Χρήση βιοπροστατευτικών φυτών κατά των νηματωδών
Βιολογική αντιμετώπιση των νηματωδών (Meloidogyne spp.)
Τα βιοπροστατευτικα φυτά (ή βιοφουμιστικά φυτά απο την αγγλική ορολογία biofumigation) είναι κυρίως καλλιέργειες της οικογένειας Brassicaceae (σινάπι, ραπάνι, ελαιοκράμβη, ρόκα κ.ά.) που σπέρνονται ως χλωρή λίπανση και στη συνέχεια ψιλοτεμαχίζονται και ενσωματώνονται φρέσκα στο έδαφος, με στόχο τη μερική «απολύμανση» του εδάφους από εδαφογενείς παθογόνους μύκητες, νηματώδεις και σε κάποιο βαθμό ζιζάνια.[1][2][3]
 |  |
Άλλο ένα φυτο που εχει βιοπροστατευτικη δράση κατά του νηματώδη ειναι το Σκόρδο. Το σκόρδο δεν θεωρείται κλασικό «βιοπροστατευτικό φυτό» όπως τα φυτα τις οικογένιας Brassica, αλλά έχει τεκμηριωμένη νιματοκτόνο και αποτρεπτική δράση μέσω ουσιών που περιέχει και μέσω εκχυλισμάτων του.
Υπάρχουν αναφορές ότι τα υπολείμματα σκόρδου στο έδαφος (ξηρά μέρη, φύλλα κ.λπ.) μπορούν να μειώσουν πληθυσμούς Meloidogyne σε αγγούρι/ντομάτα, αλλά τα περισσότερα πειράματα είναι με εκχυλίσματα ή έλαια, όχι με υπολήματα σκόρδου όπως γίνεται με τα φυτα τις οικογένιας Brassica, όπος τα ραπάνια.
Πού χρησιμοποιούνται τα παραπάνω φυτά της οικογένιας brassica:
Ως χλωρή λίπανση σε αμειψισπορά, ανάμεσα σε καλλιέργειες, με στόχο τη μείωση εδαφογενών προβλημάτων πριν τη φύτευση ευαίσθητης καλλιέργειας (π.χ. λαχανικά, πατάτα, κηπευτικά υπό κάλυψη)
Πολλά φυτα τις οικογένιας brassica έχουν δείξει κατασταλτική δράσηκατά των νηματωδών (Meloidogyne spp.) και σε άλλους φυτοπαθογόνους νηματώδεις, γι’ αυτό προτείνονται ως μέρος ολοκληρωμένης στρατηγικής (όχι ως «μαγική λύση», αλλά σε συνδυασμό με αμειψισπορά, οργανική ουσία και άλλα μέτρα).
Τα φυτά αυτά είναι πλούσια σε γλυκοσινολάτες, όταν οι ιστοί τους συνθλίβονται και ενσωματώνονται σε υγρό έδαφος, οι γλυκοσινολάτες υδρολύονται από το ένζυμο μυροσινάση και παράγονται ισοθειοκυανικά (ITCs) και άλλα βιοδραστικά προϊόντα, χημικά συγγενικά με ορισμένα συνθετικά εδαφοφουμισαντα.[1][4][5] Τα ITCs μπορούν να μειώσουν πληθυσμούς φυτοπαθογόνων νηματωδών, όπως τα είδη Meloidogyne, όταν η διαδικασία εφαρμοστεί σωστά.[2][3][5]
Βασικά βήματα εφαρμογής σε Καλλιέργειες:
- Επιλογή είδους/ποικιλίας: Επιλογή κατάλληλων Brassica με υψηλή περιεκτικότητα σε γλυκοσινολάτες και ικανότητα παραγωγής μεγάλης βιομάζας (π.χ. σινάπι, μουστάρδα, ειδικές ποικιλίες ραπανιού).[2][4]
- Σπορά και ανάπτυξη: Σπορά με επαρκή πυκνότητα ώστε να σχηματιστεί πυκνή φυτομάζα· στόχος είναι να επιτευχθεί μέγιστη βιομάζα στο στάδιο λίγο πριν την ανθοφορία.[2][4]
