Selv om planteparasittiske nematoder tilhører nematodefare, er de ikke planteskadegjørere, men plantesykdommer.
Rotknutenematode (Meloidogyne) er den mest utbredte og skadelige planteparasittiske nematoden i verden.Det er anslått at mer enn 2000 plantearter i verden, inkludert nesten alle dyrkede avlinger, er svært følsomme for rotknute-nematodinfeksjon.Rotknute-nematoder infiserer vertens rotvevsceller for å danne svulster, noe som påvirker absorpsjonen av vann og næringsstoffer, noe som resulterer i hemmet plantevekst, dvergering, gulning, visnende bladkrølling, fruktdeformitet og til og med død av hele planten, noe som resulterer i global avlingsreduksjon.
De siste årene har kontroll av nematodesykdom vært i fokus for globale plantevernselskaper og forskningsinstitutter.Soyabønnecystenematode er en viktig årsak til reduksjon av soyabønneproduksjonen i Brasil, USA og andre viktige soyabønnereksporterende land.For tiden, selv om noen fysiske metoder eller landbrukstiltak har blitt brukt for å bekjempe nematodesykdom, slik som: screening av resistente varianter, bruk av resistente grunnstammer, vekstskifte, jordforbedring osv., er de viktigste kontrollmetodene fortsatt kjemisk kontroll eller biologisk kontroll.
Mekanisme for rot-kryss-virkning
Livshistorien til rotknute-nematoden består av egg, larve i første stadium, larve i andre stadium, larve i tredje stadium, larve i fjerde stadium og voksen.Larven er liten ormlignende, den voksne er heteromorf, hannen er lineær, og hunnen er pæreformet.Larvene i andre stadium kan migrere i vannet av jordporer, søke etter roten til vertsplanten gjennom de følsomme allelene i hodet, invadere vertsplanten ved å stikke hull på epidermis fra forlengelsesområdet til vertsroten, og deretter reise gjennom. det intercellulære rommet, beveger seg til rotspissen og når rotens meristem.Etter at larvene i andre stadium nådde meristem av rotspissen, beveget larvene seg tilbake til retningen til vaskulærbunten og nådde xylemutviklingsområdet.Her gjennomborer larvene i andre stadium vertscellene med en munnål og injiserer esofaguskjertelsekret inn i vertsrotcellene.Auxin og forskjellige enzymer som finnes i esophageal kjertelsekresjoner kan indusere vertsceller til å mutere til "gigantiske celler" med flerkjernede kjerner, rike på underorganeller og kraftig metabolisme.De kortikale cellene rundt gigantiske celler formerer seg og vokser over og svulmer opp under påvirkning av gigantiske celler, og danner de typiske symptomene på rotknuter på rotoverflaten.Larver i andre stadium bruker gigantiske celler som fødepunkter for å absorbere næringsstoffer og vann og beveger seg ikke.Under egnede forhold kan larvene i andre stadium få verten til å produsere gigantiske celler 24 timer etter infeksjon, og utvikle seg til voksne ormer etter tre moults i de påfølgende 20 dagene.Etter at hannene beveger seg og forlater røttene, forblir hunnene stasjonære og fortsetter å utvikle seg, og begynner å legge egg etter omtrent 28 dager.Når temperaturen er over 10 ℃, eggene klekkes i rotknuten, den første instar larvene i eggene, den andre instar larvene bore ut av eggene, la verten til jorden igjen infeksjon.
Rotknute-nematoder har et bredt spekter av verter, som kan være parasittiske på mer enn 3 000 typer verter, som grønnsaker, matvekster, kontantvekster, frukttrær, prydplanter og ugress.Røttene til grønnsaker påvirket av rotknute-nematoder danner først knuter av forskjellige størrelser, som er melkehvite i begynnelsen og blekbrune i det senere stadiet.Etter infeksjon med rotknute-nematoden var plantene i bakken korte, grenene og bladene ble atrofiert eller gulnet, veksten var hemmet, bladfargen var lys, og veksten til de alvorlig syke plantene var svak, plantene var visnet i tørke, og hele planten døde i alvorlig grad.I tillegg har reguleringen av forsvarsrespons, inhiberingseffekt og vevsmekanisk skade forårsaket av rotknute-nematoder på avlinger også lettet invasjonen av jordbårne patogener som fusariumvisne- og rotråtebakterier, og dermed dannet komplekse sykdommer og forårsaket større tap.
