Bár a növényi parazita fonálférgek a fonálférgek veszélyei közé tartoznak, nem növényi kártevők, hanem növényi betegségek.
A gyökérgubacs-fonálféreg (Meloidogyne) a világon a legelterjedtebb és legkárosabb növényi parazita fonálféreg. Becslések szerint a világon több mint 2000 növényfaj, köztük szinte az összes termesztett növény, nagyon érzékeny a gyökérgubacs-fonálféreg fertőzésre. A gyökérgubacs-fonálférgek megfertőzik a gazdanövény gyökérszövet-sejtjeit, daganatokat képeznek, befolyásolják a víz és a tápanyagok felszívódását, ami a növény növekedésének lelassulásához, törpüléséhez, sárgulásához, hervadásához, levélfodrosodásához, termésdeformitáshoz és akár az egész növény pusztulásához vezet, ami globális terméscsökkenést eredményez.
Az utóbbi években a fonálféreg-betegségek elleni védekezés a globális növényvédelmi vállalatok és kutatóintézetek figyelmének középpontjába került. A szójabab cisztás fonálférge fontos oka a szójababtermelés csökkenésének Brazíliában, az Egyesült Államokban és más fontos szójabab-exportőr országokban. Jelenleg, bár alkalmaztak bizonyos fizikai módszereket vagy mezőgazdasági intézkedéseket a fonálféreg-betegség elleni védekezésre, mint például: rezisztens fajták szűrése, rezisztens alanyok használata, vetésforgó, talajjavítás stb., a legfontosabb védekezési módszerek továbbra is a kémiai vagy a biológiai védekezés.
A gyökér-kapcsolat mechanizmusa
A gyökérgubacs-fonálféreg életciklusa a pete, az első stádiumú lárva, a második stádiumú lárva, a harmadik stádiumú lárva, a negyedik stádiumú lárva és a kifejlett egyedből áll. A lárva apró, féregszerű, a kifejlett egyed heteromorf, a hím egyenes vonalú, a nőstény pedig körte alakú. A második stádiumú lárvák a talaj pórusainak vizében vándorolnak, a fej érzékeny alléljain keresztül keresik a gazdanövény gyökerét, a gazdagyökér nyúlási területéről a bőrfelszín átszúrásával behatolnak a gazdanövénybe, majd a sejtek közötti térben haladva a gyökércsúcshoz érnek, és elérik a gyökér merisztémáját. Miután a második stádiumú lárvák elérték a gyökércsúcs merisztémáját, visszamozdulnak az edénynyaláb irányába, és elérték a xilém fejlődési területét. Itt a második stádiumú lárvák szájtűvel átszúrják a gazdasejteket, és nyelőcsőmirigy-váladékot fecskendeznek a gazdagyökér sejtjeibe. Az auxin és a nyelőcsőmirigy-váladékban található különféle enzimek arra késztethetik a gazdasejteket, hogy „óriássejtekké” mutálódjanak, amelyek többmagvú maggal rendelkeznek, gazdagok alorganellumokban és erőteljes anyagcserével rendelkeznek. Az óriássejtek körüli kéregsejtek elszaporodnak, túlnőnek és megduzzadnak az óriássejtek hatására, ami a gyökérgümő tipikus tüneteit okozza a gyökér felszínén. A második stádiumú lárvák az óriássejteket táplálkozási pontként használják a tápanyagok és a víz felszívására, és nem mozdulnak el. Megfelelő körülmények között a második stádiumú lárvák a fertőzés után 24 órával óriássejtek termelésére késztethetik a gazdaszervezetet, és a következő 20 napban három vedlés után kifejlett férgekké fejlődnek. Ezt követően a hímek elmozdulnak és elhagyják a gyökereket, a nőstények helyben maradnak és tovább fejlődnek, körülbelül 28 nap körül kezdenek petézni. Amikor a hőmérséklet 10 ℃ fölé emelkedik, a peték kikelnek a gyökérgümőben, az első stádiumú lárvák a petékben kelnek ki, a második stádiumú lárvák kifúrják magukat a petékből, és elhagyják a gazdaszervezetet a talajban, ahol ismét megfertőződnek.
