أمراض النبات

امراض نبات

Plant diseases - Maladies des plantes

أمراض النبات

محمد فواز العظمة

أعراض أمراض النبات
التشخيص diagnosis آليات العدوى والانتشار مكافحة أمراض النبات أمثلة تاريخية

يُعنى علم أمراض النبات plant pathology أو phytopathology بصحة النبات وتشخيص أمراضه ودراسة مسبباتها وآليات حدوثها وانتشارها وتطوير الأساليب والمواد الناجعة في الوقاية من المرض أو علاجه.

ويُعرّف المرض النباتي بأنه انحراف في بنية النبات العادية أو اختلال في وظائفه الطبيعية يؤدي إلى عرقلة نموه وتكاثره أو موته، بيد أن البنية العادية للنبات تختلف باختلاف مكوناته الوراثية، وباختلاف صفات التربة والمناخ وغيرها من العوامل البيئية. أما بالمفهوم الزراعي فيُعرّف المرض النباتي على نحو أدق بأنه «انحراف في البنية العادية أو الوظائف الطبيعية للنبات أو كليهما، ناجم عن تطفل كائنات غير حيوانية، بما يُضرّ كماً أو نوعاً بالمحصول المتوقع الذي تسمح به صيغته الوراثية وظروف البيئة».

يستبعِد هذا التعريف الأضرار الناجمة عن الكائنات الحيوانية كالحشرات والقوارض مع استـــــثنا الديدان الخيطية (النيماتودا) المتطفلة على النبات والتي عُدّت دراستها ضمن مجال علم أمراض النبات. كما لا يشمل مجموعة كبيرة من مسببات الضرر اللاطفيلية التي تنجم عن خلل في التغذية أو الري أو تلوث التربة أو الما أو الهوا أو عوامل المناخ كالصقيع وسقوط البَرَد والرياح الشديدة وارتفاع الحرارة والاختلالات الوراثية التي تقع تحت عنوان الإجهادات اللاحيويةabiotic stresses  .

بدأ ظهور أمراض النبات علماً مستقلاً في أوائل القرن التاسع عشر اعتماداً على ما تراكم من معلومات عن البكتريا والفطور وبعد عقود عديدة من اكتشاف المجهر الضوئي واستخدامه، وقد بدأت دراسة الأمراض الفطرية على النبات من قبل أطبا وعلما أوربيين وغيرهم في فترة ما قبل القرن الثامن عشر وانتشار أعمال باستور Pasteur وكوخ Koch المهمّة عن المكروبات والطفيليات، وتأسيس علم أمراض النبات البكترية من قبل الأمريكي بوريل Burrill عام 1878. ومنذ أواخر القرن التاسع عشر بدأت الريادة في دراسة أمراض النبات تنتقل من أوربا إلى أمريكا بأعمال كثير من العلما . أما الأمراض الڤيروسية على النبات فقد أسس لدراستها كل من الألماني مِير Meyer والروسي إيفانوفسكي Ivanovski والهولندي بيجِرنك Beijerinck، وتحقق تقدم كبير بعد اختراع المجهر الإلكتروني في أواسط القرن العشرين، إضافة إلى تطوير الاختبارات المصلية المناعية وانتشار المثفلات فائقة السرعة وغيرها من الطرائق التي استعملت أولاً في المجال الطبي ثمّ في مجالات علمية كثيرة.

يمكن القول إن مرحلة دراسات الوصف والتصنيف قد اكتملت تقريباً أسوةً بعلوم الحياة الأخرى. بدأت مرحلة جديدة تتضمن الدراسة البنيوية الدقيقة للكائنات المُمِرضة والفيزيولوجية لعلاقات التطفل، وتحديد تأثير عوامل البيئة المختلفة في الأمراض والنبات، وما يتبع ذلك من تطوير لأنظمة التنبؤ الآلي بالأمراض والأوبئة النباتية، والتآثرات (التفاعلات) الوراثية بين الطفيل والعائل والوراثية-البيئية، وتطوير أساليب سريعة لتربية أصناف مقاومة للأمراض، كما يزداد الاهتمام بتطوير طرائق المكافحة الحيوية للأمراض النباتية.

أعراض أمراض النبات

الأعراض symptoms هي التغيرات الظاهرية التي تطرأ على النبات (الشكل 1) كالتغير في اللون أو الشكل أو القوام أما العلامات signs فهي بنيات مسبب المرض التي قد تظهر للعين المجردة، مثل مشيجة الفطر mycelium وتُشكّل المتحجرات sclerotia أو البثور أو الأوعية أو كتل الأبواغ. وقد تكفي مشاهدة الأعراض والعلامات لتشخيص المرض النباتي، أو يحتاج الأمر إلى مزيد من الدراسة والفحص المجهري، وربما عزل المسبب وزرعه لتشخيص المرض بدقة. وفيما يلي أشكال للأعراض التي تظهر على النبات المصاب:

1-التغيرات اللونية: الشحوب الناجم عن تراجع اللون الأخضر والابيضاض والاصفرار والاحمرار والتبرقش (الفسيفسائية) mosaicism.

