Незважаючи на те, що паразитичні нематоди належать до нематод, вони є не шкідниками рослин, а хворобами рослин.
Галкова нематода (Meloidogyne) є найпоширенішою та найшкідливішою нематодою-паразитом рослин у світі.За оцінками, понад 2000 видів рослин у світі, включаючи майже всі культивовані культури, дуже чутливі до зараження кореневими нематодами.Глубкові нематоди заражають клітини тканини кореня-господаря, утворюючи пухлини, впливаючи на поглинання води та поживних речовин, що призводить до затримки росту рослини, карликовості, пожовтіння, в’янення, скручування листя, деформації плодів і навіть загибелі всієї рослини, що призводить до глобальне скорочення врожаю.
Останніми роками боротьба з хворобами нематод була в центрі уваги світових компаній із захисту рослин та дослідницьких інститутів.Соєва цистоподібна нематода є важливою причиною скорочення виробництва сої в Бразилії, Сполучених Штатах та інших важливих країнах-експортерах сої.В даний час, хоча деякі фізичні методи або сільськогосподарські заходи були застосовані для боротьби з хворобою нематод, як-от: скринінг стійких сортів, використання стійких підщеп, сівозміна, поліпшення ґрунту тощо, найважливішими методами боротьби все ще є хімічний контроль або біологічний контроль.
Механізм дії кореня
Історія життя галлової нематоди складається з яйця, личинки першої стадії, личинки другої стадії, личинки третьої стадії, личинки четвертої стадії та дорослої особини.Личинка дрібна червоподібна, доросла особина гетероморфна, самець лінійної форми, самка грушоподібної форми.Личинки другої стадії можуть мігрувати у воді ґрунтових пор, шукати корінь рослини-господаря через чутливі алелі голови, проникати в рослину-господаря, проколюючи епідерміс із ділянки подовження кореня-хазяїна, а потім подорожувати через міжклітинника, просуваються до верхівки кореня і досягають меристеми кореня.Після того, як личинки другої стадії досягли меристеми верхівки кореня, личинки рухалися назад у напрямку судинного пучка і досягали ділянки розвитку ксилеми.Тут личинки другої стадії проколюють клітини-господарі пероральною голкою та впорскують секрет стравохідної залози в клітини кореня-господаря.Ауксин і різні ферменти, що містяться в секретах стравохідних залоз, можуть спонукати клітини-господарі мутувати в «гігантські клітини» з багатоядерними ядрами, багатими суборганелами та інтенсивним метаболізмом.Кортикальні клітини навколо гігантських клітин проліферують, розростаються та набухають під впливом гігантських клітин, утворюючи типові симптоми кореневих вузликів на поверхні кореня.Личинки другої стадії використовують гігантські клітини як точки живлення, щоб поглинати поживні речовини та воду і не рухатися.За відповідних умов личинки другої стадії можуть спонукати хазяїна виробляти гігантські клітини через 24 години після зараження та розвиватися у дорослих черв’яків після трьох линьок протягом наступних 20 днів.Після цього самці рухаються і залишають коріння, самки залишаються нерухомими і продовжують розвиток, починаючи відкладати яйця приблизно на 28 день.Коли температура вище 10 ℃, яйця вилуплюються в кореневому вузліку, личинки першої стадії в яйцях, личинки другої стадії висвердлюються з яєць, залишаючи господаря в грунті, знову заражають.
Кореневі нематоди мають широкий спектр господарів, які можуть паразитувати на більш ніж 3000 видах господарів, таких як овочі, продовольчі культури, товарні культури, фруктові дерева, декоративні рослини та бур’яни.На коренеплодах овочів, уражених бульбовими нематодами, спочатку утворюються бульбочки різного розміру, спочатку молочно-білі, а пізніше — блідо-коричневі.Після зараження вузловою нематодою рослини в ґрунті були низькорослі, гілки та листя атрофовані або пожовклі, затримка росту, забарвлення листя світле, ріст важкохворих рослин слабкий, рослини зів’яла під час посухи, і вся рослина загинула при сильній.Крім того, регуляція захисної реакції, ефект інгібування та механічне пошкодження тканин, спричинене кореневими нематодами на посівах, також сприяло інвазії патогенів, що передаються через ґрунт, таких як фузаріозне в’янення та бактерії кореневої гнилі, утворюючи таким чином складні захворювання та спричиняючи більші втрати.
