Bitki paraziti nematodlar nematod tehlikeleri arasında yer alsa da, bitki zararlısı değil, bitki hastalığıdırlar.
Kök ur nematodu (Meloidogyne), dünyada en yaygın ve zararlı bitki paraziti nematodudur. Dünya genelinde, neredeyse tüm ekili ürünler de dahil olmak üzere 2000'den fazla bitki türünün kök ur nematodu enfeksiyonuna karşı çok hassas olduğu tahmin edilmektedir. Kök ur nematodları, konakçı kök dokusu hücrelerini enfekte ederek tümörler oluşturur, su ve besin emilimini etkiler ve bitki büyümesinin durmasına, bodurluğa, sararmaya, kurumaya, yaprak kıvrılmasına, meyve deformasyonuna ve hatta bitkinin tamamen ölmesine neden olarak küresel ürün kaybına yol açar.
Son yıllarda, nematod hastalıklarının kontrolü, küresel bitki koruma şirketleri ve araştırma enstitülerinin odak noktası olmuştur. Soya fasulyesi kist nematodu, Brezilya, Amerika Birleşik Devletleri ve diğer önemli soya fasulyesi ihracatçısı ülkelerde soya fasulyesi üretimindeki azalmanın önemli bir nedenidir. Şu anda, nematod hastalıklarının kontrolü için bazı fiziksel yöntemler veya tarımsal önlemler uygulanmış olsa da (örneğin: dayanıklı çeşitlerin taranması, dayanıklı anaçların kullanılması, ürün rotasyonu, toprak iyileştirme vb.), en önemli kontrol yöntemleri hala kimyasal kontrol veya biyolojik kontroldür.
Kök-bağlantı etkisinin mekanizması
Kök ur nematodunun yaşam döngüsü yumurta, birinci evre larva, ikinci evre larva, üçüncü evre larva, dördüncü evre larva ve yetişkinden oluşur. Larva küçük solucan benzeridir, yetişkin heteromorfiktir, erkek doğrusal, dişi ise armut şeklindedir. İkinci evre larvalar toprak gözeneklerindeki suda göç edebilir, başın hassas alelleri aracılığıyla konuk bitkinin kökünü arayabilir, konuk bitkinin kökünün uzama bölgesinden epidermisi delerek içeri girer ve ardından hücreler arası boşluktan geçerek kök ucuna ve kök meristemine ulaşır. İkinci evre larvalar kök ucu meristemine ulaştıktan sonra, vasküler demet yönüne doğru hareket ederek ksilem gelişim bölgesine ulaşır. Burada, ikinci evre larvalar ağız iğnesiyle konuk hücrelerini deler ve özofagus bezi salgılarını konuk kök hücrelerine enjekte eder. Özofagus bezi salgılarında bulunan oksin ve çeşitli enzimler, konak hücrelerini çok çekirdekli, alt organeller bakımından zengin ve güçlü metabolizmaya sahip "dev hücrelere" dönüşmeye teşvik edebilir. Dev hücrelerin etrafındaki korteks hücreleri, dev hücrelerin etkisi altında çoğalır, şişer ve kök yüzeyinde tipik kök nodülü belirtilerini 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 hücre üretimine neden olabilir ve sonraki 20 gün içinde üç kez deri değiştirerek yetişkin solucanlara dönüşebilirler. Bundan sonra erkekler hareket eder ve kökleri terk ederken, dişiler sabit kalır ve gelişmeye devam ederek yaklaşık 28 gün sonra yumurtlamaya başlarlar. Sıcaklık 10 ℃'nin üzerinde olduğunda, yumurtalar kök nodülünde çatlar, yumurtaların içindeki birinci evre larvalar ve ikinci evre larvalar yumurtaları delerek konaktan ayrılır ve tekrar toprağa bulaşırlar.