- Ψιλοτεμαχισμός: Όταν η καλλιέργεια βρίσκεται στο κατάλληλο στάδιο, κόβεται και ψιλοτεμαχίζεται (με καταστροφέα/φρέζα) ώστε να αυξηθεί η επιφάνεια επαφής των ιστών με το έδαφος.[2][3]
- Άμεση ενσωμάτωση: Η ψιλοκομμένη βιομάζα ενσωματώνεται αμέσως (μέσα σε λίγα λεπτά–ώρα) στα πρώτα εκατοστά του εδάφους, για να περιοριστεί η απώλεια πτητικών ITCs στην ατμόσφαιρα.[2][4][6]
- Υγρασία και «σφράγιση» εδάφους: Το έδαφος πρέπει να έχει καλή υγρασία και, όπου είναι δυνατόν, να «σφραγίζεται» ελαφρά (κύλινδρος, ελαφριά άρδευση), ώστε να παραμείνουν τα πτητικά προϊόντα στην ριζόσφαιρα για 1–3 ημέρες.[2][3][6]
- Διάστημα πριν τη φύτευση: Συνήθως απαιτείται χρονικό διάστημα λίγων εβδομάδων μέχρι τη φύτευση της κύριας καλλιέργειας, ώστε να διασπαστούν τα δραστικά προϊόντα και να μειωθεί ο κίνδυνος φυτοτοξικότητας.[2][6]
Πώς μπορεί να γίνει πρακτικά
Πρώτος τρόπος:- Σπορά κατάλληλου φυτού για τη βιολογική αντιμετώπιση των νηματωδών, στην πράξη τα ραπάνια έχουν δείξει πολύ καλά αποτελέσματα.
- Όταν αναπτυχθεί ικανοποιητικά ο ριζοκόνδυλος του ραπανιού (όχι πλήρης ανάπτυξη, γιατί αυτό σημαίνει ότι θα μεσολαβήσει μεγάλο χρονικό διάστημα ανεκμετάλλευτο από την κύρια καλλιέργεια), ακολουθεί σπάσιμο των φυτών (τεμαχισμός/καταστροφή) με κατάλληλο μηχάνημα (π.χ. τρακτέρ, φρεζα, καταστροφέα) και ενσωμάτωση στο έδαφος,
- και στη συνέχεια η φύτευση των κηπευτικών που μας ενδιαφέρουν.
- Με αυτη την μέθοδο δεν ειναι κατάλιλη η χρηση σκόρδου, γιατι το σκόρδο ειναι πολυετές/ετήσιο βολβώδες, μεγαλύτερο κύκλο, υψηλότερο κόστος, σε σχέση με ένα γρήγορο, φθηνό ραπάνι που κάνει μεγάλη βιομάζα και ενσωματώνεις.
- Φύτευση φυτών βιοπροστατευτικών φυτών στις ενδιάμεσες θέσεις της καλλιέργειας, π.χ. ανά ορισμένες θέσεις να φυτεύονται ραπάνια ή σκόρδα για μείωση της προσβολής από τον νηματώδη.
- Η αμειψισπορά με φυτά της οικογένειας Brassicaceae (σινάπι, ραπάνι κ.ά.) ή/και με Alliaceae (σκόρδο, κρεμμύδι) μπορεί να συμβάλει στη μείωση των πληθυσμών νηματωδών (Meloidogyne spp.) στο έδαφος. Τα είδη Brassica, όταν καλλιεργηθούν ως καλύπτουσες καλλιέργειες και ενσωματωθούν φρέσκα στο έδαφος, δρουν ως φυτά βιοφουμίγασης, απελευθερώνοντας γλυκοσινολάτες και τα προϊόντα διάσπασής τους, τα οποία είναι τοξικά για τους νηματώδεις και άλλα εδαφογενή παθογόνα.
- Η εναλλαγή με τέτοιες καλλιέργειες, σε συνδυασμό με μη ξενιστές ή ανεκτικές ποικιλίες, μειώνει σταδιακά την πυκνότητα των Meloidogyne στο έδαφος και περιορίζει τις ζημιές στις κύριες καλλιέργειες.