Forebygging og kontrolltiltak
Tradisjonelle linecides kan deles inn i fumiganter og ikke-fumiganter i henhold til ulike bruksmetoder.
Desinfeksjonsmiddel
Det inkluderer halogenerte hydrokarboner og isotiocyanater, og ikke-fumiganter inkluderer organofosfor og karbamater.For tiden, blant insektmidlene som er registrert i Kina, er brommetan (et ozonnedbrytende stoff, som gradvis blir forbudt) og klorpicrin halogenerte hydrokarbonforbindelser, som kan hemme proteinsyntesen og biokjemiske reaksjoner under respirasjon av rotknute-nematoder.De to fumigantene er metylisotiocyanat, som kan bryte ned og frigjøre metylisotiocyanat og andre småmolekylære forbindelser i jorda.Metylisotiocyanat kan komme inn i kroppen til rotknute-nematoden og binde seg til oksygenbærer-globulinet, og dermed hemme respirasjonen til rotknute-nematoden for å oppnå dødelig effekt.I tillegg er sulfurylfluorid og kalsiumcyanamid også registrert som desinfeksjonsmidler for bekjempelse av rotknute-nematoder i Kina.
Det er også noen halogenerte hydrokarbonfumiganter som ikke er registrert i Kina, som 1,3-diklorpropylen, jodmetan, etc., som er registrert i enkelte land i Europa og USA som erstatninger for brommetan.
Ikke-fumigant
Inkludert organofosfor og karbamater.Blant de ikke-fumigerte lineicidene som er registrert i vårt land, tilhører fosfintiazolium, Metanofos, fosifos og klorpyrifos organofosfor, mens karboksanil, aldikarb og karboksanilbutatiokarb tilhører karbamat.Ikke-fumigerte nematocider forstyrrer nervesystemfunksjonen til rotknute-nematoder ved å binde seg til acetylkolinesterase i synapsene til rotknute-nematoder.De dreper vanligvis ikke rotknematodene, men får bare rotknutenematodene til å miste evnen til å lokalisere verten og infisere, så de blir ofte referert til som "nematoder lammere".Tradisjonelle ikke-fumigerte nematocider er svært giftige nervemidler, som har samme virkningsmekanisme på virveldyr og leddyr som nematoder.Derfor, under begrensninger av miljømessige og sosiale faktorer, har verdens store utviklede land redusert eller stoppet utviklingen av organofosfor- og karbamat-insekticider, og vendt seg til utviklingen av noen nye høyeffektive og lavtoksisitetsinsekticider.Blant de nye ikke-karbamat/organofosfor-insektmidlene som har fått EPA-registrering er de siste årene spiralatetyl (registrert i 2010), difluorsulfon (registrert i 2014) og fluopyramid (registrert i 2015).
Men faktisk, på grunn av den høye toksisiteten, forbudet mot organofosfor plantevernmidler, er det ikke mange nematocider tilgjengelig nå.371 nematocider ble registrert i Kina, hvorav 161 var abamectin aktiv ingrediens og 158 var tiazofos aktiv ingrediens.Disse to aktive ingrediensene var de viktigste komponentene for nematodekontroll i Kina.
For tiden er det ikke mange nye nematocider, blant dem er fluorensulfoksid, spiroksid, difluorsulfon og fluopyramid de ledende.I tillegg, når det gjelder biopesticider, har Penicillium paraclavidum og Bacillus thuringiensis HAN055 registrert av Kono også et sterkt markedspotensial.
Globalt patent for soyarotknute-nematodekontroll
Soyabønnerotknute-nematoden er en av hovedårsakene til reduksjon av soyabønneutbyttet i store soyaeksporterende land, spesielt USA og Brasil.
Totalt 4287 plantebeskyttelsespatenter knyttet til soyarot-knute-nematoder har blitt innlevert over hele verden det siste tiåret.Verdens soyarot-knute-nematode søkte hovedsakelig om patenter i regioner og land, den første er European Bureau, den andre er Kina og USA, mens det mest alvorlige området av soya-rot-knute-nematoden, Brasil, har bare 145 patentsøknader.Og de fleste av dem kommer fra multinasjonale selskaper.