2-الذبولwilt : يظهر الذبول على النبات بأكمله أو على جز منه، وينجم عادةً عن عدم وصول كمٍ كافٍ من العصارة المائية إلى أجزائه العلوية، إما لقلة الما في التربة وإما لضعف الجذور أو اختناقها أو لانسداد الأوعية الناقلة في سوق النبات، وقد يؤدي الذبول الشديد والمستمر إلى موته.

3-التنخر necrosis: وهو الموت الموضعي للخلايا والأنسجة النباتية الفتية؛ مما يؤدي إلى ظهور مناطق جافة أو ميتة. ومن مظاهره اللفحة blight على الأزهار والأوراق، والموت الطرفي die-back على الأفرع والأغصان وسقوط البادرات damping-off والتبقع spotting والتلطخ blotch والتثقب shot-hole والجرب scab والعفن rot والتحنط mummification والتقرح canker والتصمغ gummosis والقشب russet.

4-التشوه deformation: ويشمل عوارض القزامة nanism والتورم swelling والتدرن tumor (الناجم عن تضخم حجم الخلايا أو انقسامها المفرط) والتجعد curling (الناجم عن تغلظ غير منتظم في أنسجة الأوراق) وتفلطح الساق fasciation والتورد rosette والتورق phyllody ومكنسة الساحرة witches’ broom (وهو فرط تشكل أفرع جانبية ضعيفة ومتوازية) والجذر الشعري hairy root (وهو فرط تفرع الجذر) والتوالد proliferation (وهو انقسام الخلايا ونموها).

التشخيص diagnosis

لا بد من تحديد هوية مسبب المرض بدقة سوا كان طفيلياً أم غير ذلك قبل تحديد إجرا ات السيطرة على المرض. ومن المفيد أن تكون إجرا ات التشخيص سريعة قدر الإمكان. ويمكن للخبير تشخيص العديد من الأمراض الشائعة بمجرد مشاهدة عوارضها وعلاماتها في الحقل، بيد أن تحديد هوية مرض غير معروف مسبّقاً يحتاج إلى تطبيق فروض كوخ Koch’s postulates بحذافيرها أي التعرف إلى مظاهر المرض ومشاهدة المسبب بالفحص المجهري وعزله مخبرياً على وسط الزرع، ثم تلقيح عائل سليم بالكائن المعزول ومشاهدة الأعراض ذاتها عليه، ثم إعادة عزل المسبب ومطابقته. أما بالنسبة إلى الكائنات حتمية التطفل obligate parasites فيكتفى بظهور العدوى على العائل السليم.

يعتمد تشخيص الأمراض الفطرية على التصنيف الصحيح للنوع الفطري المعزول، ويعتمد هذا بدوره على الصفات الظاهرية والمجهرية التفصيلية للبنيات الفطرية كالهيفات والأوعية والحوامل البوغية والبوغات وغيرها.

أما تشخيص الأمراض الناجمة عن البكتريا فقد يحتاج، إضافة إلى عزلها عن الأوساط المناسبة إلى إجرا اختبارات فيزيولوجية وكيمياحيوية، وقد شاع مؤخراً استخدام الطرائق المصلية - المناعية (اختبار المقايسة المناعية الإنزيمية (ELISA)  Enzyme-Linked Immunosorbent Assay في تشخيص البكتريات الممرضة للنبات، وهي طرائق يُعتمد عليها أيضاً في تشخيص الأمراض الڤيروسية، إضافة إلى اختبارات عديدة أخرى يمكن اللجو إليها كتحديد الناقل vector الحشري أو غيره، أو تحديد المجال المضيفي host range أو العدوى على النباتات الدالة أو فحص الڤيروس بالمجهر الإلكتروني.

ازداد مؤخراً تطوير طرائق جزيئية للكشف عن الممرضات النباتية بمختلف أنواعها، تعتمد على عزل الدنا أو الرنا وتنقيتهما من مُسبِّب المرض ثم تحديد البصمة الوراثية للكائن بحيث تُمكِّن من تحديد المسبب و دراسة تنوعه الوراثي وتحييد سلالاته.

