Deși nematozii paraziți ai plantelor aparțin pericolelor nematode, ei nu sunt dăunători ai plantelor, ci boli ale plantelor.
Nematodul cu nod rădăcină (Meloidogyne) este cel mai răspândit și cel mai dăunător nematod parazit al plantelor din lume.Se estimează că peste 2000 de specii de plante din lume, inclusiv aproape toate culturile cultivate, sunt foarte sensibile la infecția cu nematozi cu noduri de rădăcină.Nematozii cu nod rădăcină infectează celulele țesutului rădăcină gazdă pentru a forma tumori, afectând absorbția apei și a nutrienților, ducând la încetinirea creșterii plantelor, piticizarea, îngălbenirea, ofilirea, ondularea frunzelor, deformarea fructelor și chiar moartea întregii plante, ducând la reducerea globală a culturilor.
În ultimii ani, controlul bolilor nematode a fost punctul central al companiilor globale de protecție a plantelor și al institutelor de cercetare.Nematodul chist din soia este un motiv important pentru reducerea producției de soia în Brazilia, Statele Unite și alte țări importante exportatoare de soia.În prezent, deși pentru combaterea bolii nematode s-au aplicat unele metode fizice sau măsuri agricole, precum: screeningul soiurilor rezistente, utilizarea portaltoiilor rezistenți, rotația culturilor, îmbunătățirea solului etc., cele mai importante metode de combatere sunt în continuare controlul chimic sau control biologic.
Mecanismul acțiunii rădăcină-joncțiune
Istoricul de viață al nematodului cu nod rădăcină este alcătuit din ou, primul stadiu de larvă, al doilea stadiu de larvă, al treilea stadiu de larvă, al patrulea stadiu de larvă și adult.Larva este un vierme mic, adultul este heteromorf, masculul este liniar, iar femela este în formă de para.Larvele de al doilea stadiu pot migra în apa porilor solului, pot căuta rădăcina plantei gazdă prin alelele sensibile ale capului, pot invada planta gazdă străpungând epiderma din zona de alungire a rădăcinii gazdă și apoi să călătorească prin spațiul intercelular, se deplasează la vârful rădăcinii și ajung la meristemul rădăcinii.După ce larvele din stadiul al doilea au atins meristemul vârfului rădăcinii, larvele s-au mutat înapoi în direcția mănunchiului vascular și au ajuns în zona de dezvoltare a xilemului.Aici, al doilea stadiu al larvelor Perforează celulele gazdă cu un ac oral și injectează secreții ale glandei esofagiene în celulele rădăcinii gazdei.Auxina și diverse enzime conținute în secrețiile glandelor esofagiene pot induce celulele gazdă să se transforme în „celule gigantice” cu nuclei multinucleați, bogate în suborganele și metabolism viguros.Celulele corticale din jurul celulelor gigantice proliferează și cresc și se umflă sub influența celulelor gigantice, formând simptomele tipice ale nodulilor radiculari pe suprafața rădăcinii.Larvele din stadiul al doilea folosesc celule gigantice ca puncte de hrănire pentru a absorbi substanțele nutritive și apa și nu se mișcă.În condiții adecvate, al doilea stadiu al larvelor poate determina gazda să producă celule gigantice la 24 de ore după infecție și să se dezvolte în viermi adulți după trei năpârliri în următoarele 20 de zile.După aceea masculii se mișcă și părăsesc rădăcinile, femelele rămân staționare și continuă să se dezvolte, începând să depună ouă la aproximativ 28 de zile.Când temperatura este mai mare de 10 ℃, ouăle eclozează în nodul rădăcină, larvele din primul stadiu în ouă, larvele din al doilea stadiu se forează din ouă, lasă gazda din nou la infecția solului.
Nematozii cu nod rădăcină au o gamă largă de gazde, care pot fi parazite la peste 3 000 de tipuri de gazde, cum ar fi legumele, culturile alimentare, culturile comerciale, pomii fructiferi, plantele ornamentale și buruienile.Rădăcinile legumelor afectate de nematozii nodului rădăcină formează mai întâi noduli de diferite dimensiuni, care sunt alb lăptos la început și maro pal în stadiul ultim.După infectarea cu nematodul nodului rădăcină, plantele din pământ au fost scurte, ramurile și frunzele au fost atrofiate sau îngălbenite, creșterea a fost oprită, culoarea frunzelor a fost deschisă, iar creșterea plantelor grav bolnave a fost slabă, plantele au fost s-a ofilit în secetă și întreaga plantă a murit grav.În plus, reglarea răspunsului de apărare, efectul de inhibiție și deteriorarea mecanică a țesuturilor cauzate de nematozii cu nod rădăcină pe culturi au facilitat, de asemenea, invazia agenților patogeni din sol precum ofilirea fusarium și bacteriile putregaiului rădăcinilor, formând astfel boli complexe și provocând pierderi mai mari.
