Οι νηματώδεις αποτελούν σοβαρό πρόβλημα στη δενδροκομία. Μειώνουν την ποσότητα και την ποιότητα της παραγωγής, ενώ προκαλούν σοβαρές απώλειες στο φυτικό κεφάλαιο.
Οι κυριότερες καλλιέργειες που επηρεάζονται είναι της ακτινιδιάς και της συκιάς, ωστόσο μπορούν να προκληθούν σοβαρές καταστροφές και στις λοιπές δενδροκομικές καλλιέργειες. Τα περισσότερα είδη φυτοπαρασιτικών νηματωδών ζουν στο έδαφος προσβάλλοντας το ριζικό σύστημα των φυτών.
1.1 Εισαγωγή
Οι φυτοπαρασιτικοί νηματώδεις προκαλούσαν και προκαλούν τεράστιες καταστροφές στην παγκόσμια γεωργία με κόστος που ξεπερνάει τα 80 δις δολαρίων (Kiontke and Fitch, 2013). Η συνεχής απομάκρυνση χημικών δραστικών ουσιών από την Ευρωπαική Ένωση προτάσσει όλο και περισσότερο την ανάγκη για εξεύρεση λύσεων βιολογικής αντιμετώπισης φιλικές προς το περιβάλλον και στον χρήστη. Εκατοντάδες έρευνες αναπτύσσουν συνεχώς νέες μεθόδους και προιόνταπου έχουν νηματωδοκτόνο ή προληπτική δράση. Όπως είναι φυσικό η χρήση υγιούς πολλαπλασιαστικού υλικού και ανθεκτικών υποκειμένων, όπου υπάρχουν, θεωρούνται οι σημαντικότερες ενέργειες πρόληψης. Σε αυτό το κείμενο αναλύονται και απλουστεύονται κάποιες από αυτές τις βιολογικές μεθόδους καταπολέμησης. Στην Ελλάδα κυκλοφορούν εδώ και χρόνια βιολογικά νηματωδοκτόνα με έγκριση από το Υπ.Α.Α.Τ. καθώς και λιπάσματα που περιέχουν ωφέλιμους μικροοργανισμούς ή ουσίες, ενάντια στα παράσιτα αυτά.
1.2. Οι Νηματώδεις
Πρόκειται για σκωληκόμορφους ζωικούς οργανισμούς με λεία επιφάνεια που μερικές φορές φέρει αισθητήρια όργανα. Το επιδερμάτιο που περικλείει το σώμα ανανεώνεται με μεγαλύτερο μέσω της έκδυσης. Η έκδυση λαμβάνει χώρα 4 φορές μέχρι την ενηλικίωση. Οι νηματώδεις αναπνέουν μέσω της ανταλλαγής αερίων στην επιδερμίδα τους ενώ απουσιάζει το κυκλοφορικό σύστημα (Nickle and Dekker, 1991).
Στο πρόσθιο μέρος διακρίνεται το στοματικό άνοιγμα το οποίο περικλείεται από αισθητήριες τρίχες. Δεν διακρίνεται κεφαλή. Εντός της κοιλότητας διακρίνεται το στιλέτο που χρησιμεύει στη διάτρηση των φυτικών ιστών (μόνο στους φυτοπαρασιτικούς). Το μέγεθος τους ποικίλει από 0,25mm έως 1mm. Παρομοίως διαφέρει και το σχήμα μεταξύ των ειδών. Μερικά θηλυκά ενώ είναι σκωληκόμορφα στην αρχή όσο ενηλικιώνονται μεταμορφώνονται σε λεμονοειδές ή αχλαδοειδές ή σφαιρικό σχήμα.
Οι νηματώδεις είναι είδη γονοχωριστικά, δηλαδή για την αναπαραγωγή απαιτείται σύζευξη αρσενικού με θηλυκού, σπάνια παρατηρείται και παρθενογενετική αναπαραγωγή (Maggenti A.R., 1981).
1.3 Ο βιολογικός κύκλος
Οι φυτοπαρασιτικοί νηματώδεις έχουν κύκλο που περιλαμβάνει το στάδιο του αυγού, τέσσερα προνυμφικά στάδια και το ενήλικο. Ως παράσιτα των φυτών τρέφονται κυρίως από τις ρίζες, ωστόσο μπορούν να προσβάλουν βλαστούς, φύλλα και καρπούς.
