شناسایی و کنترل بیماری کپک خاکستری
همه ما در مقاطعی کپک خاکستری را دیدهایم: گوجه فرنگی یا توت فرنگیهایی که برای مدت نسبتاً طولانی در یخچال بودهاند و لایهای از کپک خاکستری رنگ آنها را بهطور کامل پوشانده است. قطعاً چنین صحنهای خوشایند نیست.
کپکی که بهطور مکرر آن را میبینیم بوتریتیس سینرا است که اسامیای همچون کپک خاکستری (gray mould) یا gray rot نیز دارد. این کپک انگلی ارتعاشاتی را به انبوه خارهای گیاه میفرستد. این پدیده میتواند در گلها و میوهها مخصوصاً در پایان دورهی گلدهی یا رسیدن میوهها و عمدتاً در محصولات غیر گلخانهای که در معرض باران و رطوبت هستند رخ دهد. بوتریتیس گیاهان ضعیف یا گلهای در حال مرگ را موردحمله قرار میدهد. در حقیقت این پدیده از طریق تجزیهی گیاهان در طبیعت و تبدیل آنها به مواد مغذی موجود در خاک به فرایند بازیابی گیاهان کمک میکند. بر همین اساس میتوان گفت قارچها نقشی حیاتی در چرخهی طبیعی رشد بازی میکنند ولی وقتی محصولات کشاورزی شما را مورد هدف قرار میدهند به آفت تبدیل میشوند.
این موجودات هرساله در سرتاسر جهان خسارتهای زیادی به محصولات کشاورزی وارد میکنند و به معنای دقیق کلمه تهدیدی برای ذخیرهی غذایی ما محسوب میشوند. احتمالاً کپک خاکستری محصولات را بهطور خاص در فصل پاییز موردحمله قرار میدهد ولی در طول تابستانهای مرطوب نیز میتواند به محصولات کشاورزی حمله کند. وقوع این پدیده به این دلیل است که بوتریتیس سینرا در شرایطی که رطوبت هوا بالا باشد رشد میکند. همین امر دلیل خوبی است که نشان میدهد نباید میوه و سبزیجات را در یخچال نگهداری کنید. زیرا درهرصورت محیط یخچال بسیار مرطوب است.
تعریف بوتریتیس
نام کپک خاکستری به مرحلهای از رشد قارچ اشاره میکند که در طول آن پرزهای خاکستری روی محصول پدید میآیند. این پرزها حاوی هاگ یا همان سلولهای زایشی قارچ هستند. پرز معمولی بهندرت قابلمشاهده است. زیرا برای تولید هاگ باید شرایط خاصی فراهم باشد.
نام بوتریتیس سینرا از کلمهی یونانی «بوتریس» به معنای «خوشهی انگور» مشتق شده است و کلمهی لاتین «سینرا» به رنگ خاکستری کپک اشاره میکند. با استفاده از میکروسکوپ و کمی قوهی تخیل مشاهده میکنیم که در واقع ساختارهای حامل هاگهای قارچی شبیه خوشههای انگور هستند.
بوتریتیس سینرا یک قارچ نکروتروفیک است. یعنی این قارچ برای دستیابی به تمام مواد مغذی موردنیاز خود، میزبان را از بین میبرد. به دلیل مرگ سلولهای میزبان بافتی که این قارچ روی آن رشد میکند تیره و گاهی اوقات نرم میشود.
دیر یا زود لایهای از کپک خاکستری کرکدار روی این نقاط سیاه تشکیل خواهد شد. کپک روی گیاهان مرده یا گیاهان در حال مرگ رشد میکند ولی میتواند سلولهای زنده را نیز تحت تأثیر قرار دهد. معمولاً آلودگی کپک خاکستری تنها بعد از دو یا سه هفته قابل رؤیت است. اگر آلودگی کپک خاکستری با چشم غیرمسلح مشاهده شود نشانهی این است که کپک قبلاً به گیاه نفوذ کرده است. در این مرحله استفاده از قارچکشها تأثیر ناچیزی دارد.
قارچ میتواند بیش از ۲۰۰ گونه از گیاهان را آلوده کند ولی بیشترین آسیب و خسارت را به توتفرنگی و انگور وارد میکند. از طرفی این قارچ ساپروفیت است؛ یعنی میتواند از بقایای آلی تغذیه کند. این بدان معناست که قارچ میتواند بر محصولاتی که قبلاً برداشت شدهاند نیز اثر بگذارد.
