Ez a dokumentum áttekintést nyújt a nostoc-szerű cianobaktériumok (kék-zöld) biológiájáról és ökológiájáról algák) nedves talajban, és megvitatja a gyomnövény kezelésének módszereit az óvodai környezetben. Itt egyszerűsítjük és csoportosítjuk az összes makroszkopikus, morfológiailag Nostoc-szerű taxont Nostoc-ba. Amit azonban ezen a területen Nostoc-nak nevezünk, valójában sok különböző nemzetséget tartalmaz, mint például Aliinostoc, Aulosira, Desmonostoc, Halotia, Isocystis, Mojavia, Nostoc és Trichormus. Nagyon általános megjegyzéseket tesznek a kezelésről, mivel a törzsspecifikus tulajdonságok, mint például a nyálkahártya és a pigmentáció különböző fokai, eltéréseket okozhatnak az egyes taxonok kontrollmódszerekre való hajlamában. Fontos megjegyezni, hogy a szántóföldön a szárazföldi algák általában a cianobaktériumok, a klorofiták és a kovamoszatok több fajának összetett közösségeként élnek, és gombákkal társulva élnek, zuzmókat képezve.

leírás

törzs: cianobaktériumok

osztály: Cyanophyceae

alosztály: Nostocophycidae

rend: Nostocales

család: Nostocaceae

típusfaj: Nostoc commune Vaucher ex Bornet et Flahault (1888)

köznevek: algák, csillag zselé, földi boogers, sárkány takony, kanca tojás

a Nostoc kolóniák aggregált és összefonódott trichomákból (sejtláncokból) állnak, amelyek makroszkopikus szőnyegekké és zselatinos kolóniákká nőhetnek, amelyek lehetnek kék-zöld, sárga-barna vagy sötétbarna színűek. A telepek általában gömb alakúak a vegetatív szakasz elején, később szabálytalanok, lombosak vagy filiformok. A trichomák egyenesek, elágazatlanok, hajlékonyak vagy íveltek, és a keresztfalakon mindig összehúzódnak. A vegetatív sejtek hordó alakúak vagy hengeresek. A heterociták (speciális N-rögzítő sejtek) gömb alakúak vagy oválisak, általában magányosak. Az akineták (nyugvó, nem mozgékony, vastag falú túlélési sejtek) nagyjából kétszer akkorák, mint a vegetatív sejtek, és sorokban találhatók, általában ovális vagy ellipszoid sejteket tartalmaznak, de ritkán vannak jelen. A szaporodás általában motilis hormogonia (az ivartalan szaporodás során képződött sejtek mozgékony szálai) a gyarmati szétesés során, ritkábban pedig akinete csírázás útján történik. Jelenleg több mint 300 leírt faj van a nostoc nemzetségben (Kom Enterprek 2013).

1.ábra.

Mikroszkóp képek Nostoc jelezve a) kolóniaképződés belül nyálka, b-f) kolóniák különböző morfológiájú és pigmentáció, és g) egyedi trichomes sejtek heterocyták (HT), vegetatív sejtek (VG), és akinetes (AK). A skálaoszlopok a) 100, b–f) 50, g) 20, m-t jelentenek.

hitel:

David E. Berthold, UF/IFAS

élőhely és Eloszlás

a Nostoc-szerű kék-zöld algák a leggyakoribb és legelterjedtebb cianobaktériumok közé tartoznak nedves szubsztrát környezetben. E csoport fajai vízi, szubaerofitikus, endobiotikus, szimbiotikus és/vagy szárazföldi fajok. Trópusi, mérsékelt és sarki környezetben fordulnak elő, és általában kavicsos, földi ruhákon, folyosókon és számtalan más faiskolai és üvegházi termelési területen találhatók.

Biológia

Nostoc-szerű cianobaktériumok nőnek a felszínen a talaj, kavics, cement, sőt műanyag tartályok, termelő makroszkopikus szőnyeg.

2.ábra.