آليات العدوى والانتشار

تمر دورة المرض النباتي عموماً بمراحل مختلفة، أولها الإلقاح (التلقيح) inoculation، وهو وصول مسبب المرض إلى تماس العائل بوسائل الانتشار المختلفة. قد يتمثل التلقيح بأبواغ أو خيوط فطرية أو متحجرات (متصلبات) أو خلايا بكتِرية أو ڤيروسات .

تتعدد مصادر اللقاح، فقد تكون التربة أو بقايا المحصول السابق أو البذار الملوث أو النباتات المصابة والأعشاب البرية. يتبع ذلك إنتاش الأبواغ أو تكاثر البكتريا ووصولها إلى الفتحات الطبيعية (كالمسام) أو الأنسجة المجروحة؛ مما يُمَكِّن من وصول الكائن الممرض إلى داخل النسيج النباتي وإحداث العدوىinfection .

وتُعَدّ المناعة immunity من القواعد الأساسية في عالم النبات، وتعني عدم القابلية للإصابة بالأكثرية الساحقة من مسببات الأمراض المنتشرة في الطبيعة، فكل نوع نباتي معرض للإصابة بعدد محدود من الأمراض من دون الآلاف الأخرى المتوفرة، وفي حال التوافق بين الطفيل والعائل -أي حدوث العدوى- توجد درجات مختلفة بين القابلية للإصابة ومقاومة المرض، ودرجة تضرر النبات من المرض. ويتوقف هذا أساساً على خصائص وراثية لدى كل من الطفيل والعائل، التي يستغلها علم الوراثة للحصول على أصناف زراعية مقاومة للأمراض .

يمر مسبب المرض في النسيج النباتي بمرحلة التكاثر reproduction ثم الانتشار dissemination بحيث تنتقل العدوى إلى نباتات أخرى قريبة أو بعيدة. وآليات الانتشار عديدة، أهمها الرياح التي قد تنقل أبواغ الفطور والبكتريات إلى مسافات بعيدة، ثم رذاذ الأمطار أو الري بالرذاذ. وتؤدي الحشرات دوراً أساسياً في نقل بعض الأمراض النباتية، خاصةً الأمراض الڤيروسية. ولا يمكن إغفال دور الإنسان الذي قام عن قصد أو عن جهل بنقل الكثير من الأمراض والآفات الزراعية من قارة إلى أخرى ومن بلد إلى آخر. ويُعدّ ذلك سبباً رئيساً لحدوث الأوبئة النباتية إضافة إلى أسباب أخرى كتوفر اللقاح المُعدي بغزارة، وتوفر آليات الانتشار كالرياح والأمطار والحشرات، وكذلك العائل النباتي القابل للإصابة بكثافة كبيرة وعلى مساحات واسعة، والظروف البيئية المناسبة لتطور المرض، والزمن الكافي ليتمكن مسبب المرض من التكاثر لعدة دورات سريعة للوصول إلى مرحلة الوبا .

مكافحة أمراض النبات

هناك أساليب عديدة للمكافحة، منها ما يعتمد على مبدأ استبعاد المرض، ويدخل في إطار ذلك إجرا ات الحجر الزراعي والتفتيش لمنع دخول الكائنات الممرضة من بلد إلى آخر، وكذلك توثيق حقول إنتاج البذار للتأكد من خلوه من الأمراض، وإنتاج مواد نباتية للإكثار والشتول والغراس والعقل الخالية من الأمراض نتيجة اتّباع طرائق نظيفة في المختبر أو في البيت الزجاجي.

وهناك طرائق للمكافحة مبنية على استئصال المرض أو تقليله إلى الحد الأدنى، ومنها الإجرا ات الحقلية كاتّباع دورة زراعية (تناوب المحاصيل) أو تبوير الحقل لتفادي وجود المحصول ذاته بصورة متكررة، كما يمكن إزالة العوائل البديلة أو الثانوية أو المناوبة التي يمكن أن تؤوي مسبب المرض كالأعشاب الضارة في الحقل أو تقليلها.

ويمكن اللجو إلى بعض الوسائل الفيزيائية كالتشعيع (أشعة غاما) أو رفع درجة حرارة البذار أو المواد النباتية أو التربة لتخفيض كثافة مسببات الأمراض والآفات. وقد ازداد مؤخراً استخدام أساليب تشميس التربة soil solarisation بديلاً من المعالجة بالبخار الساخن أو معاملتها بالكيميائيات السامة لما لها من أخطار وأضرار بيئية.

