بیماری سیاهک ذرت: بررسی فیزیولوژی، سیکل زندگی و اپیدمیولوژی

چکیده

بیماری سیاهک ذرت (Corn Smut)  یا (Common Smut of Corn) که توسط قارچ Ustilago maydis ایجاد می‌شود، یکی از مهم‌ترین بیماری‌های ذرت در سرتاسر جهان محسوب می‌شود. این مقاله به بررسی جامع فیزیولوژی بیماری، سیکل زندگی قارچ، مکانیسم‌های آلودگی گیاه ذرت، به ویژه نفوذ به مادگی بلال در زمان گرده‌پذیری، و تأثیر عوامل محیطی و زراعی مانند تراکم کشت بر شیوع بیماری می‌پردازد. همچنین، راهکارهای مدیریتی برای کنترل این بیماری ارائه شده است.

 

مقدمه

سیاهک ذرت با ایجاد گال‌های مشخص روی اندام‌های مختلف گیاه، به ویژه بلال، خسارات اقتصادی قابل توجهی به بار می‌آورد. Ustilago maydis یک قارچ بازیدیومیست است که علاوه بر ذرت، می‌تواند برخی دیگر از گیاهان خانواده غلات را نیز آلوده کند. این بیماری در شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب شیوع بیشتری دارد و خسارت آن در تراکم‌های بالای کشت افزایش می‌یابد.

 

فیزیولوژی بیماری

عامل بیماری‌زا

نام علمی: Ustilago maydis

سلسله: قارچ‌ها (Fungi)

شاخه: بازیدیومیکوتا (Basidiomycota)

ردهUstilaginomycetes

راستهUstilaginales

خانواده Ustilaginaceae

آلودگی سیلک‌ها در زمان تلقیح

 

خصوصیات مورفولوژیک

هاگ‌های قارچ (تلیوسپورها) کروی تا بیضوی، با قطر ۸-۱۲ میکرون، دارای دیواره ضخیم و سطح خاردار.

هاگ‌ها در ابتدا روشن و سپس تیره رنگ می‌شوند.

گال‌های تشکیل‌شده حاوی توده‌ای سیاه رنگ از تلیوسپورها هستند.

 

فیزیولوژی بیمارگری

قارچ توانایی تولید آنزیم‌های تجزیه‌کننده دیواره سلولی مانند سلولاز، پکتیناز و پروتئاز را دارد.

قابلیت تغییر متابولیسم گیاه میزبان و ایجاد رشد بیش از حد بافت (هیپرپلازی).

تولید فیتوهورمون‌های گیاهی مانند اکسین و سیتوکینین توسط قارچ.

 

سیکل زندگی Ustilago maydis

۱. هاگزایی و انتشار

تلیوسپورها در گال‌ها تشکیل شده و پس از بلوغ آزاد می‌شوند. هاگ‌ها می‌توانند توسط باد، باران یا ادوات کشاورزی منتشر شوند. هاگ‌ها در خاک یا بقایای گیاهی آلوده زمستان‌گذرانی می‌کنند.

۲. جوانه‌زنی و تشکیل بازیدیوسپور

در شرایط رطوبتی مناسب (رطوبت نسبی >۸۰%) و دمای ۲۱-۲۸°C، هاگ‌ها جوانه می‌زنند. تلیوسپورها بازیدیوم تولید کرده که بازیدیوسپورها را تشکیل می‌دهند.  بازیدیوسپورها به صورت غیرجنسی تکثیر می‌یابند.

۳. عفونت اولیه

بازیدیوسپورها از طریق زخم‌ها یا بافت‌های مریستمی جوان نفوذ می‌کنند.

 

مهم‌ترین راه‌های نفوذ:

زخم‌های ناشی از صدمات مکانیکی، حشرات یا عملیات زراعی. بافت‌های مریستمی جوان. کرک‌های روی مادگی در زمان گرده‌پذیری.

 

راه‌های نفوذ بیماری سیاهک

 

تأثیر عوامل محیطی و زراعی بر شیوع بیماری

بروز بیماری سیاهک ذرت تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد:

شرایط محیطی: رطوبت بالا و دماهای معتدل (بین ۱۵ تا ۳۰ درجه سانتی‌گراد) می‌توانند شدت آلودگی را افزایش دهند. به‌ویژه باران‌های مکرر در دوره‌های گرده‌افشانی می‌تواند به نفوذ قارچ کمک کند.