Măsuri de prevenire și control
Linecidele tradiționale pot fi împărțite în fumiganți și non-fumiganți în funcție de diferite metode de utilizare.
Fumigant
Include hidrocarburi halogenate și izotiocianați, iar substanțele nefumigante includ organofosforii și carbamații.În prezent, printre insecticidele înregistrate în China, brometanul (o substanță care epuizează stratul de ozon, care este interzisă treptat) și cloropicrina sunt compuși de hidrocarburi halogenate, care pot inhiba sinteza proteinelor și reacțiile biochimice în timpul respirației nematodelor nodului rădăcină.Cei doi fumiganți sunt izotiocianatul de metil, care poate degrada și elibera izotiocianatul de metil și alți compuși moleculari mici în sol.Izotiocianatul de metil poate pătrunde în corpul nematodului rădăcină și se poate lega de globulina purtătoare de oxigen, inhibând astfel respirația nematodului rădăcină pentru a obține efectul letal.În plus, fluorura de sulfuril și cianamida de calciu au fost, de asemenea, înregistrate ca fumiganți pentru controlul nematozilor nodul rădăcinilor în China.
Există, de asemenea, unii fumiganți cu hidrocarburi halogenate care nu sunt înregistrați în China, precum 1, 3-dicloropropilena, iodometanul etc., care sunt înregistrate în unele țări din Europa și Statele Unite ca înlocuitori ai brometanului.
Non-fumigant
Inclusiv organofosfor și carbamați.Dintre linicidele nefumigate înregistrate la noi, fosfin tiazolium, Methanophos, phoxiphos și clorpirifos aparțin organofosforului, în timp ce carboxanil, aldicarb și carboxanil butatiocarb aparțin carbamatului.Nematocidele nefumigate perturbă funcția sistemului nervos a nematozilor nodului rădăcină prin legarea de acetilcolinesterază în sinapsele nematozilor nodului rădăcină.De obicei, nu ucid nematozii nodului rădăcină, ci doar fac ca nematozii nodului rădăcinii să-și piardă capacitatea de a localiza gazda și de a infecta, așa că sunt adesea denumiți „paralizatori de nematozi”.Nematocidele tradiționale nefumigate sunt agenți nervoși foarte toxici, care au același mecanism de acțiune asupra vertebratelor și artropodelor ca și nematodele.Prin urmare, sub constrângerile factorilor de mediu și sociali, marile țări dezvoltate ale lumii au redus sau au oprit dezvoltarea insecticidelor organofosforice și carbamate și s-au orientat către dezvoltarea unor noi insecticide cu eficiență ridicată și cu toxicitate scăzută.În ultimii ani, printre noile insecticide non-carbamat/organofosforice care au obținut înregistrarea EPA se numără etilul spiralat (înregistrat în 2010), difluorosulfona (înregistrat în 2014) și fluopiramida (înregistrat în 2015).
Dar, de fapt, din cauza toxicității ridicate, a interzicerii pesticidelor organofosforice, acum nu există multe nematocide disponibile.În China au fost înregistrate 371 de nematocide, dintre care 161 au fost ingredient activ abamectină și 158 au fost ingredient activ tiazofos.Aceste două ingrediente active au fost cele mai importante componente pentru controlul nematozilor din China.
În prezent, nu există multe nematocide noi, printre care sulfoxidul de fluoren, spiroxidul, difluorosulfona și fluopiramida sunt lideri.În plus, în ceea ce privește biopesticidele, Penicillium paraclavidum și Bacillus thuringiensis HAN055 înregistrate de Kono au și ele un potențial puternic de piață.
Brevet global pentru controlul nematozilor din rădăcina de soia
Nematodul nodului rădăcinii de soia este unul dintre principalele motive pentru reducerea randamentului de soia în marile țări exportatoare de soia, în special în Statele Unite și Brazilia.
Un total de 4287 de brevete de protecție a plantelor legate de nematozii din rădăcina de soia au fost depuse în întreaga lume în ultimul deceniu.Nematodul cu nod din rădăcină de soia din lume a solicitat în principal brevete în regiuni și țări, primul este Biroul European, al doilea este China și Statele Unite, în timp ce cea mai gravă zonă de nematod cu nod rădăcină de soia, Brazilia, are doar 145 cereri de brevet.Și majoritatea provin de la companii multinaționale.