يزداد الاعتماد في مكافحة الأمراض على صفات النبات الوراثية وبوساطة انتخاب الأصناف المقاومة وتربيتها، لكن هذا الأسلوب طويل الأمد يتطلب جهداً كبيراً لسنوات عديدة قبل الوصول إلى التراكيب الوراثية المطلوبة التي تجمع بين المحصول الجيد كماً ونوعاً ومقاومة الأمراض السائدة. وقد صار بالإمكان تقصير مدة الحصول على صنف جديد من 10-12 سنة إلى 4-6 سنوات بفضل تطبيق تقانات نباتية حديثة مثل تقانة مضاعفة الاختزال أو نقل الجينات. أما المكافحة باستخدام المبيدات الكيميائية، فيفضَّل عدم اللجو إليها إلا كسلاح أخير عند عدم كفاية الوسائل الأخرى .

وهناك طيف واسع من المواد المستخدمة لمكافحة أمراض النبات ولا سيّما مبيدات الفطور fungicides بد اً بمركّبات النحاس مثل كبريتات النحاس والكبريت ومركّباته مثل الكربمات ثنائية الكبري carbamidsوانتها ً بعدد كبير من المركّبات العضوية ذات المفعول الجهازي القادرة على الدخول إلى أنسجة النبات والانتقال عبر جهازه الوعائي. ويمكن استعمال بعض المبيدات في التعفير أو لمعالجة البذار، بيد أن الأسلوب الشائع حالياً هو استخدامها كمعلقات أو مستحلبات مائية للرش الحقلي.

تجدر الإشارة إلى وجود بعض الحالات الناجحة لاستخدام المبيدات الحيوية في مكافحة أمراض النبات باستثمار ظواهر المنافسة (التضاد) antagonism لمقاومة مسببات الأمراض الفطرية أو البكترية، بيد أن استخدام المبيدات الحيوية مازال في ازدياد لمكافحة الآفات الحشرية.

أمثلة تاريخية

مرض التدرن التاجي:

شُخِّصَ النوع البكتري المسبب Agrobacterium tumefaciens من قبل سميث Smith عام 1890. يحدث الورم عند حدوث جرح في النسيج النباتي وتلوثه بالبكتريا الممرضة التي لوحظ فيما بعد أن وجودها ضروري في مرحلة العدوى الأولية فقط وأن الورم يستمر في النمو لاحقاً حتى في غيابها؛ ما يشبه آليات أمراض السرطان (الشكل 2)، وتبين فيما بعد أن البكتريا تنقل إلى نواة الخلية النباتية جز اً من مادتها الوراثية ( الدنا DNA )، فتجعلها تتوجه إلى إنتاج كميات مفرطة من الأُكسين auxine والسيتوكينين cytokinin؛ مما يؤدي إلى الانقسام الخلوي والتضخم اللامحدود للنسيج النباتي المريض.

تجرى الوقاية من هذا المرض عن طريق تعريض البذور والشتول والغراس قبل الزراعة لسلالة بكترية مضادة Agrobacterium radiobacter، لكن الدراسة المتعمقة لهذا المرض أدت في الربع الأخير من القرن العشرين إلى تطوير أول طريقة لنقل الجينات بين كائنات بعيدة تماماً بعضها عن بعض عن طريق تحميل جينات محددة في البكتريا ثم إعداد النبات المستقبل لإدخال صفات جديدة عليه، وهو ما يسمى بالتحوير الوراثي genetic transformation.

لفحة البطاطا:

أُدخلت البطاطا إلى أوربا من أمريكا الجنوبية في القرن السادس عشر، وصارت بالتدريج غذا ً أساسياً شائعاً في جميع أنحا العالم. ولم يعانِ هذا المحصول مشاكل كبيرة؛ لأن آفاته وأمراضه الرئيسة لم تنقل معه إلى العالم القديم.

في عامي 1890 و 1846 وفي ظروف مناخية من الرطوبة المرتفعة والبرودة النسبية ظهر مرض اللفحة، وانتشر عبر أوربا الغربية مسبباً خسائر كبيرة وصلت إلى تدمير المحصول كلّه في بعض المناطق؛ مما أحدث مجاعة حقيقية في إيرلندا وغيرها، وأدى إلى الكثير من الوفيات وإلى هجرة جماعية باتجاه العالم الجديد.

ينجم هذا المرض عن الفطر Phytophthora infestan الذي تنتشر أبواغه بالرياح والأمطار، ويبقى في بقايا المحصول والتربة إلى الموسم التالي، ويُؤدي إلى موت الكثير من أوراق النبات، وقد تشمل كلّ المجموع الخضري، كما يؤدي وصول الفطر إلى الدرنات إلى تعفنها في التربة أو في أثنا التخزين، وقد ساعد الاهتمام الكبير بدراسة هذا المرض على تطور سريع لعلم أمراض النبات في القرن التاسع عشر.

التصنيف : الإنتاج النباتي

النوع : الإنتاج النباتي

المجلد: المجلد الثالث

رقم الصفحة ضمن المجلد : 0

آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية