Kuigi taimeparasiitsed nematoodid kuuluvad nematoodide ohtude hulka, ei ole nad taimekahjurid, vaid taimehaigused.
Juuresõlme nematood (Meloidogyne) on maailmas kõige levinum ja kahjulikum taimeparasiitne nematood. Hinnanguliselt on maailmas üle 2000 taimeliigi, sealhulgas peaaegu kõik kultuurtaimed, juuresõlme nematoodide suhtes väga tundlikud. Juuresõlme nematoodid nakatavad peremeestaime juurekoe rakke, moodustades kasvajaid, mis mõjutavad vee ja toitainete imendumist, mille tulemuseks on taimede kasvupeetus, kääbustumine, kolletumine, närbumine, lehtede kõverdumine, viljade deformatsioon ja isegi kogu taime surm, mille tulemuseks on saagi vähenemine kogu maailmas.
Viimastel aastatel on ümarusside tõrje olnud ülemaailmsete taimekaitsefirmade ja uurimisinstituutide fookuses. Sojaoa tsüstnematood on oluline põhjus sojaoa tootmise vähenemisele Brasiilias, Ameerika Ühendriikides ja teistes olulistes sojauba eksportivates riikides. Praegu on ümarusside tõrjeks rakendatud mõningaid füüsikalisi meetodeid või põllumajanduslikke meetmeid, näiteks resistentsete sortide sõelumine, resistentsete pookealuste kasutamine, külvikord, mulla parandamine jne, kuid kõige olulisemad tõrjemeetodid on siiski keemiline või bioloogiline tõrje.
Juure-ühenduskoha toimemehhanism
Juuresõlme nematoodi elukäik koosneb munast, esimese, teise, kolmanda ja neljanda staadiumi vastsest ning täiskasvanud isendist. Vasts on väike ussitaoline, täiskasvanud isend on heteromorfne, isane on lineaarne ja emane pirnikujuline. Teise staadiumi vastne võib rännata mullapooride vees, otsida peremeestaime juurt pea tundlike alleelide kaudu, tungida peremeestaime juure pikenduspiirkonnast epidermisse läbistades ning seejärel läbi rakkudevahelise ruumi liikuda juuretipuni ja jõuda juure meristeemini. Pärast seda, kui teise staadiumi vastne on jõudnud juuretipu meristeemini, liiguvad vastsed tagasi juhtkoe suunas ja jõuavad ksüleemi arengupiirkonda. Siin läbistavad teise staadiumi vastsed peremeesrakke suus nõelaga ja süstivad söögitoru eritisi peremeesorganismi juurerakkudesse. Söögitoru eritistes sisalduvad auksiin ja mitmesugused ensüümid võivad indutseerida peremeesrakkude muteerumist mitmetuumaliste tuumadega, suborganellide rikkaks ja aktiivse ainevahetusega "hiiglaslikeks rakkudeks". Hiidrakkude ümber olevad kortikaalsed rakud vohavad, kasvavad ja paisuvad hiigelrakkude mõjul, moodustades juurepinnale juuremügarikute tüüpilised sümptomid. Teise staadiumi vastsed kasutavad hiigelrakke toitumiskohtadena toitainete ja vee omastamiseks ning ei liigu. Sobivates tingimustes suudavad teise staadiumi vastsed 24 tundi pärast nakatumist esile kutsuda peremeesorganismi hiigelrakkude tootmise ning areneda täiskasvanud ussideks pärast kolme sulgimist järgmise 20 päeva jooksul. Pärast seda liiguvad isased ja lahkuvad juurtest, emased jäävad paigale ja jätkavad arengut, hakates munema umbes 28 päeva pärast. Kui temperatuur on üle 10 ℃, kooruvad munad juuremügarikust, esimese staadiumi vastsed puurivad munadest välja, teise staadiumi vastsed puurivad munadest välja ja lahkuvad peremeesorganismist uuesti pinnasesse, kus nakatumine toimub.
