Παρασιτικοί νηματώδεις των φυτών και στρατηγικές διαχείρισης

Στον περίπλοκο κόσμο της γεωργίας, υπάρχει μια απειλή που συχνά περνά απαρατήρητη, αλλά ο αντίκτυπός της στην παγκόσμια παραγωγή είναι μεγάλος. Οι φυτοπαθογόνοι νηματώδεις, (μικροσκοπικά σκουλήκια στο έδαφος), έχουν αναδειχθεί σε σημαντικούς αντιπάλους των καλλιεργειών, προκαλώντας σημαντικές απώλειες στις αποδόσεις και οικονομικές επιβαρύνσεις για τους αγρότες παγκοσμίως. Αυτό το άρθρο θα εμβαθύνει στον κόσμο των φυτοπαθογόνων νηματωδών, διερευνώντας τη βιολογία τους, τις ζημιές που προκαλούν στις καλλιέργειες, τις μεθόδους αναγνώρισης και τις χημικές και μη στρατηγικές διαχείρισης.

Κατανόηση των φυτοπαθογόνων νηματωδών:

Οι φυτοπαθογόνοι νηματώδεις ανήκουν στο φύλο Nematoda και είναι μικροσκοπικά κυλινδρικά σκουλήκια που ζουν στο έδαφος. Ενώ τα περισσότερα είδη νηματωδών είναι αβλαβή, ορισμένα είναι παρασιτικά, και τρέφονται από τις ρίζες των φυτών προκαλώντας ασθένειες. Τα πιο γνωστά είδη είναι:

• Κομβονηματώδης (Meloidogyne spp.)
• Κυστονηματώδης–Κυστογόνοινηματώδης(Heterodera και Globodera spp.)
• Μεταναστευτικοί νηματώδεις των ριζών του γένους Pratylenchus 

Πώς οι νηματώδεις βλάπτουν τις καλλιέργειες:

Ο τρόπος δράσης των φυτοπαθογόνων νηματωδών ξεκινά με τη διείσδυση τους στις ρίζες των φυτών, από όπου αρχίζουν να τρέφονται. Οι μεταναστευτικοί νηματώδεις των ριζών προκαλούν το σχηματισμό χαρακτηριστικών  κόμβων στις ρίζες, παρεμποδίζοντας την πρόσληψη θρεπτικών συστατικών και τη μεταφορά νερού. Οι κυστογόνοι νηματώδεις προκαλούν την ανάπτυξη κύστεων στις ρίζες, επηρεάζοντας σοβαρά την ικανότητα του φυτού να απορροφά νερό και θρεπτικά συστατικά. Από την άλλη πλευρά, οι μεταναστευτικοί νηματώδεις ριζών του γένους Pratylenchus δημιουργούν αλλοιώσεις στην επιφάνεια της ρίζας, αφήνοντας τα φυτά ευάλωτα σε δευτερογενείς μολύνσεις.

Η ζημιά που προκαλούν αυτοί οι νηματώδεις υπερβαίνει την απλή φυσική βλάβη. Οι ασθένειες που προκαλούνται από νηματώδεις συχνά οδηγούν σε καχεκτική ανάπτυξη, μαρασμό και μείωση της συνολικής υγείας των φυτών, που τελικά οδηγεί σε μειωμένες αποδόσεις και υποβαθμισμένη ποιότητα της καλλιέργειας.