Профілактика та заходи боротьби
Традиційні лінециди можна розділити на фуміганти та нефуміганти відповідно до різних методів використання.
Фумігант
До нього входять галогеновані вуглеводні та ізотіоціанати, а до нефумігантів — фосфорорганічні та карбамати.На даний момент серед інсектицидів, зареєстрованих у Китаї, бромметан (озоноруйнівна речовина, яка поступово забороняється) і хлорпікрин є галогенованими вуглеводневими сполуками, які можуть пригнічувати синтез білка та біохімічні реакції при диханні галлових нематод.Двома фумігантами є метилізотіоціанат, який може розкладатися та вивільняти метилізотіоціанат та інші низькомолекулярні сполуки в ґрунті.Метилізотіоціанат може потрапити в тіло галлової нематоди та зв’язатися з глобуліном-носієм кисню, таким чином пригнічуючи дихання галлової нематоди для досягнення летального ефекту.Крім того, сульфурилфторид і ціанамід кальцію також були зареєстровані як фуміганти для боротьби з нематодами кореневих вузлів у Китаї.
Існують також деякі галогеновані вуглеводневі фуміганти, які не зареєстровані в Китаї, такі як 1, 3-дихлорпропілен, йодметан тощо, які зареєстровані в деяких країнах Європи та Сполучених Штатів як замінники бромметану.
Нефумігантний
Включаючи фосфорорганічні та карбамати.Серед зареєстрованих у нашій країні нефумігованих лінеіцидів до фосфорорганічних належать фосфінтіазолій, метанофос, фоксифос і хлорпірифос, до карбаматних — карбоксаніл, алдікарб і карбоксанілбутатіокарб.Нефуміговані нематоциди порушують функцію нервової системи галлових нематод шляхом зв’язування з ацетилхолінестеразою в синапсах галлових нематод.Зазвичай вони не вбивають галлових нематод, а лише змушують галлових нематод втрачати здатність знаходити господаря та заражати, тому їх часто називають «паралізаторами нематод».Традиційні нефуміговані нематоциди є високотоксичними нервово-паралітичними агентами, які мають той самий механізм дії на хребетних і членистоногих, що й нематоди.Тому через обмеження екологічних і соціальних факторів основні розвинені країни світу скоротили або припинили розробку фосфорорганічних і карбаматних інсектицидів і звернулися до розробки деяких нових високоефективних і малотоксичних інсектицидів.Останніми роками серед нових некарбаматних/фосфорорганічних інсектицидів, які отримали реєстрацію EPA, є етилспірат (зареєстрований у 2010 році), дифторсульфон (зареєстрований у 2014 році) та флуопірамід (зареєстрований у 2015 році).
Але насправді, через високу токсичність, заборону фосфорорганічних пестицидів, нематоцидів зараз небагато.У Китаї зареєстровано 371 нематоцид, з яких 161 — діюча речовина абамектин і 158 — діюча речовина тіазофос.Ці дві діючі речовини були найважливішими компонентами для боротьби з нематодами в Китаї.
На даний момент існує небагато нових нематоцидів, серед яких лідерами є флуоренсульфоксид, спіроксид, дифторсульфон і флуопірамід.Крім того, з точки зору біопестицидів, Penicillium paraclavidum і Bacillus thuringiensis HAN055, зареєстровані Kono, також мають потужний ринковий потенціал.
Глобальний патент на боротьбу з нематодами кореневих вузлів сої
Нематода кореневих вузлів сої є однією з головних причин зниження врожайності сої в основних країнах-експортерах сої, особливо в США та Бразилії.
Загалом за останнє десятиліття в усьому світі було подано 4287 патентів на захист рослин, пов’язаних із нематодами сої.Світова нематода кореневих вузлів сої в основному подається на патенти в регіонах і країнах, першим є Європейське бюро, другим є Китай і Сполучені Штати, тоді як найсерйозніша область нематоди кореневих вузлів сої, Бразилія, має лише 145 патентні заявки.І більшість із них походить від транснаціональних компаній.
