Изменението на климата може да увеличи икономическите щети, причинени от нематоди
Нематодите са интензивно движещи се, свободно живеещи или паразитни червеи и са една от най-големите групи скотски организми срещани през днешния ден на Земята. Повишените равнища на CO 2 и температурата, в резултат от климатичните промени, са основни фактори, които въздействат върху биологията на нематодите ускорявайки развиването на популацията. Все по-вероятно е, че развиването на нематодите може да се форсира при по-висока температура на почвата и от там да повлияе на взаимоотношенията растение – паразитен нематод. Освен това част от нематодите са способни да унищожат реколтата от основни за изхранването на човечеството селскостопански култури.
Ако сте гледали кино лентата “Апокалипто ” на Мел Гибсън, евентуално ще си спомните сцената, в която висшият сановник произнесе своите молебствия от върха на пирамидата до боговете. И сред тях беше и репликата за тоталната загуба на реколтата. Това е исторически факт. В този интервал от историята, в изискванията на примитивно земеделие, активността на паразитните нематоди носи големи вреди под формата на проваляне на реколтата и апетит. Това постоянно води до миграция на цели нации. Със сигурност се знае, че народът на маите през 7 век сл. Хр. изцяло се преселва от Гватемала на полуостров Юкатан заради систематичната загуба на реколтата, породена от нематоди.
Какво съставляват нематодите?
Нематодите са интензивно движещи се и свободно живеещи червеи или паразитни червеи. Първите живеят в сладки и солени води и почва. Последните паразитират върху разнообразни организми (от протозои до гръбначни, до растения, гъби). Броят на типовете нематоди е незнаен, като са разказани повече от 20 000 бр., само че в реалност те са доста повече (предполага се че са над 500 000). Появата на кръглите червеи, каквито са нематодите, може да се смята за една от огромните еволюционни стъпки, които са се случили на Земята след появяването на плоските червеи. По отношение на способността им да се приспособяват към изискванията на средата, те нямат равни в животинския свят – сравними са единствено с протозоите и бактериите. Тези белезникави червеи се хранят с гниещи скотски остатъци, разлагащи се и живи растителни тъкани, почвена микрофлора и водорасли. Всички представители на типа са лакомници, като са в положение да изядат храна, която е 10 пъти по-голяма от тежестта им като маса.
Каква е връзката сред климатичните промени и разпространяването на паразитните нематоди?
Промените в климата, повишението на междинната повърхностна температура на Земята, в допълнение към патогените и заболяванията, са разпознати като най-голямата опасност за световното здраве през ХХІ век. Резултатите от най-новите проучвания демонстрират, че процесът на стопляне стартира през 30-те години на ХІХ век. Тенденцията на стопляне през последните десетилетия способства за увеличение на заболеваемостта и смъртността в доста райони на света. Според Междуправителствения панел по изменение на климата (IPCC), прогнозите на климатичните модели демонстрират, че през този век световната междинна температура на земната повърхнина ще се увеличи с 1,1 – 6,4°C, до момента в който безвредното равнище на увеличение е 1,5 – 2°C.
Някои климатични модели, като например този на Европейска организация за околна среда предвиждат нараснали температури в Европа с 2,4 – 4 ºC и изменени модели на преваляванията, като лятото се планува да бъде по-сухо с 30%. Изменението на климата може да докара до увеличени стопански вреди, породени от нематоди, които към този момент са публикувани в континента, например Globodera pallida и Heterodera schachtii. Изменението на климата може също да накара типовете нематоди, които са преобладаващи, само че рядко увреждащи, да станат значими агрономически вредители , например типът H. avenae. Този тип нормално е под натурален надзор от гъбички, само че това угнетяване понижава през изсъхнало лято. Промените във преваляванията също ще повлияят на тези свободно живеещи нематоди, които нападат растенията, например триходориди и лонгидориди. Повишените температури могат също да доведат до по-голяма опасност от инвазивни типове нематоди, като типовете Meloidogyne.
Растителните екосистеми са директно повлияни от въздействието на световното стопляне върху околната среда. Растежът и развиването на растенията се дефинират от съществуването на хранителни субстанции като азот и калий, количеството слънчева светлина, температурата и преваляванията и те евентуално ще се трансформират в следствие от световното стопляне и климатичните промени. Високите равнища на атмосферен CO 2 влияят върху растежа на растенията заради нарасналата фотосинтеза с цената на понижено изпарение. Повишените равнища на CO 2 и температурата също са основни фактори, които въздействат върху биологията на нематодите. Все по-вероятно е развиването на нематодите да се форсира при по-висока температура на почвата и оттова това да повлияе на взаимоотношенията растение – паразитен нематод.
Какви са евентуалните вреди на някои типове нематоди върху растенията?
За страдание, не всички типове нематоди живеят безшумно и умерено в почвата, доста от тях вредят на растенията в градината.
Част от нездравословните типове са следните:
Кореновите нематоди паразитират върху корените на растенията. Те пробиват кореновата система и стартират да я изяждат. На това място се образуват израстъци, които от време на време се назовават гали. Кореновото хранене на растенията е нарушено, то изсъхва и бързо умира. Особено постоянно са наранени домати, патладжани, краставици в оранжериите, картофите и цвеклото страдат върху открити терени.
