Selvom planteparasitære nematoder tilhører nematodefarer, er de ikke planteskadedyr, men plantesygdomme.
Rod-knude-nematoden (Meloidogyne) er den mest udbredte og skadelige planteparasitiske nematode i verden.Det anslås, at mere end 2.000 plantearter i verden, inklusive næsten alle dyrkede afgrøder, er meget følsomme over for rod-knude-nematodesmitte.Rod-knude-nematoder inficerer værtens rodvævsceller for at danne tumorer, hvilket påvirker absorptionen af vand og næringsstoffer, hvilket resulterer i hæmmet plantevækst, dværgfarvning, gulning, visnende, bladkrølle, frugtdeformitet og endda død af hele planten, hvilket resulterer i global afgrødereduktion.
I de senere år har bekæmpelse af nematodesygdomme været i fokus for globale plantebeskyttelsesvirksomheder og forskningsinstitutter.Sojabønnecystenematode er en vigtig årsag til reduktion af sojabønneproduktionen i Brasilien, USA og andre vigtige sojabønneeksporterende lande.På nuværende tidspunkt, selvom nogle fysiske metoder eller landbrugsforanstaltninger er blevet anvendt til bekæmpelse af nematodesygdomme, såsom: screening af resistente sorter, brug af resistente grundstammer, sædskifte, jordforbedring osv., er de vigtigste bekæmpelsesmetoder stadig kemisk bekæmpelse eller biologisk kontrol.
Mekanisme for rodforbindelsesvirkning
Rodknobnematodens livshistorie består af æg, larve i første stadium, larve i andet stadium, larve i tredje stadium, larve i fjerde stadium og voksen.Larven er lille ormelignende, den voksne er heteromorf, hannen er lineær, og hunnen er pæreformet.Larverne i andet stadium kan migrere i vandet af jordporer, søge efter værtsplantens rod gennem hovedets følsomme alleler, invadere værtsplanten ved at gennembore epidermis fra værtsrodens forlængelsesområde og derefter rejse igennem det intercellulære rum, bevæge sig til rodspidsen og nå rodens meristem.Efter at larverne i andet stadium nåede rodspidsens meristem, bevægede larverne sig tilbage i retningen af det vaskulære bundt og nåede xylem-udviklingsområdet.Her gennemborer larverne i andet stadium værtscellerne med en oral nål og injicerer esophaguskirtelsekreter i værtsrodcellerne.Auxin og forskellige enzymer indeholdt i esophaguskirtelsekretioner kan få værtsceller til at mutere til "gigantiske celler" med flerkernede kerner, rige på underorganeller og kraftig metabolisme.De kortikale celler omkring kæmpeceller formerer sig og vokser til og svulmer op under påvirkning af kæmpeceller og danner de typiske symptomer på rodknuder på rodoverfladen.Larver i andet stadium bruger kæmpeceller som fødepunkter til at absorbere næringsstoffer og vand og bevæger sig ikke.Under passende forhold kan larverne i andet stadium få værten til at producere kæmpeceller 24 timer efter infektion og udvikle sig til voksne orme efter tre fældninger i de følgende 20 dage.Efter at hannerne bevæger sig og forlader rødderne, forbliver hunnerne stationære og fortsætter med at udvikle sig, og begynder at lægge æg efter omkring 28 dage.Når temperaturen er over 10 ℃, klækker æggene i rodknolden, første stadiums larver i æggene, larverne i andet stadium borer ud af æggene, efterlader værten til jorden igen infektion.
Rodnematoder har en bred vifte af værter, som kan være snyltende på mere end 3 000 slags værter, såsom grøntsager, fødevareafgrøder, kontantafgrøder, frugttræer, prydplanter og ukrudt.Rødderne af grøntsager, der er ramt af rodknoldnematoder, danner først knuder af forskellig størrelse, som er mælkehvide i begyndelsen og lysebrune på det senere stadium.Efter infektion med rod-node nematode var planterne i jorden korte, grene og blade var atrofieret eller gulnet, væksten var hæmmet, bladfarven var lys, og væksten af de alvorligt syge planter var svag, planterne var visnede i tørke, og hele planten døde i alvorlig grad.Derudover lettede reguleringen af forsvarsrespons, hæmningseffekt og vævsmekanisk skade forårsaget af rod-nematoder på afgrøder også invasionen af jordbårne patogener såsom fusarium-visne- og rodrådsbakterier, og dermed dannede komplekse sygdomme og forårsage større tab.