În prezent, abamectina și fosfintiazolul sunt principalii agenți de control pentru nematozii rădăcinilor din China.Și produsul patentat fluopiramidă a început să se afle și el.
Avermectina
În 1981, abamectina a fost introdusă pe piață ca un control împotriva paraziților intestinali la mamifere, iar în 1985 ca pesticid.Avermectina este unul dintre cele mai utilizate insecticide astăzi.
Tiazat de fosfină
Fosfina tiazol este un insecticid organofosforic nefumigat nou, eficient și cu spectru larg, dezvoltat de compania Ishihara din Japonia și a fost introdus pe piață în multe țări precum Japonia.Studiile preliminare au arătat că fosfin tiazoliul are endosorbție și transport în plante și are activitate cu spectru larg împotriva nematodelor parazite și a dăunătorilor.Nematozii paraziți ai plantelor dăunează multor culturi importante, iar proprietățile biologice și fizice și chimice ale fosfin-tiazolului sunt foarte potrivite pentru aplicarea pe sol, deci este un agent ideal pentru a controla nematozii paraziți ai plantelor.În prezent, fosfin tiazolium este unul dintre singurele nematocide înregistrate pe legume în China și are o absorbție internă excelentă, astfel încât nu poate fi folosit doar pentru a controla nematozi și dăunători de suprafață a solului, ci poate fi folosit și pentru a controla acarienii și frunzele. dăunători de suprafață.Principalul mod de acțiune al fosfin tiazolidelor este de a inhiba acetilcolinesteraza organismului țintă, care afectează ecologia nematodului al 2-lea stadiu larvar.Tiazolul de fosfină poate inhiba activitatea, deteriorarea și ecloziunea nematozilor, astfel încât poate inhiba creșterea și reproducerea nematozilor.
Fluopiramida
Fluopiramida este un fungicid piridil etil benzamidă, dezvoltat și comercializat de Bayer Cropscience, care se află încă în perioada de brevet.Fluopiramida are o anumită activitate nematicidă și a fost înregistrată pentru combaterea nematodului nod rădăcină în culturi și este în prezent un nematicid mai popular.Mecanismul acțiunii sale este de a inhiba respirația mitocondrială prin blocarea transferului de electroni al dehidrogenazei succinice în lanțul respirator și de a inhiba mai multe etape ale ciclului de creștere a bacteriilor patogene pentru a atinge scopul de a controla bacteriile patogene.
Ingredientul activ al fluropiramidei din China este încă în perioada de brevet.Din cererile sale de brevet pentru nematozi, 3 sunt de la Bayer și 4 din China, care sunt combinate cu biostimulatori sau diferite ingrediente active pentru a controla nematozi.De fapt, unele ingrediente active în perioada de brevet pot fi folosite pentru a realiza în avans un aspect al brevetului pentru a ocupa piața.Cum ar fi dăunătorii excelenți de lepidoptere și agentul de trips etil policidin, mai mult de 70% din brevetele cererilor interne sunt solicitate de întreprinderile naționale.
Pesticide biologice pentru controlul nematozilor
În ultimii ani, metodele de control biologic care înlocuiesc controlul chimic al nematodelor nodului rădăcină au primit o atenție largă în țară și în străinătate.Izolarea și screeningul microorganismelor cu capacitate antagonistă ridicată împotriva nematodelor cu nod rădăcină sunt condițiile primare pentru controlul biologic.Principalele tulpini raportate asupra microorganismelor antagoniste ale nematodelor nodului rădăcină au fost Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus și Rhizobium.Myrothecium, Paecilomyces și Trichoderma, totuși, unele microorganisme au fost greu de exercitat efectele lor antagonizante asupra nematodelor nodului rădăcină din cauza dificultăților în cultura artificială sau a efectului instabil de control biologic în teren.
