История и номенклатура.  Литобзор.

Номенклатура галловых нематод долгое время вызывала споры и противоречия. Поначалу мелойдогинид не выделяли в отдельное семейство, объединяя их в одном семействе. Разнокожих нематод (Heteroderidae) с цитообразующими нематодами.

Первыми сведениями о корневых галловых нематодах мы обязаны Беркли.

Он нашел в галлах на корнях тепличных огурцов яйца и личинки вредителя и назвал их вибрионами. Сообщение о своей находке Беркли сделал в 1855 году.

В 1872 году Грефф описал корневые галлы злаков, назвав возбудителей Anguillula radicicola.

1879 год – Корню обнаруживает корневые галлы на эспарцете и дает паразитирующим в них нематодам название Anguillula marioni.

1884 год – Мюллер обнаруживает таких же нематод на додарции восточной (Dodartia orientalis) и называет их Heterodera radicicola.

Спустя несколько лет Гельди обнаруживает галлы на корнях кофейного дерева в Бразилии и называет возбудителя Meloidogyne exigua.

Таким образом, корневые галловые нематоды впервые выделяются в отдельную трибу от хетеродерид. Но ученый мир это название не принял и использовал его только как синоним Heterodera radicicola[

Впервые галловую нематоду в России обнаружил И.К.Тарнани в 1892 г. в Крыму (Станиславский, 1937).

По другим данным, начало вторжения галловых нематод в тепличные хозяйства страны относят к 1934-37г., когда с горшечными декоративными растениями один из видов завезли в совхоз «Марфино» (Москва).

Затем в 1951 г. на корнях пальм они попали в оранжереи ВДНХ, откуда через 4 года с рассадой томатов были занесены в московский совхоз «Тепличный».

С конца 1960-х гг. проблема стала приобретать масштабы воистину стихийного бедствия, виной чему явилась, прежде всего, элементарная беспечность самих хозяйств, широко практикующих межрегиональную торговлю рассадой, горшечными декоративными культурами и не соблюдающих простые карантинные меры.

Уже в те годы многим исследователям стало ясно, что галловые нематоды являются очень опасными и трудноискоренимыми вредителями, против которых и сегодня нужно продолжать разрабатывать радикальные методы борьбы.

Галловые нематоды – микроскопические круглые черви – эндопаразиты корневых систем различных растений, представляют собой группу паразитических фитонематод, относящихся к роду Meloidogyne. Представители рода Meloidogyne поражают корни многих сельскохозяйственных культур.

Общий диапазон хозяев различных видов рода Meloidogyne включает около 5500 видов растений. Нематоды повреждают семена, цветки, листья, стебли и корневую часть растений.

К ним относятся овощные, кормовые, плодово-ягодные, технические, древесные и декоративные растения. Наиболее вредоносны эти фитонематоды в защищенном грунте, где они наносят наибольший экономический ущерб сельскохозяйственным культурам.

Галловые корневые нематоды свободно живут в почве как сапрофиты, после проникновения в корень растения продолжают свое развитие уже как фитопатогены. За 2–3 месяца самка способна отложить до 2500 яиц.

Наибольший вред галловых нематод проявляется в образовании галлов.

Галлы перекрывают проводящую систему растения, вызывая некроз и растрескивание корней. Из-за этого вегетативная часть побега не получает нужного количества воды и минеральных веществ, которые необходимы для нормального развития растения.

В результате обезвоживания и действия ферментов снижается интенсивность окраски листьев, генеративная часть побега не выполняет своих функций.

Кроме того, галловые нематоды способствуют проникновению в корневую систему растений возбудителей корневых гнилей и трахеомикозного увядания.

Все эти факторы приводят к общей задержке роста, деформации корней, увяданию и гибели растений

Галловые нематоды - одна из наиболее вредоносных групп фитофагов в условиях защищенного грунта.

В 1980-х годах из-за данного вредителя хозяйства были вынуждены вводить карантин в целых тепличных комплексах, где фиксировалось 100%-ное поражение овощных культур.

Южный Федеральный Округ является лидером по выращиванию овощей закрытого грунта.

Согласно данным сельскохозяйственной микропереписи 2022 года, общая площадь теплиц и парников в ЮФО составила 36 689,80 тыс. м2, что почти на 20 тыс. м2 больше ближайшего лидера – ПФО.

