ûndersykbg

Woartelknobbelnematodebestriding út in wrâldwiid perspektyf: útdagings, strategyen en ynnovaasjes

Hoewol plantparasitêre nematoden ta nematodegefaar hearre, binne se gjin plantpleagen, mar plantesykten.
De woartelknobbelnematode (Meloidogyne) is de meast ferspraatte en skealike plantparasitêre nematode yn 'e wrâld. Der wurdt rûsd dat mear as 2000 plantesoarten yn 'e wrâld, ynklusyf hast alle kultivearre gewaaksen, tige gefoelich binne foar ynfeksje mei de woartelknobbelnematode. Woartelknobbelnematoden ynfektearje de woartelweefselsellen fan 'e gasthear om tumors te foarmjen, wat de opname fan wetter en fiedingsstoffen beynfloedet, wat resulteart yn fertrage plantgroei, dwerchfoarming, fergeling, ferwelking, blêdkrul, fruchtmisfoarming en sels de dea fan 'e heule plant, wat resulteart yn wrâldwide gewaaksreduksje.
Yn 'e lêste jierren is de bestriding fan nematoden it fokus west fan wrâldwide plantbeskermingsbedriuwen en ûndersyksynstituten. De sojabonecystnematode is in wichtige reden foar de fermindering fan 'e produksje fan sojabonen yn Brazylje, de Feriene Steaten en oare wichtige sojabone-eksportearjende lannen. Op it stuit, hoewol guon fysike metoaden of lânboumaatregels binne tapast op 'e bestriding fan nematoden, lykas: it screenen fan resistente farianten, it brûken fan resistente ûnderstammen, gewaaksrotaasje, boaiemferbettering, ensfh., binne de wichtichste bestridingsmetoaden noch altyd gemyske bestriding of biologyske bestriding.

Mechanisme fan woartel-junction aksje

De libbensskiednis fan 'e woartelknobbelnematode bestiet út in aai, larve fan it earste stadium, larve fan it twadde stadium, larve fan it tredde stadium, larve fan it fjirde stadium en in folwoeksene. De larve is lyts, wjirmfoarmich, de folwoeksene is heteromorf, it mantsje is lineêr en it wyfke is pearfoarmich. De larven fan it twadde stadium kinne migrearje yn it wetter fan boaiempoaren, sykje nei de woartel fan 'e gasthearplant fia de gefoelige allelen fan 'e kop, de gasthearplant binnenfalle troch de epidermis te trochboarjen fanút it ferlingingsgebiet fan 'e gasthearwoartel, en dan troch de yntersellulêre romte reizgje, nei de woartelpunt gean en it meristeem fan 'e woartel berikke. Nei't de larven fan it twadde stadium it meristeem fan 'e woartelpunt berikt hawwe, geane de larven werom nei de rjochting fan 'e fasskulêre bondel en berikke it xyleemûntwikkelingsgebiet. Hjir trochboarje de larven fan it twadde stadium de gasthearsellen mei in mûnlinge nulle en ynjeksjearje slokdarmkliersekresjes yn 'e gasthearwoartelsellen. Auxine en ferskate enzymen dy't yn 'e ôfskieding fan 'e slokdarmklieren sitte, kinne gasthearsellen oansette om te mutearjen yn "reuzesellen" mei mearkearnige kearnen, ryk oan suborganellen en in krêftich metabolisme. De kortikale sellen om 'e reuzesellen hinne proliferearje, oergroeie en swelle út ûnder ynfloed fan reuzesellen, wêrtroch't de typyske symptomen fan woartelknobbels op it woarteloerflak ûntsteane. Twadde stadium larven brûke reuzesellen as fiedingspunten om fiedingsstoffen en wetter op te nimmen en bewege net. Under geskikte omstannichheden kinne de twadde stadium larven de gasthear oansette om reuzesellen 24 oeren nei ynfeksje te produsearjen, en ûntwikkelje nei trije ferfellingen yn 'e folgjende 20 dagen ta folwoeksen wjirms. Dêrnei bewege de mantsjes en ferlitte de woartels, de wyfkes bliuwe stilstean en ûntwikkelje har fierder, en begjinne aaien te lizzen nei sawat 28 dagen. As de temperatuer boppe de 10 ℃ is, komme de aaien út 'e woartelknobbel, de earste stadium larven yn 'e aaien, de twadde stadium larven boarje út 'e aaien, en litte de gasthear wer yn 'e boaiem foar ynfeksje.
Woartelknobbelnematoden hawwe in breed skala oan gastheren, dy't parasitêr wêze kinne op mear as 3.000 soarten gastheren, lykas grienten, itengewaaksen, ferkeapgewaaksen, fruitbeammen, sierplanten en ûnkrûd. De woartels fan grienten dy't troffen binne troch woartelknobbelnematoden foarmje earst knobbels fan ferskate grutte, dy't oan it begjin molkwyt binne en yn it lettere stadium ljochtbrún. Nei ynfeksje mei woartelknobbelnematoden wiene de planten yn 'e grûn koart, de tûken en blêden wiene atrofearre of fergeeld, de groei wie beheind, de blêdkleur wie ljocht, en de groei fan 'e slim sike planten wie swak, de planten wiene ferwelke yn droechte, en de hiele plant stoar slim. Derneist makke de regeling fan ferdigeningsreaksje, ynhibysje-effekt en weefselmeganyske skea feroarsake troch woartelknobbelnematoden op gewaaksen ek de ynvaazje fan boaiemferwûningspatogenen lykas fusariumferwelking en woartelrotbaktearjes mooglik, wêrtroch komplekse sykten ûntsteane en gruttere ferliezen feroarsake wurde.

