Även om växtparasitiska nematoder tillhör nematodrisker, är de inte växtskadegörare, utan växtsjukdomar.
Rotknutnematoden (Meloidogyne) är den mest spridda och skadliga växtparasitnematoden i världen.Det uppskattas att mer än 2 000 växtarter i världen, inklusive nästan alla odlade grödor, är mycket känsliga för rotkvistsnematodinfektion.Rotknutnematoder infekterar värdrotvävnadscellerna för att bilda tumörer, vilket påverkar absorptionen av vatten och näringsämnen, vilket resulterar i hämmad växttillväxt, dvärgväxt, gulning, vissnande, bladkrusning, fruktdeformitet och till och med död av hela växten, vilket resulterar i global skördminskning.
Under de senaste åren har bekämpning av nematodsjukdomar varit i fokus för globala växtskyddsföretag och forskningsinstitut.Sojaböncystnematod är en viktig orsak till att sojabönsproduktionen minskar i Brasilien, USA och andra viktiga exportländer för sojabönor.För närvarande, även om vissa fysiska metoder eller jordbruksåtgärder har tillämpats för att bekämpa nematodsjukdomar, såsom: screening av resistenta sorter, användning av resistenta grundstammar, växtföljd, jordförbättring, etc., är de viktigaste bekämpningsmetoderna fortfarande kemisk bekämpning eller biologisk kontroll.
Mekanism för rotövergångsverkan
Rotknutnematodens livshistoria består av ägg, larv i första stadium, larv i andra stadium, larv i tredje stadium, larv i fjärde stadium och vuxen.Larven är liten maskliknande, den vuxna är heteromorf, hanen är linjär och honan är päronformad.Larverna i andra stadiet kan migrera i vattnet i markens porer, söka efter värdväxtens rot genom huvudets känsliga alleler, invadera värdväxten genom att genomborra epidermis från värdrotens förlängningsområde och sedan resa genom det intercellulära utrymmet, flytta till rotspetsen och nå rotens meristem.Efter att larverna i andra stadium nått meristem av rotspetsen, flyttade larverna tillbaka till kärlknippets riktning och nådde xylemutvecklingsområdet.Här genomborrar larverna i andra stadiet värdcellerna med en munnål och injicerar sekret från matstrupskörteln i värdrotcellerna.Auxin och olika enzymer som finns i sekret från matstrupskörteln kan få värdceller att mutera till "jätteceller" med flerkärniga kärnor, rika på suborganeller och kraftig metabolism.De kortikala cellerna runt jätteceller förökar sig och växer över och sväller under påverkan av jätteceller och bildar de typiska symtomen på rotknölar på rotytan.Andra stadiums larver använder jätteceller som matningspunkter för att absorbera näring och vatten och rör sig inte.Under lämpliga förhållanden kan larverna i andra stadiet inducera värden att producera jätteceller 24 timmar efter infektion, och utvecklas till vuxna maskar efter tre fällningar under de följande 20 dagarna.Efter det rör sig hanarna och lämnar rötterna, honorna förblir stationära och fortsätter att utvecklas och börjar lägga ägg vid cirka 28 dagar.När temperaturen är över 10 ℃, kläcks äggen i rotknölen, första stadiums larver i äggen, andra stadiums larver borrar ut ur äggen, lämnar värden till jorden igen infektion.
Rotknutnematoder har ett brett utbud av värdar, som kan vara parasitära på mer än 3 000 sorters värdar, såsom grönsaker, matgrödor, kassagrödor, fruktträd, prydnadsväxter och ogräs.Rötterna hos grönsaker som påverkas av rotknutnematoder bildar först knölar av olika storlekar, som är mjölkvita i början och blekbruna i det senare skedet.Efter infektion med rotnodnematod var plantorna i marken korta, grenarna och bladen var förtvinade eller gulnade, tillväxten var hämmad, bladfärgen var ljus och tillväxten hos de svårt sjuka plantorna var svag, plantorna var vissnade i torka, och hela växten dog i svår.Dessutom underlättade regleringen av försvarssvar, hämningseffekt och vävnadsmekanisk skada orsakad av rotknutnematoder på grödor invasionen av jordburna patogener som fusariumvissne- och rotrötabakterier, vilket bildade komplexa sjukdomar och orsakade större förluster.
