inquirybg

Sakņu nematožu kontrole globālā skatījumā: izaicinājumi, stratēģijas un jauninājumi

Lai gan augu parazitārās nematodes pieder pie nematožu bīstamības, tās nav augu kaitēkļi, bet gan augu slimības.
Sakņu nematode (Meloidogyne) ir pasaulē visplašāk izplatītā un kaitīgākā augu parazītiskā nematode.Tiek lēsts, ka vairāk nekā 2000 augu sugu pasaulē, tostarp gandrīz visas kultivētās kultūras, ir ļoti jutīgas pret sakņu nematožu infekciju.Sakņu nematodes inficē saimnieka sakņu audu šūnas, veidojot audzējus, ietekmējot ūdens un barības vielu uzsūkšanos, izraisot aizkavētu augu augšanu, pundurēšanu, dzeltēšanu, nokalšanu, lapu krokošanos, augļu deformāciju un pat visa auga nāvi, kā rezultātā globālā ražas samazināšana.
Pēdējos gados nematožu slimību kontrole ir bijusi globālo augu aizsardzības uzņēmumu un pētniecības institūtu uzmanības centrā.Sojas pupu cistu nematode ir svarīgs iemesls sojas pupiņu ražošanas samazināšanai Brazīlijā, ASV un citās nozīmīgās sojas pupu eksportētājvalstīs.Patlaban, lai gan nematožu slimību ierobežošanai ir pielietotas dažas fiziskas metodes vai lauksaimniecības pasākumi, piemēram: izturīgu šķirņu skrīnings, izturīgu potcelmu izmantošana, augseka, augsnes uzlabošana u.c., tomēr svarīgākās kontroles metodes joprojām ir ķīmiskā kontrole vai. bioloģiskā kontrole.

Sakņu savienojuma darbības mehānisms

Sakņu mezglu nematodes dzīves vēsture sastāv no olas, pirmās stadijas kāpura, otrās pakāpes kāpura, trešās pakāpes kāpura, ceturtā stadijas kāpura un pieaugušā kāpura.Kāpurs ir mazs tārpveida, pieaugušais ir heteromorfs, tēviņš ir lineārs, mātīte ir bumbierveida.Otrās kārtas kāpuri var migrēt augsnes poru ūdenī, meklēt saimniekauga sakni caur jutīgajām galvas alēlēm, iebrukt saimniekaugā, caurdurot epidermu no saimnieksaknes pagarinājuma zonas, un pēc tam ceļot cauri. starpšūnu telpā, pārejiet uz saknes galu un sasniedziet saknes meristēmu.Pēc tam, kad otrās stadijas kāpuri sasniedza saknes gala meristēmu, kāpuri atgriezās asinsvadu saišķa virzienā un sasniedza ksilēmas attīstības zonu.Šeit otrās stadijas kāpuri ar mutes adatu caurdur saimniekšūnas un ievada barības vada dziedzeru sekrēcijas saimnieka sakņu šūnās.Auksīns un dažādi enzīmi, kas atrodas barības vada dziedzeru sekrēcijās, var izraisīt saimniekšūnu mutāciju par "milzu šūnām" ar daudzkodolu kodoliem, kas bagāti ar suborganellām un enerģisku metabolismu.Kortikālās šūnas ap milzu šūnām vairojas un pāraug un uzbriest milzu šūnu ietekmē, veidojot tipiskus sakņu mezgliņu simptomus uz saknes virsmas.Otrās kārtas kāpuri izmanto milzu šūnas kā barošanās punktus, lai absorbētu barības vielas un ūdeni, un nepārvietojas.Piemērotos apstākļos otrās stadijas kāpuri var likt saimniekam ražot milzu šūnas 24 stundas pēc inficēšanās, un pēc trim mēšanām nākamajās 20 dienās attīstīties par pieaugušiem tārpiem.Pēc tam tēviņi pārvietojas un atstāj saknes, mātītes paliek nekustīgas un turpina attīstīties, sākot dēt olas aptuveni 28 dienās.Kad temperatūra ir augstāka par 10 ℃, olas izšķiļas saknes mezglā, pirmās kārtas kāpuri olās, otrās kārtas kāpuri izurbjas no olām, atstāj saimnieku augsnē atkal infekciju.
Sakņu nematodēm ir plašs saimnieku klāsts, kas var parazitēt uz vairāk nekā 3000 saimnieku veidiem, piemēram, dārzeņos, pārtikas kultūrās, labības kultūrās, augļu kokos, dekoratīvajos augos un nezālēs.Sakņu nematodes skarto dārzeņu saknes vispirms veido dažāda lieluma mezgliņus, kas sākumā ir pienbalti un vēlākā stadijā gaiši brūni.Pēc inficēšanās ar sakņu nematodes augi zemē bija īsi, zari un lapas atrofējušies vai dzeltējuši, augšana bija panīkusi, lapu krāsa bija gaiša, un smagi slimo augu augšana bija vāja, augi bija vāji. sausumā novīta, un viss augs nomira smagas slimības dēļ.Turklāt aizsardzības reakcijas regulēšana, inhibīcijas efekts un audu mehāniskie bojājumi, ko izraisa sakņu nematodes uz kultūraugiem, veicināja arī augsnē pārnēsātu patogēnu, piemēram, fuzariozes un sakņu puves baktēriju, invāziju, tādējādi veidojot sarežģītas slimības un radot lielākus zaudējumus.