Previnsje- en kontrôlemaatregels

Tradisjonele linecides kinne wurde ferdield yn fumigants en net-fumigants neffens ferskate gebrûksmetoaden.

Fumigant

It omfettet halogenearre koalwetterstoffen en isothiocyanaten, en net-fumiganten omfetsje organofosfor en karbamaten. Op it stuit binne ûnder de ynsektisiden dy't yn Sina registrearre binne bromomethaan (in ozonôfbrekkende stof, dy't stadichoan ferbean wurdt) en chloropikrin halogenearre koalwetterstofferbiningen, dy't de proteïnesynthese en biogemyske reaksjes tidens de respiraasje fan woartelknobbelnematoden kinne remme. De twa fumiganten binne methylisothiocyanaat, dat methylisothiocyanaat en oare lytse molekulêre ferbiningen yn 'e boaiem kin ôfbrekke en frijlitte. Methylisothiocyanaat kin it lichem fan 'e woartelknobbelnematode yngean en bine oan 'e soerstofdragerglobuline, wêrtroch't de respiraasje fan 'e woartelknobbelnematode remme wurdt om in deadlik effekt te berikken. Derneist binne sulfurylfluoride en kalsiumcyanamide ek registrearre as fumiganten foar de bestriding fan woartelknobbelnematoden yn Sina.
Der binne ek guon halogeenearre koalwetterstoffumiganten dy't net registrearre binne yn Sina, lykas 1,3-dichloorpropyleen, jodometaan, ensfh., dy't yn guon lannen yn Jeropa en de Feriene Steaten registrearre binne as ferfangers foar broommetaan.