Förebyggande och kontrollåtgärder
Traditionella lincider kan delas in i gasningsmedel och icke-fumiganter enligt olika användningsmetoder.
Fumigant
Det inkluderar halogenerade kolväten och isotiocyanater, och icke-fumiganter inkluderar organofosfor och karbamater.För närvarande, bland de insekticider som är registrerade i Kina, är brommetan (ett ozonnedbrytande ämne, som gradvis förbjuds) och kloropicrin halogenerade kolväteföreningar, som kan hämma proteinsyntesen och biokemiska reaktioner under andning av rotknutnematoder.De två desinfektionsmedlen är metylisotiocyanat, som kan bryta ner och frigöra metylisotiocyanat och andra småmolekylära föreningar i jorden.Metylisotiocyanat kan komma in i rotkvistnematodens kropp och binda till syrebärarglobulinet, vilket hämmar andningen av rotknutnematoden för att uppnå dödlig effekt.Dessutom har sulfurylfluorid och kalciumcyanamid också registrerats som gasningsmedel för bekämpning av rotkvistsnematoder i Kina.
Det finns också några halogenerade kolvätegasningsmedel som inte är registrerade i Kina, såsom 1,3-diklorpropylen, jodmetan, etc., som är registrerade i vissa länder i Europa och USA som substitut för brommetan.
Icke rökmedel
Inklusive organofosfor och karbamater.Bland de i vårt land registrerade icke-fumigerade lineiciderna hör fosfintiazolium, Metanophos, phoxiphos och chlorpyrifos till organofosfor, medan karboxanil, aldikarb och karboxanilbutatiokarb tillhör karbamat.Icke-fumigerade nematocider stör nervsystemets funktion hos rotknutnematoder genom att binda till acetylkolinesteras i synapserna hos rotknutnematoder.De dödar vanligtvis inte rotkvistsnematoderna, utan gör bara att rotkvistsnematoderna förlorar sin förmåga att lokalisera värden och infektera, så de kallas ofta för "nematodparalyzers".Traditionella icke-fumigerade nematocider är mycket giftiga nervämnen, som har samma verkningsmekanism på ryggradsdjur och leddjur som nematoder.Därför, under begränsningar av miljömässiga och sociala faktorer, har världens stora utvecklade länder minskat eller stoppat utvecklingen av organofosfor- och karbamatinsekticider, och vänt sig till utvecklingen av några nya högeffektiva och lågtoxiska insekticider.Under de senaste åren, bland de nya icke-karbamat/organofosfor-insekticider som har erhållit EPA-registrering, finns spiralatetyl (registrerad 2010), difluorsulfon (registrerad 2014) och fluopyramid (registrerad 2015).
Men i själva verket, på grund av den höga toxiciteten, förbudet mot organofosforbekämpningsmedel, finns det inte många nematocider tillgängliga nu.371 nematocider registrerades i Kina, varav 161 var abamectin aktiv ingrediens och 158 var tiazofos aktiv ingrediens.Dessa två aktiva ingredienser var de viktigaste komponenterna för nematodkontroll i Kina.
För närvarande finns det inte många nya nematocider, bland vilka fluorensulfoxid, spiroxid, difluorsulfon och fluopyramid är de ledande.När det gäller biobekämpningsmedel har dessutom Penicillium paraclavidum och Bacillus thuringiensis HAN055 registrerade av Kono också en stark marknadspotential.
Globalt patent för sojabönorrotknutnematodkontroll
Sojabönsrotknutnematod är en av huvudorsakerna till att sojabönavkastningen minskar i stora sojabönexporterande länder, särskilt USA och Brasilien.
Totalt 4287 växtskyddspatent relaterade till rotknutnematoder från sojabönor har lämnats in över hela världen under det senaste decenniet.Världens rotknutnematod från sojabönor ansökte huvudsakligen om patent i regioner och länder, den första är Europeiska byrån, den andra är Kina och USA, medan det allvarligaste området för sojabönsrotnematoden, Brasilien, bara har 145 patentansökningar.Och de flesta kommer från multinationella företag.
För närvarande är abamektin och fosfintiazol de viktigaste bekämpningsmedlen för rotnematoder i Kina.Och den patenterade produkten fluopyramid har också börjat lägga ut.