Paecilomyces lavviolaceus este un parazit eficient al ouălor nematodului sudic al nodului rădăcină și Cystocystis albicans.Rata de parazit a ouălor nematodului nematod al nodului rădăcină sudic este de până la 60% ~ 70%.Mecanismul de inhibare al lui Paecilomyces lavviolaceus împotriva nematodelor cu nod rădăcină este acela că după contactul Paecilomyces lavviolaceus cu oochisturile de vierme de linie, în substratul vâscos, miceliul bacteriilor de control biologic înconjoară întregul ou, iar capătul miceliului devine gros.Suprafața cojii de ou este spartă din cauza activităților metaboliților exogeni și a chitinazei fungice, iar apoi ciupercile o invadează și o înlocuiesc.De asemenea, poate secreta toxine care ucid nematozii.Funcția sa principală este de a ucide ouăle.Există opt înregistrări de pesticide în China.În prezent, Paecilomyces lilaclavi nu are o formă de dozare compusă de vânzare, dar aspectul său de brevet în China are un brevet pentru combinarea cu alte insecticide pentru a crește activitatea de utilizare
Extract de plante
Produsele naturale din plante pot fi utilizate în siguranță pentru controlul nematozilor rădăcinilor, iar utilizarea materialelor vegetale sau a substanțelor nematoide produse de plante pentru a controla bolile nematodelor rădăcinilor este mai în conformitate cu cerințele de siguranță ecologică și siguranța alimentelor.
Componentele nematoide ale plantelor există în toate organele plantei și pot fi obținute prin distilare cu abur, extracție organică, colectare a secrețiilor rădăcinilor etc. După proprietățile lor chimice, acestea se împart în principal în substanțe nevolatile cu solubilitate în apă sau solubilitate organică. și compuși organici volatili, dintre care substanțele nevolatile reprezintă majoritatea.Componentele nematoide ale multor plante pot fi utilizate pentru controlul nematodului nodului rădăcină după extracție simplă, iar descoperirea extractelor de plante este relativ simplă în comparație cu noi compuși activi.Cu toate acestea, deși are efect insecticid, ingredientul activ real și principiul insecticid nu sunt adesea clare.
În prezent, neem, matrine, veratrină, scopolamină, ceai saponină și așa mai departe sunt principalele pesticide comerciale pentru plante cu activitate de distrugere a nematodelor, care sunt relativ puține și pot fi utilizate în producția de plante inhibitoare de nematode prin interplantare sau însoțire.
Deși combinația de extracte de plante pentru a controla nematodul nodului rădăcină va avea un efect mai bun de control al nematodului, ea nu a fost pe deplin comercializată în stadiul actual, dar oferă totuși o nouă idee pentru extractele de plante pentru a controla nematodul nodului rădăcină.
Îngrășământ bio-organic
Cheia îngrășământului bio-organic este dacă microorganismele antagoniste se pot multiplica în sol sau în sol rizosferă.Rezultatele arată că aplicarea unor materiale organice, cum ar fi coji de creveți și crab și făina uleioasă poate îmbunătăți direct sau indirect efectul de control biologic al nematodului nod rădăcină.Utilizarea tehnologiei de fermentație solidă pentru a fermenta microorganismele antagoniste și a îngrășămintelor organice pentru a produce îngrășământ bio-organic este o nouă metodă de control biologic pentru a controla boala nematodului nodului rădăcină.
În studiul controlului nematozilor vegetali cu îngrășământ bio-organic, s-a constatat că microorganismele antagoniste din îngrășământul bio-organic au avut un efect bun de control asupra nematozilor cu nod rădăcină, în special îngrășământul organic obținut din fermentarea microorganismelor antagoniste și a îngrășământului organic. prin tehnologia de fermentare solidă.
Cu toate acestea, efectul de control al îngrășămintelor organice asupra nematodelor cu nod rădăcină are o relație excelentă cu mediul și perioada de utilizare, iar eficiența controlului său este mult mai mică decât cea a pesticidelor tradiționale și este dificil de comercializat.
Cu toate acestea, ca parte a controlului medicamentelor și îngrășămintelor, este posibil să se controleze nematozii prin adăugarea de pesticide chimice și prin integrarea apei și a îngrășămintelor.
Cu numărul mare de soiuri de cultură unică (cum ar fi cartof dulce, soia etc.) plantate în țară și în străinătate, apariția nematodului devine din ce în ce mai gravă, iar controlul nematodului se confruntă, de asemenea, cu o mare provocare.În prezent, majoritatea soiurilor de pesticide înregistrate în China au fost dezvoltate înainte de anii 1980, iar noii compuși activi sunt serios insuficienti.
Agenții biologici au avantaje unice în procesul de utilizare, dar nu sunt la fel de eficienți ca agenții chimici, iar utilizarea lor este limitată de diverși factori.Prin cererile de brevet relevante, se poate observa că dezvoltarea actuală a nematocidelor este încă în jurul combinației de produse vechi, dezvoltarea biopesticidelor și integrarea apei și a îngrășămintelor.
Ora postării: 20-mai-2024