A gyökérgubacs-fonálférgek széles gazdaszervezettel rendelkeznek, több mint 3000 féle gazdanövényen parazitálhatnak, például zöldségeken, élelmiszernövényeken, haszonnövényeken, gyümölcsfákon, dísznövényeken és gyomokon. A gyökérgubacs-fonálférgek által érintett zöldségek gyökerei először különböző méretű gümőket képeznek, amelyek kezdetben tejfehérek, később pedig halványbarnák. A gyökérgubacs-fonálféreg fertőzése után a talajban lévő növények rövidek voltak, az ágak és a levelek elsorvadtak vagy megsárgultak, a növekedés visszaesett, a levelek színe világos volt, a súlyosan beteg növények növekedése gyenge volt, a növények aszályban elhervadtak, súlyos esetben pedig az egész növény elpusztult. Ezenkívül a védekező válasz szabályozása, a gátló hatás és a gyökérgubacs-fonálférgek által a növényeken okozott szöveti mechanikai károsodás is elősegítette a talajban élő kórokozók, például a fuzárium hervadás és a gyökérrothadás baktériumok invázióját, így összetett betegségeket alakítva ki és nagyobb veszteségeket okozva.
Megelőző és ellenőrző intézkedések
A hagyományos linecidek a felhasználási módjuk szerint füstölőszerekre és nem füstölőszerekre oszthatók.
Füstölőszer
Ide tartoznak a halogénezett szénhidrogének és az izotiocianátok, a nem füstölőszerek pedig a szerves foszforvegyületek és a karbamátok. Jelenleg a Kínában regisztrált rovarirtó szerek közül a bróm-metán (egy ózonréteget károsító anyag, amelyet fokozatosan betiltanak) és a klórpikrin, amelyek halogénezett szénhidrogén vegyületek, amelyek gátolhatják a fehérjeszintézist és a biokémiai reakciókat a gyökérgubacs-fonálférgek légzése során. A két füstölőszer a metil-izotiocianát, amely lebontja és felszabadítja a metil-izotiocianátot és más kis molekulájú vegyületeket a talajban. A metil-izotiocianát bejuthat a gyökérgubacs-fonálféreg szervezetébe, és kötődhet az oxigénszállító globulinhoz, így gátolja a gyökérgubacs-fonálféreg légzését, halálos hatást elérve. Ezenkívül a szulfuril-fluoridot és a kalcium-ciánamidot is füstölőszerként regisztrálták a gyökérgubacs-fonálférgek irtására Kínában.
Vannak olyan halogénezett szénhidrogén füstölőszerek is, amelyek nincsenek regisztrálva Kínában, mint például az 1,3-diklórpropilén, jód-metán stb., amelyeket Európa és az Egyesült Államok egyes országaiban a brómmetán helyettesítőjeként regisztráltak.
Nem füstölőszer
Beleértve a szerves foszforvegyületeket és a karbamátokat. Az országunkban regisztrált, nem füstölhető lineicidek közül a foszfin-tiazólium, a metanofosz, a foxifosz és a klórpirifosz a szerves foszforvegyületek közé tartozik, míg a karboxanil, az aldikarb és a karboxanil-butatiokarb a karbamáthoz. A nem füstölhető fonálférgek a gyökérgubacs-fonálférgek idegrendszeri működését az acetilkolinészterázhoz kötődve zavarják meg a gyökérgubacs-fonálférgek szinapszisaiban. Általában nem ölik meg a gyökérgubacs-fonálférgeket, csak azt eredményezik, hogy a gyökérgubacs-fonálférgek elveszítik a gazdaszervezet megtalálásának és a fertőzésnek a képességét, ezért gyakran „fonálféreg-bénítóknak” nevezik őket. A hagyományos, nem füstölhető fonálférgek erősen mérgező idegméregek, amelyek ugyanolyan hatásmechanizmussal hatnak a gerincesekre és az ízeltlábúakra, mint a fonálférgek. Ezért a környezeti és társadalmi tényezők korlátai miatt a világ főbb fejlett országai csökkentették vagy leállították a szerves foszfor- és karbamáttartalmú rovarirtók fejlesztését, és néhány új, nagy hatékonyságú és alacsony toxicitású rovarirtó szer fejlesztése felé fordultak. Az elmúlt években az EPA regisztrációját elnyert új, nem karbamát/szerves foszfor tartalmú rovarirtó szerek között szerepel a spirál-etil (2010-ben), a difluorszulfon (2014-ben) és a fluopiramid (2015-ben).