Avermektin
1981 introducerades abamektin på marknaden som en kontroll mot tarmparasiter hos däggdjur och 1985 som ett bekämpningsmedel.Avermektin är ett av de mest använda insekticiderna idag.
Fosfintiazat
Fosfintiazol är en ny, effektiv och bredspektrum icke-fumigerad organisk fosforinsekticid utvecklad av Ishihara Company i Japan och har släppts ut på marknaden i många länder som Japan.Preliminära studier har visat att fosfintiazolium har endosorption och transport i växter och har bredspektrumaktivitet mot parasitiska nematoder och skadedjur.Växtparasitiska nematoder skadar många viktiga grödor, och de biologiska och fysikaliska och kemiska egenskaperna hos fosfintiazol är mycket lämpliga för markapplicering, så det är ett idealiskt medel för att bekämpa växtparasitiska nematoder.För närvarande är fosfintiazolium en av de enda nematociderna som är registrerade på grönsaker i Kina, och den har utmärkt intern absorption, så den kan inte bara användas för att bekämpa nematoder och jordyteskadedjur, utan kan också användas för att bekämpa bladkvalster och blad skadedjur på ytan.Det huvudsakliga verkningssättet för fosfintiazolider är att hämma acetylkolinesteraset i målorganismen, vilket påverkar ekologin i nematod 2:a larvstadiet.Fosfintiazol kan hämma aktiviteten, skadan och kläckningen av nematoder, så det kan hämma tillväxt och reproduktion av nematoder.
Fluopyramid
Fluopyramid är en pyridyletylbensamidfungicid, utvecklad och kommersialiserad av Bayer Cropscience, som fortfarande är under patentperioden.Fluopyramid har viss nematicid aktivitet och har registrerats för bekämpning av rotkvistnematod i grödor och är för närvarande en mer populär nematicid.Mekanismen för dess verkan är att hämma mitokondriell andning genom att blockera elektronöverföringen av bärnstenssyradehydrogenas i andningskedjan och hämma flera stadier av tillväxtcykeln för patogena bakterier för att uppnå syftet att kontrollera patogena bakterier.
Den aktiva ingrediensen av fluropyramid i Kina är fortfarande under patentperioden.Av dess patentansökningar för nematoder är 3 från Bayer och 4 är från Kina, vilka kombineras med biostimulanter eller olika aktiva ingredienser för att kontrollera nematoder.Faktum är att vissa aktiva ingredienser inom patentperioden kan användas för att utföra en patentlayout i förväg för att ta marknaden.Såsom utmärkta lepidoptera skadedjur och trips agent ethyl polycidin, mer än 70% av de inhemska patentansökningarna ansöks om av inhemska företag.
Biologiska bekämpningsmedel för nematodkontroll
De senaste åren har biologiska bekämpningsmetoder som ersätter kemisk bekämpning av rotkvistsnematoder fått stor uppmärksamhet hemma och utomlands.Isolering och screening av mikroorganismer med hög antagonistisk förmåga mot rotknutnematoder är de primära förutsättningarna för biologisk bekämpning.De huvudsakliga stammarna som rapporterades på antagonistiska mikroorganismer av rotknutnematoder var Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus och Rhizobium.Myrothecium, Paecilomyces och Trichoderma, men vissa mikroorganismer var svåra att utöva sina antagoniserande effekter på rotknutnematoder på grund av svårigheter med artificiell odling eller instabil biologisk kontrolleffekt i fält.
Paecilomyces lavviolaceus är en effektiv parasit av äggen från den södra rotnodnematoden och Cystocystis albicans.Parasitfrekvensen för äggen från den södra rotnodnematoden är så hög som 60% ~ 70%.Hämningsmekanismen för Paecilomyces lavviolaceus mot rotknutnematoder är att efter Paecilomyces lavviolaceus kontakt med linjemaskoocystor, i det trögflytande substratet, omger mycelet av biokontrollbakterier hela ägget, och mycelets ände blir tjock.Ytan på äggskalet bryts på grund av aktiviteterna av exogena metaboliter och svampkitinas, och sedan invaderar svampar och ersätter det.Det kan också utsöndra toxiner som dödar nematoder.Dess huvudsakliga funktion är att döda ägg.Det finns åtta registreringar av bekämpningsmedel i Kina.För närvarande har Paecilomyces lilaclavi ingen sammansatt doseringsform till salu, men dess patentlayout i Kina har ett patent för att blanda med andra insekticider för att öka användningsaktiviteten
Växtextrakt
Naturliga växtprodukter kan säkert användas för att bekämpa rotkvistnematod, och användningen av växtmaterial eller nematoidala ämnen som produceras av växter för att bekämpa rotkvistsnematodsjukdomar är mer i linje med kraven på ekologisk säkerhet och livsmedelssäkerhet.
Nematoida komponenter av växter finns i alla organ i växten och kan erhållas genom ångdestillation, organisk extraktion, uppsamling av rotsekret etc. Enligt deras kemiska egenskaper är de huvudsakligen uppdelade i icke-flyktiga ämnen med vattenlöslighet eller organisk löslighet och flyktiga organiska föreningar, bland vilka icke-flyktiga ämnen står för majoriteten.De nematoidala komponenterna i många växter kan användas för rotkvistsnematodkontroll efter enkel extraktion, och upptäckten av växtextrakt är relativt enkel jämfört med nya aktiva föreningar.Men även om det har insekticid effekt, är den verkliga aktiva ingrediensen och insekticidprincipen ofta otydlig.
För närvarande är neem, matrin, veratrin, scopolamin, tesaponin och så vidare de huvudsakliga kommersiella växtbekämpningsmedlen med nematoddödande aktivitet, som är relativt få, och kan användas vid produktion av nematodhämmande växter genom interplantering eller åtföljande.
Även om kombinationen av växtextrakt för att bekämpa rotkvistnematod kommer att ha en bättre nematodkontrolleffekt, har den inte kommersialiserats fullt ut för närvarande, men det ger fortfarande en ny idé för växtextrakt för att bekämpa rotkvistsnematod.
Bioorganisk gödsel
Nyckeln till bioorganiska gödselmedel är om de antagonistiska mikroorganismerna kan föröka sig i jorden eller i rhizosfärjorden.Resultaten visar att applicering av vissa organiska material såsom räkor och krabbaskal och oljemjöl direkt eller indirekt kan förbättra den biologiska bekämpningseffekten av rotkvistnematod.Att använda fast jäsningsteknik för att fermentera antagonistiska mikroorganismer och organiskt gödningsmedel för att producera bioorganiskt gödningsmedel är en ny biologisk kontrollmetod för att kontrollera rotknutnematodsjukdom.
I studien av bekämpning av vegetabiliska nematoder med bioorganiska gödselmedel fann man att de antagonistiska mikroorganismerna i bioorganiska gödselmedel hade en god kontrolleffekt på rotknutnematoder, speciellt det organiska gödselmedlet som framställts av jäsning av antagonistiska mikroorganismer och organiskt gödselmedel. genom solid jäsningsteknik.
Bekämpningseffekten av organiska gödningsmedel på rotkvistnematoder har dock ett stort samband med miljön och användningsperioden, och dess kontrolleffektivitet är mycket mindre än för traditionella bekämpningsmedel, och det är svårt att kommersialisera.
Som en del av kontroll av läkemedel och gödningsmedel är det dock möjligt att kontrollera nematoder genom att tillsätta kemiska bekämpningsmedel och integrera vatten och gödningsmedel.
Med det stora antalet engångssorter (som sötpotatis, sojabönor etc.) som planteras hemma och utomlands, blir förekomsten av nematoder mer och mer allvarlig, och bekämpningen av nematod står också inför en stor utmaning.För närvarande utvecklades de flesta av de bekämpningsmedelssorter som registrerats i Kina före 1980-talet, och de nya aktiva substanserna är allvarligt otillräckliga.
Biologiska medel har unika fördelar i användningsprocessen, men de är inte lika effektiva som kemiska medel, och deras användning begränsas av olika faktorer.Genom de relevanta patentansökningarna kan man se att den nuvarande utvecklingen av nematocider fortfarande handlar om kombinationen av gamla produkter, utvecklingen av biobekämpningsmedel och integrationen av vatten och gödningsmedel.
Posttid: 20 maj 2024