В зонах с тропическим и субтропическим климатом наиболее распространены представители трех семейств -Aphelenchidae, Meloidogynidae и Tylenchidae. Только нематод рода Meloidogyne в мире известно около 100 видов.

На территории России в защищенном грунте чаще всего встречаются 4 вида галловых нематод: M. incognita (южная), M. javanica (яванская), M. arenaria (арахисовая) и M. hapla (северная).

На юге Дальнего Востока в защищенном грунте галловые нематоды повреждают более 76 видов овощных, декоративных и лекарственных растений.

Фитопаразитические нематоды являются не второстепенными, как может показаться в начальной стадии их развития, а довольно серьезными вредителями.

Отсутствие должного представления о биологических особенностях галловых нематод и методах борьбы с ними может привести к значительному снижению урожайности.

Симптомы поражения растений заметны не сразу, поскольку галловые нематоды ведут скрытный образ жизни на корнях повреждаемых растений. Наибольшей вредоносностью и приспособляемостью к неблагоприятным условиям внешней среды обладают личинки второго возраста.

С помощью стилета галловые нематоды разрушают эпидермальные клетки и внедряются внутрь корней растений. Здесь личинки нематоды интенсивно растут, трижды линяют и, не сбрасывая личиночную кутикулу, превращаются в половозрелую самку шарообразной формы.

Важным условием для развития большинства видов галловых нематод является температура почвогрунта. Температурный оптимум для M. incognita - 23-26 °С, для M. javanica -26-28 °С.

Для развития личинок этих видов в почве необходима температура 9-12 °С. Формирование инвазионных личинок в зависимости от вида галловых нематод при оптимальных условиях происходит в течение 12-20 дней.

Наблюдениями ученных зафиксировано, что проникновение личинок в корни растений происходит в течение 22-28 ч.

Для борьбы с корневыми галловыми нематодами обычно используют пропаривание почвы, фумигацию формальдегидом, применяют химические нематицидные препараты.

Все эти методы не обладают достаточной эффективностью, так как носят временный характер, их применение обеспечивает снижение инфекционной нагрузки только на один сезон, значительно увеличивает стоимость производства сельскохозяйственной продукции и представляет риск для здоровья человека.

Использование химических средств защиты растений приводит к повышению загрязнения окружающей среды, накоплению пестицидов в почве, воде и сельскохозяйственной продукции, нарушениям структуры агробиоценозов и снижению их способности к саморегуляции.

В популяциях фитопатогенных организмов возрастает устойчивость к пестицидам и снижается эффективность их применения.

Для получения экологически безопасной продукции растениеводства необходимо до минимума снизить применение химических средств защиты растений.

Альтернативой или дополнением к химическому методу должен служить биологический метод защиты растений, основанный на применении различных групп антагонистов, гиперпаразитов, хищников, способных сдерживать развитие вредных организмов и сохранять высокое качество продукции.

Делать ставку на использование только подобных агентов очень рискованно, если мы не знаем, насколько велик запас инвазионных личинок после пропаривания. Тем более очевидно, что овипаразитические грибы не смогут самостоятельно сдержать должным образом рост численности галловой нематоды во втором культурообороте, перед которым пропаривание в тепличных хозяйствах практически никогда не проводят.

Сегодня это заставляет нас не отвергать значимость ларвицидных средств, а пересмотреть выбор конкретных биологических агентов для совместного использования с биостимуляторами и индукторами иммунитета.

Можно выделить следующие направления: восстановление нарушенного метаболизма зараженных растений:

- использование элементов минерального питания растений, а также природных соединений с адаптогенными свойствами;

- применение элиситоров в качестве индукторов иммунитета;

- применение микроорганизмов-антагонистов нематод;

- создание устойчивых к галловым нематодам сортов растений;

- создание трансгенных форм растений с устойчивостью к нематоде.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ БИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД, КАК ИННОВАЦИОННЫЙ ПУТЬ БЕЗОПАСНОГО КОНТРОЛЯ ПОПУЛЯЦИЙ ГАЛЛОВЫХ НЕМАТОД.

Нам известна новая концепция создания «Баковых смесей» органических препаратов (биопестицидов) на основе экстрактов морских водорослей в сочетании с водорастворимыми хитозаноми и солью салициловой кислоты для применения в защите растений, заключающуюся в использовании этой композиции, как индуктора неспецифической устойчивости в сочетании с сигнальными молекулами болезнеустойчивости иного, чем хитозан в отдельности, механизма действия.