Kök ur nematodları, sebzeler, gıda ürünleri, ticari ürünler, meyve ağaçları, süs bitkileri ve yabani otlar gibi 3000'den fazla konakçı türünde parazit olabilen geniş bir konakçı yelpazesine sahiptir. Kök ur nematodlarından etkilenen sebzelerin köklerinde ilk olarak farklı boyutlarda nodüller oluşur; bunlar başlangıçta süt beyazı, daha sonraki aşamada ise açık kahverengidir. Kök ur nematodu enfeksiyonundan sonra, topraktaki bitkiler kısa kalır, dallar ve yapraklar körelir veya sararır, büyüme geriler, yaprak rengi soluklaşır ve ciddi şekilde hastalanan bitkilerin büyümesi zayıf olur, kuraklıkta bitkiler solar ve şiddetli vakalarda bitkinin tamamı ölür. Ayrıca, kök ur nematodlarının ürünlerde neden olduğu savunma tepkisinin düzenlenmesi, inhibisyon etkisi ve doku mekanik hasarı, fusarium solgunluğu ve kök çürümesi bakterileri gibi toprak kaynaklı patojenlerin istilasını da kolaylaştırarak karmaşık hastalıklara ve daha büyük kayıplara neden olur.
Önleme ve kontrol önlemleri
Geleneksel hat öldürücüler, kullanım yöntemlerine göre fümigantlar ve fümigant olmayanlar olmak üzere ikiye ayrılabilir.
Fumigant
Bu, halojenli hidrokarbonları ve izotiyosiyanatları içerir; fumigant olmayanlar ise organofosfor ve karbamatları içerir. Şu anda Çin'de kayıtlı insektisitler arasında, kök ur nematodlarının solunumu sırasında protein sentezini ve biyokimyasal reaksiyonları engelleyebilen halojenli hidrokarbon bileşikleri olan bromometan (ozon tabakasını incelten ve giderek yasaklanan bir madde) ve kloropikrin bulunmaktadır. İki fumigant ise metil izotiyosiyanattır; bu madde toprakta parçalanarak metil izotiyosiyanat ve diğer küçük moleküler bileşikleri serbest bırakır. Metil izotiyosiyanat, kök ur nematodunun vücuduna girerek oksijen taşıyıcı globuline bağlanır ve böylece kök ur nematodunun solunumunu engelleyerek öldürücü etki sağlar. Ayrıca, sülfüril florür ve kalsiyum siyanür de Çin'de kök ur nematodlarının kontrolü için fumigant olarak kayıtlıdır.
Çin'de tescilli olmayan bazı halojenli hidrokarbon fumigantlar da mevcuttur; bunlar arasında 1,3-dikloropropilen, iyodometan vb. yer alır ve Avrupa'daki bazı ülkelerde ve Amerika Birleşik Devletleri'nde bromometan yerine ikame olarak tescillidirler.
Fümigant içermeyen
Organofosforlu ve karbamatlı bileşikler de dahil olmak üzere. Ülkemizde kayıtlı fümigasyon gerektirmeyen nematositler arasında fosfin tiyazolyum, metanofos, fiksofos ve klorpirifos organofosforlu bileşiklere, karboksanil, aldikarb ve karboksanil butatiyokarb ise karbamatlı bileşiklere aittir. Fümigasyon gerektirmeyen nematositler, kök ur nematodlarının sinapslarındaki asetilkolinesteraza bağlanarak sinir sistemi fonksiyonlarını bozarlar. Genellikle kök ur nematodlarını öldürmezler, sadece konakçı bulma ve enfeksiyon yeteneğini kaybetmelerine neden olurlar, bu nedenle sıklıkla "nematod felç edicileri" olarak adlandırılırlar. Geleneksel fümigasyon gerektirmeyen 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 azalttı veya durdurdu ve bazı yeni yüksek verimli ve düşük toksik etkili insektisitlerin geliştirilmesine yöneldi. Son yıllarda, EPA tescili alan yeni karbamat/organofosforlu olmayan insektisitler arasında spiralat etil (2010'da tescil edildi), diflorosülfon (2014'te tescil edildi) ve fluopiramid (2015'te tescil edildi) yer almaktadır.
