معرفی بیماری زنگ زرد گندم و روش‌های موثر کنترل آن

گندم یکی از مهم‌ترین محصولات راهبردی کشاورزی در جهان و ایران است که نه‌تنها از نظر اقتصادی بلکه به‌عنوان ستون اصلی امنیت غذایی کشور نقش حیاتی دارد. این محصول، بخش بزرگی از نیاز نان و غلات مردم را تأمین می‌کند و کوچک‌ترین افت عملکرد آن می‌تواند اثرات مستقیم بر معیشت کشاورزان و بازار غلات داشته باشد.

با وجود این اهمیت، گندم همواره در معرض تهدید انواع بیماری‌های گیاهی قرار دارد. تاکنون بیش از ۵۰ بیماری مختلف در گندم شناسایی شده که گروه «زنگ‌ها» به‌ویژه زنگ زرد یا زنگ خطی از مخرب‌ترین آن‌ها به شمار می‌آیند. این بیماری که با عامل قارچی Puccinia striiformis f.sp. tritici ایجاد می‌شود، توانایی گسترش سریع، سازگاری با شرایط آب و هوایی مختلف و ایجاد خسارت‌های سنگین را دارد.

در صورت شیوع گسترده، زنگ زرد می‌تواند منجر به کاهش شدید عملکرد، افت کیفیت دانه و حتی از بین رفتن کامل محصول شود. همین امر، آن را به یک تهدید جدی برای کشاورزان و برنامه‌های امنیت غذایی کشور تبدیل کرده است. آشنایی دقیق با علائم، شرایط شیوع و راهکارهای کنترل این بیماری، نخستین گام در مدیریت موفق آن به شمار می‌رود.

معرفی قارچ عامل بیماری و ویژگی‌های زیستی آن:

بیماری زنگ زرد گندم توسط قارچی به نام Puccinia striiformis f.sp. tritici ایجاد می‌شود. این قارچ یک عامل بیماری‌زای اختصاصی است که فقط به گندم و برخی گیاهان مرتبط حمله می‌کند.

ویژگی‌های زیستی قارچ:

• قارچ عامل بیماری زنگ زرد گندم، چرخه زندگی پیچیده‌ای دارد و شامل دو مرحله جنسی و غیرجنسی می‌شود.
• مرحله غیرجنسی قارچ روی گندم و مرحله جنسی روی گیاهان خانواده زرشک (مانند زرشک و ماهونیا) به عنوان میزبان واسط رخ می‌دهد.
• این ویژگی امکان نوترکیبی ژنتیکی و تنوع زیاد قارچ را فراهم می‌کند که باعث سازگاری آن با شرایط محیطی مختلف می‌شود.
• قارچ در دمای پایین‌تر (۷ تا ۱۵ درجه سلسیوس) بهتر رشد می‌کند و در دمای بالای ۲۵ درجه سلسیوس فعالیتش کاهش می‌یابد.

میزبان‌ها:

• میزبان اصلی قارچ؛ گندم، جو، چاودار و برخی علف‌های هرز هستند.
• گیاهان خانواده زرشک میزبان واسط قارچ بوده و نقش مهمی در چرخه جنسی آن دارند.

پراکنش و انتشار:

• اسپورهای قارچ (یوریدیوسپور) توسط باد به راحتی منتقل می‌شوند و می‌توانند از طریق جریان هوا، آلودگی‌های جدید ایجاد کنند.
• شرایط مرطوب مانند شبنم سنگین و باران‌های متناوب، رشد و گسترش قارچ را تسریع می‌کند.

آشنایی با این ویژگی‌ها به ما کمک می‌کند تا بتوانیم زمان و نحوه مدیریت بیماری را به درستی برنامه‌ریزی کرده و از شیوع بیماری جلوگیری کنیم.

علائم و نشانه‌های بیماری زنگ زرد گندم:

بیماری زنگ زرد گندم به صورت مشخص و قابل تشخیص روی برگ‌های گیاه ظاهر می‌شود که شناخت دقیق این علائم، نقش بسیار مهمی در تشخیص به موقع بیماری و کنترل آن دارد.

اولین علامت بیماری:

معمولاً اولین نشانه‌ها به صورت رگه‌های زرد رنگ باریک و نواری شکل روی برگ‌های جوان گندم ظاهر می‌شوند. این رگه‌ها به موازات رگبرگ‌های برگ ایجاد شده و در ابتدا ممکن است به راحتی با علائم سایر بیماری‌ها اشتباه گرفته شوند.

