Aunque los nematodos parásitos de las plantas pertenecen a los peligros de los nematodos, no son plagas de plantas, sino enfermedades de las plantas.
El nematodo agallador (Meloidogyne) es el nematodo parásito de las plantas más ampliamente distribuido y dañino en el mundo. Se estima que más de 2.000 especies de plantas en el mundo, incluidos casi todos los cultivos, son muy sensibles a la infección por nematodos agalladores. Los nematodos agalladores infectan las células del tejido de la raíz del huésped para formar tumores, lo que afecta la absorción de agua y nutrientes, lo que resulta en un retraso en el crecimiento de las plantas, enanismo, coloración amarillenta, marchitamiento, curvatura de las hojas, deformidad de los frutos e incluso la muerte de toda la planta, lo que resulta en Reducción mundial de cultivos.
En los últimos años, el control de las enfermedades de los nematodos ha sido el foco de atención de las empresas e institutos de investigación de protección vegetal a nivel mundial. El nematodo del quiste de la soja es una razón importante para la reducción de la producción de soja en Brasil, Estados Unidos y otros importantes países exportadores de soja. En la actualidad, aunque se han aplicado algunos métodos físicos o medidas agrícolas para el control de las enfermedades de los nematodos, tales como: selección de variedades resistentes, uso de portainjertos resistentes, rotación de cultivos, mejora del suelo, etc., los métodos de control más importantes siguen siendo el control químico o control biológico.
Mecanismo de acción raíz-unión.
La historia de vida del nematodo agallador consta de huevo, larva de primer estadio, larva de segundo estadio, larva de tercer estadio, larva de cuarto estadio y adulto. La larva tiene forma de gusano pequeño, el adulto es heteromórfico, el macho es lineal y la hembra tiene forma de pera. Las larvas del segundo estadio pueden migrar en el agua de los poros del suelo, buscar la raíz de la planta huésped a través de los alelos sensibles de la cabeza, invadir la planta huésped perforando la epidermis desde el área de elongación de la raíz huésped y luego viajar a través de el espacio intercelular, se mueve hasta la punta de la raíz y alcanza el meristemo de la raíz. Después de que las larvas del segundo estadio alcanzaron el meristemo de la punta de la raíz, las larvas regresaron a la dirección del haz vascular y alcanzaron el área de desarrollo del xilema. Aquí, las larvas del segundo estadio perforan las células huésped con una aguja oral e inyectan secreciones de la glándula esofágica en las células de la raíz del huésped. Las auxinas y diversas enzimas contenidas en las secreciones de las glándulas esofágicas pueden inducir a las células huésped a mutar en “células gigantes” con núcleos multinucleados, ricos en suborgánulos y con un metabolismo vigoroso. Las células corticales alrededor de las células gigantes proliferan, crecen demasiado y se hinchan bajo la influencia de las células gigantes, formando los síntomas típicos de los nódulos radiculares en la superficie de la raíz. Las larvas del segundo estadio utilizan células gigantes como puntos de alimentación para absorber nutrientes y agua y no moverse. En condiciones adecuadas, las larvas del segundo estadio pueden inducir al huésped a producir células gigantes 24 h después de la infección y convertirse en gusanos adultos después de tres mudas en los 20 días siguientes. Después de eso los machos se mueven y abandonan las raíces, las hembras permanecen estacionarias y continúan desarrollándose, comenzando a poner huevos alrededor de los 28 días. Cuando la temperatura es superior a 10 ℃, los huevos eclosionan en el nódulo de la raíz, las larvas del primer estadio entran en los huevos, las larvas del segundo estadio salen de los huevos y dejan el huésped en el suelo nuevamente para infectarse.
Los nematodos agalladores tienen una amplia gama de huéspedes, que pueden parasitar más de 3 000 tipos de huéspedes, como hortalizas, cultivos alimentarios, cultivos comerciales, árboles frutales, plantas ornamentales y malas hierbas. Las raíces de los vegetales afectados por los nematodos agalladores primero forman nódulos de diferentes tamaños, que son de color blanco lechoso al principio y de color marrón pálido en la etapa posterior. Después de la infección con el nematodo del nódulo de la raíz, las plantas en el suelo eran cortas, las ramas y hojas estaban atrofiadas o amarillentas, el crecimiento se había atrofiado, el color de las hojas era claro y el crecimiento de las plantas gravemente enfermas era débil, las plantas estaban Se marchitó con la sequía y toda la planta murió en condiciones severas. Además, la regulación de la respuesta de defensa, el efecto de inhibición y el daño mecánico de los tejidos causado por los nematodos agalladores en los cultivos también facilitó la invasión de patógenos transmitidos por el suelo, como la marchitez por fusarium y las bacterias de la pudrición de la raíz, formando así enfermedades complejas y provocando mayores pérdidas.