В даний час абамектин і фосфінтіазол є основними засобами боротьби з кореневими нематодами в Китаї.А також почали викладати запатентований продукт флуопірамід.
Авермектин
У 1981 році абамектин був представлений на ринку як засіб боротьби з кишковими паразитами у ссавців, а в 1985 році як пестицид.Авермектин є одним з найбільш широко використовуваних інсектицидів на сьогоднішній день.
Тіазат фосфіну
Фосфінтіазол — це новий ефективний фосфорорганічний інсектицид із широким спектром дії без фумігації, розроблений компанією Ishihara в Японії, який був випущений на ринок у багатьох країнах, наприклад у Японії.Попередні дослідження показали, що фосфінтіазолій має ендосорбцію та транспорт у рослинах і має широкий спектр дії проти паразитичних нематод і шкідників.Рослинні паразитичні нематоди завдають шкоди багатьом важливим сільськогосподарським культурам, а біологічні та фізико-хімічні властивості фосфінтіазолу дуже підходять для застосування в ґрунті, тому він є ідеальним засобом для боротьби з рослинними паразитичними нематодами.В даний час фосфінтіазолій є одним із небагатьох нематоцидів, зареєстрованих на овочах у Китаї, і він має чудову внутрішню абсорбцію, тому його можна використовувати не лише для боротьби з нематодами та поверхневими шкідниками ґрунту, але також для боротьби з листовими кліщами та листовими кліщами. поверхневих шкідників.Основним механізмом дії фосфінтіазолідів є пригнічення ацетилхолінестерази цільового організму, що впливає на екологію нематоди 2-ї личинкової стадії.Фосфінтіазол може пригнічувати активність, пошкодження та виведення нематод, тому він може пригнічувати ріст і розмноження нематод.
Флуопірамід
Флуопірамід — це піридил етилбензамідний фунгіцид, розроблений і комерційно реалізований компанією Bayer Cropscience, на який все ще діє патент.Флуопірамід має певну нематоцидну активність і був зареєстрований для контролю нематод кореневих вузлів у культурах, і наразі є більш популярним нематоцидом.Механізм його дії полягає в пригніченні мітохондріального дихання шляхом блокування переносу електронів янтарної дегідрогенази в дихальному ланцюзі та пригніченні кількох стадій циклу росту патогенних бактерій для досягнення мети контролю патогенних бактерій.
Активний інгредієнт флуропіраміду в Китаї все ще знаходиться на патентному періоді.З його заявок на патенти щодо нематод, 3 від Bayer, і 4 від Китаю, які поєднуються з біостимуляторами або різними активними інгредієнтами для боротьби з нематодами.Фактично, деякі активні інгредієнти протягом періоду дії патенту можуть бути використані для попереднього оформлення патенту, щоб захопити ринок.Такі, як відмінні шкідники лускокрилих і агент трипсів, етилполіцидин, понад 70% вітчизняних патентів на застосування подано вітчизняними підприємствами.
Біологічні пестициди для боротьби з нематодами
В останні роки біологічні методи боротьби, які замінюють хімічну боротьбу з нематодами кореневих вузлів, отримали широку увагу в країні та за кордоном.Виділення та скринінг мікроорганізмів з високою антагоністичною здатністю до галлових нематод є першочерговими умовами біологічного контролю.Основними штамами мікроорганізмів-антагоністів нематод кореневих вузлів, про які повідомлялося, були Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus і Rhizobium.Myrothecium, Paecilomyces і Trichoderma, однак деяким мікроорганізмам було важко проявляти свою антагоністичну дію на нематоди кореневих вузлів через труднощі штучного вирощування або нестабільний ефект біологічного контролю в полі.