Forebyggelse og kontrolforanstaltninger
Traditionelle linecider kan opdeles i fumiganter og ikke-fumiganter i henhold til forskellige anvendelsesmetoder.
Desinfektionsmiddel
Det omfatter halogenerede carbonhydrider og isothiocyanater, og ikke-fumiganter omfatter organophosphor og carbamater.På nuværende tidspunkt er brommethan (et ozonnedbrydende stof, som gradvist bliver forbudt) og chloropicrin blandt de insekticider, der er registreret i Kina, halogenerede kulbrinteforbindelser, som kan hæmme proteinsyntesen og biokemiske reaktioner under respiration af rodknoldeematoder.De to desinfektionsmidler er methylisothiocyanat, som kan nedbryde og frigive methylisothiocyanat og andre små molekylære forbindelser i jorden.Methylisothiocyanat kan trænge ind i rodknobsnematodens krop og binde sig til iltbæreren globulin, og dermed hæmme rodknobsnematodens respiration for at opnå dødelig effekt.Derudover er sulfurylfluorid og calciumcyanamid også blevet registreret som desinfektionsmidler til bekæmpelse af rodknoldematoder i Kina.
Der er også nogle halogenerede kulbrinte-fumiganter, som ikke er registreret i Kina, såsom 1,3-dichlorpropylen, iodmethan osv., som er registreret i nogle lande i Europa og USA som erstatninger for brommethan.
Ikke-fumigant
Herunder organophosphor og carbamater.Blandt de ikke-fumigerede lineicider, der er registreret i vores land, hører phosphin thiazolium, Methanophos, phoxiphos og chlorpyrifos til organophosphor, mens carboxanil, aldicarb og carboxanil butathiocarb hører til carbamat.Ikke-fumigerede nematocider forstyrrer nervesystemets funktion af rodknudenematoder ved at binde sig til acetylcholinesterase i synapserne af rodknudenematoder.De dræber normalt ikke rodenematoderne, men får kun rodenematoderne til at miste deres evne til at lokalisere værten og inficere, så de omtales ofte som "nematoder lammere".Traditionelle ikke-fumigerede nematocider er meget giftige nervestoffer, som har samme virkningsmekanisme på hvirveldyr og leddyr som nematoder.Under begrænsningerne af miljømæssige og sociale faktorer har verdens store udviklede lande derfor reduceret eller stoppet udviklingen af organophosphor- og carbamat-insekticider og vendt sig til udviklingen af nogle nye højeffektive og lavtoksiske insekticider.I de senere år er blandt de nye ikke-carbamat/organophosphor-insekticider, der har opnået EPA-registrering, spiralatethyl (registreret i 2010), difluorsulfon (registreret i 2014) og fluopyramid (registreret i 2015).
Men faktisk er der på grund af den høje toksicitet, forbuddet mod organophosphorpesticider, ikke mange nematocider tilgængelige nu.371 nematocider blev registreret i Kina, hvoraf 161 var abamectin aktiv ingrediens og 158 var thiazophos aktiv ingrediens.Disse to aktive ingredienser var de vigtigste komponenter til nematodebekæmpelse i Kina.
På nuværende tidspunkt er der ikke mange nye nematocider, blandt hvilke fluorensulfoxid, spiroxid, difluorsulfon og fluopyramid er de førende.Derudover har Penicillium paraclavidum og Bacillus thuringiensis HAN055 registreret af Kono også et stærkt markedspotentiale med hensyn til biopesticider.
Globalt patent for sojarodknude-nematodekontrol
Sojarodknudenematode er en af hovedårsagerne til reduktion af sojabønneudbyttet i de store eksportlande af sojabønne, især USA og Brasilien.
Der er indgivet i alt 4287 plantebeskyttelsespatenter relateret til soja-rod-nematoder på verdensplan i det seneste årti.Verdens soja-rod-knude-nematode ansøgte hovedsageligt om patenter i regioner og lande, den første er det europæiske bureau, den anden er Kina og USA, mens det mest alvorlige område af soja-rod-knude-nematode, Brasilien, kun har 145 patentansøgninger.Og de fleste af dem kommer fra multinationale virksomheder.
