Bitki paraziti nematodlar nematod tehlikeleri arasında yer almasına rağmen bitki zararlısı değil, bitki hastalığıdır.
Kök-ur nematodu (Meloidogyne), dünyada en yaygın ve zararlı bitki paraziti nematodudur. Neredeyse tüm ekili ürünler de dahil olmak üzere, dünyada 2000'den fazla bitki türünün kök-ur nematodu enfeksiyonuna karşı oldukça hassas olduğu tahmin edilmektedir. Kök-ur nematodları, konak kök doku hücrelerini enfekte ederek tümörler oluşturur, su ve besin emilimini etkileyerek bodur bitki büyümesine, bodurlaşmaya, sararmaya, solmaya, yaprak kıvrılmasına, meyve deformasyonuna ve hatta tüm bitkinin ölümüne yol açarak küresel mahsul kaybına neden olur.
Son yıllarda, nematod hastalığı kontrolü küresel bitki koruma şirketleri ve araştırma enstitülerinin odak noktası haline gelmiştir. Soya kist nematodu, Brezilya, Amerika Birleşik Devletleri ve diğer önemli soya ihracatçısı ülkelerde soya üretiminin azalmasının önemli bir nedenidir. Şu anda, nematod hastalığının kontrolünde dirençli çeşitlerin taranması, dirençli anaçların kullanılması, ürün rotasyonu, toprak ıslahı vb. gibi bazı fiziksel yöntemler veya tarımsal önlemler uygulanmış olsa da, en önemli kontrol yöntemleri hâlâ kimyasal veya biyolojik kontroldür.
Kök-kavşak etki mekanizması
Kök-ur nematodunun yaşam öyküsü yumurta, birinci instar larva, ikinci instar larva, üçüncü instar larva, dördüncü instar larva ve ergin evreden oluşur. Larva küçük solucan benzeri, ergin heteromorfik, erkek doğrusal ve dişi armut şeklindedir. İkinci instar larvaları toprak gözeneklerindeki suda göç edebilir, başın hassas alelleri aracılığıyla konukçu bitkinin kökünü arayabilir, konukçu kökünün uzama alanından epidermisi delerek konukçu bitkiyi istila edebilir ve daha sonra hücreler arası boşluktan geçerek kök ucuna doğru hareket ederek kökün meristemine ulaşabilir. İkinci instar larvaları kök ucu meristemine ulaştıktan sonra larvalar iletim demeti yönüne geri dönerek ksilem gelişme alanına ulaşır. Burada ikinci instar larvaları ağız iğnesi ile konukçu hücrelerini deler ve yemek borusu bezi salgılarını konukçu kök hücrelerine enjekte eder. Yemek borusu bezi salgılarında bulunan oksin ve çeşitli enzimler, konak hücrelerinin çok çekirdekli, alt organel bakımından zengin ve hızlı bir metabolizmaya sahip "dev hücrelere" dönüşmesine neden olabilir. Dev hücrelerin etrafındaki kortikal hücreler, dev hücrelerin etkisi altında çoğalır, aşırı büyür ve şişer ve kök yüzeyinde tipik kök nodülleri oluşturur. İkinci evre larvalar, besin ve su emmek için dev hücreleri beslenme noktası olarak kullanır ve hareket etmezler. Uygun koşullar altında, ikinci evre larvalar, enfeksiyondan 24 saat sonra konakta dev hücreler oluşturabilir ve sonraki 20 gün içinde üç kez tüy döktükten sonra yetişkin kurtçuklara dönüşebilir. Bundan sonra erkekler hareket eder ve kökleri terk eder, dişiler hareketsiz kalır ve gelişmeye devam eder ve yaklaşık 28. günde yumurtlamaya başlar. Sıcaklık 10 °C'nin üzerine çıktığında yumurtalar kök nodülünde çatlar, birinci evre larvalar yumurtalarda, ikinci evre larvalar yumurtalardan çıkar ve tekrar enfeksiyona neden olmak için konakta toprağa bırakır.