Nostoc makroszkopikus kolóniák képei, amelyek általában a mezőn találhatók a) műanyag tartályokon, b) üvegházi ponyván és C) homokos és mészkő talajon.

hitel:

David E. Berthold, UF/IFAS

ezek a szőnyegek száraz időszakokban kiszáradnak és pelyhesekké válnak, de víz vagy bármilyen nedvesség jelenlétében vastag, sötétzöld, kocsonyás masszák alakulnak ki, amelyek teljesen lefedhetik a konténer termelési területeit. Ez a taxon csúnya, de ami még fontosabb, rendkívül csúszós és nedves. Ez komoly egészségügyi veszélyeket jelent az óvodai alkalmazottak számára. További aggodalomra ad okot, hogy képesek cianotoxinok és allelopátiás vegyületek előállítására (Kleinteich et al. 2018), amely befolyásolhatja a növény növekedését és fiziológiáját. Bár a cianobaktériumos szőnyegek kellemetlenek lehetnek, fontos alkotóelemei a talajnak, mivel víztartó képességük és a légköri nitrogén megkötésére és a szén talajokba történő megkötésére képesek (Sangeetha et al. 2013; Singh et al. 2016). Emellett bizonyos Nostoc Fajok szimbiotikus kapcsolatokat alakíthatnak ki növényekkel (pl. N. cycadeae A. M. Watanabe et Kiyohara) vagy gombákkal zuzmók kialakításához (pl. N. lichenoides Vaucher ex Kb. Továbbá, a faj N. ellipsosporum Rabenhorst ex Bornet et Flahault kimutatták, hogy készítsen egy fehérje úgynevezett cianovirin-N, antivirális aktivitást a HIV (humán immundeficiencia vírus), FIV (macska immundeficiencia vírus), és a herpesz (Dey et al. 2000).

menedzsment

a Nostoc-szerű cianobaktériumok gyalogosforgalom, kertészeti eszközök, légi közlekedés vagy öntözőrendszerek segítségével léphetnek be az óvodákba és az üvegházakba, amelyek algákkal szennyezett vizet használnak. Egyszer egy üvegházban gyorsan növekedhetnek, és nagy biomasszát termelhetnek a műtrágyák és az öntözés, a fény, a magas páratartalom és a meleg hőmérséklet miatt (Latimer et al. 1996).

kulturális és fizikai kontroll

a vízelvezetés növelése és a felső öntözés csökkentése csökkentheti a Nostoc-szerű cianobaktériumok előfordulását, de ezek nem minden helyzetben lehetségesek. Néhány faiskolának sikerült fizikailag eltávolítania a cianobaktériumokat gereblyézéssel vagy a terület kiszáradásának lehetővé tételével, és fúvókkal fújta ki a termőterületekről. Ezek a módszerek csak rövid távú ellenőrzést biztosítanak, mivel ezek az algák végül visszatérnek. A nem termőterületeken, például a konténerpárnák közötti járdákon az óvodák sikeres gazdálkodásról számoltak be a bahiagrass (Paspalum notatum Fluegg) ültetését követően a korábban csupasz területeken. A bahiagrass vagy más talajtakaró használata csökkentheti az állóvíz mennyiségét a talaj felszínén, és verseny útján csökkentheti a Nostoc bőségét. A Szolarizáció vagy a lánggyomor használata bizonyos esetekben is hatékony volt (Parke and Stoven 2014).

kémiai ellenőrzés

kevés jelentés áll rendelkezésre a nostoc kémiai szabályozási stratégiákra adott válaszáról. Az eredmények tanulmányonként is változóak, a szerzők gyakran ugyanazon kezelések különböző eredményeiről számolnak be. Ez valószínűleg a különböző vizsgálatokban értékelt Nostoc-szerű fajok vagy nemzetségek közötti eltéréseknek köszönhető.

a Floridai Egyetem élelmiszer-és Agrártudományi Intézetében (UF / IFAS) kutatást végeznek a hatékony Nostoc menedzsment módszerek meghatározására. A területen végzett kutatásaink és a nostoc commune laboratóriumában azt mutatták, hogy a kémiai hatékonyság függ a vegyi anyagtól és a felülettől, amelyen a vegyi anyagot alkalmazzák. A kavicsfelületeken végzett hatékony kezelések közé tartozik a Zerotol 2.0 (hidrogén-peroxid + peroxiecetsav), a TerraCyte PRO (nátrium-karbonát-peroxihidrát) és a generikus csíraölő fehérítő. A műanyag ponyvákon a hatékony kezelések közé tartozik a TerraCyte PRO, a germicid fehérítő és a kasza (pelargonsav). A Scythe más vizsgálatokban is hatékonynak bizonyult (Parke and Stoven 2014). A réz-szulfát, amelyet lehetséges megoldásként javasoltak, de nem jelölték meg földi alkalmazásra, valójában ösztönözte a növekedést a kutatási kísérletek során.