Η διάρκεια του βιολογικού κύκλου και ο αριθμός των γενεών διαφέρει ανάλογα το είδος και τις καιρικές συνθήκες. Όταν υπάρχουν επιθυμητές συνθήκες όπως στα τροπικά κλίματα, ο βιολογικός κύκλος μπορεί να είναι μικρός και οι γενιές ανά έτος πολλές. Έτσι, ακόμη και από ένα πολύ αρχικό αριθμό παρασίτων μπορεί να προκύψει τεράστιος αριθμός απογόνων πολύ γρήγορα (Coyne et al.,2014).
Οι νηματώδεις μπορούν να επιβιώσουν σε δύσκολες περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως ξηρασία ή ψύχος. Διαφορετικά είδη επιβιώνουν σε διαφορετικά στάδια. Για παράδειγμα, τα είδη του γένους Heterodera επιβιώνουν καλύτερα ως αυγά εντός κυστών, ενώ τα είδη του γένους Ditylenchus επιβιώνουν καλύτερα ως προνύμφες 4ου σταδίου (Manzoor et al., 2022).
1.4 Τύποι νηματώδων
Ο διαχωρισμός των νηματώδων γίνεται ανάλογα με τον τρόπο διατροφής τους. Ειδάλλως, μπορεί να γίνει με τη θέση του φυτού που προσβάλλουν, δηλαδή εναέρια παράσιτα, και υπόγεια παράσιτα ριζών και κονδύλων. Για λόγους συντομίας θα χωρίσουμε τους νηματώδεις στη δενδροκομία σε τρεις ομάδες.
1. Ενδοπαρασιτικοί νηματώδεις μετακινούμενοι
2. Ενδοπαρασιτικοί νημαντώδεις εγκατεστημένοι
3. Εκτοπαρασιτικοί νηματώδεις
Οι ενδοπαρασιτικοί μετακινούμενοι νηματώδεις περνούν το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους εντός των φυτικών ιστών. Με τα στιλέτα τους απομυζούν τους χυμούς των φυτών. Τα κύτταρα καταστρέφονται και δημιουργούνται νεκρωτικές κηλίδες. Οι νεαρές προνύμφες μετακινούνται διαμέσου του εδάφους παρουσία υγρασίας σε νέους ξενιστές (Nickle and Dekker, 1991). Παρόμοοια συμπεριφορά έχουν και οι ημι ενδοπαρασιτικοί νηματώδεις, οι οποίοι περνούν μόνο ένα μέρος της ζωής τους εντός του φυτού. Οι ενδοπαρασιτικοί εγκατεστημένοι νηματώδεις, όντας νεαρές προνύμφες, εισέρχονται στο φυτό και μετακινούνται στο εσωτερικό της ρίζας μέχρι της ηθμαγγειώδεις δεσμίδες. Μετά την εγκατάσταση τους προκαλείται ο σχηματισμός γιγαντιαίων τροφοκυττάρων. Εκεί ολοκληρώνουν την ενηλικίωση τους. Τα θηλυκά άτομα αργότερα, κατά την ωοτοκία, αλλάζουν το σχήμα τους όπως προαναφέραμε και εναποθέτουν τα αυγά σε κύστη στην επιφάνεια των ριζών (Perry and Moens, 2013).
Τέλος, οι εκτοπαρασιτικοί νηματώδεις τρέφονται με μεγάλα στιλέτα από την εξωτερική πλευρά των φυτών. Το πιο γνωστό γένος είναι οι Xiphinema.
2.1 Αντιμετώπιση νηματωδών
Η αντιμετώπιση των νηματωδών μπορεί να είναι προληπτική ή θεραπευτική. Η αγορά υγιούς πολλαπλασιαστικού υλικού, η εφαρμογή νηματωδοκτόνων κατά τη φύτευση και η εφαρμογή ωφέλιμων μικροβίων κατά τη φύτευση επίσης, είναι οι ενδεικνυόμενοι τρόποι πρόληψης στη δενδροκομία. Η εφαρμογή χημικών ή βιοδραστικών νηματωδοκτόνων ή συνδυασμός αυτών, είναι οι ενδεικνυόμενοι τρόποι καταπολέμησης. Πάντα όλα τα σκευάσματα πρέπει να έφαρμόζονται σύμφωνα με τις οδηγίες που αναγράφονται στην ετικέτα, ανάλογα τις εκάστοτε εγκρίσεις του Υπ. Α.Α.Τ.