جوش‌های زرد و نارنجی رنگ:

به تدریج روی این رگه‌های زرد، جوش‌های ریز و خطی به رنگ زرد روشن تا نارنجی ایجاد می‌شود. این جوش‌ها که در اصطلاح علمی یوردیوسپور نامیده می‌شوند، حاوی اسپورهای قارچ هستند که باعث گسترش سریع بیماری می‌شوند. این جوش‌ها به صورت خطی و منظم روی هر دو سطح برگ‌ها گسترش می‌یابند.

گسترش به بخش‌های دیگر گیاه:

در شرایط مساعد، این جوش‌ها ممکن است به سایر اندام‌های گیاه مانند غلاف برگ، خوشه، گلوم (برگک خوشه) و ریشک‌ها نیز سرایت کنند. این موضوع نشان دهنده پیشرفت شدید بیماری و آسیب جدی به گیاه است.

ظهور جوش‌های تیره رنگ:

با تغییر شرایط محیطی و معمولاً در پایان دوره بیماری، روی سطح زیرین برگ جوش‌هایی تیره یا سیاه رنگ به نام تلیوسپور ایجاد می‌شود. این جوش‌ها مرحله‌ای از چرخه قارچ هستند که به زمستان گذرانی کمک می‌کنند.

تاثیرات بیماری بر گیاه:

• آلودگی شدید در مراحل اولیه رشد باعث کاهش رشد گیاه، کوتاه شدن قد و کاهش قدرت فتوسنتز می‌شود.
• دانه‌های حاصل از خوشه‌های آلوده معمولاً کوچک، چروکیده و بی‌کیفیت بوده و به سختی قابل استفاده هستند.
• در موارد شدید، کاهش عملکرد محصول ممکن است تا ۴۰-۳۰ درصد یا حتی بیشتر نیز برسد که این مسئله بطور مستقیم تهدیدی برای امنیت غذایی محسوب می‌شود.

تفاوت با سایر زنگ‌ها:

بیماری زنگ زرد باید از سایر بیماری‌های زنگی مانند زنگ قهوه‌ای و زنگ سیاه تفکیک داده شود. تفاوت اصلی در رنگ جوش‌ها، شکل و محل ایجاد آن‌ها می‌باشد. جوش‌های زرد رنگ و خطی در زنگ زرد مشخص‌ترین نشانه این بیماری هستند.

آگاهی از این علائم به کشاورزان و کارشناسان کمک می‌کند که به موقع نسبت به کنترل بیماری اقدام کنند و از خسارت‌های جدی جلوگیری نمایند.

چرخه بیماری زنگ زرد گندم:

فهم دقیق چرخه زندگی عامل بیماری زنگ زرد گندم برای طراحی روش‌های مؤثر مدیریت و کنترل بیماری بسیار حیاتی است. این چرخه شامل مراحل مختلفی است که شرایط زیستی قارچ و نحوه انتقال آن را توضیح می‌دهد.

زمستان‌گذرانی قارچ:

عامل بیماری زنگ زرد قارچ (Puccinia striiformis f.sp. tritici) به صورت میسیلیوم در بقایای گیاهی آلوده باقی می‌ماند و زمستان را پشت سر می‌گذارد. بقای قارچ در بقایای گیاهی باعث می‌شود که منبع اولیه آلودگی در فصل بعدی فراهم باشد.

شروع فعالیت در بهار:

با آغاز فصل بهار و مساعد شدن شرایط آب و هوایی به ویژه دماهای پایین تا معتدل، یوردیوسپورهای قارچ جوانه زده و به بافت‌های سبز گیاهان میزبان حمله می‌کنند. این مرحله، آغاز گسترش بیماری در مزرعه است.

دو مرحله جنسی و غیرجنسی:

• مرحله غیرجنسی: در این مرحله قارچ روی گندم و دیگر میزبان‌های اولیه مانند جو و چاودار زندگی و تکثیر می‌کند.
• مرحله جنسی: قارچ برای تکمیل چرخه جنسی خود به میزبان واسط نیاز دارد که گیاهان خانواده زرشک (مانند زرشک و ماهونیا) هستند. روی این میزبان‌ها، مرحله جنسی قارچ صورت می‌گیرد و تنوع ژنتیکی ایجاد می‌شود که باعث قدرت سازگاری قارچ با شرایط مختلف می‌شود.