Μέθοδοι προσδιορισμού των φυτοπαθογόνων νηματωδών:

Η ανίχνευση της παρουσίας φυτοπαθογόνων νηματωδών είναι ένα κρίσιμο βήμα για τη διαχείριση των επιπτώσεών τους στις καλλιέργειες. Για τον εντοπισμό και την αναγνώρισή του μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι παρακάτω τρόποι:

1. Δειγματοληψία του εδάφους:  Η συλλογή δειγμάτων εδάφους από προσβεβλημένες περιοχές και η χρήση διαφόρων τεχνικών εκχύλισης, όπως χωνιά Baermann ή φυγοκεντρική επίπλευση, επιτρέπει στους ερευνητές και τους παραγωγούς να απομονώσουν τους νηματώδεις για περαιτέρω ανάλυση.
2. Μοριακές τεχνικές: Η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) και η ανάγνωση της αλληλουχίας DNA έχουν φέρει επανάσταση στην ταυτοποίηση των νηματωδών, επιτρέποντας την ακριβή ταυτοποίηση των ειδών με βάση γενετικούς δείκτες. Οι τεχνικές αυτές προσφέρουν γρήγορα και ακριβή αποτελέσματα, βοηθώντας να σχεδιαστούν στοχευμένες στρατηγικές διαχείρισης.
3. Συμπτωματολογία: Η παρατήρηση των υπέργειων συμπτωμάτων, όπως η καχεκτική ανάπτυξη, το κιτρίνισμα και η μάρανση, μπορεί να παρέχει πρώιμες ενδείξεις προσβολής από νηματώδεις. Ωστόσο, το να βασίζεται κανείς αποκλειστικά στα συμπτώματα αυτά μπορεί να μην τον βοηθήσει να εντοπίσει το συγκεκριμένο είδος νηματώδους που εμπλέκεται.

Μη χημικές στρατηγικές διαχείρισης των νηματωδών:

Η αντιμετώπιση των φυτοπαθογόνων νηματωδών με μη χημικά μέσα αποκτά όλο και μεγαλύτερη σημασία χάρη στη στροφή του αγροτικού κλάδου σε πιο βιώσιμες πρακτικές. Οι μέθοδοι αυτές επικεντρώνονται στην τόνωση της υγείας του εδάφους και στην προώθηση των φυσικών εχθρών των νηματωδών:

1. Αμειψισπορά/εναλλαγή καλλιεργειών: Η εναλλαγή καλλιεργειών με ποικιλίες ανθεκτικές στους νηματώδεις μπορεί να διαταράξει τον κύκλο ζωής των νηματωδών, μειώνοντας τον πληθυσμό τους στο έδαφος. Η πρακτική αυτή είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική κατά των νηματωδών του ριζικού κόμβου.
2. Καλλιέργειες κάλυψης: Η φύτευση καλλιεργειών κάλυψης με ουσίες που έχουν παρασιτοκτόνο δράση, όπως το σινάπι, συμβάλλει στην απελευθέρωση ενώσεων που καταστέλλουν τη δραστηριότητα των νηματωδών. Αυτή η φιλική προς το περιβάλλον προσέγγιση βοηθά στην βελτίωση της υγείας και της γονιμότητας του εδάφους.
3. Ηλιοαπολύμανση: Πρόκειται για μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνική που συμβάλλει στον έλεγχο των ζιζανίων και των παθογόνων που αναπαράγονται στο έδαφος. Οι αγρότες μπορούν να καλύψουν τα χωράφια τους με μια διαφανή (ή μη) μεμβράνη πολυαιθυλενίου για να βοηθήσουν στην αύξηση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια του. Η υψηλή θερμοκρασία θα οδηγήσει σε θάνατο τον νηματδών και μειώση του πληθυσμού τους. Ωστόσο, ορισμένα είδη (που δεν είναι υποχρεωτικά παράσιτα) μπορούν να μετακινηθούν σε μεγαλύτερα βάθη  για να ξεφύγουν τις υψηλές θερμοκρασίες.
4. Βιολογική καταπολέμηση: Η εισαγωγή ωφέλιμων οργανισμών, όπως οι νηματωφάγοι μύκητες μπορεί να συμβάλει στη έλεγχο των πληθυσμών. Αυτοί οι φυσικοί εχθροί τρέφονται με νηματώδεις, λειτουργώντας ως μέτρο βιολογικού ελέγχου.
5. Ανθεκτικές ποικιλίες: Η καλλιέργεια ποικιλιών με ανθεκτικότητα σε συγκεκριμένα είδη νηματωδών αποτελεί μια βιώσιμη προσέγγιση για τη μείωση των ζημιών από νηματώδεις. Η μέθοδος αυτή ελαχιστοποιεί την ανάγκη για χημικές επεμβάσεις, ενώ παράλληλα προωθεί την βιοποικιλότητα.