Повышение биологической эффективности препаратов достигается за счет включения в их состав хитозана с широким диапазоном молекулярных масс, при этом возможен подбор соотношения олигомеров и полимеров с низкой и высокой молекулярной массой, наиболее эффективных для каждой системы патоген-хозяин, подбора соответствующей органической физиологически активной кислоты (салициловой, кремниевой, арахидоновой, глутаминовой, янтарной), введения в состав биологически активных добавок, улучшения препаративных форм и совершенствования методов использования. Координированная индукция целого комплекса защитных реакций происходит при сочетании хитозана с биологически активными веществами, гормонами роста и микробиологическими препаратами.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОВЕРЕННЫХ «БАКОВЫХ СМЕСЕЙ»

Самое сложное в создании такого рода стабильных и многофункциональных композиции заключается в правильно, т.е. рационально подобранных пропорциях основных действующих веществ, без долговременного антагонизма, и именно с целью получений эффекта синергии.

ЧТО ТАКОЕ СИНЕРГИЯ?

Синергия - это когда суммарный эффект компонентов «баковой смеси» (рабочего раствора) превышает повышенную биологическую активность, проявленную каждым компонентом в отдельности.

Эта задача, непосредственно и согласовывается с нашей концепцией «БиоРациональные» средства защиты растений (СЗР).

МОРСКИЕ ВОДОРОСЛИ — строго не определённый, разговорный термин, охватывающий макроскопические, многоклеточные, донные морские водоросли. Этот термин включает некоторые члены красных , бурых и зелёных водорослей. Морские водоросли можно также классифицировать по применению (как продукты питания, медикаменты, удобрения, промышленное сырьё и т.д.).

Тогда откуда в них столько пользы?

Бурые водоросли на 75–90% состоят из воды. Оставшиеся 10–25% составляют неорганические и органические вещества, и их разнообразие просто поражает!

Более 70 химических элементов, растворённых в морской воде, в том числе йод и селен, витамины, омега-3, полисахариды и фитогормоны.

Водоросли чрезвычайно богаты калием, фосфором, азотом и содержат весь набор макро- и микроэлементов (Fe, Mg, Mn, Zn, Cu, Se) в виде органических соединений, которые легко усваиваются растениями.

Кроме этого водоросли богаты белками, которые содержат оригинальные аминокислоты (18) и гормональные комплексы: цитокинины, ауксин-подобные гиббереллины, бетаины, маннит, органические кислоты, полисахариды, которые являются очень полезными и широко используются в сельском хозяйстве.

Альгиновая кислота (лат. alga — морская трава) — основной структурный компонент клеточных стенок и межклеточного пространства водорослей. 40% от основной массы органических веществ в бурых водорослях — это альгинаты, растворимые и нерастворимые соли альгиновой кислоты.

Известно, что морские водоросли - это источник агара, каррагинана, каротинов, бром-содержащих ацетогенинов, алкалоидов и фенольных соединений.

Некоторые из этих компонентов оказывают пестицидное действие.

Исследование воздействия экстрактов 25 морских водорослей на нематоду Helicotylenchus indicus показало, что через 48 ч число активных нематод сократилось при обработке экстрактом из Centroceras clavulatum на 95%, Dictyota indica - на 90%, Cystoclonium purpureum - на 78%, Chaetomorpha antennina - на 75% и Scinaia fascicularis -на 44% (Naqvi et al., 1992).

Отмечен аналогичный подавляющий эффект водорослей по отношению к корневым патогенам томатов и подсолнечника за счет снижения грибковой корневой инфекции и числа галловых нематод на поверхности и внутри корней (Sultana et al., 2011).

Показано, что влияние экстракта из Ascophyllum nodosum (Phaeophyceae) на сокращение численности галловых нематод Meloidogyne incognita и M. javanica обусловлено действием бетаина 5-аминовалериановой кислоты, бетаина у-аминомасляной кислоты и глицинбе-таина (Wu et al., 1997; Jenkins et al., 1998).

БИОГЕННЫЕ ЭЛИСИТОРЫ

Современный уровень развития науки привел к появлению нового метода защиты растений, который основан на повышении их иммунного потенциала, а не на уничтожении патогенов, как это происходит в случае использования химических пестицидов.

Это направление стало приобретать, в последние годы, особо важное значение в технологиях выращивания стресса устойчивых сельскохозяйственных культур.

