Bár a növényi parazita fonálférgek a fonálférgek veszélyei közé tartoznak, nem növényi kártevők, hanem növénybetegségek.
A gyökércsomó-fonálféreg (Meloidogyne) a világon a legszélesebb körben elterjedt és legkárosabb növényi parazita fonálféreg. Becslések szerint a világon több mint 2000 növényfaj, köztük szinte az összes termesztett növény, nagyon érzékeny a gyökérfonálféreg fertőzésre. A gyökércsomós fonalférgek megfertőzik a gazda gyökérszövet sejtjeit, és daganatokat képeznek, ami befolyásolja a víz és a tápanyagok felszívódását, ami a növények növekedésének visszamaradását, eltörpülését, sárgulását, hervadását, levélgöndörödését, a termés deformálódását, sőt az egész növény elpusztulását eredményezi, ami globális terméscsökkenést eredményez.
Az elmúlt években a fonálféreg-betegségek elleni védekezés került a globális növényvédelmi cégek és kutatóintézetek fókuszába. A szójabab-fonálféreg fontos oka a szójababtermelés csökkenésének Brazíliában, az Egyesült Államokban és más fontos szójabab-exportáló országokban. Jelenleg ugyan alkalmaznak bizonyos fizikai módszereket vagy mezőgazdasági intézkedéseket a fonálféreg-betegség elleni védekezésben, mint például: rezisztens fajták szűrése, rezisztens alanyok alkalmazása, vetésforgó, talajjavítás stb., a legfontosabb védekezési módok továbbra is a vegyszeres védekezés vagy a biológiai védekezés.
A gyökér-csomópont hatásmechanizmusa
A gyökércsomós fonálférgek élettörténete tojásból, első lárvákból, második lárvából, harmadik lárvából, negyedik lárvából és kifejlett lárvából áll. A lárva kicsi féregszerű, az imágó heteromorf, a hím lineáris, a nőstény körte alakú. A második lárvák a talajpórusok vizében vándorolhatnak, a fej érzékeny alléljain keresztül megkereshetik a gazdanövény gyökerét, a gazdagyökér nyúlási területéről az epidermisz átszúrásával behatolhatnak a gazdanövénybe, majd a sejtközi téren áthaladva eljutnak a gyökércsúcsig, és elérik a gyökér merisztémáját. Miután a második lárvák elérték a gyökércsúcs merisztémáját, a lárvák visszamozdultak az érköteg irányába, és elérték a xilém fejlődési területét. Itt a második lárvák egy szájtűvel átszúrják a gazdasejteket, és nyelőcsőmirigy-váladékot fecskendeznek be a gazdagyökérsejtekbe. A nyelőcsőmirigy-váladékban található auxin és különféle enzimek képesek arra, hogy a gazdasejteket „óriássejtekké” mutassák, amelyek többmagvú sejtmaggal, gazdag szuborganellumokban és élénk anyagcserével rendelkeznek. Az óriássejtek körüli kortikális sejtek az óriássejtek hatására elszaporodnak és túlszaporodnak, megduzzadnak, a gyökérfelszínen kialakuló gyökérgöbök jellegzetes tüneteit képezve. A második lárvák óriássejteket használnak táplálkozási pontként, hogy felszívják a tápanyagokat és a vizet, és nem mozognak. Megfelelő körülmények között a második lárvák a fertőzés után 24 órával óriássejtek termelésére késztetik a gazdaszervezetet, és a következő 20 napon belül három vedlés után kifejlett férgekké fejlődnek. Ezt követően a hímek elmozdulnak és elhagyják a gyökereket, a nőstények mozdulatlanok maradnak, és tovább fejlődnek, és körülbelül 28 napon kezdenek tojást rakni. Ha a hőmérséklet 10 ℃ felett van, a peték a gyökérgöbben kelnek ki, az első lárvák a tojásokban, a második lárvák kifúródnak a tojásokból, és a gazdát ismét a talajba hagyják fertőzésnek.