For tiden er abamectin og fosfintiazol de viktigste kontrollmidlene for rotnematoder i Kina.Og det patenterte produktet fluopyramid har også begynt å legge ut.
Avermectin
I 1981 ble abamectin introdusert på markedet som en kontroll mot tarmparasitter hos pattedyr, og i 1985 som plantevernmiddel.Avermektin er et av de mest brukte insektmidlene i dag.
Fosfintiazat
Fosfintiazol er et nytt, effektivt og bredspektret ikke-fumigert organofosfor insektmiddel utviklet av Ishihara Company i Japan, og har blitt markedsført i mange land som Japan.Foreløpige studier har vist at fosfintiazolium har endosorpsjon og transport i planter og har bredspektret aktivitet mot parasittiske nematoder og skadedyr.Planteparasittiske nematoder skader mange viktige avlinger, og de biologiske og fysiske og kjemiske egenskapene til fosfintiazol er svært egnet for jordpåføring, så det er et ideelt middel for å kontrollere planteparasittiske nematoder.For tiden er fosfintiazolium et av de eneste nematocidene som er registrert på grønnsaker i Kina, og det har utmerket intern absorpsjon, så det kan ikke bare brukes til å kontrollere nematoder og jordoverflateskadedyr, men kan også brukes til å kontrollere bladmidd og blader. overflateskadedyr.Den viktigste virkemåten til fosfintiazolider er å hemme acetylkolinesterasen til målorganismen, noe som påvirker økologien til nematode 2. larvestadium.Fosfintiazol kan hemme aktivitet, skade og klekking av nematoder, så det kan hemme vekst og reproduksjon av nematoder.
Fluopyramid
Fluopyramid er et pyridyletylbenzamid soppdreper utviklet og kommersialisert av Bayer Cropscience, som fortsatt er i patentperioden.Fluopyramid har en viss nematicide aktivitet, og er registrert for bekjempelse av rotkneutnematoder i avlinger, og er i dag et mer populært nematicid.Mekanismen for dens virkning er å hemme mitokondriell respirasjon ved å blokkere elektronoverføringen av ravsyredehydrogenase i respirasjonskjeden, og hemme flere stadier av vekstsyklusen til patogene bakterier for å oppnå formålet med å kontrollere patogene bakterier.
Den aktive ingrediensen i fluropyramid i Kina er fortsatt i patentperioden.Av patentsøknadene for nematoder er 3 fra Bayer, og 4 er fra Kina, som kombineres med biostimulanter eller forskjellige aktive ingredienser for å kontrollere nematoder.Faktisk kan noen aktive ingredienser innenfor patentperioden brukes til å utføre et patentoppsett på forhånd for å gripe markedet.Slik som utmerkede lepidoptera-skadedyr og trips-middel ethyl polycidin, er mer enn 70% av innenlandske søknadspatenter søkt av innenlandske bedrifter.
Biologiske plantevernmidler for nematodekontroll
De siste årene har biologiske bekjempelsesmetoder som erstatter kjemisk bekjempelse av rotkneematoder fått stor oppmerksomhet i inn- og utland.Isolering og screening av mikroorganismer med høy antagonistisk evne mot rotknute-nematoder er de primære betingelsene for biologisk bekjempelse.Hovedstammene rapportert på antagonistiske mikroorganismer av rotknute-nematoder var Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus og Rhizobium.Myrothecium, Paecilomyces og Trichoderma, men noen mikroorganismer var vanskelige å utøve sin antagoniserende effekt på rotknute-nematoder på grunn av vanskeligheter med kunstig kultur eller ustabil biologisk kontrolleffekt i feltet.
