofaciens

УКМ В-306. Препарат проявляет антимикробное, антифунгальное, энтомопатогенное и рост стимулирующее действие, и предназначен для защиты плодовых и сельскохозяйственных культур от болезней и вредителей.
Жидкая форма Гаубсина - нативная культуральная жидкость с титром 5x109 КОЕ/мл, характеризуется высоким уровнем активности в течение трех месяцев хранения при комнатной температуре.

к культивированию в контролируемых условиях.
Trichoderma выступает как профилактический и

лечебный агент против почвенных инфекций (корневые гнили, прикорневые гнили и трахеомикозное увядание), также оказывает ростостимулирующее действие. Противопатогенная активность Trichoderma harzianum обусловлена ее способностью вырабатывать специфические антибиотические соединения и ферменты.
Trichoderma harzianum, являясь естественным компонентом почв и вступая в симбиоз с растением, препятствует заселению его корневой системы фитопатогенными грибами и повышает общую резистентность растений.
Препараты используются для обработки почв, как до высадки растений, так и в период вегетации.

паразитирует на склероциях гриба Sclerotinia sclerotiorum, псевдосклероциях гриба Rhizoctonia solani, активен в

отношении грибов родов Alternaria, Ascochyta, Botrytis, Colletotrichum, Fusarium, Helminthosporium, Pythium,Phoma, Phytophthora, Verticillium.
Получены положительные результаты от применения Триходермина в борьбе с грибами рода Cytospora, вызывающих рак и усыхание побегов косточковых пород.