Valójában azonban a magas toxicitás és a szerves foszfortartalmú növényvédő szerek betiltása miatt jelenleg nem sok fonálféreg-irtó szer áll rendelkezésre. Kínában 371 fonálféreg-irtó szert regisztráltak, amelyek közül 161 abamektin, 158 pedig tiazofosz hatóanyagú volt. Ez a két hatóanyag volt a legfontosabb összetevő a fonálférgek elleni védekezésben Kínában.
Jelenleg nincs sok új fonálféreg-irtó szer, amelyek közül a fluorén-szulfoxid, a spiroxid, a difluorszulfon és a fluopiramid a vezetők. Ezenkívül a biopeszticidek tekintetében a Kono által regisztrált Penicillium paraclavidum és a Bacillus thuringiensis HAN055 is erős piaci potenciállal rendelkezik.
Globális szabadalom a szójabab gyökércsomó-fonálférgének irtására
A szója gyökércsomós fonálférge a szójabab hozamcsökkenésének egyik fő oka a fő szójabab-exportőr országokban, különösen az Egyesült Államokban és Brazíliában.
Az elmúlt évtizedben világszerte összesen 4287 növényvédelmi szabadalmat nyújtottak be a szójabab gyökérgubacs-fonálférgével kapcsolatban. A világ szójabab gyökérgubacs-fonálférgével kapcsolatos szabadalmi kérelmei főként az Európai Unió Hivatalos Lapjában, Kínában és az Egyesült Államokban vannak, míg a szójabab gyökérgubacs-fonálférgének legsúlyosabb területe, Brazília, mindössze 145 szabadalmi bejelentéssel rendelkezik. Ezek többsége pedig multinacionális vállalatoktól származik.
Jelenleg az abamektin és a foszfin-tiazol a gyökérfonálférgek fő irtószerei Kínában. A szabadalmaztatott fluopiramid termék forgalmazása is megkezdődött.
Avermektin
1981-ben az abamektint emlősök bélparazitái elleni szerként, majd 1985-ben növényvédő szerként vezették be a piacra. Az avermektin napjaink egyik legszélesebb körben használt rovarirtó szere.
Foszfin-tiazát
A foszfin-tiazol egy új, hatékony és széles spektrumú, nem füstölhető szerves foszfor tartalmú rovarirtó szer, amelyet az Ishihara Company fejlesztett ki Japánban, és számos országban, például Japánban is forgalomba hozott. Előzetes tanulmányok kimutatták, hogy a foszfin-tiazolium endoszorpcióval és transzporttal rendelkezik a növényekben, és széles spektrumú aktivitást mutat a parazita fonálférgek és kártevők ellen. A növényi parazita fonálférgek számos fontos növényt károsítanak, és a foszfin-tiazol biológiai, fizikai és kémiai tulajdonságai nagyon alkalmasak talajban történő alkalmazásra, így ideális szer a növényi parazita fonálférgek irtására. Jelenleg a foszfin-tiazolium az egyik kevés, zöldségeken regisztrált fonálféreg-irtó szer Kínában, és kiváló belső felszívódással rendelkezik, így nemcsak a fonálférgek és a talajfelszíni kártevők irtására használható, hanem a levélatkák és a levélfelszíni kártevők irtására is. A foszfin-tiazolidok fő hatásmechanizmusa a célorganizmus acetilkolinészterázának gátlása, ami befolyásolja a fonálféreg második lárvaállapotának ökológiáját. A foszfin-tiazol gátolhatja a fonálférgek aktivitását, károsodását és kikelését, így gátolhatja a fonálférgek növekedését és szaporodását.