Прибавка урожая от использования биогенных элиситоров в качестве иммунизаторов составляет от 10 до 30 % в зависимости от условий года, сорта растений и особенно инфекционной нагрузки патогенов.

Препараты применяют для обработки почвы, замачивания семян и растений, опрыскивания растений в период вегетации.

Известно, что все растения обладают генами устойчивости и способны давать определенный ответ на инфицирование.

Необходимо найти такие вещества, которые будут являться стимуляторами иммунных реакций и на их основе создавать препараты, которые будут активировать эти реакции в растениях против возбудителей болезни и воздействия насекомых-вредителей.

ТАКИМ ОБРАЗОМ, ПРИНЦИПИАЛЬНО ВИДОИЗМЕНЯЕТСЯ СХЕМА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ.

ХИТИН, ХИТОЗАН и его производные способны образовывать прочные хелатные связи с металлами, селективно извлекать ионы ртути, кобальта, золота и других металлов из сточных вод и из морской воды.

Высокая радиационная устойчивость дает возможность концентрировать отходы ядерного топлива.

Использование хитозана в сельском хозяйстве, уже многие годы, представляет особый интерес.

Хитозан используется для гранулирования удобрений, как добавка к корму птиц и скота для увеличения их привеса.

Хитозан является модифицированной формой хитина – природного биополимера группы азотсодержащих полисахаридов, который по распространенности занимает второе место после целлюлозы. В качестве основного компонента хитин входит в экзоскелет членистоногих, беспозвоночных животных, клеточные стенки грибов, некоторых бактерий и сине-зеленых водорослей.

В растениях хитин не содержится, но этот биополимер и его производные влияют на различные физиологические процессы растений, включая реакции метаболизма и иммунитета.

Индукторы устойчивости не обладают прямым биоцидным действием и не убивают сам патоген.

Однако они позволяют растению полнее реализовать свой генетический потенциал устойчивости, в результате этого растение, вырабатывая метаболиты, само справляется с инфекцией.

Данный эффект позволяет индуцировать системную устойчивость растений на весь период вегетации, что невозможно при применении одних только фунгицидов и бактерицидов.

Доказано, что при обработке растений элиситорами в определенных концентрациях, а особенно элиситорами (хитозана или арахидоновой кислоты) в сочетании с сигнальными молекулами (салициловой или жасмоновой кислотами) наблюдали значительное снижение поражаемости растений нематодами (число галлов на корень) и морфо-физиологическое угнетение галловых нематод (снижение их размера и плодовитости)

Кроме того, уже неоднократно доказано, что хитозан обладает противогрибковой, антибактериальной, противовирусной и антиоксидантной активностью.

Хитиновые соединения играют заметную роль в жизни микроорганизмов, растений и животных. При этом нередко они не образуются внутри организма, но при контакте с ними могут быть индуцированы биохимические реакции, приводящие к усилению его защитной функции.

Уровень активности хитинолитических ферментов в результате контакта растения с хитиновыми продуктами может возрастать в сотни раз.

Индуцируется целый метаболический каскад с участием многих белков, в том числе литических ферментов (хитиназы, р-1,3-глюканазы и др.).

Все области применения препаратов основаны на уникальной биосовместимости этих полимеров с живыми клетками и их биологической активности, выраженных в способности индуцировать болезнеустойчивость живых растительных клеток за счет образования в них хитин-хитозанового барьера против хитинсодержащих патогенов, оказывать стимулирующее рост действие за счет усиления процессов лигнификации, повышать устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды по механизму, схожему с откликом клеток на действие патогена и т.д.

САЛИЦИЛОВАЯ КИСЛОТА в этой синергетической смеси, нами предложена в виде водорастворимого порошка (ВРП) натриевой соли салициловой кислоты (САЛИЦИЛАТ АММОНИЯ).

Салициловая кислота применяется как безопасное средство для профилактики болезней растений – стимуляции фитоиммунитета, усиления само-защитной реакции растений.

Это т.н. «БИОГЕННЫЙ ЭЛИСИТОР».

Салициловая кислота рассматривается как эндогенный регулятор роста, развития и гормон защиты растений от болезней и физиологических стрессов.

Обработка растений салициловой кислотой защищает многие виды однодольных и двудольных растений от вирусных, грибных и бактериальных болезней.