A gyökércsomós fonálférgek gazdaszervezetei széles skálájával rendelkeznek, amelyek több mint 3000 fajta gazdaszervezeten parazitálhatnak, például zöldségeken, élelmiszernövényeken, késztermékeken, gyümölcsfákon, dísznövényeken és gyomokon. A gyökérfonálféreg által érintett zöldségek gyökerei először különböző méretű csomókat képeznek, amelyek elején tejfehérek, később halványbarnák. A gyökércsomó-fonálféreg fertőzést követően a talajban lévő növények rövidek, az ágak és a levelek sorvadtak vagy megsárgultak, a növekedés visszamaradt, a levelek színe világos volt, a súlyosan beteg növények növekedése gyenge, a növények aszályban elhervadtak, és az egész növény súlyosan elpusztult. Ezen túlmenően a gyökérfonálférgek által okozott védekezési válasz, gátló hatás és szövetmechanikai károsodás szabályozása a kultúrnövényeken a talajban terjedő kórokozók, például a fuzáriumos hervadás és a gyökérrothadás baktériumok invázióját is elősegítette, így komplex betegségek alakultak ki és nagyobb veszteségeket okoztak.
Megelőző és ellenőrző intézkedések
A hagyományos linecidek különböző felhasználási módok szerint fertőtlenítőkre és nem füstölőkre oszthatók.
Fumigáns
Ez magában foglalja a halogénezett szénhidrogéneket és izotiocianátokat, a nem füstölő anyagok közé tartozik a szerves foszfor és a karbamátok. Jelenleg a Kínában bejegyzett rovarölő szerek közül a bróm-metán (ózonréteget lebontó anyag, amelyet fokozatosan betiltanak) és a kloropikrin halogénezett szénhidrogén vegyületek, amelyek gátolhatják a fehérjeszintézist és a biokémiai reakciókat a gyökérfonálférgek légzése során. A két füstölőszer a metil-izotiocianát, amely lebonthatja és felszabadíthatja a metil-izotiocianátot és más kis molekulájú vegyületeket a talajban. A metil-izotiocianát bejuthat a gyökércsomó-fonálféreg testébe, és kötődhet az oxigénhordozó globulinhoz, így gátolja a gyökércsomó-fonálféreg légzését, halálos hatás elérése érdekében. Ezenkívül Kínában a szulfuril-fluoridot és a kalcium-cianamidot füstölőszerként is regisztrálták a gyökérfonálférgek elleni küzdelemben.
Vannak olyan halogénezett szénhidrogén füstölőszerek is, amelyeket Kínában nem regisztráltak, mint például az 1, 3-diklórpropilént, a jód-metánt stb., amelyeket Európa és az Egyesült Államok egyes országaiban a bróm-metán helyettesítőjeként regisztrálnak.
Nem füstölő
Beleértve a szerves foszfort és a karbamátokat. A hazánkban bejegyzett nem fertőtlenített lineicidek közül a foszfin-tiazolium, a Methanophos, a phoxiphos és a klórpirifosz az organofoszforhoz, míg a karboxanil, az aldikarb és a karboxanil-butatiokarb a karbamáthoz. A nem fertőtlenített fonálférgek megzavarják a gyökércsomó-fonálférgek idegrendszeri működését azáltal, hogy acetilkolinészterázhoz kötődnek a gyökércsomó-fonálféreg szinapszisaiban. Általában nem pusztítják el a gyökércsomó-fonálférgeket, hanem csak arra késztetik a gyökércsomó-fonálférgeket, hogy elveszítsék azon képességüket, hogy megtalálják a gazdaszervezetet és megfertőzzék, ezért gyakran „fonálféreg-bénítóknak” nevezik őket. A hagyományos nem fertőtlenített fonálférgek erősen mérgező idegi ágensek, amelyek gerinceseken és ízeltlábúakon ugyanolyan hatásmechanizmussal rendelkeznek, mint a fonálférgeké. Ezért a világ legnagyobb fejlett országai a környezeti és társadalmi tényezők korlátai között csökkentették vagy leállították a szerves foszfor- és karbamáttartalmú rovarirtó szerek kifejlesztését, és néhány új, nagy hatékonyságú és alacsony toxicitású rovarölő szer kifejlesztése felé fordultak. Az elmúlt években az EPA-regisztrációt kapott új, nem karbamát/organofoszfortartalmú rovarölő szerek között szerepel a spiralát-etil (2010-ben regisztrálva), a difluor-szulfon (2014-ben regisztrálva) és a fluopiramid (2015-ben regisztrálva).
