बटाटे (सोलनम ट्यूबरोजम बटाटे (L.) हे एक महत्त्वाचे जागतिक अन्न आहे, कारण ते कर्बोदकांनी समृद्ध असून त्यातून प्रथिने, जीवनसत्त्वे आणि तंतुमय पदार्थ (फायबर) लक्षणीय प्रमाणात मिळतात. बटाटे समशीतोष्ण हवामानात सर्वोत्तम वाढतात, तरीही १५० हून अधिक देशांमध्ये त्यांची लागवड केली जाते. इतर अनेक कृषी पिकांप्रमाणेच, बटाट्यांनाही विविध प्रकारच्या कीड आणि रोगजंतूंमुळे आव्हानांचा सामना करावा लागतो. यांपैकी, बटाटा सिस्ट सूत्रकृमी (PCNs) ही बटाटा उत्पादनातील सर्वात गंभीर कीड म्हणून ओळखली जाते.
पीसीएनच्या दोन प्रजाती, Globodera rostochiensis (वॉल.) आणि Globodera pallida सोलानेसी कुळातील वनस्पतींसाठी पीसीएन (नेमॅटोड्स) हा एक मोठा धोका आहे. मूळचे दक्षिण अमेरिकेतील अँडीज प्रदेशातील असलेले हे नेमॅटोड्स बटाट्यासोबत जगभर पसरले आहेत. पीसीएनचा सुरुवातीचा प्रसार बहुधा १८५० च्या दशकात दूषित बियाण्यांच्या खेपांमुळे युरोपमध्ये झाला असावा. आयरिश बटाटा दुष्काळाच्या विध्वंसानंतर युरोप उशिरा येणाऱ्या करपा रोगाला प्रतिकार करणाऱ्या जर्मप्लाझमच्या शोधात असल्याने या खेपा पाठवण्यात आल्या होत्या. १८८१ पर्यंत पीसीएनमुळे होणाऱ्या नुकसानीची नोंद झाली नव्हती, कारण पिकाला लक्षणीय नुकसान पोहोचवण्यासाठी पीसीएनची संख्या आवश्यक पातळीपर्यंत पोहोचायला जवळजवळ तीन दशके लागली.
पीसीएनचा सामना करण्यासाठी प्रभावी उपाययोजना तयार करण्यासाठी, त्यांचे जीवनचक्र समजून घेणे महत्त्वाचे आहे. दोन्ही जी. रोस्टोचिएन्सिस आणि जी. पॅलिडा त्यांचे जीवनचक्र सारखेच असते. अंड्यातून बाहेर पडण्यापूर्वी, पहिल्या टप्प्यातील किशोर (J1) नेमाटोड सिस्टमध्ये आपली पहिली कात टाकतो आणि दुसऱ्या टप्प्यातील संसर्गजन्य किशोर (J2) बनतो. अंड्यातून बाहेर पडणे हे विविध पर्यावरणीय घटकांवर अवलंबून असते, ज्यामध्ये यजमान वनस्पतींद्वारे स्रवलेला मूळ स्राव हा प्राथमिक प्रेरक असतो. असा स्राव J2 ला संकेत देतो की जवळपास एक व्यवहार्य अन्न स्रोत आहे. यजमान मूळ सापडल्यानंतर, J2 ते फोडतो आणि पेरिसायकलमध्ये जातो. या भागात, J2 अन्नग्रहणाच्या जागेत रूपांतरित करण्यासाठी एक पेशी निवडतो, ज्याला सिंसिटियम म्हणतात. प्रौढ अवस्थेकडे प्रगती करण्यासाठी J2 आणखी तीन वेळा कात टाकतो. या विकासात्मक कात टाकण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान, पोषक तत्वांच्या उपलब्धतेनुसार नेमाटोडचे लिंग निश्चित केले जाते. मर्यादित पोषक तत्वांमुळे नर PCN तयार होतात, तर पुरेशा पोषक तत्वांमुळे मादी PCN तयार होतात. चौथी आणि अंतिम कात टाकणे हे प्रौढ अवस्थेतील संक्रमणाचे द्योतक आहे. मादी मुळामध्येच राहून पोषक तत्वांचे शोषण सुरू ठेवते आणि मुळाची बाह्यकवच (कॉर्टेक्स) फोडेपर्यंत आकारात वाढते. नर माद्यांना शोधण्यासाठी मुळाच्या बाहेर पडतात आणि लैंगिक प्रजननासाठी माद्यांनी तयार केलेल्या फेरोमोन्सच्या साहाय्याने त्यांना मार्गदर्शन मिळते. फलनानंतर, मादीचा आकार वाढतो आणि अखेरीस ती सुजलेल्या अवस्थेत मरते. नेमाटोडचे बाह्य आवरण कठीण होऊन एक संरक्षक सिस्टची भिंत तयार होते. सिस्टच्या रंगामुळे प्रजातींमध्ये फरक करणे सोपे जाते. Globodera rostochiensis पुटी सोनेरी पिवळ्या रंगाच्या असतात, तर जी. पॅलिडा सिस्ट पांढऱ्या किंवा क्रीम रंगाचे असतात.