Не путать с ацетилсалициловой кислотой - аспирином!

Салицилат аммония действует на растения как мощный гормон, вызывающий ускоренный рост и развитие растений, формирование большого урожая. 

Обработка растений раствором салицилата аммония защитит культуры от мучнистой росы, фузариоза, вертициллеза, серой гнили, черной ножки и других грибных и бактериальных заболеваний.

Эффективно одновременно с опрыскиванием и фертигация, необходимо добавлять этот раствор в поливную воду и вносить в почву под растения.

Салицилат аммония оказывает разнообразное и пока не полностью изученное воздействие на растения, а степень и области такого воздействия привлекают пристальное внимание исследователей всего мира.

Естественно, что применение только описанного средства – это не панацея от всех болезней растений.

ПОСМОТРИТЕ, ЧТО У НАС ЕСТЬ:

- Биостимуляторы Водорастворимые экстракты морских водорослей̆ Элис&Тор 4.1 серия PRO;

- БиоЭлиситор Элис&Тор 4.4 серия PRO;

- БиоЭлиситор Элис&Тор 3.5 Хитозан ВРП для ЛПХ;

- Биогенный элиситор и гуминовый иммуномодулятор Элис&Тор 3.2

ИСТОЧНИКИ – доказательные исследования:

1. Семейство Нематоды галловые (галлообразующие) Meloidogynidae https://www.pesticidy.ru/family/meloidogynidae
2. Галловые нематоды — три четверти века беспрерывной «войны»  https://www.agroxxi.ru/zrast/200805th/200805th.pdf
3. Галловые нематоды – возрождение угрозы, о которой забыли https://glavagronom.ru/articles/gallovye-nematody-vozrozhdenie-ugrozy-o-kotoroy-zabyli
4. Экологические особенности галловых нематод и методы борьбы с ними в условиях защищенного грунта  https://cyberleninka.ru/article/n/ekologicheskie-osobennosti-gallovyh-nematod-i-metody-borby-s-nimi-v-usloviyah-zaschischennogo-grunta
5. Перспективные методы защиты растений от галловых нематод https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivnye-metody-zaschity-rasteniy-ot-gallovyh-nematod
6. Экстракты морских водорослей, это удобрение или биостимулятор? https://www.stophimiy.ru/articles/134091
7. Использование морских водорослей для биоконтроля галловых нематод корневой системы бананов https://naukarus.com/ispolzovanie-morskih-vodorosley-dlya-biokontrolya-gallovyh-nematod-kornevoy-sistemy-bananov
8. Нематоцидный потенциал некоторых экстрактов водорослей и их роль в усилении генов защиты томатов от корневых сучковых нематод. https://ejbpc.springeropen.com/articles/10.1186/s41938-019-0153-5#Tab1
9.  Оценка использования экстрактов морских водорослей против нематод https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8501307/
10. ХИТОЗАН: свойства и перспективы применения в защите растений https://scienceforum.ru/2013/article/2013007126
11. Применение препаратов на основании хитозана и его производных в овощеводстве https://panor.ru/articles/primenenie-preparatov-na-osnovanii-khitozana-i-ego-proizvodnykh-v-ovoshchevodstve/51464.html
12. Применение хитина и хитозана в борьбе с фитопаразитическими нематодами https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-hitina-i-hitozana-v-borbe-s-fitoparaziticheskimi-nematodami
13. Применение хитина и хитозана для защиты овощных культур от галловых нематод  https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-hitina-i-hitozana-dlya-zaschity-ovoschnyh-kultur-ot-gallovyh-nematod
14. Индуцирование устойчивости томатов к галловой нематоде Meloidogyne incognita хитозаном, модифицированным фрагментами салициловой кислоты. https://cyberleninka.ru/article/n/indutsirovanie-ustoychivosti-tomatov-k-gallovoy-nematode-meloidogyne-incognita-hitozanom-modifitsirovannym-fragmentami-salitsilovoy
15. Экологически безопасные индукторы устойчивости растений к болезням и физиологическим стрессам http://vizrspb.ru/assets/docs/vestnik/2015/1/vestnik_15-1_01_Tuterev.pdf
16.  Салицилат аммония – «усиленная» салициловая кислота https://www.stophimiy.ru/articles/131881
17. Многоцелевые действия и уникальность функциональных добавок в препаратах серии «Элис&Тор» https://www.stophimiy.ru/articles/131601