Net-fumigant

Ynklusyf organofosfor en karbamaten. Under de net-fumigearre lineiciden dy't yn ús lân registrearre binne, hearre fosfine thiazolium, methanofos, foxifos en chlorpyrifos ta organofosfor, wylst karboxanil, aldikarb en karboxanilbutathiocarb ta karbamaat hearre. Net-fumigearre nematosiden fersteure de senuwstelselfunksje fan woartelknobbelnematoden troch te binen oan acetylcholinesterase yn 'e synapsen fan woartelknobbelnematoden. Se deadzje de woartelknobbelnematoden meastal net, mar meitsje allinich dat de woartelknobbelnematoden har fermogen ferlieze om de gasthear te lokalisearjen en te ynfektearjen, dêrom wurde se faak oantsjutten as "nematodeferlammers". Tradisjonele net-fumigearre nematosiden binne tige giftige senuwstoffen, dy't itselde wurkingsmeganisme hawwe op wringedieren en arthropoden as nematoden. Dêrom hawwe de wichtichste ûntwikkele lannen fan 'e wrâld, ûnder de beheiningen fan miljeu- en sosjale faktoaren, de ûntwikkeling fan organofosfor- en karbamaat-ynsektisiden fermindere of stoppe, en har rjochte op 'e ûntwikkeling fan guon nije heech-effisjinte en leech-toksisiteit ynsektisiden. Yn 'e lêste jierren binne ûnder de nije net-karbamaat/organofosfor-ynsektisiden dy't EPA-registraasje krigen hawwe, spiralaatethyl (registrearre yn 2010), difluorsulfon (registrearre yn 2014) en fluopyramide (registrearre yn 2015) .
Mar eins, fanwegen de hege toksisiteit, it ferbod op organofosforbestridingsmiddels, binne der op it stuit net folle nematosiden beskikber. 371 nematosiden waarden registrearre yn Sina, wêrfan 161 it aktive yngrediïnt fan abamectine en 158 it aktive yngrediïnt fan thiazofos wiene. Dizze twa aktive yngrediïnten wiene de wichtichste komponinten foar nematodebestriding yn Sina.
Op it stuit binne der net folle nije nematosiden, wêrûnder fluoreensulfokside, spirokside, difluorsulfon en fluopyramide de lieders binne. Derneist hawwe Penicillium paraclavidum en Bacillus thuringiensis HAN055, registrearre troch Kono, ek in sterk merkpotinsjeel op it mêd fan biopesticiden.

Wrâldwide patint foar bestriding fan sojabonenwoartelknobbelnematoden

De sojawoartelknobbelnematode is ien fan 'e wichtichste redenen foar fermindering fan soja-opbringst yn wichtige soja-eksportearjende lannen, benammen de Feriene Steaten en Brazylje.
Yn totaal binne der yn it ôfrûne desennium wrâldwiid 4287 patinten oanfrege foar plantbeskerming yn ferbân mei sojawoartelknobbelnematoden. De wrâldwide sojawoartelknobbelnematode hat benammen patinten oanfrege yn regio's en lannen, de earste is it Europeesk Buro, de twadde is Sina en de Feriene Steaten, wylst it earnstichste gebiet fan sojawoartelknobbelnematode, Brazylje, mar 145 patintoanfragen hat. En de measten dêrfan komme fan multinationale bedriuwen.

Op it stuit binne abamectine en fosfine thiazole de wichtichste bestridingsmiddels foar woartelnematoden yn Sina. En it patintearre produkt fluopyramide is ek begûn te ferskinen.

Avermectin

Yn 1981 waard abamectine op 'e merk yntrodusearre as in bestridingsmiddel tsjin intestinale parasiten by sûchdieren, en yn 1985 as in bestridingsmiddel. Avermectine is ien fan 'e meast brûkte ynsektisiden hjoed de dei.

Fosfine thiazaat

Fosfine thiazole is in nij, effisjint en breedspektrum net-fumigearre organofosfor-ynsektizid ûntwikkele troch Ishihara Company yn Japan, en is yn in protte lannen lykas Japan op 'e merk brocht. Foarriedige stúdzjes hawwe oantoand dat fosfine thiazolium endosorption en transport hat yn planten en breedspektrum aktiviteit hat tsjin parasitêre nematoden en pleagen. Plantparasitêre nematoden binne skealik foar in protte wichtige gewaaksen, en de biologyske en fysike en gemyske eigenskippen fan fosfine thiazole binne tige geskikt foar tapassing yn 'e boaiem, dus it is in ideaal middel om plantparasitêre nematoden te bestriden. Op it stuit is fosfine thiazolium ien fan 'e ienige nematosiden dy't registrearre binne op grienten yn Sina, en it hat poerbêste ynterne opname, sadat it net allinich brûkt wurde kin om nematoden en boaiemoerflakpleagen te bestriden, mar ek brûkt wurde kin om blêdmijten en blêdoerflakpleagen te bestriden. De wichtichste wurkwize fan fosfine thiazoliden is it remmen fan 'e acetylcholinesterase fan it doelorganisme, wat ynfloed hat op 'e ekology fan nematoden yn it 2e larvale stadium. Fosfine thiazol kin de aktiviteit, skea en it útkommen fan nematoden remme, sadat it de groei en fuortplanting fan nematoden remme kin.