شرایط مناسب رشد قارچ:

• دمای جوانه‌زنی یوردیوسپورها بین ۷ تا ۱۵ درجه سلسیوس است.
• گسترش بیماری در دماهای ۱۰ تا ۱۶ درجه سلسیوس بیشتر اتفاق می‌افتد.
• رطوبت بالا، شبنم سنگین و باران‌های متناوب باعث تسهیل انتشار اسپورها می‌شوند.
• دمای بالاتر از ۲۵ درجه سلسیوس باعث کاهش زنده‌مانی قارچ و کاهش شدت بیماری می‌شود.

انتقال اسپورها:

اسپورهای قارچ توسط باد به مناطق جدید منتقل می‌شوند و می‌توانند به سرعت آلودگی را در مزارع وسیع گسترش دهند.

تاثیر شرایط اقلیمی:

بیماری زنگ زرد بیشتر در مناطق سردسیر تا معتدل و نیمه گرمسیری شایع است و به دلیل سازگاری بالای قارچ با شرایط مختلف اقلیمی، کنترل آن چالش‌برانگیز است.

مدیریت بیماری زنگ زرد گندم:

برای مقابله با بیماری زنگ زرد گندم، استفاده از راهکارهای ترکیبی و جامع اهمیت فراوانی دارد. مدیریت تلفیقی بیماری به معنی بهره‌گیری همزمان از روش‌های مختلف زراعی، بیولوژیکی و شیمیایی است تا حداکثر کنترل و حداقل آسیب به گیاه حاصل شود.

۱. روش‌های زراعی:

کشت ارقام مقاوم:

یکی از مؤثرترین و اقتصادی‌ترین روش‌های کنترل بیماری زنگ زرد، استفاده از ارقام گندم مقاوم است. این ارقام در برابر قارچ عامل بیماری دارای مقاومت ژنتیکی بوده و از ایجاد خسارت شدید جلوگیری می‌کنند. البته قارچ عامل بیماری زنگ زرد به دلیل نوترکیبی ژنتیکی قابلیت شکستن مقاومت‌ها را دارد؛ بنابراین تنوع ارقام و به‌روزرسانی مداوم ارقام مقاوم اهمیت دارد.

تاریخ کشت مناسب:

انتخاب زمان کاشت به گونه‌ای که مرحله حساس گیاه به بیماری، همزمان با شرایط محیطی مناسب رشد قارچ نباشد. بطور مثال در مناطق مختلف کشور تاریخ کاشت متفاوت است؛ گندم آبی نیمه گرمسیری از ۱۵ آبان تا ۱۵ آذر و در مناطق سردسیر از نیمه دوم مهر انجام می‌شود.

• تراکم مناسب بوته‌ها:

تراکم مناسب کشت باعث کاهش رطوبت نسبی در مزرعه و تهویه بهتر می‌شود که شرایط مساعد برای رشد قارچ را محدود می‌کند.

• تنوع ارقام در یک منطقه:

کشت چند رقم با مقاومت‌های متفاوت از گسترش سریع و شدید بیماری جلوگیری می‌کند.

• مدیریت علف‌های هرز میزبان:

علف‌های هرزی که میزبان قارچ عامل بیماری هستند باید مدیریت شوند تا منبع آلودگی کاهش یابد.

• تناوب زراعی:

تغییر نوع محصول در هر فصل کشاورزی باعث کاهش بقای قارچ عامل بیماری در خاک و بقایای گیاهی می‌شود.

• روش‌های نوین آبیاری:

آبیاری مناسب و به موقع که باعث کاهش رطوبت طولانی مدت برگ‌ها شده و شرایط رشد قارچ عامل بیماری را محدود می‌کند.

۲. مدیریت تغذیه:

• استفاده از کود اوره به میزان مناسب و به صورت سرک (در طول دوره رشد) توصیه می‌شود. مصرف بی‌رویه اوره باعث افزایش حساسیت گیاه به بیماری می‌شود.
• مصرف کود پتاسیم به دلیل نقش آن در افزایش مقاومت گیاه بسیار مهم است؛ حد بحرانی پتاسیم در خاک حدود ۲۵۰ میلی‌گرم در کیلوگرم خاک است.
• تغذیه متعادل و صحیح باعث تقویت سیستم ایمنی گیاه و کاهش آسیب بیماری می‌شود.

۳. کنترل شیمیایی:

• زمان مناسب سمپاشی:

بر اساس پایش منظم بیماری، سمپاشی باید به محض مشاهده علائم اولیه بیماری انجام شود. پایش در پاییز هر دو هفته و در بهار هر هفته توصیه می‌شود.