Juuresõlme nematoodidel on lai peremeesorganismide ring, mis võib parasiitidena esineda enam kui 3000 liiki peremeesorganismidel, näiteks köögiviljadel, toidukultuuridel, kaubanduslikel põllukultuuridel, viljapuudel, ilutaimedel ja umbrohtudel. Juuresõlme nematoodide poolt mõjutatud köögiviljade juured moodustavad esmalt erineva suurusega mügarikke, mis on alguses piimvalged ja hiljem helepruunid. Pärast juuresõlme nematoodiga nakatumist olid maapinnas olevad taimed lühikesed, oksad ja lehed atrofeerusid või kolletusid, kasv oli kängus, lehtede värvus oli hele ja tõsiselt haigete taimede kasv oli nõrk, taimed närbusid põua korral ja kogu taim suri rasketes tingimustes. Lisaks soodustasid juuresõlme nematoodide poolt põllukultuuridele põhjustatud kaitsereaktsiooni regulatsioon, pärssiv toime ja kudede mehaanilised kahjustused ka mullas levivate patogeenide, näiteks fusarium-närbumistõve ja juuremädaniku bakterite sissetungi, moodustades seeläbi keerulisi haigusi ja põhjustades suuremaid kahjusid.
Ennetus- ja tõrjemeetmed
Traditsioonilisi linetsiidide vahendeid saab vastavalt erinevatele kasutusmeetoditele jagada fumigantideks ja mittefumigantideks.
Fumigant
See hõlmab halogeenitud süsivesinikke ja isotiotsüanaate ning mitte-fumigantide hulka kuuluvad organofosfor ja karbamaatid. Praegu on Hiinas registreeritud insektitsiidide hulgas bromometaan (osoonikihti kahandav aine, mida järk-järgult keelustatakse) ja kloropikriin, mis on halogeenitud süsivesinikühendid, mis võivad pärssida valgusünteesi ja biokeemilisi reaktsioone juuresõlme nematoodide hingamise ajal. Need kaks fumiganti on metüülisotiotsüanaat, mis võib lagundada ja vabastada pinnases metüülisotiotsüanaati ja teisi väikemolekulaarseid ühendeid. Metüülisotiotsüanaat võib siseneda juuresõlme nematoodi kehasse ja seonduda hapnikukandja globuliiniga, pärssides seeläbi juuresõlme nematoodide hingamist, saavutades surmava toime. Lisaks on Hiinas juuresõlme nematoodide tõrjeks fumigantidena registreeritud ka sulfurüülfluoriid ja kaltsiumtsüaanamiid.
Samuti on mõned halogeenitud süsivesinike fumigandid, mis ei ole Hiinas registreeritud, näiteks 1,3-dikloropropüleen, jodometaan jne, mis on registreeritud mõnes Euroopa riigis ja Ameerika Ühendriikides bromometaani asendajatena.
Mittefumigeeriv
Sealhulgas organofosfor ja karbamaadid. Meie riigis registreeritud fumigeerimata lineitsiidide hulgas kuuluvad fosfiintiasoolium, metanofoss, foksifoss ja klorpürifoss organofosfori hulka, karboksaniil, aldikarb ja karboksaniilbutatiokarb aga karbamaadi hulka. Fumigeerimata nematotsiidid häirivad juuresõlme nematoodide närvisüsteemi funktsiooni, seondudes juuresõlme nematoodide sünapsides atsetüülkoliinesteraasiga. Tavaliselt nad ei tapa juuresõlme nematoodide elundeid, vaid ainult kaotavad juuresõlme nematoodide võime peremeesorganismi leida ja nakatada, seetõttu nimetatakse neid sageli "nematoodide halvajateks". Traditsioonilised fumigeerimata nematotsiidid on väga mürgised närvimürgid, millel on selgroogsetele ja lülijalgsetele sama toimemehhanism kui nematoodidel. Seetõttu on maailma suuremad arenenud riigid keskkonna- ja sotsiaalsete tegurite piirangute tõttu vähendanud või peatanud fosfororgaaniliste ja karbamaatpõhiste insektitsiidide väljatöötamise ning pöördunud uute, suure tõhususega ja madala toksilisusega insektitsiidide väljatöötamise poole. Viimastel aastatel on EPA registreeringu saanud uute mitte-karbamaat-/fosfororgaaniliste insektitsiidide hulgas spiralaatetüül (registreeritud 2010. aastal), difluorosulfoon (registreeritud 2014. aastal) ja fluopüramiid (registreeritud 2015. aastal).
