پژمردگی فوزاریومی نخود فرنگی: شناسایی و کنترل

پژمردگی فوزاریومی نخود فرنگی

نویسنده: مریم نراقی

۱. پژمردگی فوزاریومی نخود فرنگی چیست؟

پژمردگی فوزاریومی نخود فرنگی یکی از بیماری‌های مهم این گیاه است که برای اولین بار در ویسکانسین آمریکا گزارش شد. سپس این بیماری در نقاط مختلف جهان مشاهده گردید. هاگی درن (۱۹۸۴) گزارش کرد که نژادهای مختلفی از گونه Fusarium oxysporum f. sp. pisi در مناطق گوناگون باعث ایجاد این بیماری می‌شوند.

۲. چرخه زندگی قارچ و پایداری آن در خاک

قارچ Fusarium oxysporum یک قارچ خاکزاد و زایده‌دوام است که می‌تواند برای سال‌ها به‌صورت اسپور در خاک زنده بماند، حتی در غیاب گیاه میزبان.
اسپورهای قارچ می‌توانند از طریق آب آبیاری، ادوات کشاورزی و بقایای گیاهی آلوده در مزرعه گسترش یابند.
مدیریت بقایای گیاهی و ضدعفونی ادوات کشاورزی از روش‌های مؤثر در جلوگیری از گسترش بیماری است.

۳. شناسایی علائم بیماری

برگ‌ها و گوشواره‌های برگ به سمت پایین لوله می‌شوند.
برگ‌ها و ساقه‌های آلوده سفت شده و انعطاف‌پذیری خود را از دست می‌دهند.
قسمت پایینی میانگره‌ها ممکن است ضخیم شده و برگ‌ها و ساقه‌ها ترد و شکننده شوند.
در حالی که سیستم ریشه در ظاهر علائمی نشان نمی‌دهد، اما در برش طولی، سیستم آوندی تغییر رنگ داده و به رنگ زرد تا نارنجی درمی‌آید.
با پیشرفت بیماری، زردی برگ‌ها از قسمت‌های پایینی گیاه به سرعت به سمت نوک گیاه گسترش می‌یابد و در نهایت تمامی بخش‌های گیاه را دربرمی‌گیرد.
در صورتی که دمای متوسط خاک از ۲۰ درجه سانتی‌گراد فراتر رود، بیماری به سرعت گسترش یافته و تمام قسمت‌های هوایی گیاه را درگیر کرده و باعث نابودی آن می‌شود.
اگر سیستم ریشه گیاه از حمله سایر میکروارگانیسم‌ها در امان باشد، ممکن است جوانه‌های کمکی از میانگره‌ها شروع به رشد کنند، اما رشد این شاخه‌ها محدود خواهد بود زیرا گیاه آلوده توانایی تأمین مواد غذایی کافی را ندارد.

۴. شرایط محیطی مساعد برای گسترش بیماری

دمای خاک: بهترین دما برای رشد قارچ Fusarium oxysporum بین ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد است.
رطوبت خاک: رطوبت بالای خاک و زهکشی نامناسب باعث تسریع آلودگی و رشد قارچ در ریشه می‌شود.
pH خاک: قارچ Fusarium oxysporum در خاک‌های اسیدی (pH کمتر از ۶) فعال‌تر است.

۵. مدیریت و کنترل بیماری

۵.۱. روش‌های زراعی

تناوب زراعی: کاشت گیاهان غیرمیزبان در دوره‌های تناوب زراعی می‌تواند از تجمع و گسترش عامل بیماری در خاک جلوگیری کند.
انتخاب زمان مناسب کاشت: زودکاشتی نخود فرنگی باعث می‌شود که گیاه در زمانی رشد کند که شرایط برای فعالیت قارچ مساعد نیست.
شخم عمیق و آفتاب‌دهی خاک (Solarization): استفاده از پلاستیک شفاف در تابستان، دمای خاک را افزایش داده و اسپورهای قارچ را از بین می‌برد.

۵.۲. روش‌های کنترل زیستی

قارچ‌های مفید مانند Trichoderma harzianum و باکتری‌های Bacillus subtilis می‌توانند رشد Fusarium را سرکوب کنند.
افزودن مواد آلی مانند کود سبز و ورمی‌کمپوست باعث افزایش ترکیبات ضدقارچی طبیعی در خاک می‌شود.

۵.۳. کنترل شیمیایی

برخی از سموم مؤثر بر بیماری شامل:

کاربندازیم (Carbendazim)
تبوکونازول (Tebuconazole)
پروپیکونازول (Propiconazole)
فلوپیرام (Fluopyram)
آزوکسی‌استروبین (Azoxystrobin)
کاربندازیم (Carbendazim) قارچ‌کشی سیستمیک با تأثیر بر جلوگیری از رشد قارچ‌های بیماری‌زا.
تبوکونازول (Tebuconazole) قارچ‌کش تریازولی که در کنترل بیماری‌های قارچی ریشه‌ای مؤثر است.
پروپیکونازول (Propiconazole) قارچ‌کش سیستمیک که از رشد قارچ‌های پاتوژن جلوگیری می‌کند.
فلوپیرام (Fluopyram) قارچ‌کشی با اثر حفاظتی و درمانی که بر قارچ‌های فوزاریومی تأثیر دارد.
آزوکسی‌استروبین (Azoxystrobin) قارچ‌کش استروبیلورینی با خاصیت پیشگیری و درمانی.