Ancak gerçekte, yüksek toksisite ve organofosforlu pestisitlerin yasaklanması nedeniyle, şu anda piyasada çok fazla nematosit bulunmamaktadır. Çin'de 371 nematosit kayıtlı olup, bunların 161'i abamektin aktif maddesi, 158'i ise tiyazofos aktif maddesi içermektedir. Bu iki aktif madde, Çin'de nematod kontrolü için en önemli bileşenlerdir.
Şu anda piyasada çok fazla yeni nematosit bulunmamaktadır; bunlar arasında fluoren sülfoksit, spiroksit, diflorosülfon ve fluopiramid öne çıkmaktadır. 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 fasulyesi kök ur nematodu, özellikle Amerika Birleşik Devletleri ve Brezilya gibi başlıca soya fasulyesi ihracatçısı ülkelerde soya fasulyesi verimindeki düşüşün ana nedenlerinden biridir.
Son on yılda dünya çapında soya fasulyesi kök ur nematodu ile ilgili toplam 4287 bitki koruma patenti başvurusu yapılmıştır. Dünya genelinde soya fasulyesi kök ur nematodu ile ilgili patent başvurularının büyük çoğunluğu bölgeler ve ülkeler tarafından yapılmıştır; ilk sırada Avrupa Birliği, ikinci sırada Çin ve üçüncü sırada Amerika Birleşik Devletleri yer almaktadır. Soya fasulyesi kök ur nematodu sorununun en yoğun olduğu bölge olan Brezilya'da ise sadece 145 patent başvurusu bulunmaktadır. Bunların çoğu da çok uluslu şirketlerden gelmektedir.
Şu anda Çin'de kök nematodlarına karşı kullanılan başlıca kontrol ajanları abamektin ve fosfin tiyazoldür. Ayrıca patentli ürün fluopiramid de piyasaya sürülmeye başlanmıştır.
Avermektin
1981 yılında abamektin, memelilerde bağırsak parazitlerine karşı bir kontrol maddesi olarak, 1985 yılında ise bir böcek ilacı olarak piyasaya sürüldü. Avermektin günümüzde en yaygın kullanılan böcek ilaçlarından biridir.
Fosfin tiyazat
Fosfin tiyazol, Japonya'daki Ishihara Şirketi tarafından geliştirilen yeni, etkili ve geniş spektrumlu, fümigasyon gerektirmeyen bir organofosforlu insektisittir ve Japonya gibi birçok ülkede piyasaya sürülmüştür. Ön çalışmalar, fosfin tiyazolyumun bitkilerde endosorpsiyon ve taşınma özelliğine sahip olduğunu ve parazit nematodlara ve zararlılara karşı geniş spektrumlu aktivite gösterdiğini ortaya koymuştur. Bitki parazit nematodları birçok önemli ürüne zarar verir ve fosfin tiyazolun biyolojik, fiziksel ve kimyasal özellikleri toprak uygulaması için çok uygundur, bu nedenle bitki parazit nematodlarını kontrol etmek için ideal bir ajandır. Şu anda, fosfin tiyazolyum Çin'de sebzelerde tescilli olan tek nematositlerden biridir ve mükemmel iç emilim özelliğine sahiptir, bu nedenle sadece nematodları ve toprak yüzey zararlılarını kontrol etmek için değil, aynı zamanda yaprak akarlarını ve yaprak yüzey zararlılarını kontrol etmek için de kullanılabilir. Fosfin tiazolitlerin ana etki mekanizması, hedef organizmanın asetilkolinesterazını inhibe etmektir; bu da nematodun 2. larva evresinin ekolojisini etkiler. Fosfin tiazolit, nematodların aktivitesini, hasarını ve yumurtadan çıkmasını engelleyebilir, dolayısıyla nematodların büyümesini ve üremesini engelleyebilir.