Tegelikult pole aga fosfororgaaniliste pestitsiidide keelustamise ja kõrge toksilisuse tõttu praegu palju nematotsiide saadaval. Hiinas registreeriti 371 nematotsiide, millest 161 olid abamektiini ja 158 tiasofossi toimeaine. Need kaks toimeainet olid Hiinas nematoodide tõrjeks kõige olulisemad komponendid.
Praegu pole palju uusi nematotsiide, mille hulgas on juhtivad fluoreensulfoksiid, spiroksiid, difluorosulfoon ja fluopüramiid. Lisaks on biopestitsiidide osas tugev turupotentsiaal ka Kono registreeritud Penicillium paraclavidumil ja Bacillus thuringiensis HAN055-l.
Sojaoa juuresõlme nematoodide tõrje ülemaailmne patent
Sojaoa juuresõlme nematood on üks peamisi sojaoa saagikuse vähenemise põhjuseid peamistes sojaoa eksportivates riikides, eriti Ameerika Ühendriikides ja Brasiilias.
Viimase kümnendi jooksul on kogu maailmas esitatud kokku 4287 sojaoa juuresõlme nematoodidega seotud taimekaitsepatenti. Maailma sojaoa juuresõlme nematoodi kohta on patente taotletud peamiselt piirkondades ja riikides, esimene on Euroopa Büroo, teine Hiina ja Ameerika Ühendriigid, samas kui sojaoa juuresõlme nematoodide kõige tõsisemas valdkonnas, Brasiilias, on esitatud vaid 145 patenditaotlust. Ja enamik neist pärineb rahvusvahelistelt ettevõtetelt.
Praegu on Hiinas peamised juureümmarguste tõrjevahendid abamektiin ja fosfiintiasool. Samuti on hakatud turule tooma patenteeritud toodet fluopüramiidi.
Avermektiin
1981. aastal toodi abamektiin turule imetajate sooleparasiitide tõrjevahendina ja 1985. aastal pestitsiidina. Avermektiin on tänapäeval üks enimkasutatavaid insektitsiide.
Fosfiintiasaat
Fosfiintiasooli on Jaapanis Ishihara ettevõtte poolt välja töötatud uudne, tõhus ja laia toimespektriga fumigeerimata organofosfor-insektitsiid, mis on turule viidud paljudes riikides, näiteks Jaapanis. Esialgsed uuringud on näidanud, et fosfiintiasooliumil on taimedes endosorptsioon ja transport ning laia toimespektriga toime parasiitsete nematoodide ja kahjurite vastu. Taimeparasiitsed nematoodid kahjustavad paljusid olulisi põllukultuure ning fosfiintiasooli bioloogilised, füüsikalised ja keemilised omadused sobivad väga hästi mullas kasutamiseks, seega on see ideaalne vahend taimeparasiitsete nematoodide tõrjeks. Praegu on fosfiintiasoolium üks väheseid Hiinas köögiviljadel registreeritud nematotsiide ning sellel on suurepärane sisemine imendumine, seega saab seda kasutada mitte ainult nematoodide ja mullapinna kahjurite tõrjeks, vaid ka lehelestade ja lehepinna kahjurite tõrjeks. Fosfiintiasoliidide peamine toimemehhanism on sihtorganismi atsetüülkoliinesteraasi pärssimine, mis mõjutab nematoodide teise vastse staadiumi ökoloogiat. Fosfiintiasoolil on võime pärssida nematoodide aktiivsust, kahjustusi ja koorumist, seega võib see pärssida nematoodide kasvu ja paljunemist.