Profilakses un kontroles pasākumi

Tradicionālos linecīdus var iedalīt fumigantos un nefumigantos atbilstoši dažādām lietošanas metodēm.

Fumigants

Tas ietver halogenētus ogļūdeņražus un izotiocianātus, un nefumiganti ietver organofosforu un karbamātus.Pašlaik no Ķīnā reģistrētajiem insekticīdiem brommetāns (ozona slāni noārdoša viela, kas pakāpeniski tiek aizliegta) un hloropikrīns ir halogenēti ogļūdeņražu savienojumi, kas var kavēt proteīnu sintēzi un bioķīmiskās reakcijas sakņu nematožu elpošanas laikā.Abi fumiganti ir metilizotiocianāts, kas var noārdīties un izdalīt augsnē metilizotiocianātu un citus mazmolekulārus savienojumus.Metilizotiocianāts var iekļūt sakņu nematodes ķermenī un saistīties ar skābekļa nesēja globulīnu, tādējādi kavējot sakņu nematodes elpošanu, lai panāktu letālu efektu.Turklāt sulfurilfluorīds un kalcija cianamīds ir reģistrēti arī kā fumiganti sakņu nematožu kontrolei Ķīnā.
Ir arī daži halogenētie ogļūdeņražu fumiganti, kas nav reģistrēti Ķīnā, piemēram, 1, 3-dihlorpropilēns, jodmetāns u.c., kas ir reģistrēti dažās valstīs Eiropā un ASV kā brommetāna aizstājēji.