Kök-ur nematodlarının çok çeşitli konukçuları vardır ve sebzeler, gıda bitkileri, ticari ürünler, meyve ağaçları, süs bitkileri ve yabancı otlar gibi 3.000'den fazla konukçu türünde parazit olabilir. Kök-ur nematodlarından etkilenen sebzelerin kökleri ilk önce farklı boyutlarda nodüller oluşturur; bunlar başlangıçta süt beyazı, daha sonra ise soluk kahverengidir. Kök-ur nematodu enfeksiyonundan sonra topraktaki bitkiler kısa, dallar ve yapraklar körelmiş veya sararmış, büyüme bodurlaşmış, yaprak rengi açık olmuş ve ciddi şekilde hastalanan bitkilerin büyümesi zayıf olmuş, bitkiler kuraklıkta solmuş ve tüm bitki şiddetli bir şekilde ölmüştür. Ayrıca kök-ur nematodlarının bitkiler üzerinde oluşturduğu savunma yanıtının düzenlenmesi, inhibisyon etkisi ve doku mekanik hasarı, fusarium solgunluğu ve kök çürüklüğü bakterileri gibi toprak kökenli patojenlerin istilasını da kolaylaştırmış, böylece karmaşık hastalıklar oluşturarak daha büyük kayıplara neden olmuştur.
Önleme ve kontrol tedbirleri
Geleneksel böcek öldürücüler kullanım yöntemlerine göre fumigantlı ve fumigantsız olmak üzere ikiye ayrılır.
Fümigant
Halojenli hidrokarbonlar ve izotiyosiyanatlar içerir ve fumigant olmayanlar arasında organofosfor ve karbamatlar bulunur. Şu anda Çin'de kayıtlı insektisitler arasında bromometan (ozon tabakasını incelten ve kademeli olarak yasaklanan bir madde) ve kloropikrin, kök ur nematodlarının solunumu sırasında protein sentezini ve biyokimyasal reaksiyonları engelleyebilen halojenli hidrokarbon bileşikleridir. İki fumigant, metil izotiyosiyanat ve diğer küçük moleküler bileşikleri parçalayıp toprağa salabilen metil izotiyosiyanattır. Metil izotiyosiyanat, kök ur nematodunun vücuduna girebilir ve oksijen taşıyıcı globuline bağlanarak kök ur nematodunun solunumunu engelleyerek öldürücü etki elde edebilir. Ayrıca, sülfüril florür ve kalsiyum siyanamid de Çin'de kök ur nematodlarının kontrolü için fumigant olarak tescil edilmiştir.
Çin'de ruhsatlandırılmamış halojenli hidrokarbon fümigantları da bulunmaktadır. Bunlar arasında 1,3-dikloropropilen, iyodometan vb. gibi bazı halojenli hidrokarbon fümigantlar Avrupa ve ABD'deki bazı ülkelerde bromometanın yerine kullanılmaktadır.
Fümigant içermeyen
Organofosfor ve karbamatlar içerir. Ülkemizde kayıtlı fumige edilmemiş nematositler arasında fosfin tiazolyum, metanofos, foksifos ve klorpirifos organofosfor grubuna, karboksanil, aldikarb ve karboksanil butatiyokarb ise karbamat grubuna aittir. Fümigasyon uygulanmamış nematositler, kök ur nematodlarının sinapslarındaki asetilkolinesteraza bağlanarak kök ur nematodlarının sinir sistemi fonksiyonlarını bozar. Genellikle kök ur nematodlarını öldürmezler, sadece kök ur nematodlarının konukçuyu bulma ve enfekte etme yeteneklerini kaybetmelerine neden olurlar, bu nedenle sıklıkla "nematod felç edicileri" olarak adlandırılırlar. Geleneksel fumige edilmemiş nematositler, omurgalılar ve eklembacaklılar üzerinde nematodlarla aynı etki mekanizmasına sahip, oldukça toksik sinir ajanlarıdır. Bu nedenle, çevresel ve sosyal faktörlerin kısıtlamaları altında, dünyanın önde gelen gelişmiş ülkeleri organofosforlu ve karbamatlı insektisitlerin geliştirilmesini azaltmış veya durdurmuş ve bazı yeni yüksek etkili ve düşük toksisiteli insektisitlerin geliştirilmesine yönelmiştir. Son yıllarda, EPA ruhsatı alan karbamat/organofosforsuz yeni insektisitler arasında spiralat etil (2010 yılında ruhsatlandırılmış), diflorosülfon (2014 yılında ruhsatlandırılmış) ve fluopiramid (2015 yılında ruhsatlandırılmış) bulunmaktadır.