Fluopiramid
A fluopiramid egy piridil-etil-benzamid gombaölő szer, amelyet a Bayer Cropscience fejlesztett ki és forgalmaz, és amely még szabadalmi időszakban van. A fluopiramid bizonyos fonálféreg-ölő hatással rendelkezik, és a növények gyökércsomó-fonálférgének irtására regisztrálták, és jelenleg egy népszerűbb fonálféreg-ölő szer. Hatásmechanizmusa a mitokondriális légzés gátlása a borostyánkősav-dehidrogenáz elektronátvitelének blokkolásával a légzési láncban, és a kórokozó baktériumok növekedési ciklusának több szakaszának gátlása a kórokozó baktériumok irtásának célja elérése érdekében.
A fluropiramid hatóanyaga Kínában még szabadalmi eljárás alatt áll. A fonálférgekre vonatkozó szabadalmi bejelentései közül 3 a Bayertől, 4 pedig Kínától származik, és ezeket biostimulánsokkal vagy más hatóanyagokkal kombinálva alkalmazzák fonálférgek elleni védekezésre. Valójában egyes, a szabadalmi időszakon belüli hatóanyagok felhasználhatók bizonyos szabadalmi eljárások előzetes végrehajtására a piac meghódítása érdekében. Ilyen például a kiváló lepkék és a tripszek elleni szer, az etil-policidin, amelynek több mint 70%-át hazai vállalkozások nyújtják be.
Biológiai növényvédő szerek fonálféreg-irtáshoz
Az utóbbi években a gyökérgubacs-fonálférgek kémiai irtását helyettesítő biológiai védekezési módszerek széles körű figyelmet kaptak belföldön és külföldön egyaránt. A biológiai védekezés elsődleges feltételei a gyökérgubacs-fonálférgek ellen nagy antagonista képességű mikroorganizmusok izolálása és szűrése. A gyökérgubacs-fonálférgek antagonista mikroorganizmusairól jelentett fő törzsek a Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus és Rhizobium voltak. A Myrothecium, Paecilomyces és Trichoderma azonban néhány mikroorganizmus nehezen tudta kifejteni antagonizáló hatását a gyökérgubacs-fonálférgekre a mesterséges tenyésztés nehézségei vagy a terepen tapasztalható instabil biológiai védekezési hatás miatt.
A Paecilomyces lavviolaceus hatékony parazita a déli gyökércsomó-fonálféreg és a Cystocystis albicans petéiben. A déli gyökércsomó-fonálféreg petéinek parazitaaránya akár 60%~70% is lehet. A Paecilomyces lavviolaceus gyökércsomó-fonálférgek elleni gátló mechanizmusa az, hogy miután a Paecilomyces lavviolaceus érintkezésbe kerül a féreg oocisztájával, a viszkózus szubsztrátban a biokontroll baktériumok micéliuma körülveszi az egész petét, és a micélium vége megvastagszik. A petehéj felülete az exogén metabolitok és a gomba kitináz aktivitása miatt megsérül, majd a gombák behatolnak és helyettesítik azt. Emellett olyan toxinokat is kiválaszthat, amelyek elpusztítják a fonálférgeket. Fő funkciója a peték elpusztítása. Kínában nyolc növényvédőszer-engedélyezés van érvényben. Jelenleg a Paecilomyces lilaclavi-nak nincs forgalmazható összetett gyógyszerformája, de Kínában szabadalmi tervezete szerint más rovarirtó szerekkel keverhető, hogy fokozza a felhasználás aktivitását.
növényi kivonat
A természetes növényi termékek biztonságosan használhatók gyökérgubacs-fonálféreg irtására, és a növényi anyagok vagy a növények által termelt fonálférgek felhasználása a gyökérgubacs-fonálféreg betegségek elleni védekezésben jobban megfelel az ökológiai biztonság és az élelmiszerbiztonság követelményeinek.