Παρακάτω θα αναλυθούν οι τρόποι βιολογικής καταπολέμησης όπως ορίζει η επιστήμη και η σύγχρονη γεωργία.
2.2 Βιολογικά νηματωδοκτόνα
Η ανάγκη για την δημιουργία ασφαλέστερων, μη τοξικών σκευασμάτων οδήγησε την έρευνα για την ανάπτυξη νέων στρατηγικών στην αντιμετώπιση των φυτοπαρασιτικών νηματωδών. Μέχρι σήμερα δεκάδες προιόντα έχουν αναπτυχθεί τα κυριότερα είναι
1. Αρπακτικοί νηματώδεις
2. Παρασιτικοί μύκητες
3. Αρπακτικά πρωτόζωα
4. Βακτήρια και προιόντα βακτηρίων
5. Εκχυλίσματα φυτών
2.1.1 Αρπακτικοί νηματώδεις
Οι αρπακτικοί νηματώδεις ανήκουν σε πολλά γένη με κυριότερα τα Rhabitida, Aphlenchida, Diplogasterida, Dorylaimida, Mononchida. Τα είδη Mononchida mononchus, Mononchida antatonchus και άλλα του ίδιου γένους, έχουν την ικανότητα να καταπίνουν ολόκληρα τα θύματα τους ή να τα απομυζούν. Ωστόσο, δεν μπορούν να εντοπίζουν τα θηράματα τους και η αποτελεσματικότητα εξαρτάται από την συνύπαρξη στον ίδιο χώρο (Bilgrami et al., 1986, Jairajpuri and Bilgrami, 1990).
Τα γένη Aphlenchida και Dorylaimida τρέφονται από τους άλλους νηματώδεις μέσω του στιλέτου που έχουν-(Ferris, 1968, Wood, 1973). Υπάρχουν δεκάδες αν όχι εκατοντάδες είδη αρπακτικών νηματωδών, ωστόσο για λόγους συντομίας δεν θα αναφερθούν όλοι. Σύμφωνα με τους Bilgrami and Brey (2005), στο μέλλον θα είναι πρακτική και οικονομική η χρήση τους όπως ήδη χρησιμοποιούνται για την καταπολέμηση εντόμων.
2.1.2 Οι μύκητες στην καταπολέμηση των νηματωδών
Οι νηματωδοφάγοι μύκητες ταυτοποιήθηκαν για πρώτη φορά το 1888, ενώ μέχρι σήμερα έχουν βρεθεί πειρσσότερα από 650 είδη. Οι μύκητες αυτοί ελέγχουν τους φυτοπαρασιτικούς νηματώδεις αφού πρώτα τους εντοπίσουν από ειδικά χημικά σήματα που εκλύουν οι νηματώδεις (Mooosavi and Zare, 2011, Soares et al., 2018). Οι επιστήμονες έχουν διαχωρίσει αυτούς τους μύκητες σε τέσσερις κατηγορίες, ωστόσο κάποια είδη ανήκουν σε παραπάνω από μία κατηγορίες.
1. Μύκητες παραγωγοί τοξινών, 270 είδη
2. Ωοκτόνοι μύκητες (Pochonia sp.)
3. Ενδοπαρασιτικοί μύκητες, 120 είδη
4. Αρπακτικοί μύκητες, 380 είδη (Liu et al., 2009, Soares et al., 2018)
Από τις παραπάνω κατηγορίες οι ωοκτόνοι μύκητες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην διαχείριση των φυτοπαραγωγικών νηματωδών, καθώς έχουν την ικανότητα να παρέχουν πλήθος νηματωδοτοξικών ιδιοτήτων σε ένα μεγάλο εύρος νηματωδών (Kerry B., 2000, Lopey-Lorca et al., 2007). Οι μυκηλιακές κατασκευές εγκαθίστανται τάχιστα και οδηγούν στην θανάτωση των θηλυκών νηματωδών και αυγών, κυρίως στα γένη Meloidogyne, Globodera και Heterodera . Για παράδειγμα ο μύκητας Verticillium chlamydosporium παρασιτεί στους νηματώδεις Heterodela glycines και Meloidogyne arenaria (Gintis et al., 1983).