Ancak gerçekte, yüksek toksisitesi ve organofosforlu pestisitlerin yasaklanması nedeniyle, şu anda piyasada çok fazla nematosit bulunmamaktadır. Çin'de 371 nematosit ruhsatlandırılmış olup, bunların 161'i abamektin etken maddesi ve 158'i tiazofos etken maddesiydi. Bu iki etken madde, Çin'de nematod kontrolünde en önemli bileşenlerdi.
Şu anda, floren sülfoksit, spiroksit, diflorosülfon ve fluopiramid başta olmak üzere çok fazla yeni nematosit bulunmamaktadır. Ayrıca, biyopestisitler açısından, Kono tarafından tescil edilen Penicillium paraclavidum ve Bacillus thuringiensis HAN055 de güçlü bir pazar potansiyeline sahiptir.
Soya fasulyesi kök ur nematodu kontrolü için küresel patent
Soya kök ur nematodu, başta ABD ve Brezilya olmak üzere, soya ihracatının yoğun olduğu başlıca ülkelerde soya veriminin düşmesinin başlıca nedenlerinden biridir.
Son on yılda dünya çapında soya kök ur nematodlarıyla ilgili toplam 4287 bitki koruma patenti başvurusu yapıldı. Dünya soya kök ur nematodu için patent başvuruları çoğunlukla Avrupa Birliği, Çin ve Amerika Birleşik Devletleri gibi bölge ve ülkelerde yapıldı. Soya kök ur nematodu konusunda en ciddi alan olan Brezilya'nın ise sadece 145 patent başvurusu bulunuyor. Ve bunların çoğu çokuluslu şirketlerden geliyor.
Şu anda, abamektin ve fosfin tiyazol, Çin'de kök nematodlarına karşı kullanılan başlıca mücadele ilaçlarıdır. Patentli fluopiramid ürünü de piyasaya sürülmeye başlanmıştır.
Avermektin
Avermektin, 1981 yılında memelilerde bağırsak parazitlerine karşı bir kontrol ilacı olarak, 1985 yılında ise bir pestisit olarak piyasaya sürülmüştür. Avermektin, günümüzde en yaygın kullanılan böcek öldürücülerden biridir.
Fosfin tiyazat
Fosfin tiyazol, Japonya'daki Ishihara Şirketi tarafından geliştirilen yeni, etkili ve geniş spektrumlu, fümigasyonsuz bir organofosforlu insektisittir ve Japonya gibi birçok ülkede piyasaya sürülmüştür. Ön çalışmalar, fosfin tiyazolyumun bitkilerde endosorpsiyon ve taşınma özelliğine sahip olduğunu ve parazitik nematod ve zararlılara karşı geniş spektrumlu aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir. Bitki paraziti nematodları birçok önemli ürüne zarar verir ve fosfin tiyazolün biyolojik, fiziksel ve kimyasal özellikleri toprak uygulaması için oldukça uygundur, bu nedenle bitki paraziti nematodlarını kontrol etmek için ideal bir ajandır. Şu anda, fosfin tiyazolyum Çin'de sebzelerde kayıtlı tek nematositlerden biridir ve mükemmel bir iç emilime sahiptir, bu nedenle yalnızca nematodları ve toprak yüzey zararlılarını kontrol etmek için değil, aynı zamanda yaprak akarlarını ve yaprak yüzey zararlılarını kontrol etmek için de kullanılabilir. Fosfin tiyazolidlerin temel etki mekanizması, hedef organizmanın asetilkolinesterazını inhibe ederek nematodların 2. larva evresinin ekolojisini etkilemesidir. Fosfin tiyazol, nematodların aktivitesini, hasarını ve yumurtadan çıkışını engelleyerek nematodların büyümesini ve üremesini engelleyebilir.