Fluopyramide

Fluopyramide is in pyridylethylbenzamide-fungicide, ûntwikkele en kommersjalisearre troch Bayer Cropscience, dat noch yn 'e patintperioade is. Fluopyramide hat in bepaalde nematicide aktiviteit, en is registrearre foar de kontrôle fan woartelknobbelnematoden yn gewaaksen, en is op it stuit in populêrder nematicide. It meganisme fan syn aksje is it remmen fan mitochondriale respiraasje troch it blokkearjen fan 'e elektronoerdracht fan barnsteenzuurdehydrogenase yn' e respiratoire keten, en it remmen fan ferskate stadia fan 'e groeisyklus fan patogene baktearjes om it doel te berikken fan it kontrolearjen fan patogene baktearjes.

It aktive yngrediïnt fan fluropyramide yn Sina is noch yn 'e patintperioade. Fan syn patintoanfragen foar nematoden binne 3 fan Bayer, en 4 binne út Sina, dy't kombineare wurde mei biostimulanten of ferskate aktive yngrediïnten om nematoden te bestriden. Eins kinne guon aktive yngrediïnten binnen de patintperioade brûkt wurde om foarôfgeande patintûntwerpen út te fieren om de merk te feroverjen. Lykas poerbêste lepidoptera-plagen en tripsmiddel ethyl polycidin, wurde mear as 70% fan 'e ynlânske patinten oanfrege troch ynlânske bedriuwen.

Biologyske bestridingsmiddels foar nematodenbestriding

Yn 'e lêste jierren hawwe biologyske bestridingsmetoaden dy't gemyske bestriding fan woartelknobbelnematoden ferfange, in soad omtinken krigen yn binnen- en bûtenlân. Isolaasje en screening fan mikro-organismen mei hege antagonistyske kapasiteit tsjin woartelknobbelnematoden binne de primêre betingsten foar biologyske bestriding. De wichtichste stammen dy't rapportearre binne op antagonistyske mikro-organismen fan woartelknobbelnematoden wiene Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus en Rhizobium. Myrothecium, Paecilomyces en Trichoderma, lykwols wiene guon mikro-organismen lestich om har antagonisearjende effekten op woartelknobbelnematoden út te oefenjen fanwegen swierrichheden yn keunstmjittige kultivaasje of in ynstabile biologyske bestridingseffekt yn it fjild.
Paecilomyces lavviolaceus is in effektive parasyt fan 'e aaien fan 'e súdlike woartelknoopnematode en Cystocystis albicans. De parasytrate fan 'e aaien fan 'e súdlike woartelknoopnematode is sa heech as 60%~70%. It ynhibysjemeganisme fan Paecilomyces lavviolaceus tsjin woartelknoopnematoden is dat nei kontakt fan Paecilomyces lavviolaceus mei linewjirmoöcysten, yn it viskeuze substraat, it mycelium fan biokontrôlebaktearjes it heule aai omfiemet, en de ein fan it mycelium wurdt dik. It oerflak fan 'e aaiskil wurdt brutsen troch de aktiviteiten fan eksogene metaboliten en skimmelchitinase, en dan falle skimmels binnen en ferfange it. It kin ek gifstoffen ôfskiede dy't nematoden deadzje. Syn wichtichste funksje is it deadzjen fan aaien. Der binne acht bestridingsmiddelsregistraasjes yn Sina. Op it stuit hat Paecilomyces lilaclavi gjin gearstalde doseringsfoarm te keap, mar har patintlayout yn Sina hat in patint foar gearstalling mei oare ynsektisiden om de aktiviteit fan gebrûk te ferheegjen.