۶. مقاومت ژنتیکی در برابر پژمردگی فوزاریومی

برخی ارقام نخودفرنگی دارای ژن‌های مقاومت در برابر نژادهای مختلف F. oxysporum هستند.
تلاقی‌های اصلاحی و فناوری‌های مهندسی ژنتیک مانند کریسپر (CRISPR) در حال توسعه برای افزایش مقاومت به بیماری هستند.

۷. استفاده از سنجش از دور و هوش مصنوعی در مدیریت بیماری

تصاویر چندطیفی (Multispectral) و مادون قرمز نزدیک (NIR) امکان تشخیص زودهنگام علائم بیماری در برگ‌ها را فراهم می‌کنند.
الگوریتم‌های یادگیری ماشین می‌توانند پیش‌بینی شیوع بیماری و توصیه‌های مدیریتی را ارائه دهند.

۸. نقش میکروبیوم خاک در کاهش بیماری

افزایش تنوع زیستی میکروبی خاک با رقابت زیستی و ترشح ترکیبات ضدقارچی، رشد Fusarium را سرکوب می‌کند.
استفاده از کمپوست قارچ‌کُش (مانند کمپوست غنی‌شده با Trichoderma) می‌تواند فعالیت قارچ‌های بیماری‌زا را کاهش دهد.

۹. تأثیر تغییرات اقلیمی بر شیوع بیماری

افزایش دما و تغییر الگوی بارش می‌تواند دوره‌های اپیدمی بیماری را تغییر دهد.
مدیریت اقلیمی با تنظیم تاریخ کاشت و بهینه‌سازی آبیاری می‌تواند ریسک شیوع بیماری را کاهش دهد.

۱۰. نتیجه‌گیری

پژمردگی فوزاریومی نخود فرنگی یکی از بیماری‌های مهم این گیاه است که در شرایط مساعد به سرعت گسترش می‌یابد و باعث کاهش عملکرد محصول می‌شود. شناخت دقیق علائم بیماری، تشخیص نژادهای بیماری‌زا و به‌کارگیری روش‌های مؤثر کنترل، می‌تواند در کاهش خسارات ناشی از این بیماری تأثیر قابل توجهی داشته باشد. با مدیریت صحیح و استفاده از روش‌های تلفیقی، می‌توان تا حد زیادی از وقوع این بیماری جلوگیری کرد و سلامت گیاه را حفظ نمود.

واژه نامه

پژمردگی فوزاریومی (Fusarium Wilt): یک بیماری قارچی که توسط گونه‌های مختلف Fusarium oxysporum ایجاد می‌شود و موجب زردی، پژمردگی و مرگ گیاه می‌شود.

قارچ خاکزاد (Soilborne Fungus): قارچی که در خاک زندگی کرده و می‌تواند از طریق ریشه گیاهان را آلوده کند.

زایده‌دوام (Survival Structure): ساختارهای قارچی مانند اسپور که می‌توانند برای مدت طولانی در شرایط نامساعد زنده بمانند.

تناوب زراعی (Crop Rotation): کاشت دوره‌ای گیاهان مختلف در یک زمین زراعی به‌منظور کاهش بیماری‌ها و آفات.

آفتاب‌دهی خاک (Soil Solarization): فرآیندی که در آن با استفاده از پلاستیک شفاف، دمای خاک را افزایش داده و عوامل بیماری‌زا را از بین می‌برند.

قارچ Trichoderma harzianum: یک قارچ مفید که در کنترل زیستی بسیاری از بیماری‌های قارچی نقش دارد.

باکتری Bacillus subtilis: یک باکتری مفید که به‌عنوان یک عامل زیستی برای کنترل بیماری‌های گیاهی استفاده می‌شود.

مهندسی ژنتیک (Genetic Engineering): استفاده از روش‌های زیست‌فناوری برای اصلاح ژن‌های گیاهان و افزایش مقاومت آن‌ها در برابر بیماری‌ها.

کریسپر (CRISPR): یک فناوری پیشرفته در مهندسی ژنتیک که برای اصلاح ژن‌ها با دقت بالا استفاده می‌شود.

سنجش از دور (Remote Sensing): استفاده از فناوری‌هایی مانند تصاویر ماهواره‌ای و پهپادها برای پایش و تشخیص بیماری‌های گیاهی از راه دور.

تصاویر چندطیفی (Multispectral Imaging): تصاویری که در طول‌موج‌های مختلف نور ثبت می‌شوند و می‌توانند نشانه‌های بیماری را در گیاهان شناسایی کنند.

الگوریتم یادگیری ماشین (Machine Learning Algorithm): مجموعه‌ای از روش‌های هوش مصنوعی که برای تحلیل داده‌ها و پیش‌بینی شیوع بیماری‌های گیاهی به‌کار می‌روند.

منابع

Agrios, G. N. (2005). Plant Pathology (5th ed.). Academic Press.
Booth, C. (1971). The Genus Fusarium. Commonwealth Mycological Institute.
Leslie, J. F., & Summerell, B. A. (2006). The Fusarium Laboratory Manual. Blackwell Publishing.
Nelson, P. E., Toussoun, T. A., & Marasas, W. F. O. (1983). Fusarium Species: An Illustrated Manual for Identification. Pennsylvania State University Press.
O’Donnell, K., Kistler, H. C., Cigelnik, E., & Ploetz, R. C. (1998). Multiple Evolutionary Origins of the Fungus Causing Panama Disease of Banana: Concordant Evidence from Nuclear and Mitochondrial Gene Genealogies. Proceedings of the National Academy of Sciences, 95(5), 2044–۲۰۴۹.
Summerell, B. A., & Leslie, J. F. (2011). Fusarium: Paul E. Nelson Memorial Symposium. APS Press.