Fluopüramiid
Fluopüramiid on püridüületüülbensamiidfungitsiid, mille on välja töötanud ja turustanud Bayer Cropscience ning mille patendikaitse on veel pooleli. Fluopüramiidil on teatav nematotsiidne toime ning see on registreeritud põllukultuuride juuresõlme nematoodi tõrjeks ja on praegu populaarsem nematotsiid. Selle toimemehhanism on pärssida mitokondriaalset hingamist, blokeerides suktsiinhappe dehüdrogenaasi elektronide ülekannet hingamisahelas, ja pärssida patogeensete bakterite kasvutsükli mitmeid etappe, et saavutada patogeensete bakterite tõrje eesmärk.
Hiinas on fluropüramiidi toimeaine endiselt patendikaitse perioodil. Selle nematoodide tõrjeks esitatud patenditaotlustest on 3 Bayerilt ja 4 Hiinast. Neid taotlusi kombineeritakse nematoodide tõrjeks biostimulantide või muude toimeainetega. Tegelikult saab mõnda patendikaitse perioodil olevat toimeainet kasutada turu vallutamiseks eelnevalt patendikujunduse tegemiseks. Näiteks suurepärane lepidoptera kahjurite ja tripsitõrjevahend etüülpolütsidiin, enam kui 70% kodumaistest patenttaotlustest on esitanud kodumaised ettevõtted.
Bioloogilised pestitsiidid nematoodide tõrjeks
Viimastel aastatel on nii kodu- kui ka välismaal laialdast tähelepanu pälvinud bioloogilised tõrjemeetodid, mis asendavad juuresõlme nematoodide keemilist tõrjet. Bioloogilise tõrje peamisteks tingimusteks on juuresõlme nematoodide suhtes kõrge antagonistliku võimega mikroorganismide isoleerimine ja skriinimine. Peamised juuresõlme nematoodide antagonistlike mikroorganismide tüved olid Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus ja Rhizobium. Myrothecium, Paecilomyces ja Trichoderma, kuid mõnel mikroorganismil oli juuresõlme nematoodidele antagonistliku toime avaldamine keeruline kunstliku kultiveerimise raskuste või ebastabiilse bioloogilise tõrje efekti tõttu põllul.
Paecilomyces lavviolaceus on tõhus parasiit lõunapoolse juuresõlme nematoodi ja Cystocystis albicans'i munade vastu. Lõunapoolse juuresõlme nematoodi munade parasiidi määr on koguni 60–70%. Paecilomyces lavviolaceuse pärssimismehhanism juuresõlme nematoodide vastu seisneb selles, et pärast Paecilomyces lavviolaceuse kokkupuudet risoomide ootsüstidega ümbritseb biotõrjebakterite seeneniidistik viskoosses substraadis kogu muna ja seeneniidistiku ots muutub paksuks. Munakoore pind puruneb eksogeensete metaboliitide ja seenekitinaasi aktiivsuse tõttu ning seejärel tungivad ja asendavad seened selle. See võib eritada ka toksiine, mis hävitavad nematoode. Selle peamine ülesanne on munade hävitamine. Hiinas on registreeritud kaheksa pestitsiidi. Praegu ei ole Paecilomyces lilaclavi'l müügil liitravimvormi, kuid selle patendikujundusel Hiinas on patent teiste insektitsiididega segamiseks, et suurendada kasutamise aktiivsust.
Taimeekstrakt
Juuresõlmede nematoodide tõrjeks saab ohutult kasutada looduslikke taimseid saadusi ning taimede toodetud taimsete materjalide või nematoidsete ainete kasutamine juuresõlmede nematoodide haiguste tõrjeks on paremini kooskõlas ökoloogilise ohutuse ja toiduohutuse nõuetega.