بوتریتیس گلها و میوهها را ترجیح میدهد ولی میتواند روی ساقه ها، برگها و دانهها نیز رشد کند. دانههای آلوده به کپک حامل قارچ هستند و تنها زمانی که شرایط برای رشد مناسب باشد شروع به رشد میکنند. معمولاً رشد و گسترش قارچها در زمان جوانه زدن دانهها اتفاق میافتد. با رشد قارچ روی دانه، جوانه مدت زمان کوتاهی بعد از سبز شدن از بین میرود یا اصلاً (جوانه) سبز نمیشود.
این فرایند بوتهمیری یا مرگ گیاهچه نام دارد. میکروبهای دیگری نیز میتوانند باعث بروز چنین پدیدهای شوند. در گلها آلودگی ناشی از قارچ در ابتدا قابلرؤیت نیست. کلروز (پدیدهای که در آن بافت گیاه در نزدیکی محل آلودگی قهوهای رنگ است) یکی از اولین نشانههایی است که امکان حملهی بوتریتیس را نشان میدهد. وقتی روی گلها نقاطی به رنگ روشنتر ظاهر میشود و حلقه های قهوهای آن را احاطه کرده باشند میتواند علامت آلودگی به کپک باشد.
بوتریتیس چگونه شروع به رشد میکند؟
معمولاً بقایای آلودهی گیاهانی که از برداشت محصول پیشین روی زمین باقی ماندهاند باعث گسترش اولیهی کپک خاکستری میشوند. بهعنوان مثال در اوایل بهار با افزایش دما میسلیوم موجود در بقایای محصول قبلی شروع به رشد میکنند. میسلیوم در نور آفتاب ساختارهایی به نام کنیدیفور تولید میکند. در انتهای کنیدیفورها هاگهایی به نام کنیدی تشکیل میشود که سپس از طریق هوا منتشر میشوند و میتوانند با برگها یا ساقهی محصول تماس برقرار کنند.
کنیدی روی برگ یا ساقهی محصول جوانه میزند و به گیاه حمله میکند. برای آزاد شدن هاگها از کنیدیفورها افت ناگهانی رطوبت و افزایش دما لازم است. این پدیده معمولاً در اوایل صبح رخ میدهد. همچنین پاشیدهشدن قطرات باران روی گیاه آلوده به انتشار هاگها کمک میکند. روش دیگری که کنیدی میتواند از طریق آنها از یک گیاه آلوده به گیاه دیگر منتقل شود از طریق حشرات است. منابع دیگری که می توانند باعث آلودگی شوند نزدیکی به محصولات آلوده یا باغهای آلوده است.
برای اینکه هاگها بتوانند جوانه بزنند باید رطوبت و مواد مغذی (قندها و مواد آلی) کافی در دسترس گیاه یا اطراف گیاه فراهم باشد. رطوبت موجود در هوا میتواند در گیاه تا سطح بیش از ۹۵% انباشته شود و رطوبت لازم برای رشد هاگ فراهم شود. همچنین وقتی سطح خارجی گیاه در اثر عوامل خارجی آسیب ببیند و عصارهی گیاه به بیرون تراوش کند، این عصاره منبع رطوبتی دیگری برای هاگ محسوب میشود.
وقتی هاگ جوانه میزند لوله های انتقالدهندهی گرده از هاگ بیرون میزنند. در انتهای این لولهها قسمت عریضی به نام آپرسوریوم وجود دارد که زائدهی آلودهی میخ مانندی تشکیل میدهد. این زائده وارد بافت گیاه میشود ولی نمیتواند فوراً به بافت گیاه نفوذ کند. ابتدا باید آنزیمهای خاصی ترشح شود. این آنزیمها اولین دیوارهی سلولی گیاه (سیتوسل: خارجیترین لایهی مومی گیاه) را از بین میبرند.
سیتوسلِ بافت سالم بسیار محکم است. بنابراین، قارچ بیشتر از طریق بافت آسیبدیده، ضعیف یا پیر به گیاه نفوذ میکند. همچنین آلودگی میتواند از طریق زخمها یا روزنه های هوایی گیاه آغاز شود. به همین دلیل است که بعد از حملهی کاترپیلارها (کرم صدپا) به گیاه کپک خاکستری ظاهر میشود. زیرا قارچ از جراحت ایجادشده بهوسیلهی نیش حشرات سود میبرد و از آن طریق وارد گیاه میشود. هرگونه آسیبی که بهوسیلهی کشاورزان در هنگام قلمه زدن، برداشت محصول و میوه یا نازک شدن رأس گیاه به گیاه وارد شود نیز میتواند به کپک خاکستری فرصت دهد که وارد بافت گیاه شود.