az ajánlott magas címkearányú alkalmazás esetén a leghatékonyabb kémiai megoldás a TerraCyte PRO volt. Azonban a zerotol 2.0, a csíraölő fehérítő és a kasza is hatásos volt bizonyos esetekben. A Nostoc (vagy más morfológiailag hasonló nemzetségek) fajától függően más lehetőségek is hatékonyak lehetnek. Sok esetben nyomon követési alkalmazásokra lesz szükség a teljes ellenőrzéshez. Mindezek a termékek címkével vannak ellátva az óvodai és üvegházi termelési területeken való használatra.

termékek használatakor kövesse a címkére vonatkozó utasításokat. A címkén, valamint a szövetségi vagy állami törvények által előírt biztonsági berendezéseket kell használni. A növényvédőszer-regisztrációk változhatnak, ezért a felhasználó felelőssége annak megállapítása, hogy a növényvédőszert a megfelelő állami és szövetségi ügynökségek regisztrálták-e a rendeltetésszerű használatra.Dey, B., D. L. Lerner, P. Lusso, M. R. Boyd, J. H. Elder és E. A. Berger. 2000. “A cianovirin-N többszörös antivirális aktivitása: Az 1-es típusú humán immundeficiencia vírus gp120 kölcsönhatásának blokkolása a CD4-gyel és a coreceptorral, valamint a különböző burokkal rendelkező vírusok gátlása.”Virológiai folyóirat 74 (10): 4562-4569. https://doi.org/10.1128/JVI.74.10.4562-4569.2000

Kleinteich, J., J. Puddick, S. A. Wood, F. Hildebrand, H. D. Laughinghouse IV, D. A. Pearce, D. R. Dietrich és A. Wilmotte. 2018. “Mérgező cianobaktériumok Svalbardban: a mikrocisztinek kémiai sokfélesége folyadékkromatográfiás tömegspektrometriás prekurzor ionszűrési módszerrel detektálva.”Toxinok 10: e147. https://doi.org/10.3390/toxins10040147

Kom Enterprek, J. 2013. “Cyanoprokaryota 3. Heterocytous nemzetségek.”A Sübwasserflora Von Mitteleuropa/Édesvízi növény Közép-Európa, szerkesztette G. Gärtner, L. Krienitz, M. Schagerl. 1130. Heidelberg: Springer. L. G., R. B. Beverly, C. D. Robacker, O. M. Lindstrom, R. D. Oetting, D. L. Olson, S. K. Braman et al. 1996. “A peszticidek és műtrágyák szennyezési potenciáljának csökkentése a környezeti kertészeti iparban: I. Üvegház, óvoda és gyep termelés.”Horttechnológia 6(2): 115-124.Parke, J. és H. Stoven 2014. “A cyanobacterium Nostoc kezelése kertészeti faiskolákban.”Digger 58: 25-29. Szangeetha, B. M., S. Aarthi, R. Niranjana és R. V. Lakshmi. 2013. “A cianobaktériumok és Azolla szerepe a szervetlen szénmegkötésben és a tápanyagok dúsításában a talajban.”Nemzetközi mérnöki kutatási folyóirat & technológia 2(6): 2130-2137.Singh, J. S., A. Kumar, A. N. Rai és D. P. Singh. 2016. “Cianobaktériumok: értékes bioforrás a mezőgazdaságban, az ökoszisztémában és a környezeti fenntarthatóságban.”Határok a mikrobiológiában 7: 529. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00529

Az Institute of Food and Agricultural Sciences (IFAS) egy esélyegyenlőségi intézmény, amely csak olyan személyek és intézmények számára nyújt kutatási, oktatási információkat és egyéb szolgáltatásokat, amelyek megkülönböztetésmentesek a faj, a hitvallás, a bőrszín, a vallás, az életkor, a fogyatékosság, a nem, a szexuális irányultság, a családi állapot, a nemzeti származás, a politikai vélemények vagy a hovatartozás tekintetében. További információ az egyéb UF/IFAS kiterjesztési kiadványok beszerzéséről, vegye fel a kapcsolatot a megye UF / IFAS kiterjesztési irodájával.
U. S. Mezőgazdasági Minisztérium, Uf / IFAS Extension Service, University of Florida, IFAS, Florida a & M egyetemi szövetkezeti Extension Program, és a megyei biztosok együttműködő testületei. Nick T. hely, dékán UF / IFAS kiterjesztése.