Nefumigants

Ieskaitot organofosforu un karbamātus.No mūsu valstī reģistrētajiem nefumigētajiem lineicīdiem fosfīna tiazolijs, metanofoss, foksifoss un hlorpirifoss pieder pie organofosfora, savukārt karboksanils, aldikarbs un karboksanila butatiokarbs pieder pie karbamāta.Nefumigētie nematocīdi traucē sakņu nematožu nervu sistēmas darbību, saistoties ar acetilholīnesterāzi sakņu mezglu nematožu sinapsēs.Tās parasti nenogalina sakņu mezglu nematodes, bet tikai liek sakņu mezglu nematodēm zaudēt spēju atrast saimnieku un inficēt, tāpēc tās bieži dēvē par "nematožu paralizatoriem".Tradicionālie nefumigētie nematocīdi ir ļoti toksiski nervu aģenti, kuriem ir tāds pats darbības mehānisms uz mugurkaulniekiem un posmkājiem kā nematodēm.Tāpēc, ņemot vērā vides un sociālo faktoru ierobežojumus, pasaules lielākās attīstītās valstis ir samazinājušas vai apturējušas fosfororganisko un karbamātu insekticīdu izstrādi un pievērsušās dažu jaunu augstas efektivitātes un zemas toksicitātes insekticīdu izstrādei.Pēdējos gados starp jaunajiem nekarbamātu/organofosforu insekticīdiem, kas ieguvuši EPA reģistrāciju, ir spiralāts (reģistrēts 2010. gadā), difluorsulfons (reģistrēts 2014. gadā) un fluopiramīds (reģistrēts 2015. gadā).
Bet patiesībā augstās toksicitātes un fosfororganisko pesticīdu aizlieguma dēļ tagad nav daudz nematocīdu.Ķīnā reģistrēts 371 nematocīds, no kuriem 161 bija abamektīna aktīvā viela un 158 bija tiazofosa aktīvā viela.Šīs divas aktīvās sastāvdaļas bija vissvarīgākās sastāvdaļas nematožu kontrolei Ķīnā.
Pašlaik nav daudz jaunu nematocīdu, starp kuriem līderi ir fluorēnsulfoksīds, spiroksīds, difluorsulfons un fluopiramīds.Turklāt biopesticīdu ziņā Kono reģistrētajiem Penicillium paraclavidum un Bacillus thuringiensis HAN055 ir arī spēcīgs tirgus potenciāls.

Globālais patents sojas pupu sakņu nematožu kontrolei

Sojas pupu sakņu nematode ir viens no galvenajiem iemesliem sojas pupu ražas samazinājumam lielākajās sojas pupu eksportētājvalstīs, īpaši ASV un Brazīlijā.
Kopumā pagājušajā desmitgadē visā pasaulē ir iesniegti 4287 augu aizsardzības patenti, kas saistīti ar sojas pupu sakņu nematodēm.Pasaules sojas sakņu nematodes galvenokārt tiek pieteiktas patentiem reģionos un valstīs, pirmā ir Eiropas birojs, otrā ir Ķīna un Amerikas Savienotās Valstis, savukārt visnopietnākajā sojas sakņu nematodes apgabalā Brazīlijā ir tikai 145. patentu pieteikumi.Un lielākā daļa no tiem nāk no starptautiskiem uzņēmumiem.

Pašlaik abamektīns un fosfīna tiazols ir galvenie sakņu nematožu kontroles līdzekļi Ķīnā.Un patentētais produkts fluopiramīds arī ir sācis izlikt.

Avermektīns

1981. gadā abamektīns tika laists tirgū kā līdzeklis pret zarnu parazītiem zīdītājiem un 1985. gadā kā pesticīds.Avermektīns ir viens no mūsdienās visplašāk izmantotajiem insekticīdiem.

Fosfīna tiazāts

Fosfīna tiazols ir jauns, efektīvs un plaša spektra nefumigēts fosfororganiskais insekticīds, ko Japānā izstrādājis uzņēmums Ishihara Company, un tas ir laists tirgū daudzās valstīs, piemēram, Japānā.Sākotnējie pētījumi ir parādījuši, ka fosfīna tiazolijam ir endosorbcija un transportēšana augos, un tam ir plaša spektra aktivitāte pret parazitārām nematodēm un kaitēkļiem.Augu parazitārās nematodes kaitē daudzām svarīgām kultūrām, un fosfīna tiazola bioloģiskās un fizikālās un ķīmiskās īpašības ir ļoti piemērotas izmantošanai augsnē, tāpēc tas ir ideāls līdzeklis augu parazītisko nematožu apkarošanai.Pašlaik fosfīna tiazolijs ir viens no vienīgajiem nematocīdiem, kas reģistrēts uz dārzeņiem Ķīnā, un tam ir lieliska iekšējā uzsūkšanās, tāpēc to var izmantot ne tikai nematožu un augsnes virsmas kaitēkļu apkarošanai, bet arī lapu ērču un lapu apkarošanai. virsmas kaitēkļi.Fosfīna tiazolīdu galvenais darbības veids ir inhibēt mērķa organisma acetilholīnesterāzi, kas ietekmē nematodes 2. kāpura stadijas ekoloģiju.Fosfīna tiazols var kavēt nematožu darbību, bojājumus un izšķilšanos, tāpēc tas var kavēt nematožu augšanu un vairošanos.

