dette dokument giver en oversigt over biologi og økologi af Nostoc-lignende cyanobakterier (blågrønne alger) i fugtige jordarter og diskuterer metoder til at styre dette ukrudt i BØRNEHAVEMILJØER. Her forenkler og grupperer vi alle makroskopiske, morfologisk Nostoc-lignende takser i Nostoc. Imidlertid omfatter det, vi kalder Nostoc i marken, faktisk mange forskellige slægter, såsom Aliinostoc, aulosira, Desmonostoc, Halotia, Isocystis, Mojavia, Nostoc og Trichormus. Meget generelle kommentarer til ledelsen er lavet, fordi stamme-specifikke egenskaber, såsom forskellige grader af mucilage og pigmentering, kan forårsage variation blandt hver takson modtagelighed for kontrolmetoder. Det er vigtigt at huske, at de jordbaserede alger i marken almindeligvis lever som et komplekst samfund af flere arter af cyanobakterier, chlorofytter og diatomer og lever i foreninger med svampe, der danner lav.

Description

Phylum: cyanobakterier

klasse: Cyanophyceae

underklasse: Nostocophycidae

Bestil: Nostocales

familie: Nostocaceae

type arter: Nostoc kommune Vaucher eks Bornet et Flahault (1888)

almindelige navne: alger, stjernejelly, jordboogere, dragesnot, hoppeæg

Nostoc-kolonier er sammensat af aggregerede og sammenfiltrede trichomer (kæder af celler), der kan vokse til makroskopiske måtter og gelatinøse kolonier, som kan være blågrøn, gulbrun eller mørkebrun i farve. Kolonier er normalt sfæriske i begyndelsen af det vegetative Stadium og er senere uregelmæssige, blad eller filiform. Trichomes er uniseriate, ugrenede, bøjelige eller buede og altid indsnævret ved tværvæggene. Vegetative celler er tøndeformede til cylindriske. Heterocytter (specialiserede n-fikseringsceller) er sfæriske til ovale i form og normalt ensomme. Akinetes (sovende, ikke-bevægelige, tykvæggede overlevelsesceller) er omtrent to gange størrelsen på den vegetative celle og kan findes i rækker, der normalt indeholder ovale eller ellipsoide celler, men er sjældent til stede. Reproduktion er normalt ved motile hormogonia (motile filamenter af celler dannet under aseksuel reproduktion) under kolonial opløsning og mindre hyppigt ved akinete spiring. I øjeblikket er der mere end 300 beskrevne arter i slægten Nostoc (kom Karrrek 2013).

Figur 1. Mikroskopbilleder af Nostoc, der indikerer a) kolonidannelse inden for mucilage, b–f) kolonier af forskellige morfologier og pigmentering og g) individuelle trichomer af celler med heterocytter (HT), vegetative celler (VG) og akinetes (AK). Vægtstænger repræsenterer a) 100 liter, b–f) 50 liter og g) 20 liter.
kredit:

David E. Berthold, UF/IFAS

Habitat og Distribution

Nostoc-lignende blågrønne alger er blandt de mest almindelige og udbredte cyanobakterier i fugtige substratmiljøer. Arter af denne gruppe er akvatiske, subaerofytiske, endobiotiske, symbiotiske og/eller terrestriske. De forekommer i tropiske, tempererede og polære miljøer og findes almindeligvis på grus, jordklude, gange og utallige andre produktionsområder i planteskoler og drivhuse.

Biologi

Nostoc-lignende cyanobakterier vokser på overfladen af jord, grus, cement og endda plastbeholdere, der producerer makroskopiske måtter.

figur 2.

billeder af Nostoc makroskopiske kolonier, der almindeligvis findes i marken på A) plastbeholdere, b) drivhus tarp og c) sand og kalksten jorden.

kredit:

David E. Berthold, UF/IFA ‘ er

disse måtter tørrer ud og bliver flassende i tørre perioder, men i nærværelse af vand eller fugt svulmer de til dannelse af tykke, mørkegrønne, gelatinøse masser, der helt kan dække containerproduktionsområder. Denne takson er grim, men endnu vigtigere er den ekstremt glat og våd. Dette udgør alvorlige sundhedsfarer for børnehavemedarbejdere. En anden bekymring er deres evne til at producere cyanotoksiner og allelopatiske forbindelser (Kleinteich et al. 2018), som kan påvirke plantevækst og fysiologi. Selvom cyanobakterielle måtter kan være en gener, er de en vigtig bestanddel af jord på grund af deres vandholdende kapacitet og evne til at fikse atmosfærisk nitrogen og sekvestrere kulstof i jord (Sangeetha et al. 2013; Singh et al. 2016). N. cycadeae A. M. Vandanabe et Kiyohara) eller svampe til dannelse af lav (f.eks. Desuden har arten N. ellipsosporum Rabenhorst fra Bornet et Flahault vist sig at producere et protein kaldet cyanovirin-N med antivirale aktiviteter mod HIV (human immunodeficiency virus), FIV (feline immunodeficiency virus) og herpes (Dey et al. 2000).