Medidas de prevención y control
Los linecidas tradicionales se pueden dividir en fumigantes y no fumigantes según los diferentes métodos de uso.
fumigante
Incluye hidrocarburos halogenados e isotiocianatos, y los no fumigantes incluyen organofosforados y carbamatos. Actualmente, entre los insecticidas registrados en China, el bromometano (una sustancia que agota la capa de ozono y que se está prohibiendo gradualmente) y la cloropicrina son compuestos de hidrocarburos halogenados que pueden inhibir la síntesis de proteínas y las reacciones bioquímicas durante la respiración de los nematodos agalladores. Los dos fumigantes son isotiocianato de metilo, que puede degradar y liberar isotiocianato de metilo y otros compuestos moleculares pequeños en el suelo. El isotiocianato de metilo puede ingresar al cuerpo del nematodo agallador y unirse a la globulina transportadora de oxígeno, inhibiendo así la respiración del nematodo agallador para lograr un efecto letal. Además, el fluoruro de sulfurilo y la cianamida cálcica también se han registrado como fumigantes para el control de los nematodos agalladores en China.
También existen algunos fumigantes de hidrocarburos halogenados que no están registrados en China, como el 1,3-dicloropropileno, yodometano, etc., que están registrados en algunos países de Europa y Estados Unidos como sustitutos del bromometano.
No fumigante
Incluyendo organofosforados y carbamatos. Entre los lineicidas no fumigados registrados en nuestro país, la fosfina tiazolio, el metanofos, el foxifos y el clorpirifos pertenecen a los organofosforados, mientras que el carboxanil, el aldicarb y el carboxanil butatiocarb pertenecen al carbamato. Los nematocidas no fumigados alteran la función del sistema nervioso de los nematodos agalladores al unirse a la acetilcolinesterasa en las sinapsis de los nematodos agalladores. Por lo general, no matan a los nematodos agalladores, sino que solo hacen que los nematodos agalladores pierdan su capacidad de localizar al huésped e infectar, por lo que a menudo se les conoce como "paralizadores de nematodos". Los nematocidas tradicionales no fumigados son agentes nerviosos altamente tóxicos que tienen el mismo mecanismo de acción sobre los vertebrados y artrópodos que los nematodos. Por lo tanto, bajo las limitaciones de factores ambientales y sociales, los principales países desarrollados del mundo han reducido o detenido el desarrollo de insecticidas organofosforados y carbamatos y han recurrido al desarrollo de algunos insecticidas nuevos de alta eficiencia y baja toxicidad. En los últimos años, entre los nuevos insecticidas no carbamatos/organofosforados que han obtenido el registro de la EPA se encuentran el espiralato de etilo (registrado en 2010), la difluorosulfona (registrada en 2014) y la fluopiramida (registrada en 2015).
Pero, de hecho, debido a la alta toxicidad y la prohibición de los pesticidas organofosforados, ahora no hay muchos nematocidas disponibles. En China se registraron 371 nematocidas, de los cuales 161 eran el ingrediente activo abamectina y 158 eran el ingrediente activo tiazofos. Estos dos ingredientes activos fueron los componentes más importantes para el control de nematodos en China.
En la actualidad, no hay muchos nematocidas nuevos, entre los cuales los líderes son el sulfóxido de fluoreno, el espiróxido, la difluorosulfona y la fluopiramida. Además, en términos de biopesticidas, Penicillium paraclavidum y Bacillus thuringiensis HAN055 registrados por Kono también tienen un fuerte potencial de mercado.
Patente mundial para el control de nematodos agalladores de la soja
El nematodo agallador de la soja es una de las principales razones de la reducción del rendimiento de la soja en los principales países exportadores de soja, especialmente Estados Unidos y Brasil.