Paecilomyces lavviolaceus er en effektiv parasitt av eggene til den sørlige rotknute-nematoden og Cystocystis albicans.Parasittfrekvensen for eggene til den sørlige rotknute-nematodenematoden er så høy som 60% ~ 70%.Hemmingsmekanismen til Paecilomyces lavviolaceus mot rotknute-nematoder er at etter Paecilomyces lavviolaceus-kontakt med lineorm-oocyster, i det viskøse substratet, omgir myceliet til biokontrollbakterier hele egget, og enden av mycelet blir tykk.Overflaten av eggeskallet brytes på grunn av aktivitetene til eksogene metabolitter og soppkitinase, og deretter invaderer sopp og erstatter det.Det kan også skille ut giftstoffer som dreper nematoder.Hovedfunksjonen er å drepe egg.Det er åtte plantevernmiddelregistreringer i Kina.For tiden har ikke Paecilomyces lilaclavi en sammensatt doseringsform for salg, men patentoppsettet i Kina har patent på blanding med andre insektmidler for å øke bruksaktiviteten
Planteekstrakt
Naturlige planteprodukter kan trygt brukes til rotknute-nematodekontroll, og bruken av plantematerialer eller nematoidale stoffer produsert av planter for å kontrollere rotknute-nematodesykdommer er mer i tråd med kravene til økologisk sikkerhet og mattrygghet.
Nematoidale komponenter av planter finnes i alle plantens organer og kan oppnås ved dampdestillasjon, organisk ekstraksjon, oppsamling av rotsekreter osv. I henhold til deres kjemiske egenskaper er de hovedsakelig delt inn i ikke-flyktige stoffer med vannløselighet eller organisk løselighet og flyktige organiske forbindelser, blant hvilke ikke-flyktige stoffer utgjør majoriteten.De nematoidale komponentene til mange planter kan brukes til rotknute-nematodekontroll etter enkel utvinning, og oppdagelsen av planteekstrakter er relativt enkel sammenlignet med nye aktive forbindelser.Men selv om det har insektdrepende effekt, er den virkelige aktive ingrediensen og insektdrepende prinsipp ofte ikke klart.
For tiden er neem, matrin, veratrin, scopolamin, te-saponin og så videre de viktigste kommersielle plantevernmidlene med nematodedrepende aktivitet, som er relativt få, og kan brukes i produksjon av nematodehemmende planter ved sammenplanting eller ledsagende.
Selv om kombinasjonen av planteekstrakter for å kontrollere rotkneematode vil ha en bedre nematodekontrolleffekt, er den ikke fullt ut kommersialisert på det nåværende stadiet, men det gir fortsatt en ny idé for planteekstrakter for å kontrollere rotkneematode.
Bio-organisk gjødsel
Nøkkelen til bioorganisk gjødsel er om de antagonistiske mikroorganismene kan formere seg i jorda eller jorda i rhizosfæren.Resultatene viser at påføring av enkelte organiske materialer som reke- og krabbeskall og oljemel direkte eller indirekte kan forbedre den biologiske kontrolleffekten av rotkneematode.Å bruke solid gjæringsteknologi for å fermentere antagonistisk mikroorganisme og organisk gjødsel for å produsere bioorganisk gjødsel er en ny biologisk kontrollmetode for å kontrollere rotknute-nematodesykdom.
I studiet av bekjempelse av vegetabilske nematoder med bioorganisk gjødsel, ble det funnet at de antagonistiske mikroorganismene i bioorganisk gjødsel hadde en god kontrolleffekt på rotknutenematoder, spesielt den organiske gjødselen laget av gjæring av antagonistiske mikroorganismer og organisk gjødsel. gjennom solid gjæringsteknologi.
Bekjempelseseffekten av organisk gjødsel på rotknute-nematoder har imidlertid et godt forhold til miljø og bruksperiode, og bekjempelseseffektiviteten er langt mindre enn tradisjonelle plantevernmidler, og den er vanskelig å kommersialisere.
Som en del av narkotika- og gjødselkontroll er det imidlertid mulig å kontrollere nematoder ved å tilsette kjemiske plantevernmidler og integrere vann og gjødsel.
Med det store antallet enkeltkultursorter (som søtpotet, soyabønner osv.) plantet i inn- og utland, blir forekomsten av nematode mer og mer alvorlig, og bekjempelsen av nematode står også overfor en stor utfordring.For tiden er de fleste plantevernmiddelvariantene registrert i Kina utviklet før 1980-tallet, og de nye aktive stoffene er alvorlig utilstrekkelige.
Biologiske midler har unike fordeler i bruksprosessen, men de er ikke like effektive som kjemiske midler, og deres bruk begrenses av ulike faktorer.Gjennom de aktuelle patentsøknadene kan man se at dagens utvikling av nematocider fortsatt dreier seg om kombinasjonen av gamle produkter, utviklingen av biopesticider og integrasjon av vann og gjødsel.
Innleggstid: 20. mai 2024