Въпреки че растителните паразитни нематоди принадлежат към опасните нематоди, те не са вредители по растенията, а болести по растенията.
Кореновата нематода (Meloidogyne) е най-широко разпространената и вредна растителна паразитна нематода в света.Изчислено е, че повече от 2000 вида растения в света, включително почти всички култивирани култури, са много чувствителни към инфекция с нематоди на кореновите възли.Нематодите на кореновите възли заразяват клетките на тъканта на корена на гостоприемника, за да образуват тумори, засягащи усвояването на вода и хранителни вещества, което води до забавяне на растежа на растенията, потъмняване, пожълтяване, изсъхване, извиване на листата, деформация на плодовете и дори смърт на цялото растение, което води до глобално намаляване на реколтата.
През последните години контролът на нематодните болести е във фокуса на световните компании за растителна защита и изследователски институти.Соевата цистообразуваща нематода е важна причина за намаляване на производството на соя в Бразилия, Съединените щати и други важни страни износителки на соя.Понастоящем, въпреки че някои физични методи или селскостопански мерки са приложени за контрола на нематодните заболявания, като например: скрининг на устойчиви сортове, използване на устойчиви подложки, сеитбообръщение, подобряване на почвата и т.н., най-важните методи за контрол все още са химически контрол или биологичен контрол.
Механизъм на действие на кореновата връзка
Историята на живота на кореновата нематода се състои от яйце, ларва от първи стадий, ларва от втори стадий, ларва от трети стадий, ларва от четвърти стадий и възрастен.Ларвата е малка червееобразна, възрастният е хетероморфен, мъжкият е линеен, а женската е с крушовидна форма.Ларвите от втори стадий могат да мигрират във водата на почвените пори, да търсят корена на растението гостоприемник чрез чувствителните алели на главата, да нахлуят в растението гостоприемник, като пробият епидермиса от зоната на удължаване на корена гостоприемник и след това да пътуват през междуклетъчното пространство, придвижват се до върха на корена и достигат меристемата на корена.След като ларвите от втори стадий достигнат меристемата на върха на корена, ларвите се придвижват обратно в посоката на съдовия сноп и достигат зоната на развитие на ксилемата.Тук ларвите от втори стадий пробиват клетките гостоприемници с орална игла и инжектират секрети от езофагеални жлези в клетките на корените гостоприемници.Ауксинът и различни ензими, съдържащи се в секретите на езофагеалните жлези, могат да индуцират клетките гостоприемници да мутират в „гигантски клетки“ с многоядрени ядра, богати на суборганели и енергичен метаболизъм.Кортикалните клетки около гигантските клетки пролиферират и прекомерно растат и набъбват под въздействието на гигантски клетки, образувайки типичните симптоми на коренови нодули на повърхността на корена.Ларвите от втори етап използват гигантски клетки като точки за хранене, за да абсорбират хранителни вещества и вода и не се движат.При подходящи условия ларвите от втори стадий могат да индуцират гостоприемника да произвежда гигантски клетки 24 часа след заразяването и да се развият във възрастни червеи след три линеения през следващите 20 дни.След това мъжките се преместват и напускат корените, женските остават неподвижни и продължават да се развиват, като започват да снасят яйца на около 28 дни.Когато температурата е над 10 ℃, яйцата се излюпват в кореновата нодула, ларвите от първи стадий в яйцата, ларвите от втори стадий пробиват от яйцата, оставяйки гостоприемника на почвата отново инфекция.
Нематодите с коренови възли имат широк спектър от гостоприемници, които могат да паразитират върху повече от 3 000 вида гостоприемници, като зеленчуци, хранителни култури, стокови култури, овощни дървета, декоративни растения и плевели.Корените на зеленчуците, поразени от нематоди по кореновите възли, първо образуват възли с различни размери, които са млечнобели в началото и бледокафяви в по-късния етап.След заразяване с нематода на коренови възли, растенията в земята бяха ниски, клоните и листата бяха атрофирали или пожълтели, растежът беше забавен, цветът на листата беше светъл и растежът на сериозно болните растения беше слаб, растенията бяха изсъхна при суша и цялото растение умря при тежка.В допълнение, регулирането на защитния отговор, ефекта на инхибиране и механичните увреждания на тъканите, причинени от нематоди на кореновите възли върху културите, също улесняват инвазията на пренасяни от почвата патогени, като фузариозно увяхване и бактерии на кореново гниене, като по този начин образуват сложни заболявания и причиняват по-големи загуби.