Paecilomyces lavviolaceus є ефективним паразитом яєць нематоди південного кореневого вузла та Cystocystis albicans.Рівень паразитування яєць нематоди південного кореневого вузла становить 60–70 %.Механізм інгібування Paecilomyces lavviolaceus проти галлових нематод полягає в тому, що після контакту Paecilomyces lavviolaceus з ооцистами глистів у в’язкому субстраті міцелій біоконтрольних бактерій оточує все яйце, а кінець міцелію стає товстим.Поверхня яєчної шкаралупи руйнується через діяльність екзогенних метаболітів і грибкової хітинази, а потім гриби проникають і замінюють її.Він також може виділяти токсини, які вбивають нематоди.Його основна функція - знищення яєць.У Китаї зареєстровано вісім пестицидів.Наразі Paecilomyces lilaclavi не має складної лікарської форми для продажу, але його патентний макет у Китаї має патент на з’єднання з іншими інсектицидами для підвищення активності використання
Рослинний екстракт
Натуральні рослинні продукти можна безпечно використовувати для боротьби з нематодами кореневих вузлів, а використання рослинної сировини або нематоїдних речовин, які виробляють рослини, для боротьби з захворюваннями нематодами кореневих вузлів більше відповідає вимогам екологічної безпеки та безпеки харчових продуктів.
Нематоїдні компоненти рослин існують у всіх органах рослини і можуть бути отримані шляхом дистиляції з водяною парою, органічної екстракції, збору кореневих виділень тощо. За своїми хімічними властивостями вони в основному поділяються на нелеткі речовини з розчинністю у воді та розчинністю в органіці. і летких органічних сполук, серед яких більшість складають нелеткі речовини.Нематоїдні компоненти багатьох рослин можуть бути використані для боротьби з нематодами кореневих вузлів після простої екстракції, а виявлення рослинних екстрактів є відносно простим у порівнянні з новими активними сполуками.Однак, хоча він має інсектицидну дію, справжня діюча речовина та інсектицидний принцип часто не зрозумілі.
Нині нім, матрин, вератрин, скополамін, чайний сапонін тощо є основними промисловими пестицидами для рослин, які знищують нематоди, яких порівняно небагато, і їх можна використовувати у виробництві інгібіторів нематод шляхом посадки або супроводу.
Хоча комбінація рослинних екстрактів для боротьби з нематодою кореневих вузлів матиме кращий ефект боротьби з нематодами, вона не була повністю комерціалізована на сучасному етапі, але вона все ще дає нову ідею для рослинних екстрактів для боротьби з нематодами кореневих вузлів.
Біоорганічне добриво
Ключовим питанням біоорганічного добрива є те, чи можуть антагоністичні мікроорганізми розмножуватися в ґрунті чи ґрунті ризосфери.Результати показують, що застосування деяких органічних матеріалів, таких як раковини креветок і крабів і масляне борошно, може прямо чи опосередковано покращити ефект біологічного контролю нематоди кореневих вузлів.Використання технології твердої ферментації для ферментації антагоністичних мікроорганізмів і органічних добрив для виробництва біоорганічних добрив є новим біологічним методом боротьби з нематодами кореневих вузлів.
У дослідженні боротьби з овочевими нематодами за допомогою біоорганічних добрив було виявлено, що антагоністичні мікроорганізми в біоорганічних добривах мали хороший контрольний вплив на кореневі нематоди, особливо органічне добриво, отримане шляхом ферментації антагоністичних мікроорганізмів і органічних добрив. через технологію твердого бродіння.
Однак контрольний вплив органічних добрив на кореневі нематоди має великий зв’язок із навколишнім середовищем і періодом використання, а його ефективність контролю набагато нижча, ніж у традиційних пестицидів, і їх важко комерціалізувати.
Однак, як частина боротьби з ліками та добривами, можна контролювати нематоди, додаючи хімічні пестициди та об’єднуючи воду та добрива.
З великою кількістю сортів окремих культур (таких як батат, соя тощо), які вирощуються вдома та за кордоном, поява нематод стає все більш серйозною, а боротьба з нематодами також стикається з великою проблемою.В даний час більшість видів пестицидів, зареєстрованих у Китаї, були розроблені до 1980-х років, і нових активних сполук вкрай недостатньо.
Біологічні агенти мають унікальні переваги в процесі використання, але вони не такі ефективні, як хімічні агенти, і їх використання обмежене різними факторами.З відповідних заявок на патент можна побачити, що поточний розвиток нематоцидів все ще пов’язаний із поєднанням старих продуктів, розробкою біопестицидів та інтеграцією води та добрив.
Час публікації: 20 травня 2024 р