Ledelse

Nostoc-lignende cyanobakterier kan komme ind i planteskoler og drivhuse via fodtrafik, haveredskaber, lufttransport eller vandingssystemer, der bruger vand forurenet med alger. En gang i et drivhus kan de vokse hurtigt og producere stor biomasse på grund af næringsstoffer fra gødning og kunstvanding, lys, høj luftfugtighed og varme temperaturer (Latimer et al. 1996).

kulturel og fysisk kontrol

forøgelse af dræning og reduktion af overliggende kunstvanding kan mindske forekomsten af Nostoc-lignende cyanobakterier, men disse er muligvis ikke mulige i enhver situation. Nogle planteskoler har haft succes med fysisk at fjerne cyanobakterierne gennem rivning eller lade området tørre og bruge blæsere til at sprænge det ud af produktionsområder. Disse metoder giver kun kortvarig kontrol, fordi disse alger til sidst vil vende tilbage. I ikke-afgrødeområder, såsom gangbroer mellem containerpuder, har planteskoler rapporteret om en vellykket forvaltning efter plantning af bahiagrass (Paspalum notatum Fluegg liter) i områder, der tidligere var nøgne. Brug af bahiagrass eller andre grunddæksler kan sænke mængden af stående vand på jordoverfladen og reducere overflod af Nostoc ved konkurrence. Brug af solarisering eller flammeudlukkere har også været effektiv i nogle tilfælde (Parke og Stoven 2014).

kemisk kontrol

få rapporter om Nostoc-reaktion på kemiske kontrolstrategier er tilgængelige. Resultaterne varierer også fra undersøgelse til undersøgelse, hvor forfattere ofte rapporterer forskellige resultater for de samme behandlinger. Dette skyldes sandsynligvis variation blandt de Nostoc-lignende arter eller slægter evalueret i forskellige undersøgelser.

forskning udføres ved University of Florida Institute of Food and Agricultural Sciences (UF/IFA ‘ er) for at bestemme effektive Nostoc-styringsmetoder. Vores forskning på området og med Nostoc commune i laboratoriet viste, at kemisk effektivitet afhænger af kemikaliet og overfladen, hvorpå kemikaliet påføres. Effektive behandlinger på grusoverflader har inkluderet nul 2.0 (brintoverilte + peroksyeddikesyre), TerraCyte PRO (natriumcarbonatperoksyhydrat) og generisk bakteriedræbende blegemiddel. På plastik tarps har effektive behandlinger inkluderet TerraCyte PRO, bakteriedræbende blegemiddel og Scythe (pelargonsyre). Scythe er også blevet rapporteret at være effektiv i andre forsøg (Parke and Stoven 2014). Kobbersulfat, som er blevet foreslået som en mulig løsning, men ikke er blevet mærket til jordanvendelse, stimulerede faktisk vækst i forskningsforsøg.

når den blev anvendt til anbefalede høje etikethastigheder, var TerraCyte PRO Den mest effektive kemiske løsning til styring. Imidlertid var Nuserotol 2.0, bakteriedræbende blegemiddel og Scythe også effektive i nogle tilfælde. Afhængig af arten af Nostoc (eller andre morfologisk lignende slægter) kan andre muligheder også være effektive. I mange tilfælde vil opfølgningsapplikationer være nødvendige for fuldstændig kontrol. Alle disse produkter er mærket til brug i planteskole og drivhus produktionsområder.

Følg etiketinstruktionerne, når du bruger produkter. Sikkerhedsudstyr, der kræves på etiketten og i henhold til føderal eller statslig lovgivning, skal bruges. Pesticidregistreringer kan ændre sig, så det er brugerens ansvar at undersøge, om et pesticid er registreret af de relevante statslige og føderale agenturer til dets tilsigtede anvendelse.

Dey, B., D. L. Lerner, P. Lusso, M. R. Boyd, J. H. Elder og E. A. Berger. 2000. “Flere antivirale aktiviteter af cyanovirin-N: Blokering af humant immundefektvirus type 1 gp120 interaktion med CD4 og coreceptor og hæmning af forskellige indkapslede vira.”Tidsskrift for virologi 74 (10): 4562-4569. https://doi.org/10.1128/JVI.74.10.4562-4569.2000

Kleinteich, J., J. Puddick, S. A. træ, F. Hildebrand, H. D. Laughinghouse IV, D. A. Pearce, D. R. Dietrich og A. Vilmotte. 2018. “Giftige cyanobakterier på Svalbard: kemisk mangfoldighed af mikrocystiner detekteret ved hjælp af en væskekromatografi massespektrometri precursorion screeningsmetode.”Toksiner 10: e147. https://doi.org/10.3390/toxins10040147

kom Lartrek, J. 2013. “Cyanoprokaryota 3. Heterocytøse slægter.”I S Krishnerflora Von Mitteleuropa/Ferskvandsflora i Centraleuropa, redigeret af G. G. Kurrtner, L. Krienitsog M. Schagerl. 1130. Heidelberg: Springer.

Latimer, J. G., R. B. Beverly, C. D. Robacker, O. M. Lindstrom, R. D. Oetting, D. L. Olson, S. K. Braman, et al. 1996. “Reduktion af forureningspotentialet for pesticider og gødning i miljøhavebrugsindustrien: I. drivhus, børnehave og sodproduktion.”HortTechnology 6 (2): 115-124.

Parke, J., og H. Stoven 2014. “Forvaltning af cyanobacterium Nostoc i gartnerier.”Digger 58: 25-29. Sangeetha, B. M., S. Aarthi, R. Niranjana og R. V. Lakshmi. 2013. “Cyanobakteriernes rolle i uorganisk kulstofbinding og berigelse af næringsstoffer i jord.”International Journal of Engineering Research & teknologi 2 (6): 2130-2137.

Singh, J. S., A. Kumar, A. N. Rai og D. P. Singh. 2016. “Cyanobakterier: en dyrebar bioressource inden for landbrug, økosystem og miljømæssig bæredygtighed.”Grænser i mikrobiologi 7: 529. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00529