पुटीच्या आत, अंड्यांमधील J1 सूत्रकृमींपासून शेकडो J2 सूत्रकृमी विकसित होतात आणि अंड्यातून बाहेर पडण्याच्या संकेताची वाट पाहतात. ही सुप्त अंडी यजमान पिकाशिवाय जमिनीत २० किंवा त्याहून अधिक वर्षे टिकून राहू शकतात. पीसीएन (PCNs) यजमानाशिवाय ज्या अपवादात्मक दीर्घ कालावधीसाठी जगू शकतात, त्यामुळे शेतकऱ्यांसमोर मोठी आव्हाने उभी राहतात, कारण त्यांच्या प्रभावी व्यवस्थापनासाठी सखोल काळजी आणि धोरणात्मक नियोजनाची आवश्यकता असते. एक सामान्य पीक फेरपालट (उदा., रोगप्रवण बटाट्यानंतर ३ वर्षे विविध गैर-यजमान पिके) इतर अनेक मातीजन्य रोगांच्या व्यवस्थापनासाठी प्रभावी आहे, परंतु पीसीएनची संख्या लक्षणीयरीत्या कमी करण्यासाठी हा कालावधी खूपच कमी आहे.
पर्यावरणीय परिस्थिती, पीसीएनची सुरुवातीची घनता आणि लागवड केलेल्या वाणावर अवलंबून, पीसीएन बटाट्याच्या उत्पादनात लक्षणीय घट करू शकतात. उत्पादनातील घट ही कंदांच्या नुकसानीमुळे होत नाही, तर सूत्रकृमी आवश्यक पोषक तत्वांना वळवतात, ज्यामुळे वनस्पतीची वाढ विस्कळीत होते आणि उत्पादकता कमी होते. सूत्रकृमी मुळांमध्ये प्रवेश करून फिरत असताना, ते शारीरिक नुकसान देखील करतात, ज्यामुळे वनस्पती इतर रोगजनकांच्या दुय्यम संसर्गास बळी पडते. याव्यतिरिक्त, पीसीएन मुळांची वाढ कमी करून आणि पोषक तत्वांचे शोषण कमी करून मुळांच्या कार्यात अडथळा आणतात. यामुळे बटाट्याच्या पिकाची वाढ खुंटते आणि पाने पिवळी पडतात. ही लक्षणे पीसीएनची असली तरी, ती केवळ याच किडीमध्ये आढळतात असे नाही. यामुळे ते दीर्घकाळ लक्षात न येता राहू शकतात. प्रादुर्भाव झालेल्या शेतात पीसीएनची लक्षणे सामान्यतः विखुरलेली दिसण्याचे कारण म्हणजे पीसीएनचे असमान वितरण, कारण त्यांची मर्यादित गतिशीलता त्यांना स्थानिक भागांपुरतेच मर्यादित ठेवते. पीसीएनचा प्रसार सामान्यतः दूषित शेती यंत्रसामग्री, उपकरणे किंवा प्रादुर्भाव झालेल्या मातीने झाकलेल्या बियाण्यांमुळे होतो.
पीसीएनमुळे उत्पादनात लक्षणीय घट होऊ शकते आणि त्यांचे व्यवस्थापन करणे कठीण असल्यामुळे, अनेक अधिकारक्षेत्रांमध्ये (जसे की युनायटेड स्टेट्स), पीसीएनला क्वारंटाईन कीड म्हणून वर्गीकृत केले आहे. या पदनामुळे, पुढील प्रसार रोखण्यासाठी आणि सूत्रकृमींच्या संख्येत हळूहळू घट करून अखेरीस त्यांचे निर्मूलन सुलभ करण्यासाठी, बाधित शेतकऱ्यांना सुधारित वनस्पती आरोग्यविषयक उपाययोजनांचे पालन करणे बंधनकारक आहे.
