|
Глава 6. БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
АЛЬТЕРНАТИВЫ
В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Эффективность сельскохозяйственных технологий в производстве про-
дуктов питания зависит от многих факторов, включая эколого-географи-
ческие, экономические, а также от возобновляемых биологических ресур-
сов, таких, как культурные растения, домашние животные, микроорганиз-
мы. Повышение биологической продуктивности в сельском хозяйстве яв-
ляется предметом активных исследований комплекса различных биологи-
ческих наук. Биотехнологические методы традиционно используются в
сельском хозяйстве для повышения плодородия почв, борьбы с вредите-
лями и возбудителями болезней культурных растений и животных, приго-
товления продовольственных продуктов, их консервирования и улучше-
ния питательных свойств. При этом удельный вес биотехнологии для раз-
вития и повышения эффективности традиционных сельскохозяйственных
технологий постоянно возрастает. В настоящее время особые перспективы
в создании и распространении новых культивируемых сортов растений
обещает применение новейших методов биотехнологии – клеточной и
генетической инженерии. Усилия биотехнологов направлены на увеличе-
ние выхода продукции и повышение ее питательности, усиление устойчи-
вости культивируемых биологических видов к неблагоприятным условиям
внешней среды, патогенам и вредителям. При этом остается актуальной
проблема поддержания разнообразия среди культивируемых видов и со-
хранения генетических ресурсов в целом.
6.1. БИОПЕСТИЦИДЫ
Практически одновременно с развитием животноводства и растение-
водства возникла проблема защиты культурных растений и домашних
животных от вредителей и болезней. Сначала человек использовал прими-
тивные средства истребления и отлова вредных животных, затем для
уничтожения стал применять хищных животных (собак, кошек, птиц).
Постепенно, с развитием сельскохозяйственных технологий способы
борьбы совершенствовались; появились первые примитивные химические
средства уничтожения насекомых и грызунов с использованием отваров,
настоев, древесной золы и пр. Бурное развитие химии и переход сельского
хозяйства на интенсивные технологии привело к появлению и примене-
нию огромного разнообразия химических веществ для борьбы с вредите-
лями и болезнями культивируемых видов. Первоочередное место заняли
пестициды – ядовитые химические вещества, используемые для борьбы с
вредителями, болезнями и сорняками. Однако только небольшая часть
178
(около 10 %) применяемых и вносимых в окружающую среду пестицидов
достигает цели; основная же масса этих веществ вызывает гибель полез-
ных организмов, аккумулируется в биологических объектах, нарушает
равновесие в природных экосистемах и биоценозах, загрязняет почвы,
водоемы, воздух. Химические пестициды не обеспечили при этом полную
защиту сельскохозяйственных культур; большое число насекомых и сор-
няков остались неконтролируемыми и продолжают наносить огромный
вред сельскому хозяйству. Более того, вредители начинают приобретать
резистентность к пестицидам. Появились данные о том, что для уничто-
жения некоторых вредителей приходится применять сверхвысокие дозы
пестицидов, в тысячи раз превосходящие начальные дозы токсикантов в
первые годы их применения. В настоящее время в литературе описаны
сотни видов членистоногих, резистентных к различным пестицидам (ДДТ,
карбаматам, пиретроидам, фосфорорганическим соединениям). Таким
образом, применение пестицидов вступило в явное противоречие с гло-
бальной проблемой защиты окружающей среды.
Это вызывает необходимость поиска других, более эффективных
средств и методов защиты, не оказывающих отрицательного воздействия
на человека и окружающую среду в целом. Большие перспективы среди
разрабатываемых подходов имеют биологические методы.
Биологические агенты применяли для уничтожения вредителей с древ-
нейших времен. Например, китайцы использовали фараоновых муравьев
для уничтожения вредителей в зернохранилищах. Во времена Аристотеля
в период интенсивного одомашнивания пчел и тутового шелкопряда чело-
век сталкивался с массовыми заболеваниями этих насекомых. Этот период
можно считать началом зарождения микробиологических методов борьбы
с вредителями. Но только в конце XIX века работами Л. Пастера и И.И.
Мечникова была заложена научная основа этого направления. Мечникову
удалось выделить возбудителя болезни хлебного жука – мускаридный
гриб (Metarrisium anisopliae), и он рекомендовал использовать данную
культура для борьбы с жуком – вредителем злаковых. Пастер предложил
применять бактерию – возбудитель куриной холеры для борьбы с дикими
кроликами; Мечников этого же возбудителя – для уничтожения сусликов.
С тех пор направление, основанное на использовании микроорганизмов –
природных патогенов, для борьбы с возбудителями болезней и вредите-
лями культурных биологических видов в природных условиях, непрерыв-
но совершенствуется. Выделено и описано множество микроорганизмов,
патогенных для грызунов и насекомых, и на их основе созданы и продол-
жают разрабатываться эффективные препараты.
Использование микроорганизмов в качестве биопестицидов – сравни-
тельно новое направление биотехнологии, но уже имеющее существенные
достижения. В настоящее время бактерии, грибы, вирусы находят все бо-
лее широкое применение в качестве промышленных биопестицидов. Тех-
179
нология производства этих препаратов весьма различна, как различна при-
рода и физиологические особенности микроогранизмов-продуцентов. Од-
нако имеется ряд универсальных требований, предъявляемых к биопести-
цидам, основными среди них являются: селективность и высокая эффек-
тивность действия, безопасность для человека и полезных представителей
флоры и фауны, длительная сохранность и удобство применения, хорошая
смачиваемость и прилипаемость. В настоящее время для защиты растений
и животных от насекомых и грызунов применяются, помимо антибиоти-
ков, около 50 микробных препаратов, относящихся к трем группам: это
бактериальные, грибные и вирусные препараты.
Do'stlaringiz bilan baham: |