Мерки за профилактика и контрол
Традиционните линециди могат да бъдат разделени на фумиганти и нефумиганти според различните методи на употреба.
Фумигант
Той включва халогенирани въглеводороди и изотиоцианати, а нефумигантите включват органофосфор и карбамати.Понастоящем сред инсектицидите, регистрирани в Китай, бромометанът (озоноразрушаващо вещество, което постепенно се забранява) и хлоропикринът са халогенирани въглеводородни съединения, които могат да инхибират протеиновия синтез и биохимичните реакции по време на дишането на кореновите нематоди.Двата фумиганта са метил изотиоцианат, който може да разгради и освободи метил изотиоцианат и други малки молекулни съединения в почвата.Метил изотиоцианатът може да навлезе в тялото на нематода на коренов възел и да се свърже с глобулина, пренасящ кислорода, като по този начин инхибира дишането на нематод на коренов възел, за да постигне смъртоносен ефект.В допълнение, сулфурил флуорид и калциев цианамид също са регистрирани като фумиганти за контрол на нематоди на коренови възли в Китай.
Има и някои халогенирани въглеводородни фумиганти, които не са регистрирани в Китай, като 1,3-дихлоропропилен, йодометан и др., които са регистрирани в някои страни в Европа и Съединените щати като заместители на бромометан.
Не е фумигант
Включително органофосфор и карбамати.Сред нефумигираните линеициди, регистрирани у нас, към органофосфорните се отнасят фосфинтиазолиум, метанофос, фоксифос и хлорпирифос, а към карбаматните карбоксанил, алдикарб и карбоксанилбутатиокарб.Нефумигираните нематоциди нарушават функцията на нервната система на кореновите нематоди чрез свързване с ацетилхолинестеразата в синапсите на кореновите нематоди.Те обикновено не убиват нематодите на кореновите възли, а само карат нематодите на кореновите възли да загубят способността си да локализират гостоприемника и да заразяват, така че често се наричат „нематоди парализатори“.Традиционните нефумигирани нематоциди са силно токсични нервнопаралитични агенти, които имат същия механизъм на действие върху гръбначни животни и членестоноги като нематодите.Следователно, при ограниченията на екологичните и социалните фактори, големите развити страни в света намалиха или спряха разработването на органофосфорни и карбаматни инсектициди и се насочиха към разработването на някои нови високоефективни и нискотоксични инсектициди.През последните години сред новите некарбаматни/органофосфорни инсектициди, които получиха регистрация в EPA, са спиралат етил (регистриран през 2010 г.), дифлуоросулфон (регистриран през 2014 г.) и флуопирамид (регистриран през 2015 г.).
Но всъщност, поради високата токсичност, забраната на органофосфорните пестициди, сега няма много налични нематоциди.В Китай са регистрирани 371 нематоцида, от които 161 са активна съставка абамектин и 158 са активна съставка тиазофос.Тези две активни съставки са най-важните компоненти за контрол на нематодите в Китай.
В момента няма много нови нематоциди, сред които лидерите са флуорен сулфоксид, спироксид, дифлуоросулфон и флуопирамид.В допълнение, по отношение на биопестицидите, Penicillium paraclavidum и Bacillus thuringiensis HAN055, регистрирани от Kono, също имат силен пазарен потенциал.
Глобален патент за контрол на нематодите в корените на соята
Нематодът на соевия корен е една от основните причини за намаляване на добива на соя в основните страни износителки на соя, особено в Съединените щати и Бразилия.