Fluopiramid
Fluopiramid, Bayer Cropscience tarafından geliştirilen ve ticarileştirilen, halen patent süresi devam eden bir piridil etil benzamid fungisittir. Fluopiramid, belirli bir nematit öldürücü etkiye sahiptir ve bitkilerde kök ur nematodunun kontrolü için tescil edilmiştir ve şu anda daha popüler bir nematit öldürücüdür. Etki mekanizması, solunum zincirindeki süksinik dehidrojenazın elektron transferini bloke ederek mitokondriyal solunumu inhibe etmek ve patojenik bakterilerin büyüme döngüsünün çeşitli aşamalarını inhibe ederek patojenik bakterileri kontrol etme amacına ulaşmaktır.
Çin'de fluropiramidin aktif maddesi hala patent süresi içindedir. Nematodlarla ilgili patent başvurularının 3'ü Bayer'e, 4'ü ise Çin'e aittir ve bunlar nematodları kontrol etmek için biyostimülanlar veya farklı aktif maddelerle birleştirilmiştir. Aslında, patent süresi içinde olan bazı aktif maddeler, piyasayı ele geçirmek için önceden bazı patent düzenlemeleri yapmak için kullanılabilir. Örneğin, mükemmel bir kelebek zararlısı ve thrips ajanı olan etil polikidin gibi, yerli patent başvurularının %70'inden fazlası yerli işletmeler tarafından yapılmıştır.
Nematod kontrolü için biyolojik pestisitler
Son yıllarda, kök ur nematodlarının kimyasal kontrolünün yerini alan biyolojik kontrol yöntemleri, yurt içinde ve yurt dışında geniş ilgi görmüştür. Kök ur nematodlarına karşı yüksek antagonistik yeteneğe sahip mikroorganizmaların izolasyonu ve taranması, biyolojik kontrolün temel koşullarıdır. Kök ur nematodlarının antagonistik mikroorganizmaları arasında Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus ve Rhizobium'un yanı sıra Myrothecium, Paecilomyces ve Trichoderma gibi bazı mikroorganizmaların da yapay kültürde zorluk çekmesi veya sahada biyolojik kontrol etkisinin istikrarsız olması nedeniyle kök ur nematodları üzerinde antagonistik etkilerini göstermesi zordur.
Paecilomyces lavviolaceus, güney kök düğüm nematodu ve Cystocystis albicans yumurtalarının etkili bir parazitidir. Güney kök düğüm nematodu yumurtalarının parazitlenme oranı %60-70 kadar yüksektir. Paecilomyces lavviolaceus'un kök düğüm nematoduna karşı inhibisyon mekanizması, Paecilomyces lavviolaceus'un solucan oositleriyle temas ettikten sonra, viskoz substratta, biyolojik kontrol bakterilerinin miselyumunun tüm yumurtayı sarması ve miselyumun ucunun kalınlaşmasıdır. Eksojen metabolitlerin ve mantar kitinazının aktiviteleri nedeniyle yumurta kabuğunun yüzeyi kırılır ve daha sonra mantarlar içeri girerek onu değiştirir. Ayrıca nematodları öldüren toksinler de salgılayabilir. Başlıca işlevi yumurtaları öldürmektir. Çin'de sekiz adet pestisit kaydı bulunmaktadır. Şu anda Paecilomyces lilaclavi'nin satışa sunulan bileşik bir dozaj formu bulunmamaktadır, ancak Çin'deki patent başvurusu, kullanım etkinliğini artırmak için diğer böcek ilaçlarıyla birleştirilmesine yönelik bir patent içermektedir.
Bitki özü
Doğal bitki ürünleri, kök ur nematodu kontrolünde güvenle kullanılabilir ve bitki materyallerinin veya bitkiler tarafından üretilen nematoidal maddelerin kök ur nematodu hastalıklarının kontrolünde kullanılması, ekolojik güvenlik ve gıda güvenliği gerekliliklerine daha uygundur.