En la última década se han presentado en todo el mundo un total de 4.287 patentes de protección vegetal relacionadas con los nematodos agalladores de la soja. El nematodo agallador de la soja en el mundo solicitó patentes principalmente en regiones y países, el primero es la Oficina Europea, el segundo es China y los Estados Unidos, mientras que el área más grave del nematodo agallador de la soja, Brasil, tiene solo 145 solicitudes de patentes. Y la mayoría de ellos provienen de empresas multinacionales.
En la actualidad, la abamectina y la fosfina tiazol son los principales agentes de control de los nematodos de las raíces en China. Y también se ha comenzado a comercializar el producto patentado fluopiramida.
avermectina
En 1981 se introdujo en el mercado la abamectina como control de parásitos intestinales en mamíferos, y en 1985 como pesticida. La avermectina es uno de los insecticidas más utilizados en la actualidad.
tiazato de fosfina
El fosfinatiazol es un insecticida organofosforado no fumigado novedoso, eficaz y de amplio espectro desarrollado por Ishihara Company en Japón y que se ha comercializado en muchos países, como Japón. Estudios preliminares han demostrado que la fosfina tiazolio tiene endosorción y transporte en plantas y tiene actividad de amplio espectro contra nematodos parásitos y plagas. Los nematodos parásitos de las plantas dañan muchos cultivos importantes, y las propiedades biológicas, físicas y químicas del fosfinotiazol son muy adecuadas para la aplicación al suelo, por lo que es un agente ideal para controlar los nematodos parásitos de las plantas. En la actualidad, la fosfina tiazolio es uno de los únicos nematocidas registrados en vegetales en China y tiene una excelente absorción interna, por lo que no solo puede usarse para controlar nematodos y plagas de la superficie del suelo, sino que también puede usarse para controlar los ácaros y los ácaros de las hojas. plagas superficiales. El principal modo de acción de las tiazolidas de fosfina es inhibir la acetilcolinesterasa del organismo objetivo, lo que afecta la ecología del nematodo de segundo estadio larvario. La fosfinatiazol puede inhibir la actividad, el daño y la eclosión de los nematodos, por lo que puede inhibir el crecimiento y la reproducción de los nematodos.
fluopiramida
La fluopiramida es un fungicida piridiletil benzamida, desarrollado y comercializado por Bayer Cropscience, que aún se encuentra en período de patente. La fluopiramida tiene cierta actividad nematicida y ha sido registrada para el control del nematodo agallador en cultivos, y actualmente es un nematicida más popular. El mecanismo de su acción es inhibir la respiración mitocondrial bloqueando la transferencia de electrones de la succínico deshidrogenasa en la cadena respiratoria e inhibir varias etapas del ciclo de crecimiento de bacterias patógenas para lograr el propósito de controlar las bacterias patógenas.
El ingrediente activo de la fluropiramida en China aún se encuentra en el período de patente. De sus solicitudes de patentes en nematodos, 3 son de Bayer, y 4 son de China, que se combinan con bioestimulantes o diferentes principios activos para el control de nematodos. De hecho, algunos ingredientes activos dentro del período de la patente se pueden utilizar para realizar algún diseño de patente por adelantado para apoderarse del mercado. Como las excelentes plagas de lepidópteros y el agente de trips etil policidina, más del 70% de las patentes de solicitudes nacionales son solicitadas por empresas nacionales.
Plaguicidas biológicos para el control de nematodos.
En los últimos años, los métodos de control biológico que reemplazan el control químico de los nematodos agalladores han recibido amplia atención en el país y en el extranjero. El aislamiento y la detección de microorganismos con alta capacidad antagónica contra los nematodos agalladores son las condiciones principales para el control biológico. Las principales cepas reportadas sobre microorganismos antagonistas de nematodos agalladores fueron Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus y Rhizobium. Myrothecium, Paecilomyces y Trichoderma, sin embargo, algunos microorganismos tuvieron dificultades para ejercer sus efectos antagónicos sobre los nematodos agalladores debido a dificultades en el cultivo artificial o al efecto de control biológico inestable en el campo.
Paecilomyces lavviolaceus es un parásito eficaz de los huevos del nematodo del nódulo radicular del sur y de Cystocystis albicans. La tasa de parásitos de los huevos del nematodo nematodo del nodo de la raíz del sur es tan alta como 60% ~ 70%. El mecanismo de inhibición de Paecilomyces lavviolaceus contra los nematodos agalladores es que después del contacto de Paecilomyces lavviolaceus con los ooquistes del gusano lineal, en el sustrato viscoso, el micelio de las bacterias biocontroladoras rodea todo el huevo y el extremo del micelio se vuelve grueso. La superficie de la cáscara del huevo se rompe debido a la actividad de metabolitos exógenos y quitinasa fúngica, y luego los hongos la invaden y reemplazan. También puede secretar toxinas que matan a los nematodos. Su función principal es matar los huevos. Hay ocho registros de pesticidas en China. En la actualidad, Paecilomyces lilaclavi no tiene una forma de dosificación compuesta a la venta, pero su diseño de patente en China tiene una patente para combinar con otros insecticidas para aumentar la actividad de uso.