Фигура 1: Поражение от стъблени нематоди. Снимка: Jean Faucett / Shutterstock
Стъблените нематоди са изключително нездравословни за култури като лук, чесън, краставици, магданоз и домати. Нематодите проникват в стъблото и стартират да паразитират. В процеса на хранене те механично повреждат растенията, предизвикват задръстване на проводящите съдове. Стъблото се деформира, набъбва, гофрира, вследствие на това растението изостава в растежа и може да почине.
Листните нематоди засягат най-вече градинските ягоди. Листата трансформират цвета си от зелено до бледожълто, могат просто да потъмнеят и след това да изсъхнат. Понякога даже се стига до появяването на дупки по листата.
Ентомопатогенни нематоди – с изключение на вредители по селскостопанските растения, доста типове нематоди ни защищават от други вредители по тях. Сред тях се отличава групата на ентомопатогенните нематоди. В процеса на еволюцията те са развили симбиоза с бактерии, които от своя страна са способни да убиват инсекти. Ентомопатогенните нематоди са способни да заразят над 1000 типа вредители по селскостопански и декоративни култури от разнообразни фамилии, в това число карантинни типове, засягащи всички стадии на развиване, като се изключи яйцето.
Съответно, можем да заключим, че главните, директни отрицателни последици на нематодите върху главните селскостопански растенията са внезапно понижаване на добива от тях, като при някой по-примитивни човешки общества, те могат да доведат и до физическото им изгубване.
Паразитиращите върху растенията нематоди са значими, стопански, селскостопански вредители.
Практическото приложение в битката с вредителите е допустимо върху необятен набор от култури (плодови и ягодоплодни, грозде, цветни и декоративни, зеленчукови култури, гъби) както в условия на открит терен, по този начин и в оранжерийното произвеждане. Устойчивостта на доста модерни синтетични химикали и неналичието на патогенни резултати върху растенията, опрашителите (пчели, земни пчели), земни червеи, ентомофаги и акарофаги вършат допустимо потреблението на паразитни нематоди в стратегиите за ръководство на популацията на фитофаги.
Нематодите предизвикват увреждане на реколтата както непосредствено вследствие на тяхното хранене, по този начин и като вирусни преносители на заболявания като тези при картофи. нематоциди исторически са били употребявани за надзор на проблемите с нематодите , само че са имали наклонност да бъдат широкоспектърни и релативно устойчиви. Законодателни промени доведоха до евакуиране от пазара на два съществени нематоцида в отговор на опасенията за околната среда, които повдигна тяхната приложимост. Промените в съответните наставления на Европейски Съюз ще доведат до загуба от пазара на трите оставащи нематоцида с лимитирани вероятности за достъп до безвредни други възможности. Загубата на надзор върху нематоцидите и евентуалните промени в климата могат да доведат до ужасна обстановка за доста аграрни производители. Фермерите ще останат на практика без средство за отбрана от фитопатогенните нематоди, което като директно разследване ще докара до понижаване на добивите от главните селскостопански култури с всички съпътстващи последици от това. Например картофената цистообразуваща нематода (Globodera pallida) паразитираща по картофите и която е вселенски тип, е способна в години на всеобщото ѝ разпространяване да аргументи до 80% загуба на реколтата от картофи. Липсата на опция при нематоцидите евентуално може да докара до световни проблеми в питателните вериги.
Измененията на климата не престават и по тази причина е належащо събирането на биологична информация за моделиране и прогнозиране по какъв начин измененията в климата биха довели до нараснали опасности от нематодни вредители в селското стопанство на Европа. Необходимо е да се разработят и тестват симулационни модели на популации от нематоди на територията на Европейски Съюз, като се употребяват първоначални данни, свързани с температурата и влагата на почвата с развиването на нематодите, скоростта на размножаване и увреждането на реколтата. Получените данни да бъдат употребявани за създаване на тактики за ръководство на вредителите за намаляване на въздействието на измененията в положението на нематодните вредители. Това е належащо, защото химическият надзор на нематодите, които се използваха необятно в предишното, е малко евентуално да бъдат налични за производителите след измененията в законодателството на Европейски Съюз.
Автор: Роман Рачков / Климатека
Роман Рачков е част от авторския екип на Климатека, той е агроном, експерт по тропично и субтропично земеделие, дълготраен специалист по интегрирана и биологична растителна отбрана. Председател е на Българската асоциация по биологична растителна отбрана, има ползи в региона на инвазивните типове инсекти в Европа.
В обявата са употребявани материали от:
- Plant Nematodes of Agricultural Importance: A Colour Handbook, Bridge, John, CRC Press, 2007
- The impact of global climate change on the spread ofparasitic nematodes, Anna Okulewicz, Annals of Parasitology 2017, 63(1), 15– 20
- Plant – Nematode Interactions: Consequences of Climate Change, Nethi Somasekhar& Jonnalagadda Satyanarayana Prasad, Crop Stress and its Management: Perspectives and Strategies pp 547–564
- Plant parasitic nematodes in subtropical and tropical agriculture, Sikora, Richard A, CABI 2018