A növények fonálférgei a növény minden szervében megtalálhatók, és gőzdesztillációval, szerves extrakcióval, gyökérváladék gyűjtésével stb. nyerhetők. Kémiai tulajdonságaik szerint főként vízben vagy szervesen oldódó nem illékony anyagokra és illékony szerves vegyületekre oszthatók, amelyek között a nem illékony anyagok teszik ki a többséget. Számos növény fonálférgei egyszerű extrakcióval felhasználhatók gyökércsomó-fonálférgek irtására, és a növényi kivonatok felfedezése viszonylag egyszerű az új hatóanyagokhoz képest. Azonban, bár rovarölő hatással rendelkezik, a valódi hatóanyag és a rovarölő elv gyakran nem egyértelmű.
Jelenleg a neem, a matrice, a veratrin, a szkopolamin, a tea szaponin és így tovább a fő kereskedelmi forgalomban kapható, fonálféreg-ölő hatású növényvédő szerek, amelyek viszonylag kevések, és fonálféreg-gátló növények termesztésében használhatók közbevetés vagy kísérőnövényként.
Bár a növényi kivonatok kombinációja a gyökércsomó-fonálféreg elleni védekezésben jobb fonálféreg-szabályozási hatást fejt ki, a jelenlegi szakaszban még nem teljesen kereskedelmi forgalomban van, de mégis új ötletet kínál a növényi kivonatok számára a gyökércsomó-fonálféreg elleni védekezésben.
Bio-organikus műtrágya
A bio-szerves műtrágya kulcsa az, hogy az antagonista mikroorganizmusok képesek-e szaporodni a talajban vagy a rizoszféra talajában. Az eredmények azt mutatják, hogy bizonyos szerves anyagok, például garnélarák- és rákhéjak, valamint olajliszt alkalmazása közvetlenül vagy közvetve javíthatja a gyökérgubacs-fonálféreg biológiai védekező hatását. Az antagonista mikroorganizmusok és szerves műtrágya szilárd fermentációs technológiával történő fermentációja a bio-szerves műtrágya előállításához egy új biológiai védekezési módszer a gyökérgubacs-fonálféreg betegség leküzdésére.
A növényi fonálférgek bio-szerves műtrágyával történő irtásának vizsgálata során azt találták, hogy a bio-szerves műtrágyában található antagonista mikroorganizmusok jó hatással vannak a gyökérgubacs-fonálférgekre, különösen az antagonista mikroorganizmusok fermentációjából előállított szerves műtrágya és a szilárd fermentációs technológiával előállított szerves műtrágya.
A szerves trágya gyökércsomó-fonálférgek elleni védekező hatása azonban szorosan összefügg a környezettel és a felhasználási időszakkal, és védekezési hatékonysága jóval kisebb, mint a hagyományos peszticideké, így nehezen forgalmazható.
A gyógyszer- és műtrágyaszabályozás részeként azonban a fonálférgek irtása kémiai növényvédő szerek hozzáadásával, valamint öntözés és műtrágya integrálásával lehetséges.
A belföldön és külföldön termesztett nagyszámú egynövényes fajta (például édesburgonya, szójabab stb.) miatt a fonálférgek előfordulása egyre komolyabbá válik, és a fonálférgek elleni védekezés is nagy kihívást jelent. Jelenleg a Kínában regisztrált növényvédőszer-fajták többségét az 1980-as évek előtt fejlesztették ki, és az új hatóanyagok komolyan elégtelenek.
A biológiai szerek egyedi előnyökkel rendelkeznek a felhasználási folyamatban, de nem olyan hatékonyak, mint a kémiai szerek, és használatukat számos tényező korlátozza. A vonatkozó szabadalmi bejelentéseken keresztül látható, hogy a fonálféreg-irtók jelenlegi fejlesztése továbbra is a régi termékek kombinációjára, a biopeszticidek fejlesztésére, valamint a víz és a műtrágya integrációjára épül.
Közzététel ideje: 2024. május 20.