وقتی قارچ از طریق سیتوسل وارد گیاه شد میتواند در لایههای بعدی سلول که غنی از پکتین هستند منتشر شود. برای انجام این فرایند قارچ آنزیمهای بیشتری ترشح میکند. این آنزیمها متفاوت از آنزیمهایی هستند که برای از بین بردن سیتوسل استفاده میشوند. چنین آنزیمهایی پکتیناز هستند و شامل اندوپلیگالاکتروناز هستند. دمای مناسب برای رشد قارچ حدود ۲۴ درجهی سانتیگراد است ولی قارچ میتواند دمای پایین تا صفر درجه را نیز تحمل کند. بنابراین، در مقایسه با رطوبت هوا درجه حرارت نقش ناچیزی در رشد قارچ بازی میکند. مادامی که میزان رطوبت هوا بالا باشد کپک بوتریتیس در هر دمایی میتواند به گیاه حمله کند.
بوتریتیس همچنین پروتئینها و مواد سمی ترشح میکند که تخریب و مرگ سلولهای مجاور میزبان را تحریک میکنند. یکی از این مواد سمی بوتریدیال نام دارد.
همچنین سیستم ایمنی گیاه بر سرعت انتشار آلودگی تأثیر میگذارد. در فصل پاییز غالباً دیوارهی دفاعی گیاه ضعیف است. یعنی بوتریتیسِ نیمه فعال هنوز میتواند ضربهی شدیدی به گیاه بزند. به همین دلیل است که برخی کشاورزان در پایان فصل رشد در رابطه با قارچ بوتریتیس دچار مشکل میشوند. همانطور که گفته شد سطوح بالای رطوبت هوا نقش مهمی در پدید آمدن این فرایند دارند.
روشهای کنترل
در طول کشت
نکتهی مهمی که باید به آن توجه داشت خلاص شدن از شر بخشهای آلوده به بوتریتیس است. بخشهای آلوده باید چیده شوند و فوراً در یک کیسهی پلاستیکی قرار گیرند. اگر لازم باشد کل گیاه را از بین ببرید باید این مراحل را دنبال کنید:
یک کیسهی پلاستیکی را روی گیاه به صورتی قرار دهید که گیاه با دستان شما در تماس نباشد.
گیاه را از ریشه از زمین خارج کنید.
کیسهی پلاستیکی را همراه با گیاه داخل آن از منطقهی کِشت خارج کنید.
قبل از اینکه به منطقهی کِشت محصول بازگردید دستهای خود را بشویید و لباسهای خود را عوض کنید.
هرگز نباید اجازه دهید گیاه آلوده یا بخشهای آلودهی آن با سایر گیاهان در تماس باشند. زیرا حتی جزئیترین تماس نیز باعث میشود ابرهای هاگهای خاکستری وارد هوا شوند. سپس این هاگها روی گیاهان سالم قرار میگیرند که در نتیجه ممکن است باعث آلوده شدن گیاه شوند.
و اما دربارهی محصول بسیار مهم است که فضای کافی در دسترس گیاهان باشد و برگهای گیاهان با یکدیگر در تماس نباشند. تهویهی مناسب بهمنظور حفظ رطوبت پایین در اطراف برگها و گلها ضروری است. برای محصولات غیرگلخانهای که ممکن است بارندگی رخ دهد بهتر است گیاهان با یک پناهگاه پلاستیکی همچون poly-tunnel پوشانده شوند. این عمل مانع خیس شدن گیاهان میشود. همچنین باید نسبت به آفتهایی همچون کاترپیلارها هوشیار باشید. زیرا این نوع آفت میتواند به سیتوسل آسیب بزند. در نتیجه بوتریتیس سینرا از این فرصت استفاده میکند و بهراحتی وارد گیاه میشود. قارچها میتوانند بهراحتی گیاهانی را که از طریق آفات جونده زخمی شدهاند، آلوده سازند. حشرات دیگر مانند تریپس (ریشک بال) هاگهای بوتریتیس را حمل و منتشر میکنند.
کنترل بیولوژیکی
ثابت شده است که در تنوع وسیع محصولات میکروارگانیسمهای متعدد در کنترل بوتریتیس سینرا موفق بودهاند. از قارچ گلیوکلادیوم رزئوم برای مبارزه با بوتریتیس و مهار حملات آن استفاده میشود. زیرا این قارچ قادر است تولید هاگها را سرکوب کند. کلادیوم رزئوم تنها ارگانیسمی نیست که با بوتریتیس سینرا مقابله میکند. از برخی گونههای کرمهای لولهای نیز بهطور مؤثر برای کنترل کپک خاکستری استفاده میشود.