Valójában azonban a magas toxicitás, a szerves foszfortartalmú növényvédő szerek tilalma miatt ma már nem sok nematocid áll rendelkezésre. Kínában 371 nematocidot regisztráltak, ebből 161 abamektin és 158 tiazofosz hatóanyag volt. Ez a két hatóanyag volt a legfontosabb összetevő a fonálférgek elleni küzdelemben Kínában.
Jelenleg nem sok új nematocid létezik, köztük a fluorén-szulfoxid, spiroxid, difluorszulfon és fluopiramid az élen. Emellett a biopeszticidek tekintetében a Kono által regisztrált Penicillium paraclavidum és Bacillus thuringiensis HAN055 is erős piaci potenciállal rendelkezik.
Globális szabadalom a szójabab gyökér-fonálféreg elleni védekezésére
A szójababgyökér-fonálféreg a szójababtermés csökkenésének egyik fő oka a fő szójabab-exportáló országokban, különösen az Egyesült Államokban és Brazíliában.
Az elmúlt évtizedben összesen 4287 növényvédelmi szabadalmat nyújtottak be a szójabab gyökérfonálférgeivel kapcsolatosan. A világ szójabab gyökérfonálféregére elsősorban régiókban és országokban folyamodtak szabadalmak, az első az Európai Iroda, a második Kína és az Egyesült Államok, míg a szójabab gyökérfonálféreg legkomolyabb területére, Brazíliára mindössze 145 szabadalmi bejelentés érkezett. A legtöbben pedig multinacionális cégektől származnak.
Jelenleg Kínában az abamektin és a foszfin-tiazol a fő védekező szerek a gyökérfonálférgek ellen. És a szabadalmaztatott fluopiramid termék is elkezdődött.
Avermectin
1981-ben az abamektint emlősök bélparaziták elleni védekezésként, 1985-ben pedig peszticidként vezették be a piacra. Az avermektin napjainkban az egyik legszélesebb körben használt rovarölő szer.
Foszfin-tiazát
A foszfin-tiazol egy újszerű, hatékony és széles spektrumú, nem fertőtlenített szerves foszfortartalmú rovarirtó szer, amelyet az Ishihara Company fejlesztett ki Japánban, és számos országban, például Japánban forgalomba hozták. Az előzetes vizsgálatok kimutatták, hogy a foszfin-tiazolium endoszorpcióval és transzporttal rendelkezik a növényekben, és széles spektrumú aktivitással rendelkezik a parazita fonálférgek és kártevők ellen. A növényi parazita fonálférgek számos fontos növényt károsítanak, és a foszfin-tiazol biológiai, fizikai és kémiai tulajdonságai kiválóan alkalmasak talajkijuttatásra, így ideális szer a növényi parazita fonálférgek irtására. A foszfin-tiazolium jelenleg az egyetlen Kínában bejegyzett fonálférgek egyike a zöldségeken, és kiváló belső felszívódású, így nemcsak fonálférgek és talajfelszíni kártevők, hanem levélatkák és levélfelszíni kártevők irtására is használható. A foszfin-tiazolidok fő hatásmechanizmusa a célszervezet acetilkolin-észteráz gátlása, ami befolyásolja a fonálféreg 2. lárvaállapotának ökológiáját. A foszfin-tiazol gátolja a fonálférgek aktivitását, károsodását és kikelését, így gátolja a fonálférgek növekedését és szaporodását.