På nuværende tidspunkt er abamectin og phosphin thiazol de vigtigste bekæmpelsesmidler for rodnematoder i Kina.Og det patenterede produkt fluopyramid er også begyndt at lægge ud.
Avermectin
I 1981 blev abamectin introduceret på markedet som bekæmpelse mod tarmparasitter hos pattedyr, og i 1985 som pesticid.Avermectin er et af de mest udbredte insekticider i dag.
Fosfinthiazat
Phosphin thiazole er et nyt, effektivt og bredspektret ikke-fumigeret organophosphor insekticid udviklet af Ishihara Company i Japan og er blevet markedsført i mange lande, såsom Japan.Foreløbige undersøgelser har vist, at phosphin thiazolium har endosorption og transport i planter og har bredspektret aktivitet mod parasitære nematoder og skadedyr.Planteparasitære nematoder skader mange vigtige afgrøder, og de biologiske og fysiske og kemiske egenskaber af phosphin thiazol er meget velegnede til jordpåføring, så det er et ideelt middel til at bekæmpe planteparasitiske nematoder.På nuværende tidspunkt er phosphin thiazolium et af de eneste nematocider, der er registreret på grøntsager i Kina, og det har fremragende intern absorption, så det kan ikke kun bruges til at bekæmpe nematoder og jordoverfladeskadedyr, men kan også bruges til at bekæmpe bladmider og blade. overflade skadedyr.Fosphin-thiazoliders vigtigste virkemåde er at hæmme målorganismens acetylcholinesterase, hvilket påvirker økologien i nematode 2. larvestadie.Phosphin thiazol kan hæmme aktiviteten, beskadigelsen og udklækningen af nematoder, så det kan hæmme væksten og reproduktionen af nematoder.
Fluopyramid
Fluopyramid er et pyridylethylbenzamid-fungicid, udviklet og kommercialiseret af Bayer Cropscience, som stadig er i patentperioden.Fluopyramid har en vis nematicid aktivitet og er blevet registreret til bekæmpelse af rodknoldematoder i afgrøder og er i øjeblikket et mere populært nematicid.Mekanismen for dets virkning er at hæmme mitokondriel respiration ved at blokere elektronoverførslen af ravsyredehydrogenase i den respiratoriske kæde og hæmme flere stadier af patogene bakteriers vækstcyklus for at opnå formålet med at kontrollere patogene bakterier.
Den aktive ingrediens i fluropyramid i Kina er stadig i patentperioden.Af dets ansøgningspatentansøgninger i nematoder er 3 fra Bayer og 4 er fra Kina, som er kombineret med biostimulanter eller forskellige aktive ingredienser for at bekæmpe nematoder.Faktisk kan nogle aktive ingredienser inden for patentperioden bruges til at udføre noget patentlayout på forhånd for at gribe markedet.Såsom fremragende lepidoptera skadedyr og trips agent ethyl polycidin, mere end 70% af de indenlandske ansøgning patenter er ansøgt af indenlandske virksomheder.
Biologiske pesticider til nematodebekæmpelse
I de senere år har biologiske bekæmpelsesmetoder, der erstatter kemisk bekæmpelse af rodknoldnematoder, fået stor opmærksomhed i ind- og udland.Isolering og screening af mikroorganismer med høj antagonistisk evne mod rodnematoder er de primære betingelser for biologisk bekæmpelse.De vigtigste stammer, der blev rapporteret på antagonistiske mikroorganismer af rodknude-nematoder, var Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus og Rhizobium.Myrothecium, Paecilomyces og Trichoderma, dog var nogle mikroorganismer svære at udøve deres antagoniserende virkning på rodknoldnematoder på grund af vanskeligheder med kunstig dyrkning eller ustabil biologisk bekæmpelseseffekt i marken.