Extracto de planta
Los productos vegetales naturales se pueden utilizar de forma segura para el control de los nematodos agalladores, y el uso de materiales vegetales o sustancias nematoides producidas por plantas para controlar las enfermedades de los nematodos agalladores está más en consonancia con los requisitos de seguridad ecológica y alimentaria.
Los componentes nematoides de las plantas existen en todos los órganos de la planta y pueden obtenerse mediante destilación al vapor, extracción orgánica, recolección de secreciones de raíces, etc. Según sus propiedades químicas, se dividen principalmente en sustancias no volátiles con solubilidad en agua o solubilidad orgánica. y compuestos orgánicos volátiles, entre los cuales las sustancias no volátiles representan la mayoría. Los componentes nematoides de muchas plantas se pueden utilizar para el control de los nematodos agalladores después de una simple extracción, y el descubrimiento de extractos de plantas es relativamente sencillo en comparación con nuevos compuestos activos. Sin embargo, aunque tiene efecto insecticida, el ingrediente activo real y el principio insecticida a menudo no están claros.
En la actualidad, el neem, la matrina, la veratrina, la escopolamina, la saponina del té, etc., son los principales pesticidas vegetales comerciales con actividad matadora de nematodos, que son relativamente pocos y pueden usarse en la producción de plantas inhibidoras de nematodos intercaladas o acompañadas.
Aunque la combinación de extractos de plantas para controlar el nematodo agallador tendrá un mejor efecto de control de nematodos, no se ha comercializado completamente en la etapa actual, pero aún proporciona una nueva idea para que los extractos de plantas controlen el nematodo agallador.
Fertilizante bioorgánico
La clave del fertilizante bioorgánico es si los microorganismos antagonistas pueden multiplicarse en el suelo o en el suelo de la rizosfera. Los resultados muestran que la aplicación de algunos materiales orgánicos como cáscaras de camarón y cangrejo y harina de aceite puede mejorar directa o indirectamente el efecto de control biológico del nematodo agallador. El uso de tecnología de fermentación sólida para fermentar microorganismos antagonistas y fertilizantes orgánicos para producir fertilizantes bioorgánicos es un nuevo método de control biológico para controlar la enfermedad de los nematodos agalladores.
En el estudio del control de nematodos vegetales con fertilizantes bioorgánicos, se encontró que los microorganismos antagonistas en los fertilizantes bioorgánicos tenían un buen efecto de control sobre los nematodos agalladores, especialmente el fertilizante orgánico elaborado a partir de la fermentación de microorganismos antagonistas y fertilizantes orgánicos. mediante tecnología de fermentación sólida.
Sin embargo, el efecto de control de los fertilizantes orgánicos sobre los nematodos agalladores tiene una gran relación con el medio ambiente y el período de uso, y su eficiencia de control es mucho menor que la de los pesticidas tradicionales y es difícil de comercializar.
Sin embargo, como parte del control de medicamentos y fertilizantes, es factible controlar los nematodos agregando pesticidas químicos e integrando agua y fertilizantes.
Con la gran cantidad de variedades de monocultivo (como batata, soja, etc.) plantadas en el país y en el extranjero, la aparición de nematodos se está volviendo cada vez más grave y el control de los nematodos también enfrenta un gran desafío. En la actualidad, la mayoría de las variedades de pesticidas registradas en China se desarrollaron antes de la década de 1980, y los nuevos compuestos activos son seriamente insuficientes.
Los agentes biológicos tienen ventajas únicas en el proceso de uso, pero no son tan efectivos como los agentes químicos y su uso está limitado por varios factores. A través de las solicitudes de patente relevantes, se puede ver que el desarrollo actual de nematocidas todavía gira en torno a la combinación de productos antiguos, el desarrollo de biopesticidas y la integración de agua y fertilizantes.
Hora de publicación: 20 de mayo de 2024