مشخص شده است که برخی نژادهای تریکودرما هارزیانوم در برخی محصولات روی رشد بوتریتیس سینرا تأثیر ستیزهجویانه دارند. همچنین برخی باکتریهای genus bacillus شناسایی شدهاند که قادر هستند موادی تولید کنند که رشد بوتریتیس را مهار کنند. وقتی این مواد روی گلها و میوههای آلوده و خاک بکار میروند مانع بوتهمیری گیاهان میشوند و برای گیاهان مفید هستند. ولی مؤثر بودن این ارگانیسمها به عوامل مختلفی همچون شرایط محیطی و مرحلهی رشدِ محصول بستگی دارد. همچنین برای محصولاتی همانند توتفرنگی و بلوبری استفاده از زنبور موفقیتآمیز بوده است تا انتشار و عملکرد این باکتریهای مفید متخاصم بهبود یابد. اگر مقدار معینی از میکروارگانیسمهای مفید در کندوی زنبورعسل قرار داده شود زنبورها آنها را در محیط پیرامون محصول پخش خواهند کرد.
قارچکشهای ارگانیک
بسیاری از ترکیبات عصارههای گیاهی عمدتاً برای ممانعت از حملهی بوتریتیس سینرا و رشد آن به بازار عرضه میشوند. نتایج حاصل از کاربرد عصاره های آویشن، دانهی مرکبات، پونهی کوهی، نعناع، سیر و فلفل رضایتبخش بوده است. اجزای سازندهی این عصارهها متنوع هستند ولی بسیاری از آنها با مهار جوانه زنی کنیدیها یا ممانعت از رشد میسلیوم عمل میکنند.
بهسازی بیوتکنولوژیکی
دانشمندان موفق شدهاند گیاهان ترانس ژنتیک را در آزمایشگاه پرورش دهند. این محققان با واردسازی ژن مقاوم به درون گیاهان ترانس ژنیک آنها را در برابر بوتریتیس مقاوم کنند و درنتیجه این گیاهان تحت تأثیر بوتریتیس سینرا قرار نمیگیرند. این ژن مقاوم یک نوع پروتئین به نام پروتئینهای بازدارندهی پلیگالاکتروناز را رمزگذاری میکنند. همانطور که قبلاً گفته شد بوتریتیس آنزیمهایی تولید میکند که به قارچها اجازه میدهند سلولهای میزبان را آلوده کنند و برخی از این آنزیمها اندوپلیگالاکتروناز هستند. مهار این پروتئین به معنی آن است که گیاهان مقاومت بیشتری در برابر حملات قارچی دارند.
بوتریتیس همیشه هم مضر نیست
بوتریتیس سینرا یک کپک بسیار شایع است که هم در کشوی سبزیجات یخچال شما و هم در محصولات زنده در زمین کشاورزی بهراحتی منتشر میشود. گرچه مبارزه با این نوع کپک امکانپذیر است ولی کنترل آن دشوار است. به همین دلیل کنترل بوتریتیس به یک معضل بزرگ در سرتاسر جهان تبدیل شده است.
با اینحال بوتریتیس همیشه هم مضر نیست. بهعنوان مثال وقتی انگورهای رسیده در موکاری (زراعت انگور) به بوتریتیس آلوده میشوند پوست انگورها متخلخل و پرمنفذ میشود و آب بیشتری از میوه تبخیر میشود. این فرایند برای میزان حجم قند میوه مفید است و از چنین خوشهای شراب مرغوبی به دست میآید که به «noble rot» نیز معروف است. برای تولید برخی از بهترین «شرابهای بوتریتیس» انگورها یکییکی دستچین میشوند. این عمل به این منظور است که تنها انگورهای آلوده به کپک انگلی انتخاب شوند. در برخی موارد بوتریتیس میتواند موهبتی برای متخصصان باغبانی باشد. پس وجود آن در طبیعت مطمئناً میتواند از برخی جنبه ها یک موهبت بهحساب آید. از بوتریتیس بابت این حقیقت سپاسگزاریم که همهی برگهایی که در فصل پاییز از درخت میافتند را به نحو مؤثری پاکسازی می کنند و این به معنای این است که چرخهی زندگی میتواند از نو آغاز شود.