Общо 4287 патента за растителна защита, свързани с нематоди по корените на соята, са били подадени в световен мащаб през последното десетилетие.Световната соева коренова нематода кандидатства главно за патенти в региони и държави, първото е Европейското бюро, второто е Китай и Съединените щати, докато най-сериозната зона на соевата коренова нематода, Бразилия, има само 145 патентни заявки.И повечето от тях идват от мултинационални компании.
В момента абамектинът и фосфинтиазолът са основните средства за контрол на кореновите нематоди в Китай.И патентованият продукт флуопирамид също започна да се предлага.
Авермектин
През 1981 г. абамектинът е представен на пазара като контрол срещу чревни паразити при бозайници, а през 1985 г. като пестицид.Авермектинът е един от най-широко използваните инсектициди днес.
Фосфин тиазат
Фосфин тиазолът е нов, ефикасен и широкоспектърен нефумигиран органофосфорен инсектицид, разработен от Ishihara Company в Япония и е пуснат на пазара в много страни като Япония.Предварителните проучвания са показали, че фосфин тиазолът има ендосорбция и транспорт в растенията и има широкоспектърна активност срещу паразитни нематоди и вредители.Паразитните по растенията нематоди вредят на много важни култури, а биологичните и физичните и химичните свойства на фосфинтиазола са много подходящи за приложение в почвата, така че той е идеален агент за контрол на паразитните по растенията нематоди.Понастоящем фосфин тиазолият е един от малкото нематоциди, регистрирани върху зеленчуци в Китай, и има отлична вътрешна абсорбция, така че не само може да се използва за контрол на нематоди и вредители по повърхността на почвата, но също така може да се използва за контрол на листни акари и листа повърхностни вредители.Основният начин на действие на фосфинтиазолидите е да инхибират ацетилхолинестеразата на целевия организъм, което засяга екологията на нематода 2-ри ларвен стадий.Фосфин тиазолът може да инхибира активността, увреждането и излюпването на нематоди, така че може да инхибира растежа и възпроизводството на нематоди.
Флуопирамид
Флуопирамид е пиридил етил бензамид фунгицид, разработен и комерсиализиран от Bayer Cropscience, който все още е в патентен период.Флуопирамидът има известна нематоцидна активност и е регистриран за контрол на нематода на коренови възли в културите и в момента е по-популярен нематоцид.Механизмът на неговото действие е да инхибира митохондриалното дишане чрез блокиране на преноса на електрон на янтарната дехидрогеназа в дихателната верига и да инхибира няколко етапа от цикъла на растеж на патогенните бактерии, за да се постигне целта за контролиране на патогенните бактерии.
Активната съставка на флуропирамид в Китай все още е в патентен период.От неговите приложения за патенти за нематоди, 3 са от Bayer и 4 от Китай, които са комбинирани с биостимуланти или различни активни съставки за контрол на нематоди.Всъщност някои активни съставки в рамките на патентния период могат да се използват за извършване на известно патентно оформление предварително, за да се завладее пазара.Като отлични вредители от Lepidoptera и агент за трипси етил полицидин, повече от 70% от патентите за местни приложения са заявени от местни предприятия.
Биологични пестициди за борба с нематоди
През последните години биологичните методи за контрол, които заместват химическия контрол на нематодите на кореновите възли, получиха широко внимание у дома и в чужбина.Изолирането и скринингът на микроорганизми с висока антагонистична способност срещу кореновите нематоди са основните условия за биологичен контрол.Основните щамове, докладвани за антагонистични микроорганизми на нематоди на коренови възли, са Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus и Rhizobium.Myrothecium, Paecilomyces и Trichoderma, обаче, някои микроорганизми трудно упражняват своите антагонизиращи ефекти върху нематодите на кореновите възли поради трудности в изкуствената култура или нестабилен биологичен контролен ефект на полето.