Εξαιρετική αποτελεσματικότητα έχουν και οι ενδοπαρασιτικοί μύκητες. Τα σημαντικότερα είδη είναι τα nemathophthora gynoophila, Arthrobotrys robustus, Aspergillus niger, Hirsutella sp., Acrostalagmus sp., κ.α. (Kerry B., 1982, Zuckerman et al., 1994). Τα είδη του γένους Arthrobotrys θεωρούνται και ενδοπαρασιτικά και αρπακτικά έχουν μελετηθεί διεξοδικά επάνω στην καταπολέμηση του Meloidogyne incognita εξαιτίας της αποτελεσματικότητας τους στην θεραπεία και όχι μόνο στην πρόληψη (Cafer et al., 2023). Οι αρπακτικοί νηματώδεις παγιδεύουν τα θύματα τους μέσω ειδικών μυκηλιακών κατασκευών που μοιάζουν με δίχτυα. Στην παρουσία νηματωδών οι υφές διογκώνονται και διαπερνούν την επιδερμίδα του νηματώδη έπειτα ξεκινάει η τροφική τους δραστηριότητα (Lamov et al., 2013). Η χρήση των ειδών του γένους Arthrobotrys έχει αποδειχθεί ότι είναι εξαιρετικά αποτελεσματική στην καταπολέμηση του νηματώδη M. Incognita (Cafer et al., 2023, Noweer and Al-Shalaby, 2014, Soleiman et al., 2021).
Σημαντικό ρόλο στον έλεγχο της αναπαραγωγής των φυτοπαρασιτικών νηματωδών παίζουν και οι ωοκτόνοι μύκητες. Ο σημαντικότερος φαίνεται πως είναι ο Pochonia chlamydosporia var. Chlamydosporia (Manyanilla-Lopey et al., 2013). Ο μύκητας μαζί με άλλους της ίδιας κατηγορίας έχει εξαιρετική δράση εναντίων νηματωδών Heterodera, Globodera, Meloidogyne, Nacobbus and Rotylenchulus sp. Έχουν την ικανότητα να αποικίζουν στη ριζόσφαιρα των φυτών, να παραμένουν σαπροφυτικοί για μεγάλο διάστημα στο έδαφος, απουσία νηματωδών και φυτών και να παρασιτούν τα αυγά των νηματωδών(Lopez-Lorca et al., 2002, Macia-Vicente et al., 2009).
Εξαιρετικά αποτελέσματα, πρόληψη και θεραπεία ενάντια στους φυτοπαθογόνους νηματώδεις έδωσε και το στέλεχος Paecilomyces lilacinus. Το είδος αυτό έχει την ικανότητα να προσβάλει αυγά και ενήλικα και να τα καταστρέφει. Ο εμβολιασμός του εδάφους κατά την εγκατάσταση της καλλιέργειας φαίνεται ότι επιφέρει ολοκληρωτικό έλεγχο μέσω της θεραπείας (Kiewnick and Sikora, 2004).
Σύμφωνα με τα παραπάνω οι νηματωδοφάφοι μύκητες ίσως είναι από τις πλέον ενδεικνυόμενες λύσεις στην πρόληψη αλλά και θεραπεία των νηματωδών στη δενδροκομία και λαχανοκομία. Συνδυασμός στελεχών μπορεί να αποφέρει έλεγχο και αυγών και ενηλίκων, ενώ μερικά είδη προκαλούν και ενεργοποίηση της επίκτητης άμυνας των φυτών ενάντια σε εχθρούς και παθογόνα.
2.1.3 Τα βακτήρια στην καταπολέμηση των νηματωδών
Τα βιολογικά νηματωδοκτόνα ΒΝ που προέρχονται από βακτήρια δρουν ενάντια στους νηματώδεις είτε απευθείας ως στελέχη, είτε ως προιόντα αυτών. Τα ΒΝ ταξινομούνται ως ριζοβακτήρια (Li et al., 2005), συμβιωτικά βακτήρια (Tien et al., 2007), ωοπαρασιτικά βακτήρια (Huang et al., 2005), βακτήρια παραγωγούς πρωτεινών (Meadows et al., 1989) και ενδοφυτικά βακτήρια (Surette et al., 2003).
Το πιο διάσημο βακτήριο που χρησιμοποιείται για την καταπολέμηση εντόμων είναι ο Βάκιλλος Θουριγγείας που συγκαταλέγεται στα βακτήρια παραγωγής CRY πρωτεινών (Scnepf et al., 2005, Wei et al., 2003) O Zuckerman και οι συνεργάτες, 1993, βρήκε πως μία συγκεκριμένη πρωτείνη έχει δράση εναντίων των νηματώδων Meloidogyne incognita, Pratylenchus penetrans and Rotylenchulus reniformis.