مدیریت زراعی: تراکم بالای کشت و عدم چرخش زراعی می‌تواند به تشدید اپیدمی بیماری منجر شود. کشت ارقام حساس به بیماری نیز موجب افزایش

 

عوامل ژنتیکی و مدیریت بیماری سیاهک ذرت

عوامل ژنتیکی

اکثر ارقام ذرت به بیماری سیاهک ذرت حساسیت‌های متفاوتی نشان می‌دهند. به طور کلی، موارد زیر می‌توانند اثرات مختلفی بر روی میزان آلودگی داشته باشند:

1. هیبریدهای جدید:

این هیبریدها معمولاً دارای مقاومت بهتری در برابر بیماری‌ها هستند و می‌توانند در شرایط مختلف، عمل‌کرد بهتری داشته باشند.

2. دوره گرده‌پذیری:

ارقام با دوره گرده‌پذیری کوتاهتر در مقایسه با ارقام دیررس، کمتر آلوده می‌شوند. این موضوع به دلیل همزمان نشدن مرحله گرده‌پذیری با شرایط مساعد برای قارچ است.

 

مدیریت بیماری سیاهک ذرت

راهکارهای پیشگیرانه

1.استفاده از ارقام مقاوم:

انتخاب ارقام با مقاومت نسبی مانند برخی هیبریدهای تجاری جدید و جوان می‌تواند به کاهش خطر آلودگی کمک کند.

2.تناوب زراعی:

کشت ذرت بیش از دو سال متوالی در یک زمین توصیه نمی‌شود. این می‌تواند خطر بروز بیماری را کاهش دهد.

3.مدیریت تراکم:

رعایت تراکم بهینه با توجه به رقم و شرایط منطقه ضمن بهبود تهویه و نوردهی، به کاهش ابتلا به بیماری کمک می‌کند.

4.تاریخ کشت مناسب:

تنظیم تاریخ کشت به گونه‌ای که مرحله گرده‌پذیری با شرایط نامساعد برای قارچ همزمان نباشد، اثرات مثبت قابل توجهی بر کاهش آلودگی دارد.

5.عدم خاک کردن یا انباشتن و انداختن سیاهک های چیده شده از بوته های آلوده در مزرعه.

 

کنترل زراعی

1.شخم عمیق:

بقایای آلوده پس از برداشت باید به‌خوبی شخم زده شوند تا اسپورها و عوامل بیماری‌زا کاهش یابند.

2.کنترل آبیاری بارانی:

در مرحله گرده‌پذیری، آبیاری بارانی می‌تواند رطوبت لازم برای گسترش قارچ را فراهم کند، معمولا بخش های آبگیر مزرعه و اطراف آبپاش ها آلودگی بیشتر است.

3.کنترل علف‌های هرز:

علف‌های هرز ممکن است به عنوان میزبان واسط برای قارچ عمل کنند، بنابراین کنترل آن‌ها ضروری است.

4.تغذیه متعادل گیاه:

کوددهی مناسب و متعادل می‌تواند به تقویت گیاه و کاهش حساسیت آن به بیماری کمک کند.

 

کنترل شیمیایی

1. قارچکش‌های سیستمیک:

استفاده از قارچکش‌های سیستمیک در مراحل قبل از گرده‌پذیری می‌تواند تأثیر مثبتی داشته باشد.

2. تیمار بذر:

تیمار بذر با قارچکش‌های مناسب مانند کاربندازیم می‌تواند موجب کاهش آلودگی اولیه شود.

توجه: کنترل شیمیایی سیاهک ذرت معمولاً اقتصادی نیست مگر در شرایط اپیدمی.

 

آلودگی ساقه با سیاهک

 

آلودگی برگ‌ها با سیاهک

 

کنترل بیولوژیک

1.عوامل بیولوژیک:

استفاده از عوامل بیولوژیک مانند Trichoderma spp.   یا Bacillus subtilis می‌تواند به کاهش جمعیت قارچ‌های بیماری‌زا کمک کند.

2.ترکیبات القاکننده مقاومت:

 کاربرد ترکیباتی مانند اسید سالیسیلیک می‌تواند با تحریک سیستم ایمنی گیاه، موجب افزایش مقاومت آن در برابر آلودگی‌های قارچی شود.

نتیجه‌گیری

مدیریت بیماری سیاهک ذرت نیازمند ترکیبی از روش‌های پیشگیرانه، کنترل زراعی، شیمیایی و بیولوژیک است. انتخاب ارقام مقاوم، تنظیم تراکم و تاریخ کشت، و استفاده از تکنیک‌های کنترل بیولوژیک به همراه مدیریت صحیح می‌تواند به کنترل این بیماری کمک نماید و در نهایت منجر به افزایش عملکرد و کیفیت محصول شود.

 

نویسنده: مهندس پویان کاوسی