Paecilomyces lavviolaceus е ефективен паразит на яйцата на нематода с южни коренови възли и Cystocystis albicans.Степента на паразитиране на яйцата на нематода с южни коренови възли е 60%~70%.Механизмът на инхибиране на Paecilomyces lavviolaceus срещу коренови нематоди е, че след контакт на Paecilomyces lavviolaceus с ооцисти на линейни червеи, във вискозния субстрат, мицелът на биоконтролиращите бактерии обгражда цялото яйце и краят на мицела става дебел.Повърхността на черупката на яйцето се разрушава поради активността на екзогенни метаболити и гъбична хитиназа, след което гъбите нахлуват и я заместват.Освен това може да отделя токсини, които убиват нематодите.Основната му функция е да убива яйцата.В Китай има осем регистрации на пестициди.Понастоящем Paecilomyces lilaclavi няма съставна лекарствена форма за продажба, но патентното му оформление в Китай има патент за комбиниране с други инсектициди за увеличаване на активността на употреба
Растителен екстракт
Естествените растителни продукти могат безопасно да се използват за контрол на нематодите на кореновите възли, а използването на растителни материали или нематоидни вещества, произведени от растенията за контрол на нематодите на кореновите възли е в по-голямо съответствие с изискванията за екологична безопасност и безопасност на храните.
Нематоидните компоненти на растенията съществуват във всички органи на растението и могат да бъдат получени чрез парна дестилация, органична екстракция, събиране на коренови секрети и др. Според техните химични свойства те се разделят главно на нелетливи вещества с водоразтворимост или органична разтворимост и летливи органични съединения, сред които преобладават нелетливите вещества.Нематоидните компоненти на много растения могат да се използват за контрол на нематоди на коренови възли след проста екстракция, а откриването на растителни екстракти е относително лесно в сравнение с нови активни съединения.Въпреки това, въпреки че има инсектициден ефект, истинската активна съставка и инсектицидният принцип често не са ясни.
Понастоящем нийм, матрин, вератрин, скополамин, чаен сапонин и така нататък са основните търговски растителни пестициди с нематодна активност, които са сравнително малко и могат да се използват в производството на нематодни инхибиторни растения чрез засаждане или придружаване.
Въпреки че комбинацията от растителни екстракти за контрол на нематода на коренови възли ще има по-добър ефект за контрол на нематоди, тя не е напълно комерсиализирана на настоящия етап, но все пак предоставя нова идея за растителни екстракти за контрол на нематода на коренови възли.
Биоорганичен тор
Ключът към биоорганичния тор е дали антагонистичните микроорганизми могат да се размножават в почвата или в ризосферната почва.Резултатите показват, че прилагането на някои органични материали като черупки от скариди и раци и маслено брашно може пряко или косвено да подобри ефекта на биологичен контрол на нематода от коренови възли.Използването на технология за твърда ферментация за ферментация на антагонистични микроорганизми и органични торове за производство на биоорганични торове е нов метод за биологичен контрол за контрол на болестта на кореновите нематоди.
При проучването за контролиране на зеленчуковите нематоди с биоорганичен тор беше установено, че антагонистичните микроорганизми в биоорганичния тор имат добър контролен ефект върху кореновите нематоди, особено органичния тор, получен от ферментацията на антагонистични микроорганизми и органичен тор чрез технология на твърда ферментация.
Въпреки това контролният ефект на органичния тор върху нематодите на кореновите възли има голяма връзка с околната среда и периода на употреба, а ефективността му на контрол е много по-малка от тази на традиционните пестициди и е трудно да се комерсиализира.
Въпреки това, като част от контрола на лекарствата и торовете, е възможно да се контролират нематодите чрез добавяне на химически пестициди и интегриране на вода и тор.
С големия брой единични сортове култури (като сладки картофи, соя и др.), Засадени у дома и в чужбина, появата на нематода става все по-сериозна и контролът на нематода също е изправен пред голямо предизвикателство.Понастоящем повечето от сортовете пестициди, регистрирани в Китай, са разработени преди 80-те години на миналия век и новите активни съединения са сериозно недостатъчни.
Биологичните агенти имат уникални предимства в процеса на използване, но те не са толкова ефективни, колкото химичните агенти, а употребата им е ограничена от различни фактори.Чрез съответните патентни заявки може да се види, че настоящото развитие на нематоцидите все още е около комбинацията от стари продукти, разработването на биопестициди и интегрирането на вода и тор.
Време на публикуване: 20 май 2024 г