- Τα σκόρδα και τα κρεμμύδια δεν λειτουργούν ως κλασικά βιοφουμιστικά, αλλά τα εκχυλίσματά τους έχουν αποδειχθεί νιματοκτόνα, ενώ ως καλλιέργειες σε αμειψισπορά μπορούν να βοηθήσουν στη διακοπή του κύκλου ζωής ορισμένων πληθυσμών νηματωδών και να μειώσουν έμμεσα την πίεση προσβολής.
H Επίδραση των φυτών της οικογένιας Brasicae σε νηματώδεις (Meloidogyne spp.)
Πειραματικά και πρακτικά δεδομένα δείχνουν ότι κατάλληλα σχεδιασμένα προγράμματα βιοφουμιστικών καλλιεργειών μπορούν να μειώσουν σημαντικά τους πληθυσμούς (Meloidogyne spp.) και να περιορίσουν τη σοβαρότητα των συμπτωμάτων σε ευαίσθητες καλλιέργειες.[2][3][5][7] Η δράση τους είναι εντονότερη στο ανώτερο στρώμα του εδάφους, όπου ενσωματώνεται η βιομάζα και αναπτύσσεται το μεγαλύτερο μέρος της ριζόσφαιρας των νεαρών φυτών.[2][3]
Σε ορισμένα συστήματα έχει φανεί ότι η χρήση φυτων της οικογένιας Brassica σε αμειψισπορά, σε συνδυασμό με οργανική ουσία και άλλα μέτρα διαχείρισης εδάφους, συμβάλλει σε σταδιακή μείωση της πυκνότητας νηματωδών και σε βελτίωση της συνολικής υγείας του εδάφους (δομή, βιοποικιλότητα, δραστηριότητα ωφέλιμων μικροοργανισμών).[2][3][5][7]
H Επίδραση του σκώρδου σε νηματώδεις (Meloidogyne spp.)
Έρευνες έχουν δείξει ότι:
Εκχυλίσματα/έλαια σκόρδου (ή σκευάσματα με πολυσουλφίδια) μειώνουν σημαντικά πληθυσμούς Meloidogyne incognita σε τομάτα, αγγούρι κ.ά., μειώνοντας αριθμό κηκίδων, ωών και προνυμφών στο έδαφος.
Υδατικά ή οργανικά εκχυλίσματα σκόρδου παρουσιάζουν υψηλά ποσοστά θνησιμότητας in vitro και in vivo
Ορισμένα προϊόντα με εκχύλισμα σκόρδου ως κοκκώδη ή υγρά σκευάσματα έχουν δοκιμαστεί ως «βιο-νηματοκτόνα» στο έδαφος
Οι μηχανισμοί περιλαμβάνουν:
- άμεση τοξική δράση των θειούχων ενώσεων σε προνύμφες/ωά,
- διαταραχή κινητικότητας και αναπαραγωγής των νηματωδών,
- πιθανή έμμεση ενίσχυση της άμυνας του φυτού (σε κάποιες περιπτώσεις).adsabs.harvard+2
Περιορισμοί και πιθανοί κίνδυνοι απο την χρήση φυτων της οικογένιας Brassicaceae
- Απαιτητική τεχνική και μεταβλητά αποτελέσματα: Η αποτελεσματικότητα εξαρτάται από το είδος/ποικιλία, την ποσότητα βιομάζας, τον βαθμό ψιλοτεμαχισμού, την υγρασία, τη θερμοκρασία και τον χρόνο ενσωμάτωσης. Λανθασμένη εφαρμογή μπορεί να έχει ελάχιστο ή μη μετρήσιμο αποτέλεσμα.[2][3][4][6]
- Επίδραση σε ωφέλιμη μικροβιακή χλωρίδα: Οι ισοθειοκυανικές χημικές ενώσεις και τα άλλα βιοδραστικά προϊόντα, χημικά που παράγουν τα φύτα, δεν είναι απολύτως επιλεκτικά ώς προς τους νηματώδης, και μπορεί βραχυπρόθεσμα να επηρεάσουν και ωφέλιμους μικροοργανισμούς του εδάφους, άρα η πρακτική πρέπει να εντάσσεται σε γενικό σχέδιο «υγείας εδάφους» και όχι να εφαρμόζεται υπερβολικά/συνεχώς.[1][5][6]
- Κίνδυνος φυτοτοξικότητας: Αν η κύρια καλλιέργεια εγκατασταθεί πολύ σύντομα μετά την ενσωμάτωση της βιομάζας, τα υπολειμματικά προϊόντα διάσπασης μπορεί να παρεμποδίσουν τη βλάστηση ή να προκαλέσουν ζημιές στις ρίζες των φυτών.[2][6]