Paecilomyces lavviolaceus er en effektiv parasit af æggene fra den sydlige rod-node nematode og Cystocystis albicans.Parasitfrekvensen af æggene fra den sydlige rodknude-nematode-nematode er så høj som 60% ~ 70%.Paecilomyces lavviolaceus hæmningsmekanisme mod rodknobnematoder er, at efter Paecilomyces lavviolaceus kontakt med lineorme-oocyster, i det viskøse substrat, omgiver myceliet af biokontrolbakterier hele ægget, og enden af myceliet bliver tyk.Æggeskallens overflade er brudt på grund af aktiviteterne af eksogene metabolitter og svampekitinase, og så invaderer svampe og erstatter det.Det kan også udskille toksiner, der dræber nematoder.Dens hovedfunktion er at dræbe æg.Der er otte pesticidregistreringer i Kina.På nuværende tidspunkt har Paecilomyces lilaclavi ikke en sammensat doseringsform til salg, men dens patentlayout i Kina har patent på blanding med andre insekticider for at øge brugsaktiviteten
Planteekstrakt
Naturlige planteprodukter kan sikkert bruges til bekæmpelse af rodknude-nematode, og brugen af plantematerialer eller nematoidale stoffer produceret af planter til at bekæmpe rodknude-nematodesygdomme er mere i overensstemmelse med kravene til økologisk sikkerhed og fødevaresikkerhed.
Nematoide komponenter af planter findes i alle plantens organer og kan opnås ved dampdestillation, organisk ekstraktion, opsamling af rodsekreter osv. Ifølge deres kemiske egenskaber er de hovedsageligt opdelt i ikke-flygtige stoffer med vandopløselighed eller organisk opløselighed og flygtige organiske forbindelser, blandt hvilke ikke-flygtige stoffer udgør størstedelen.De nematoidale komponenter i mange planter kan bruges til bekæmpelse af rodknobenematode efter simpel ekstraktion, og opdagelsen af planteekstrakter er relativt enkel sammenlignet med nye aktive stoffer.Men selv om det har en insekticid effekt, er den virkelige aktive ingrediens og det insekticide princip ofte ikke klart.
På nuværende tidspunkt er neem, matrin, veratrin, scopolamin, te-saponin og så videre de vigtigste kommercielle plantepesticider med nematodedræbende aktivitet, som er relativt få, og kan bruges til produktion af nematodehæmmende planter ved sammenplantning eller ledsagende.
Selvom kombinationen af planteekstrakter til bekæmpelse af rodknoldeematode vil have en bedre nematodebekæmpelseseffekt, er den ikke fuldt ud kommercialiseret på nuværende tidspunkt, men den giver stadig en ny idé til planteekstrakter til bekæmpelse af rodknobsnematode.
Bio-organisk gødning
Nøglen til bio-organisk gødning er, om de antagonistiske mikroorganismer kan formere sig i jorden eller rhizosfærens jord.Resultaterne viser, at anvendelsen af nogle organiske materialer såsom reje- og krabbeskaller og oliemel direkte eller indirekte kan forbedre den biologiske bekæmpelseseffekt af rodknobenematoden.Brug af fast fermenteringsteknologi til at fermentere antagonistisk mikroorganisme og organisk gødning til fremstilling af bioorganisk gødning er en ny biologisk kontrolmetode til at kontrollere rodknolde-nematodesygdom.
I undersøgelsen af bekæmpelse af vegetabilske nematoder med bio-organisk gødning viste det sig, at de antagonistiske mikroorganismer i bio-organisk gødning havde en god bekæmpelseseffekt på rodknold-nematoder, især den organiske gødning fremstillet ved fermentering af antagonistiske mikroorganismer og organisk gødning. gennem solid fermenteringsteknologi.
Bekæmpelseseffekten af organisk gødning på rodnematoder har dog en stor sammenhæng med miljøet og brugsperioden, og dens bekæmpelseseffektivitet er langt mindre end traditionelle pesticider, og den er svær at kommercialisere.
Som en del af lægemiddel- og gødningskontrol er det dog muligt at bekæmpe nematoder ved at tilføje kemiske pesticider og integrere vand og gødning.
Med det store antal enkeltafgrødesorter (såsom sød kartoffel, sojabønner osv.) plantet i ind- og udland, bliver forekomsten af nematoder mere og mere alvorlig, og bekæmpelsen af nematoder står også over for en stor udfordring.På nuværende tidspunkt er de fleste af de pesticidsorter, der er registreret i Kina, udviklet før 1980'erne, og de nye aktive stoffer er alvorligt utilstrækkelige.
Biologiske midler har unikke fordele i brugsprocessen, men de er ikke så effektive som kemiske midler, og deres anvendelse er begrænset af forskellige faktorer.Gennem de relevante patentansøgninger kan det ses, at den nuværende udvikling af nematocider stadig handler om kombinationen af gamle produkter, udvikling af biopesticider og integration af vand og gødning.
Indlægstid: 20. maj 2024