Fluopiramid
A fluopiramid egy piridil-etil-benzamid gombaölő szer, amelyet a Bayer Cropscience fejlesztett ki és forgalmazott, és amely még szabadalmi időszak alatt áll. A fluopiramid bizonyos nematocid hatással rendelkezik, és a növényekben előforduló gyökércsomó-fonálféreg elleni védekezésre regisztrálták, és jelenleg népszerűbb nematocid. Hatásmechanizmusa a mitokondriális légzés gátlása azáltal, hogy blokkolja a borostyánkősav-dehidrogenáz elektrontranszfert a légzési láncban, és gátolja a kórokozó baktériumok növekedési ciklusának több szakaszát a kórokozó baktériumok elleni védekezés céljának elérése érdekében.
A fluoropiramid hatóanyaga Kínában még a szabadalmi időszak alatt áll. A fonálférgekre vonatkozó szabadalmi bejelentései közül 3 a Bayertől, 4 pedig Kínától származik, amelyeket biostimulánsokkal vagy különböző hatóanyagokkal kombinálnak a fonálférgek elleni védekezésben. Valójában egyes hatóanyagok a szabadalmi időszakon belül felhasználhatók bizonyos szabadalmi elrendezések előzetes végrehajtására, hogy megragadják a piacot. A hazai szabadalmak több mint 70%-át hazai vállalkozások folyamodják, mint például a kiváló lepkék kártevők és az etil-policidin tripsz szer.
Biológiai peszticidek fonálférgek elleni védekezésre
Az elmúlt években a gyökércsomó-fonálférgek kémiai védekezését felváltó biológiai védekezési módszerek széleskörű figyelmet kaptak itthon és külföldön. A gyökércsomó-fonálférgekkel szemben nagy antagonista képességű mikroorganizmusok izolálása és szűrése a biológiai védekezés elsődleges feltételei. A gyökércsomó-fonálférgek antagonista mikroorganizmusairól jelentett fő törzsek a következők voltak: Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus és Rhizobium. A Myrothecium, a Paecilomyces és a Trichoderma azonban néhány mikroorganizmus nehezen tudta kifejteni antagonizáló hatását a gyökércsomó-fonálférgekre a mesterséges tenyésztés nehézségei vagy az instabil biológiai védekezési hatás miatt.
A Paecilomyces lavviolaceus a déli gyökércsomó-fonálféreg és a Cystocystis albicans tojásainak hatékony parazitája. A déli gyökércsomó-fonálféreg petéiben a paraziták aránya eléri a 60-70%-ot. A Paecilomyces lavviolaceus gyökércsomós fonálférgek elleni gátlási mechanizmusa az, hogy a Paecilomyces lavviolaceus vonalféreg oocisztákkal való érintkezése után a viszkózus szubsztrátumban a biokontroll baktériumok micéliuma körülveszi az egész tojást, és a micélium vége megvastagodik. A tojáshéj felszíne az exogén metabolitok és a gomba kitináz aktivitása miatt megtörik, majd gombák támadják meg és pótolják. Olyan méreganyagokat is kiválaszthat, amelyek elpusztítják a fonálférgeket. Fő feladata a tojások elpusztítása. Kínában nyolc peszticid-regisztráció létezik. Jelenleg a Paecilomyces lilaclavi nem rendelkezik eladható összetett adagolási formával, de a kínai szabadalmi elrendezésének szabadalma van más rovarölő szerekkel való keverésre a felhasználási aktivitás fokozása érdekében.
Növényi kivonat
A természetes növényi termékek biztonságosan használhatók gyökércsomó-fonálféreg elleni védekezésre, a növényi anyagok vagy a növények által előállított fonálférgek elleni anyagok használata a gyökérfonálféreg-betegségek leküzdésére jobban megfelel az ökológiai biztonsági és élelmiszer-biztonsági követelményeknek.