Στην Ελλάδα κυκλοφορούν εγκεκριμένα σκευάσματα Bacillus firmus τα οποία πετυχαίνουν μείωση του πληθυσμού. Αν και είναι ευρέως γνωστό ότι προσβάλει τα ωά των νηματωδών ωστόσο νεότερες έρευνες έδειξαν ότι δευτερογενείς μεταβολίτες των βακτηρίων αυτών έχουν τοξική επίδραση στις προνύμφες και στα ενήλικα άτομα (Valencia M., 2016).
Ακόμη, έχει αναφερθεί ότι νηματωδοφάγα βακτήρια βρίσκονται στο έδαφος καθώς έχουν απομονωθεί από ενήλικα και αυγά νηματωδών (Kerry B., 2000).
2.1.4 Φυτά και προιόντα φυτών
Υπάρχουν πολλά είδη φυτών τα οποία έχουν ανταγωνιστικές ιδιότητες εναντίον πολλών νηματωδών, ενώ εκχυλίσματα τους έχουν νηματωδοκτόνα χαρακτηριστικά. Η καλεντούλα Tagetes erecta, η μουστάρδα Sinapis sp., το Xanthium strumarium, το Datura stramonium, το Ricinus communis κ.α. έχουν βρεθεί ανταγωνιστικά ενάντια σε διάφορα είδη νηματωδών και είανι πιθανό να μπορούν να παρέχουν εκχυλίσματα που είναι εφαρμόσιμα στη γεωργία (Gommers FJ, 1973).
Άλλες έρευνες έχουν απομονώσει τις ενώσεις που υπάρχουν ή εκλύονται από τις ρίζες των ανταγωνιστικών προς τους νηματώδεις φυτών. Για παράδειγμα στα είδη Tagetes sp. βρέθηκαν οι ουσίες alpha-tarthenylee, thiophene and Bithenyle (Supratoyo M., 1993). Σε άλλα είδη βρέθηκε isothiocyanate (Goswami and Meshram, 1991).
Μεγάλη αποτελεσματικότητα στην καταπολέμηση των φυτοπαθογώνων νηματωδών έχει το εκχύλισμα από φυτά σκόρδου Alium sativum, και πιο συγκεκριμένα τα πολυσουλφίδια που περιέχονται σε αυτό. Η εφφαρμογή προστατεύει προλαμβάνοντας την προσβολή ενώ φαίνεται ότι μειώνει και την υπάρχουσα (Eder et al., 2021, D Addabbo et al.,2023). Στην Ελλάδα κυκλοφορούν προιόντα με εκχύλισμα σκόρδου με εξαιρετική δράση ενάντια στους νηματώδεις που απασχολούν την δενδροκομία. Εξίσου ικανοποιητική καταπολέμηση προσφέρουν και τα εκχυλίσματα αιθέριων ελαίων όπως η Θυμόλη και η Γερανιόλη, προιόντα που επίσης κυκλοφορούν στην ελληνική αγορά (Nasiou and Giannakou, 2023). Πάντα πρέπει να τηρούνται τα οριζόμενα από την ετικέτα των σκευασμάτων και τις εκάστοτε εγκρίσεις του Υπ. Α.Α.Τ.
3.1 Συμπεράσματα
Η επιστήμη παρέχει πλεόν λύσεις βιολογικής νηματωδοκτονίας εξίσου αποτελεσματικές όσο οι χημικές εφαρμογές. Η καταπολέμηση των βιολογικών νηματωδών είναι μία δυναμική κατάσταση και δεν περιορίζεται σε μία και μόνο εφαρμογή. Πρέπει να εφαρμόζονται συνδυαστικές μέθοδοι ή εφαρμογές, για μεγαλύτερης διάρκειας αποτελέσματα. Σε πολύ δύσκολες περιπτώσεις τα βιολογικά νηματωδοκτόνα μπορεί να εφαρμοσθούν μετά την χημική εφαρμογή, για μεγαλύτερη διάρκεια. Προφανώς και υπάρχουν και άλλες μέθοδοι και προιόντα βιολογικής νηματωδοκτονίας ωστόσο είναι αδύνατο να συγκεντρωθούν όλα σε ένα άρθρο.
Η σχετική βιβλιογραφία βρίσκεται στη διεύθυνση bibliography.agrotypos.gr, έτος 2024, τεύχος 3.
Αγρότυπος, 2024, τεύχος 3.