Plantekstrakt

Natuerlike plantprodukten kinne feilich brûkt wurde foar it bestriden fan woartelknobbelnematoden, en it brûken fan plantmaterialen of nematoïde stoffen produsearre troch planten om sykten fan woartelknobbelnematoden te bestriden is mear yn oerienstimming mei de easken fan ekologyske feiligens en fiedingsfeiligens.
Nematoïdale komponinten fan planten besteane yn alle organen fan 'e plant en kinne wurde krigen troch stoomdestillaasje, organyske ekstraksje, it sammeljen fan woartelsekresjes, ensfh. Neffens har gemyske eigenskippen wurde se benammen ferdield yn net-flechtige stoffen mei wetteroplosberens of organyske oplosberens en flechtige organyske ferbiningen, wêrfan net-flechtige stoffen it grutste part útmeitsje. De nematoïdale komponinten fan in protte planten kinne brûkt wurde foar woartelknobbelnematodenbestriding nei ienfâldige ekstraksje, en de ûntdekking fan plantenekstrakten is relatyf ienfâldich yn ferliking mei nije aktive ferbiningen. Hoewol it in ynsektisidale effekt hat, binne it echte aktive yngrediïnt en it ynsektisidale prinsipe faak net dúdlik.
Op it stuit binne neem, matrine, veratrine, scopolamine, tee saponine en sa de wichtichste kommersjele plantbestridingsmiddels mei nematode-deadende aktiviteit, dy't relatyf seldsum binne, en kinne brûkt wurde yn 'e produksje fan nematode-remmende planten troch ynterplanting of begelieding.
Hoewol't de kombinaasje fan plantenekstrakten om woartelknobbelnematode te bestriden in better effekt op 'e nematodebestriding sil hawwe, is it op it stuit noch net folslein kommersjalisearre, mar it biedt noch altyd in nij idee foar plantenekstrakten om woartelknobbelnematode te bestriden.

Bio-organyske dongstof

De kaai fan bio-organyske dongstof is oft de antagonistyske mikro-organismen har yn 'e boaiem of rhizosfearboaiem fermannichfâldigje kinne. De resultaten litte sjen dat it tapassen fan guon organyske materialen lykas garnalen- en krabbeskelpen en oaljemiel direkt of yndirekt it biologyske kontrôle-effekt fan woartelknobbelnematode kin ferbetterje. It brûken fan fêste fermentaasjetechnology om antagonistyske mikro-organismen te fermentearjen en organyske dongstof om bio-organyske dongstof te produsearjen is in nije biologyske kontrôlemetoade om woartelknobbelnematodesykte te kontrolearjen.
Yn 'e stúdzje nei it bestriden fan plantaardige nematoden mei bio-organyske dongstof, waard fûn dat de antagonistyske mikro-organismen yn bio-organyske dongstof in goed kontrôle-effekt hiene op woartelknobbelnematoden, benammen de organyske dongstof makke fan 'e fermentaasje fan antagonistyske mikro-organismen en organyske dongstof fia fêste fermentaasjetechnology.
It kontrôle-effekt fan organyske dongstof op woartelknobbelnematoden hat lykwols in geweldige relaasje mei de omjouwing en de gebrûksperioade, en de kontrôle-effisjinsje is folle minder as dy fan tradisjonele bestridingsmiddels, en it is lestich te kommersjalisearjen.
As ûnderdiel fan medisyn- en dongstofbestriding is it lykwols mooglik om nematoden te bestriden troch gemyske bestridingsmiddels ta te foegjen en wetter en dongstof te yntegrearjen.
Mei it grutte oantal ienkele gewaaksfarianten (lykas swiete ierappel, sojabone, ensfh.) dy't yn binnen- en bûtenlân plante wurde, wurdt it foarkommen fan nematoden hieltyd serieuzer, en de bestriding fan nematoden stiet ek foar in grutte útdaging. Op it stuit binne de measte bestridingsmiddelsoarten dy't yn Sina registrearre binne foar de jierren '80 ûntwikkele, en de nije aktive ferbiningen binne slim ûnfoldwaande.
Biologyske aginten hawwe unike foardielen yn it gebrûksproses, mar se binne net sa effektyf as gemyske aginten, en har gebrûk wurdt beheind troch ferskate faktoaren. Troch de relevante patintoanfragen kin sjoen wurde dat de hjoeddeistige ûntwikkeling fan nematosiden noch altyd om 'e kombinaasje fan âlde produkten, de ûntwikkeling fan biopesticiden, en de yntegraasje fan wetter en dongstof giet.


Pleatsingstiid: 20 maaie 2024