Στρατηγικές χημικής διαχείρισης για τους νηματώδεις:

Αν και οι χημικές παρεμβάσεις θεωρούνται συχνά η έσχατη λύση, είναι ζωτικής σημασίας για τη διαχείριση σοβαρών προσβολών από νηματώδεις. Ορισμένες κοινές μέθοδοι χημικής καταπολέμησης περιλαμβάνουν:

1. Νηματωδοκτόνα: Τα νηματωδοκτόνα είναι εξειδικευμένα φυτοφάρμακα που έχουν σχεδιαστεί για να στοχεύουν τους νηματώδεις. Μπορούν να εφαρμοστούν κατά τις κατεργασίες εδάφους ή να επενδυθούν ως καλύμματα σπόρων, παρέχοντας αποτελεσματικό έλεγχο κατά διαφόρων ειδών νηματωδών. Ωστόσο, η χρήση των νηματωδοκτόνων εγείρει ανησυχίες σχετικά με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις και την ανθρώπινη υγεία.
2. Υποκαπνισμός: Ο υποκαπνισμός του εδάφους περιλαμβάνει την εφαρμογή πτητικών χημικών ουσιών που σκοτώνουν τους νηματώδεις και άλλα εδαφογενή παθογόνα. Ωστόσο, η μέθοδος αυτή είναι αμφιλεγόμενη λόγω των πιθανών περιβαλλοντικών συνεπειών της, συμπεριλαμβανομένης της υποβάθμισης του εδάφους και της εξόντωσης των μη στοχευόμενων οργανισμών.

Συμπέρασμα:

Οι φυτοπαθογόνοι νηματώδεις αποτελούν μια πρόκληση για την γεωργία σε παγκόσμιο επίπεδο, που απαιτεί μια πολύπλευρη προσέγγιση για την αποτελεσματική διαχείριση. Η κατανόηση της βιολογίας αυτών των μικροσκοπικών παρασίτων, η χρήση προηγμένων τεχνικών ταυτοποίησης και η εφαρμογή ενός συνδυασμού μη χημικών και χημικών στρατηγικών αποτελούν τις βάσεις ενός ολοκληρωμένου σχεδίου διαχείρισης. Η αναζήτηση καινοτόμων λύσεων για τον μετριασμό των απωλειών που προκαλούνται από νηματώδεις συνεχίζεται, με κοινό στόχο τη διασφάλιση επάρκειας σε τρόφιμα για τις επόμενες γενιές.  

Πηγές:

• https://extension.okstate.edu/fact-sheets/soil-solarization-for-control-of-soilborne-diseases.html
• Walia, R. K., & Bajaj, H. K. (2014). Textbook on Introductory Plant Nematology
• Little, E. L. (n.d.). Chemical nematicides for control of Plant-Parasitic nematodes in Georgia vegetable crops. UGA Cooperative Extension. https://extension.uga.edu/publications/detail.html?number=B1502&title=chemical-nematicides-for-control-of-plant-parasitic-nematodes-in-georgia-vegetable-crops
• ENY-058/NG047: Nematode Management in Organic Agriculture. (n.d.). Ask IFAS – Powered by EDIS. https://edis.ifas.ufl.edu/publication/NG047
• Nematodes: Alternative controls. (n.d.). https://attra.ncat.org/publication/nematodes-alternative-controls/
• Abd-Elgawad, M. M. M. (2021). Optimizing safe approaches to manage Plant-Parasitic nematodes. Plants, 10(9), 1911. https://doi.org/10.3390/plants10091911