Fluopiramīds

Fluopiramīds ir piridiletilbenzamīda fungicīds, ko izstrādājis un komercializējis Bayer Cropscience, un tas joprojām ir patenta periods.Fluopiramīdam ir noteikta nematocīda iedarbība, un tas ir reģistrēts sakņu nematodes kontrolei kultūrās, un pašlaik tas ir populārāks nematocīds.Tās darbības mehānisms ir inhibēt mitohondriju elpošanu, bloķējot dzintardehidrogenāzes elektronu pārnesi elpošanas ķēdē, un kavēt vairākus patogēno baktēriju augšanas cikla posmus, lai sasniegtu patogēno baktēriju kontroles mērķi.

Fluropiramīda aktīvā viela Ķīnā joprojām ir patentu periodā.No tā pieteikuma patentu pieteikumiem nematodēm 3 ir no Bayer un 4 ir no Ķīnas, kas ir apvienoti ar biostimulatoriem vai dažādām aktīvām sastāvdaļām, lai kontrolētu nematodes.Faktiski dažas aktīvās sastāvdaļas patenta periodā var izmantot, lai iepriekš noteiktu patenta izkārtojumu, lai iegūtu tirgu.Piemēram, lieliskie lepidoptera kaitēkļi un tripšu aģents etilpolicidīns, vairāk nekā 70% no iekšzemes pieteikumu patentiem ir pieteikuši vietējie uzņēmumi.

Bioloģiskie pesticīdi nematožu kontrolei

Pēdējos gados bioloģiskās kontroles metodes, kas aizstāj sakņu mezglu nematožu ķīmisko kontroli, ir saņēmušas plašu uzmanību gan mājās, gan ārvalstīs.Mikroorganismu ar augstu antagonistu spēju pret sakņu mezglu nematodēm izolēšana un skrīnings ir galvenie bioloģiskās kontroles nosacījumi.Galvenie celmi, par kuriem ziņots par sakņu mezglu nematožu antagonistiskajiem mikroorganismiem, bija Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus un Rhizobium.Tomēr Myrothecium, Paecilomyces un Trichoderma dažiem mikroorganismiem bija grūti iedarboties uz sakņu mezglu nematodēm mākslīgās kultūras grūtību vai nestabilas bioloģiskās kontroles efekta dēļ laukā.
Paecilomyces lavviolaceus ir efektīvs dienvidu sakņu mezgla nematodes un Cystocystis albicans olu parazīts.Dienvidu sakņu mezgla nematodes nematodes olās parazītu līmenis ir pat 60–70%.Paecilomyces lavviolaceus inhibīcijas mehānisms pret sakņu nematodēm ir tāds, ka pēc Paecilomyces lavviolaceus saskares ar līnijas tārpu oocistām viskozajā substrātā biokontroles baktēriju micēlijs ieskauj visu olu, un micēlija gals kļūst biezs.Olu čaumalas virsma ir salauzta eksogēno metabolītu un sēnīšu hitināzes aktivitāšu dēļ, un pēc tam sēnītes iebrūk un aizstāj to.Tas var arī izdalīt toksīnus, kas nogalina nematodes.Tās galvenā funkcija ir iznīcināt olas.Ķīnā ir astoņi pesticīdu reģistrācijas gadījumi.Pašlaik Paecilomyces lilaclavi pārdošanai nav saliktas zāļu formas, taču tās patentu izkārtojumam Ķīnā ir patents savienošanai ar citiem insekticīdiem, lai palielinātu lietošanas aktivitāti.