Taimede nematoidkomponente leidub taime kõikides organites ja neid saab saada auruga destilleerimise, orgaanilise ekstraheerimise, juure eritiste kogumise jms teel. Vastavalt oma keemilistele omadustele jagunevad need peamiselt vees lahustuvateks või orgaaniliselt lahustuvateks mittelenduvateks aineteks ja lenduvateks orgaanilisteks ühenditeks, millest mittelenduvad ained moodustavad enamuse. Paljude taimede nematoidkomponente saab pärast lihtsat ekstraheerimist kasutada juuresõlmede nematoodide tõrjeks ning taimeekstraktide avastamine on uute toimeainetega võrreldes suhteliselt lihtne. Kuigi sellel on insektitsiidne toime, ei ole tegelik toimeaine ja insektitsiidne põhimõte sageli selged.
Praegu on neem, matriin, veratriin, skopolamiin, tee saponiin jne peamised kaubanduslikud taimekaitsevahendid, millel on nematoodide hävitav toime, neid on suhteliselt vähe ja mida saab kasutada nematoodide pärssivate taimede tootmisel istutamise või kaasaskandmise teel.
Kuigi taimeekstraktide kombinatsioon juuresõlme nematoodi tõrjeks mängib paremat nematoodide tõrje efekti, pole seda praeguses etapis veel täielikult turustatud, kuid see pakub siiski uut ideed taimeekstraktide jaoks juuresõlme nematoodi tõrjeks.
Bioorgaaniline väetis
Bioorgaanilise väetise võti seisneb selles, kas antagonistlikud mikroorganismid suudavad mullas või risosfääri pinnases paljuneda. Tulemused näitavad, et teatud orgaaniliste materjalide, näiteks krevettide ja krabide kestade ning õlijahu kasutamine võib otseselt või kaudselt parandada juuresõlme nematoodi bioloogilise tõrje efekti. Tahke kääritamistehnoloogia kasutamine antagonistlike mikroorganismide ja orgaanilise väetise kääritamiseks bioorgaanilise väetise tootmiseks on uus bioloogilise tõrje meetod juuresõlme nematoodi haiguse tõrjeks.
Bioväetisega köögiviljanematoodide tõrje uuringus leiti, et bioväetises sisalduvatel antagonistlikel mikroorganismidel oli hea tõrjeefekt juuresõlme nematoodide vastu, eriti antagonistlike mikroorganismide kääritamisel saadud orgaanilisel väetisel ja tahke kääritamise tehnoloogia abil orgaanilisel väetisel.
Orgaanilise väetise tõrje mõju juuresõlmede nematoodidele on aga suuresti seotud keskkonna ja kasutusperioodiga ning selle tõrje efektiivsus on palju väiksem kui traditsioonilistel pestitsiididel ja seda on raske turustada.
Ravimite ja väetiste tõrje osana on nematoodide tõrje teostatav keemiliste pestitsiidide lisamise ning vee ja väetise integreerimise abil.
Kuna nii kodu- kui ka välismaal kasvatatakse üha rohkem ühekultuurilisi sorte (näiteks bataat, sojauba jne), muutub nematoodide esinemine üha tõsisemaks ning nematoodide tõrje on samuti suure väljakutse ees. Praegu on enamik Hiinas registreeritud pestitsiidisorte välja töötatud enne 1980. aastaid ja uued toimeained on tõsiselt ebapiisavad.
Bioloogilistel ainetel on kasutamisprotsessis ainulaadsed eelised, kuid need ei ole nii tõhusad kui keemilised ained ja nende kasutamist piiravad mitmed tegurid. Asjakohaste patenditaotluste kaudu on näha, et nematotsiidide praegune areng toimub endiselt vanade toodete kombineerimise, biopestitsiidide väljatöötamise ning vee ja väetise integreerimise ümber.
Postituse aeg: 20. mai 2024