पीसीएनचे (PCNs) व्यवस्थापन करण्यासाठी अनेक पद्धती अस्तित्वात आहेत, ज्यामध्ये सूत्रकृमीनाशकांचा वापर, सापळा पिके आणि मृदा उपचारांचा समावेश आहे. हा आढावा प्रतिकारक्षम वाणांचा वापर करून नियंत्रणावर केंद्रित असल्यामुळे, आम्ही इतर पद्धतींवर अधिक चर्चा करणार नाही; फक्त एवढेच नमूद करू की त्या विविध स्तरांची कार्यक्षमता दर्शवतात आणि पीसीएनची संख्या कमी करण्यासाठी त्यांचा वापर एकट्याने किंवा प्रतिकारक्षम वाणांच्या वापरासोबत केला जाऊ शकतो.
रोगप्रतिकारक वाणांचा उपयोग सामान्यतः पीक फेरपालटीचा भाग म्हणून केला जातो. च्या शोधाला न्यूयॉर्कचा प्रतिसाद जी. रोस्टोचिएन्सिस हे एक यशोगाथा आहे, जे दर्शवते की सूत्रकृमीनाशकांच्या दीर्घकालीन वापराशिवाय पीक फेरबदलाद्वारे पीसीएनवर कसे नियंत्रण मिळवता येते.
सापळा पिकांप्रमाणेच, या पीक फेरपालटीतील रोगप्रतिकारक वाणांमुळे पीसीएन (PCNs) अंड्यातून बाहेर पडतात, परंतु त्यांचे पुनरुत्पादन नगण्य किंवा अजिबात होत नाही. यामुळे कमी होते जी. रोस्टोचिएन्सिस प्रत्येक वेळी जेव्हा प्रतिकारक्षम वाण लावले जाते, तेव्हा रोगजंतूंची पातळी ९०% किंवा त्याहून अधिक कमी होते. यजमान नसलेले पीक रोगजंतूंची पातळी आणखी कमी करते, तर संवेदनशील वाणामुळे रोगजंतूंची पातळी वाढू शकते, जरी ती पीक फेरपालट सुरू झाल्याच्या वेळेपेक्षा जास्त होत नाही. संवेदनशील वाणाचा उद्देश काळानुसार बदलला आहे. सुरुवातीला, जेव्हा पीक फेरपालट योजना पहिल्यांदा सुरू झाली, तेव्हा उपलब्ध असलेले प्रतिकारक्षम वाण अनेक शेतकऱ्यांना आवडत नसल्यामुळे त्याचा समावेश करण्यात आला होता. आजकाल, संवेदनशील वाणाला प्रोत्साहन दिले जाते कारण ते प्रतिकारशक्ती भेदणाऱ्या जीवाणूंचा विकास मंदावण्यास मदत करते. जी. रोस्टोचिएन्सिस ताण
पीक फेरपालटी व्यतिरिक्त, न्यूयॉर्क पीसीएन नियंत्रणात मदत करण्यासाठी इतर व्यवस्थापन पद्धती वापरते, ज्यामध्ये प्रादुर्भावग्रस्त शेतातून बाहेर नेण्यापूर्वी शेतीची उपकरणे धुणे अनिवार्य करणे समाविष्ट आहे. प्रत्येक बटाट्याच्या पिकानंतर, यूएसडीए-एपीएचआयएस (USDA-APHIS) प्रादुर्भावग्रस्त शेतांमधील मातीचे सर्वेक्षण करते, जेणेकरून पीसीएनची संख्या प्रसाराचा धोका निर्माण होईल इतकी वाढलेली नाही याची खात्री करता येते. पीसीएनची वाढती संख्या हे प्रतिकारशक्ती भेदणारा नवीन प्रकार विकसित झाल्याचे लक्षण असू शकते. सरतेशेवटी, न्यूयॉर्कचे यशस्वी व्यवस्थापन... जी. रोस्टोचिएन्सिस हे केवळ पशुपालक, सूत्रकृमीशास्त्रज्ञ, विस्तार शास्त्रज्ञ, उत्पादक आणि राज्य व संघीय नियामक अधिकारी यांच्या एकत्रित प्रयत्नांमुळेच शक्य झाले, ज्यांनी या किडीला नियंत्रणात आणण्यासाठी एकजुटीने काम केले.
संदर्भ: EPPO (2024) EPPO जागतिक डेटाबेस. https://gd.eppo.int
संदर्भ: स्पायचाला, पी., आणि डी जोंग, डब्ल्यू.एस. (२०२४). बटाटा सिस्ट नेमाटोड प्रतिकारशक्तीसाठी प्रजनन सोलनम ट्यूबरोजम. क्रॉप सायन्स, 64, 1167–1182. https://doi.org/10.1002/csc2.21244