Fluopiramid
Fluopiramid, Bayer Cropscience tarafından geliştirilen ve ticarileştirilen, patent süreci devam eden bir piridil etil benzamid fungisittir. Fluopiramid belirli bir nematisidal aktiviteye sahiptir ve bitkilerde kök ur nematodu kontrolü için tescil edilmiştir ve günümüzde daha popüler bir nematisittir. Etki mekanizması, solunum zincirinde süksinik dehidrogenazın elektron transferini bloke ederek mitokondriyal solunumu engellemek ve patojenik bakterilerin büyüme döngüsünün çeşitli aşamalarını engelleyerek patojenik bakterileri kontrol altına almaktır.
Çin'deki fluropiramidin aktif bileşeni hala patent aşamasındadır. Nematodlar için yapılan patent başvurularının 3'ü Bayer'e, 4'ü ise Çin'e aittir ve bu ürünler nematodları kontrol etmek için biyostimülanlarla veya farklı aktif bileşenlerle birlikte kullanılmaktadır. Hatta patent aşamasındaki bazı aktif bileşenler, pazara girmek için önceden patent düzenlemeleri yapmak amacıyla kullanılabilir. Örneğin, etkili lepidoptera zararlıları ve trips etkeni etil polikidin gibi, yurt içi patent başvurularının %70'inden fazlası yerli işletmeler tarafından yapılmaktadır.
Nematod kontrolü için biyolojik pestisitler
Son yıllarda, kök ur nematodlarının kimyasal mücadelesinin yerini alan biyolojik mücadele yöntemleri, yurt içinde ve yurt dışında yaygın ilgi görmektedir. Kök ur nematodlarına karşı yüksek antagonistik etkiye sahip mikroorganizmaların izolasyonu ve taranması, biyolojik mücadelenin temel koşullarıdır. Kök ur nematodlarının antagonistik mikroorganizmaları üzerinde bildirilen başlıca suşlar Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus ve Rhizobium'dur. Myrothecium, Paecilomyces ve Trichoderma ise, yapay kültürdeki zorluklar veya sahadaki biyolojik mücadele etkisinin istikrarsız olması nedeniyle, bazı mikroorganizmaların kök ur nematodları üzerinde antagonistik etkilerini göstermeleri zor olmuştur.
Paecilomyces lavviolaceus, güney kök düğüm nematodu ve Cystocystis albicans yumurtalarının etkili bir parazitidir. Güney kök düğüm nematodu yumurtalarının parazit oranı %60-70 kadar yüksektir. Paecilomyces lavviolaceus'un kök düğüm nematodlarına karşı inhibisyon mekanizması, Paecilomyces lavviolaceus'un hat kurdu oositleriyle temasından sonra, viskoz substratta, biyolojik kontrol bakterilerinin miselyumunun tüm yumurtayı sarması ve miselyumun ucunun kalınlaşmasıdır. Yumurta kabuğunun yüzeyi, ekzojen metabolitlerin ve fungal kitinazın aktiviteleri nedeniyle kırılır ve ardından mantarlar istila ederek onu değiştirir. Ayrıca nematodları öldüren toksinler de salgılayabilir. Ana işlevi yumurtaları öldürmektir. Çin'de sekiz adet pestisit ruhsatı bulunmaktadır. Şu anda Paecilomyces lilaclavi'nin satışa sunulan bir bileşik dozaj formu bulunmamaktadır, ancak Çin'deki patent düzeni, kullanım etkinliğini artırmak için diğer böcek ilaçlarıyla birleştirilmesine yönelik bir patente sahiptir.
Bitki özütü
Kök ur nematodlarının kontrolünde doğal bitkisel ürünler güvenle kullanılabilir ve kök ur nematodlarının hastalıklarını kontrol etmek için bitkisel materyaller veya bitkiler tarafından üretilen nematoid maddelerin kullanımı ekolojik güvenlik ve gıda güvenliği gereklilikleriyle daha uyumludur.