• استفاده از سیستم‌های پیش‌آگاهی:

با بهره‌گیری از داده‌های هواشناسی و اطلاعات حساسیت ارقام، زمان دقیق سمپاشی قابل پیش‌بینی و بهینه می‌شود.

• مراحل حساس رشدی گیاه برای سمپاشی:

سمپاشی در سه مرحله حساس شامل:

طویل شدن ساقه (GS30)

مشاهده گره دوم یا سوم (GS32-33)

ظهور برگ پرچم (GS37)

• انتخاب قارچ‌کش مناسب:

استفاده از قارچ‌کش‌های موثر و با کیفیت که توانایی کنترل قارچ عامل بیماری را در مراحل مختلف بیماری را داشته باشند، بسیار ضروری است.

نتایج تحقیقات داخلی و خارجی (مرور کوتاه منابع علمی معتبر):

تحقیقات متعددی در داخل و خارج از کشور روی بیماری زنگ زرد گندم انجام شده است که نشان‌دهنده اهمیت بالای این بیماری و روش‌های مؤثر مدیریت آن است.

مطالعات بین‌المللی:

در کشورهای پیشرو در کشاورزی مانند آمریکا، استرالیا و کشورهای اروپایی، پژوهش‌ها بر روی شناسایی نژادهای جدید قارچ، توسعه ارقام مقاوم با تکنیک‌های مدرن اصلاح نباتات و بهبود روش‌های پیش‌آگاهی متمرکز بوده‌اند. همچنین استفاده از فناوری‌های مولکولی برای شناسایی سریع عامل بیماری و مطالعات ژنتیکی قارچ عامل بیماری به درک بهتر چرخه بیماری و ساز وکار مقاومت گیاه کمک کرده است.

تحقیقات داخلی:

در ایران، پژوهشگران با بررسی شرایط اقلیمی و ژنتیکی قارچ عامل زنگ زرد به شناسایی نژادهای غالب و حساس‌ترین ارقام گندم پرداخته‌اند. همچنین مطالعاتی درباره تاثیر روش‌های مختلف زراعی، تناوب‌های مناسب و میزان مصرف کود بر شدت بیماری انجام شده است. آزمایش‌های میدانی و کارگاهی استفاده از قارچ‌کش‌ها نیز به تعیین بهترین زمان و نوع سمپاشی کمک کرده‌اند.

پیشرفت‌های فناورانه:

استفاده از سامانه‌های پیش‌آگاهی مبتنی بر داده‌های هواشناسی، سنجش از راه دور و مدلسازی کامپیوتری، امکان پیش‌بینی دقیق شیوع بیماری و تصمیم‌گیری به موقع در مدیریت آن را فراهم ساخته است.

جمع‌بندی و توصیه‌های نهایی به کشاورزان:

بیماری زنگ زرد گندم یکی از مهم‌ترین تهدیدها برای تولید پایدار گندم است که می‌تواند به کاهش شدید عملکرد و کیفیت محصول منجر شود. کنترل موفق این بیماری نیازمند رویکردی جامع و تلفیقی است که شامل موارد زیر می‌شود:

• استفاده از ارقام مقاوم یا دارای تحمل نسبی به بیماری که پایه اصلی هر برنامه مدیریت است.
• رعایت تاریخ و تراکم مناسب کشت متناسب با اقلیم منطقه و جلوگیری از کشت مکرر گندم در یک زمین به منظور کاهش منابع بیماری.
• کنترل دقیق علف‌های هرز و گیاهان میزبان جانبی برای جلوگیری از انتشار قارچ.
• مدیریت تغذیه مناسب و مصرف بهینه کودها به خصوص پرهیز از مصرف بیش از حد اوره که می‌تواند حساسیت گیاه را افزایش دهد.
• پایش منظم مزارع و استفاده به موقع از قارچ‌کش‌ها به خصوص در مراحل حساس رشدی گیاه با بهره‌گیری از اطلاعات سیستم‌های پیش‌آگاهی و هواشناسی.
• آموزش و اطلاع‌رسانی به کشاورزان برای ارتقاء آگاهی و توانایی در شناخت و مدیریت بیماری.

با اجرای دقیق و هماهنگ این توصیه‌ها، می‌توان خسارت ناشی از بیماری زنگ زرد را بطور چشمگیری کاهش داد و تولید گندم را پایدارتر و مطمئن‌تر کرد.