Augu ekstrakts

Dabiskos augu produktus var droši izmantot sakņu nematožu apkarošanai, un augu materiālu vai augu ražoto nematoīdu vielu izmantošana sakņu nematožu slimību apkarošanai vairāk atbilst ekoloģiskās drošības un pārtikas nekaitīguma prasībām.
Augu nematoīdie komponenti eksistē visos auga orgānos, un tos var iegūt ar tvaika destilāciju, organisko ekstrakciju, sakņu sekrēciju savākšanu utt. Pēc ķīmiskajām īpašībām tās galvenokārt iedala negaistošās vielās ar šķīdību ūdenī vai organisko šķīdību. un gaistošie organiskie savienojumi, starp kuriem lielākā daļa ir negaistošas ​​vielas.Daudzu augu nematoīdu komponentus var izmantot sakņu nematožu kontrolei pēc vienkāršas ekstrakcijas, un augu ekstraktu atklāšana ir salīdzinoši vienkārša, salīdzinot ar jauniem aktīvajiem savienojumiem.Tomēr, lai gan tai ir insekticīda iedarbība, īstā aktīvā viela un insekticīda darbības princips bieži vien nav skaidrs.
Pašlaik nīms, matrīns, veratrīns, skopolamīns, tējas saponīns un tā tālāk ir galvenie komerciālie augu pesticīdi ar nematožu iznīcināšanas aktivitāti, kuru ir salīdzinoši maz, un tos var izmantot nematodes inhibējošu augu ražošanā, starpstādot vai pavadot.
Lai gan augu ekstraktu kombinācijai sakņu nematodes kontrolei būs labāks nematodes kontroles efekts, pašreizējā posmā tā vēl nav pilnībā komercializēta, taču tā joprojām sniedz jaunu ideju par augu ekstraktiem, lai kontrolētu sakņu nematodes.

Bioorganiskais mēslojums

Bioorganiskā mēslojuma atslēga ir tas, vai antagonistiskie mikroorganismi var vairoties augsnē vai rizosfēras augsnē.Rezultāti liecina, ka dažu organisko materiālu, piemēram, garneļu un krabju čaumalu un eļļas miltu, izmantošana var tieši vai netieši uzlabot sakņu mezglu nematodes bioloģisko kontroles efektu.Izmantojot cieto fermentācijas tehnoloģiju, lai fermentētu antagonistiskus mikroorganismus un organisko mēslojumu, lai ražotu bioorganisko mēslojumu, ir jauna bioloģiskās kontroles metode, lai kontrolētu sakņu mezglu nematodes slimību.
Pētījumā par augu nematožu apkarošanu ar bioorganisko mēslojumu tika konstatēts, ka antagonistiskie mikroorganismi bioorganiskajā mēslošanas līdzeklī labi kontrolēja sakņu nematodes, īpaši organisko mēslojumu, kas iegūts, fermentējot antagonistiskus mikroorganismus un organisko mēslojumu. izmantojot cietās fermentācijas tehnoloģiju.
Tomēr organiskā mēslojuma kontroles ietekmei uz sakņu nematodēm ir liela saistība ar vidi un lietošanas periodu, un tā kontroles efektivitāte ir daudz mazāka nekā tradicionālajiem pesticīdiem, un to ir grūti komercializēt.
Tomēr kā daļu no narkotiku un mēslošanas līdzekļu kontroles ir iespējams kontrolēt nematodes, pievienojot ķīmiskos pesticīdus un integrējot ūdeni un mēslojumu.
Tā kā mājās un ārzemēs tiek stādīts liels skaits vienas kultūras šķirņu (piemēram, saldie kartupeļi, sojas pupas u.c.), nematodes sastopamība kļūst arvien nopietnāka, un arī nematodes apkarošana saskaras ar lielu izaicinājumu.Pašlaik lielākā daļa Ķīnā reģistrēto pesticīdu šķirņu ir izstrādātas pirms 80. gadiem, un jaunie aktīvie savienojumi ir nopietni nepietiekami.
Bioloģiskiem aģentiem ir unikālas priekšrocības lietošanas procesā, taču tie nav tik efektīvi kā ķīmiskie aģenti, un to izmantošanu ierobežo dažādi faktori.Izmantojot attiecīgos patentu pieteikumus, var redzēt, ka pašreizējā nematocīdu izstrāde joprojām ir saistīta ar veco produktu kombināciju, biopesticīdu izstrādi un ūdens un mēslojuma integrāciju.


Publicēšanas laiks: 20.-20.2024