A növények fonálféreg komponensei a növény minden szervében megtalálhatók, és vízgőz-desztillációval, szerves extrakcióval, gyökérváladék gyűjtéssel stb. nyerhetők. Kémiai tulajdonságaik alapján elsősorban vízben vagy szervesen oldódó nem illékony anyagokra és illékony szerves vegyületekre oszthatók, amelyek között a nem illékony anyagok teszik ki a többséget. Számos növény fonálféreg komponensei egyszerű extrakció után felhasználhatók gyökércsomó-fonálféreg elleni védekezésre, és a növényi kivonatok felfedezése az új hatóanyagokhoz képest viszonylag egyszerű. Azonban bár rovarölő hatása van, a valódi hatóanyag és a rovarölő hatás gyakran nem egyértelmű.
Jelenleg a neem, a matrine, a veratrin, a skopolamin, a tea szaponin és így tovább a fő kereskedelmi forgalomban lévő, fonálféregölő hatással rendelkező növényvédő szerek, amelyek viszonylag kevés mennyiségben használhatók, és felhasználhatók fonálféreg-gátló növények előállítására közbeültetéssel vagy kísérettel.
Bár a növényi kivonatok kombinációja a gyökérfonálféreg elleni védekezésben jobb fonálféreg-ellenőrző hatást fejt ki, jelenleg még nem került teljes körű kereskedelmi forgalomba, de még mindig új ötletet ad a növényi kivonatoknak a gyökérgubacs-fonálféreg leküzdésére.
Bio-szerves műtrágya
A bio-szerves műtrágya kulcsa, hogy az antagonista mikroorganizmusok el tudnak-e szaporodni a talajban vagy a rizoszféra talajában. Az eredmények azt mutatják, hogy egyes szerves anyagok, mint például a garnélarák- és rákhéjak, valamint az olajliszt alkalmazása közvetlenül vagy közvetve javíthatja a gyökérfonálféreg biológiai védekező hatását. A szilárd fermentációs technológia alkalmazása az antagonista mikroorganizmusok fermentálására és a szerves trágya bio-szerves műtrágya előállítására új biológiai védekezési módszer a gyökércsomó-fonálféreg betegség leküzdésére.
A növényi fonálférgek bio-szerves műtrágyával történő irtásának vizsgálata során azt találták, hogy a bio-szerves műtrágyában található antagonista mikroorganizmusok jó védekező hatást gyakoroltak a gyökérfonálférgekre, különösen az antagonista mikroorganizmusok fermentációjából készült szerves trágya és a szerves trágya szilárd fermentációs technológiával.
A szerves trágya gyökérgubós fonálférgek elleni védekezési hatása azonban nagy összefüggést mutat a környezettel és a felhasználási idővel, védekezési hatékonysága jóval kisebb, mint a hagyományos növényvédő szereké, és nehezen forgalmazható.
A gyógyszer- és műtrágya elleni védekezés részeként azonban lehetséges a fonálférgek elleni védekezés vegyi peszticidek hozzáadásával, valamint víz és műtrágya integrálásával.
Az itthon és külföldön elültetett egykultúrás fajták (például édesburgonya, szójabab stb.) nagy számával egyre komolyabb a fonálféreg előfordulása, és a fonálféreg elleni védekezés is nagy kihívás elé néz. Jelenleg a Kínában bejegyzett növényvédőszer-fajták többsége az 1980-as évek előtt készült, és az új hatóanyagok súlyosan elégtelenek.
A biológiai ágensek egyedi előnyökkel rendelkeznek a felhasználási folyamatban, de nem olyan hatékonyak, mint a vegyi anyagok, és felhasználásukat különböző tényezők korlátozzák. A vonatkozó szabadalmi bejelentésekből látható, hogy a nematocidek jelenlegi fejlesztése még mindig a régi termékek kombinációja, a biopeszticidek fejlesztése, valamint a víz és műtrágya integrálása körül zajlik.
Feladás időpontja: 2024. május 20