Bitkilerin tüm organlarında bulunan nematoidal bileşenler, 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 olmak üzere ikiye ayrılırlar; bunların arasında uçucu olmayan maddeler çoğunluğu oluşturur. Birçok bitkinin nematoidal bileşenleri, basit ekstraksiyon yöntemiyle kök ur nematodu kontrolünde kullanılabilir ve bitki özütlerinin keşfi, yeni aktif bileşiklerin keşfine kıyasla nispeten basittir. Bununla birlikte, böcek öldürücü etkiye sahip olmasına rağmen, gerçek aktif bileşen ve böcek öldürücü prensip genellikle net değildir.
Şu anda, neem, matrin, veratrin, skopolamin, çay saponini vb. nematod öldürücü etkiye sahip başlıca ticari bitkisel ilaçlardır; sayıları nispeten azdır ve nematod engelleyici bitkilerin üretiminde ara ekim veya eşlikçi bitki olarak kullanılabilirler.
Kök ur nematodunu kontrol etmek için bitki özlerinin kombinasyonunun daha iyi bir nematod kontrol etkisi göstereceği düşünülse de, mevcut aşamada tam olarak ticarileştirilmemiştir; ancak yine de kök ur nematodunu kontrol etmek için bitki özleri konusunda yeni bir fikir sunmaktadır.
Biyo-organik gübre
Biyo-organik gübrelerin anahtar noktası, antagonistik mikroorganizmaların toprakta veya rizosfer toprağında çoğalabilmesidir. Sonuçlar, karides ve yengeç kabukları ve yağ küspesi gibi bazı organik maddelerin uygulanmasının, kök ur nematodunun biyolojik kontrol etkisini doğrudan veya dolaylı olarak iyileştirebileceğini göstermektedir. Antagonistik mikroorganizmaların ve organik gübrenin katı fermantasyon teknolojisi kullanılarak fermente edilmesiyle elde edilen biyo-organik gübre, kök ur nematodu hastalığının kontrolünde yeni bir biyolojik kontrol yöntemidir.
Biyo-organik gübre ile sebze nematodlarının kontrolü üzerine yapılan çalışmada, biyo-organik gübredeki antagonistik mikroorganizmaların, özellikle antagonistik mikroorganizmaların fermantasyonuyla elde edilen organik gübre ve katı fermantasyon teknolojisiyle üretilen organik gübrenin, kök ur nematodları üzerinde iyi bir kontrol etkisi gösterdiği bulunmuştur.
Ancak, organik gübrelerin kök ur nematodları üzerindeki kontrol etkisi çevre ve kullanım süresiyle büyük ölçüde ilişkilidir ve kontrol verimliliği geleneksel pestisitlere göre çok daha düşüktür ve ticarileştirilmesi zordur.
Ancak, ilaç ve gübre kontrolünün bir parçası olarak, kimyasal böcek ilaçları eklenerek ve su ile gübreleme entegre edilerek nematodların kontrol altına alınması mümkündür.
Yurt içinde ve yurt dışında ekilen çok sayıda tek ürün çeşidi (tatlı patates, soya fasulyesi vb.) nedeniyle nematod sorunu giderek daha ciddi bir hal almakta ve nematod kontrolü de büyük bir zorlukla karşı karşıya kalmaktadır. Şu anda Çin'de tescilli pestisit çeşitlerinin çoğu 1980'lerden önce geliştirilmiştir ve yeni aktif bileşikler ciddi anlamda yetersizdir.
Biyolojik ajanlar kullanım sürecinde benzersiz avantajlara sahip olsalar da, kimyasal ajanlar kadar etkili değillerdir ve kullanımları çeşitli faktörlerle sınırlıdır. İlgili patent başvurularından da görülebileceği gibi, nematositlerin mevcut gelişimi hala eski ürünlerin birleşimi, biyopestisitlerin geliştirilmesi ve su ile gübrenin entegrasyonu etrafında dönmektedir.
Yayın tarihi: 20 Mayıs 2024