- Επιλογή ξενιστή - φυτού: Εσφαλμένη επιλογή είδους βιοπροστατευτικών φυτών (που μπορεί να είναι ξενιστής κάποιων παθογόνων ή νηματωδών) ή κακή αμειψισπορά μπορεί να οδηγήσει σε διατήρηση ή και αύξηση συγκεκριμένων προβλημάτων αντί για μείωση.[3][8]
- Κόστος και εργασιακές απαιτήσεις: Η καλλιέργεια βιοπροστατευτικών φυτών προσθέτει ένα επιπλέον στάδιο (σπορά, ανάπτυξη και τέλος ενσωμάτωση) χωρίς άμεσο εμπορεύσιμο προϊόν και απαιτεί καλλιεργητικές εργασίες, σπόρο και καύσιμα. Η οικονομική βιωσιμότητα εξαρτάται από την ένταση των εδαφογενών προβλημάτων και τον σχεδιασμό του συστήματος παραγωγής.[2][3][4]
Συνολικά, τα παραπάνω φυτά μπορούν να αποτελέσουν χρήσιμο εργαλείο για τη μείωση πληθυσμών νηματωδών (Meloidogyne spp.) στο πλαίσιο ολοκληρωμένης διαχείρισης εδάφους, αλλά δεν αποτελούν «αυτόνομη λύση». Η χρήση τους πρέπει να συνδυάζεται με αμειψισπορά, οργανική βελτίωση εδάφους, επιλογή κατάλληλων ποικιλιών και, όπου χρειάζεται, συμπληρωματικές χημικές ή βιολογικές παρεμβάσεις.
Πηγές και βιβλιογραφία:
[1] Biofumigation – Wikipedia - https://en.wikipedia[.]org/wiki/Biofumigation.
[2] OSU Extension – Biofumigation cover crops: Enhancing soil health and combating pests - https://extension.oregonstate[.]edu/catalog/em-9530-biofumigation-cover-crops-enhancing-soil-health-combating-pests
[3] QLD Dept. of Agriculture – Guide to biofumigation / Brassica biofumigants - https://www.publications.qld.gov.au/ckan-publications-attachments-prod/resources/a3694e67-0b1c-4972-a290-b8606a7c7360/guide-to-brassica-biofumigant-cover-crops.pdf?ETag=ffdbfa3f219d346851857a7b5ae9c6ed
[4] Cornell Univ. – Demystifying biofumigation with Brassica cover crops.
[5] Brassicaceae isothiocyanate-mediated alleviation of soil-borne stresses.
[6] Best4Soil – Biofumigation: practical information, advantages and limitations - https://www.best4soil.eu/assets/factsheets/11.pdf
[7] Evaluation of potential biofumigant brassicaceous plants for soilborne pest suppression.
[8] Technical notes on biofumigation and crop rotation, National advice hubs & practice guides.
[9] Περιγράφει σκεύασμα εκχυλίσματος σκόρδου και τη δράση του σε Meloidogyne - https://pmc.ncbi[.]nlm.nih.gov/articles/PMC9966491/
[10] Μελέτη για αιθέριο έλαιο σκόρδου και μείωση πληθυσμών M. incognita σε τομάτα. - https://www.academia[.]edu/81111675/Garlic_essential_oil_reduces_the_population_of_Meloidogyne_incognita_in_tomato_plants
[11] Συγκρίση υδατικων εκχυλίσματων σκόρδου και κρεμμυδιού έναντι M. incognita σε τομάτα - https://pdfs.semanticscholar[.]org/992d/ccb34c9dfdf4b197d6dfa6603596d1b7125e.pdf
[12] Δοκιμές εκχυλίσματος σκόρδου σε Globodera (πατάτα). - https://www.academia[.]edu/80451674/In_vitro_nematicidal_activity_of_a_garlic_extract_and_salicylaldehyde_on_the_potato_cyst_nematode