Bitkilerin nematoid bileşenleri bitkinin tüm organlarında bulunur ve buhar damıtma, organik ekstraksiyon, kök salgılarının toplanması vb. yöntemlerle elde edilebilir. Kimyasal özelliklerine göre, esas olarak suda veya organik olarak çözünebilen uçucu olmayan maddeler ve uçucu organik bileşikler olarak ikiye ayrılırlar; bunların çoğunluğunu uçucu olmayan maddeler oluşturur. Birçok bitkinin nematoid bileşenleri, basit bir ekstraksiyonla kök ur nematodu kontrolünde kullanılabilir ve bitki özlerinin keşfi, yeni aktif bileşiklere kıyasla nispeten kolaydır. Bununla birlikte, insektisit etkiye sahip olsalar da, gerçek aktif bileşen ve insektisit prensibi genellikle net değildir.
Günümüzde nematod öldürücü aktiviteye sahip, nispeten az sayıda olan neem, matrin, veratrin, skopolamin, çay saponini vb. başlıca ticari bitki pestisitleridir ve ara ekim veya eşlik etme yoluyla nematod inhibitörlü bitkilerin üretiminde kullanılabilirler.
Kök ur nematodu kontrolünde bitki özlerinin kombinasyonu nematod kontrolünde daha iyi bir etki gösterecek olsa da, henüz tam olarak ticarileştirilmemiştir, ancak kök ur nematodu kontrolünde bitki özlerinin kullanımı için yeni bir fikir sunmaktadır.
Biyo-organik gübre
Biyo-organik gübrenin anahtarı, antagonistik mikroorganizmaların toprakta veya rizosfer toprağında çoğalıp çoğalamayacağıdır. Sonuçlar, karides ve yengeç kabukları ve yağ unu gibi bazı organik maddelerin uygulanmasının kök ur nematoduna karşı biyolojik mücadele etkisini doğrudan veya dolaylı olarak iyileştirebileceğini göstermektedir. Katı fermantasyon teknolojisi kullanılarak antagonistik mikroorganizma ve organik gübrenin fermantasyonu ile biyo-organik gübre üretilmesi, kök ur nematodu hastalığını kontrol altına almak için yeni bir biyolojik mücadele yöntemidir.
Biyo-organik gübre ile bitkisel nematodların kontrolüne yönelik yapılan çalışmada, biyo-organik gübre içerisindeki antagonist mikroorganizmaların, özellikle antagonist mikroorganizmaların fermantasyonu ile elde edilen organik gübre ve katı fermantasyon teknolojisi ile üretilen organik gübrenin kök-ur nematodları üzerinde iyi bir kontrol etkisine sahip olduğu bulunmuştur.
Ancak organik gübrenin kök-ur nematodlarına karşı kontrol etkisinin çevre ve kullanım süresi ile büyük ilişkisi olup, kontrol etkinliği geleneksel pestisitlere göre çok daha azdır ve ticarileştirilmesi zordur.
Ancak ilaç ve gübre mücadelesinin bir parçası olarak kimyasal pestisitlerin eklenmesi ve su ile gübrenin bütünleştirilmesi yoluyla nematod kontrolü yapmak mümkündür.
Yurt içinde ve yurt dışında çok sayıda tek ürün çeşidinin (tatlı patates, soya fasulyesi vb.) ekilmesiyle birlikte, nematod vakaları giderek daha ciddi hale gelmekte ve nematod kontrolü de büyük bir zorlukla karşı karşıya kalmaktadır. Şu anda, Çin'de tescilli pestisit çeşitlerinin çoğu 1980'lerden önce geliştirilmiş olup, yeni aktif bileşikler ciddi şekilde yetersiz kalmaktadır.
Biyolojik ajanların kullanım sürecinde benzersiz avantajları vardır, ancak kimyasal ajanlar kadar etkili değildirler ve kullanımları çeşitli faktörlerle sınırlıdır. İlgili patent başvurularına bakıldığında, mevcut nematosit geliştirme sürecinin hâlâ eski ürünlerin birleştirilmesi, biyopestisitlerin geliştirilmesi ve su ile gübrenin entegrasyonu etrafında şekillendiği görülmektedir.
Gönderim zamanı: 20 Mayıs 2024