قارچ کش چیست؟

بیماری‌ها منبع اصلی آسیب به محصولات و گیاهان هستند که با میکروارگانیسم‌های بیماری‌زای گیاهی (عامل بیماری) ایجاد می‌شوند. اولین دلیل از بین رفتن محصولات در سراسر جهان قارچ است. ویروس‌ها، نماتدها (کرم‌های انگلی) و باکتری‌ها نیز باعث ایجاد بیماری در نباتات می‌شوند (شکل 1، 3، 4). نشانه‌های بیماری که با عوامل بیماری‌زا بوجود می آید می‌تواند به سبب فاکتورهای غیرزنده مانند کمبود مواد مغذی و آلودگی هوا باشد. (شکل‌های 2، 5 و 6 و همچنین حشرات شکل 6 را مقایسه کنید.)

قارچ‌کش‌ها، علف‌کش‌ها و حشره‌کش‌ها همگی آفت‌کش‌هایی هستند که برای محافظت گیاهان بکار می‌روند. قارچ‌کش نوع خاصی از سموم دفع آفات است که بیماری قارچی را با مهار یا کشتن قارچ‌ها کنترل می‌کند. همه بیماری‌های ناشی از قارچ با قارچ‌کش‌ها قابل‌کنترل نیستند ازجمله می‌توان به بیماری‌های آوندی فوزاریوم (پژمردگی قارچی Fusarium) و پژمردگی ناشی از آفت گیاهی (Verticillium) اشاره کرد (شکل 7). بیماری‌هایی که توسط میکروارگانیسم‌های دیگر و اختلالات ناشی از عوامل بی‌جان و آسیب حشرات بوجود می‌آیند توسط قارچ‌کش‌ها کنترل نمی‌شوند؛ بنابراین لازم است ابتدا علت نشانه‌های بیماری قبل از استفاده از قارچ‌کش مشخص شود.

چرا قارچ‌کش‌ها لازم هستند؟

بیماری‌ها اتفاق شایعی در گیاهان هستند که غالباً تأثیر اقتصادی قابل‌توجهی بر عملکرد و کیفیت دارند، بنابراین مدیریت بیماری‌ها یکی از مؤلفه‌های اصلی تولید برای بیشتر محصولات کشاورزی است. سه دلیل اصلی برای استفاده از قارچ‌کش‌ها وجود دارد: الف) کنترل بیماری در حین استقرار و توسعه محصول. (ب) افزایش بهره‌وری یک محصول و کاهش لکه‌ها. محصولات غذایی بیماری‌زا تولید کمتری دارند زیرا برگ‌ها که موردنیاز فتوسنتز هستند، تحت تأثیر بیماری قرار می‌گیرند (شکل 8 - 11). لکه‌ها بر بخش خوراکی محصول تأثیر می‌گذارند (شکل 6 و 14) و یا در گیاهان تزیینی، جذابیت گیاه را از بین می‌برند (شکل 12 - 13) که هر دو بر ارزش محصول در بازار تأثیر می‌گذارند. ج) به منظور بهبود عمر و کیفیت گیاهان و محصولات برداشت‌شده.

گاهی بیشترین خسارات بیماری بعد از برداشت محصول رخ می‌دهد (شکل 14 و 15). قارچ‌ها اغلب میوه‌ها، سبزیجات، گیاهان غده‌ای و بذرهای انبارشده را خراب می‌کنند. تعداد کمی از غلات آلوده باعث تولید سمومی می‌شوند که در هنگام مصرف باعث بیماری شدید یا حتی مرگ در انسان و حیوان می‌شوند. از قارچ‌کش‌ها برای کاهش آلودگی مایکوتوکسین در گندم‌های تحت تأثیر آفت‌های اصلی پژمردگی قارچی استفاده‌شده است، اما بیشتر قارچ‌کش‌های توسعه‌یافته تا الان به حد کافی مؤثر نبوده‌اند و اثر مفیدی در مهار مایکوتوکسین‌های مرتبط با سایر بیماری‌ها نداشته‌اند.

نقش قارچ‌کش‌ها در مدیریت بیماری

بیماری‌های گیاهی با ادغام برخی روش‌های کنترلی ازجمله چرخش محصول، انتخاب ارقام زراعی که تحمل بیماری دارند یا نسبت به بیماری مقاوم هستند (ارقام زراعی ژنتیکی نسبت به سایر ارقام زراعی کمتر حساس هستند)، زمان کاشت، سطح کود دهی، اصلاح آب‌وهوای گلخانه‌ای، مراعات اصول بهداشتی و کاربرد قارچ‌کش‌ها به بهترین شکل مهار می‌شوند. قارچ‌کش‌ها غالباً بخش مهم مهار بیماری هستند زیرا (الف) آن‌ها بسیاری از بیماری‌ها را به‌طور رضایت بخشی کنترل می‌کنند ب) اقدامات زراعی اغلب کنترل کافی روی بیماری ندارند (ج) ارقام زراعی مقاوم بسیاری از بیماری‌ها یا در بازار موجود نیستند یا قابل‌پذیرش نیستند (د) برخی از محصولات باارزش بالا تحمل بسیار کمی در مقابل علائم بیماری دارند.

برخلاف داروهای انسانی، اکثر قارچ‌کش‌ها باید قبل از بروز بیماری یا در ظهور اولین علائم بیماری استفاده شوند. برعکس بسیاری از بیماری‌های انسان و حیوانات، استفاده از قارچ‌کش‌ها نمی‌تواند علائم موجود را حتی در صورت از بین بردن بیماری بهبود دهد زیرا رشد گیاهان با حیوانات فرق دارد. قارچ‌کش‌ها معمولاً فقط از رشد آلودگی جدید ناشی از بیماری محافظت می‌کنند. تعداد کمی از قارچ‌کش‌ها پس از آلوده شدن یک گیاه با عوامل بیماری‌زا موثر هستند. آن‌هایی که خاصیت درمانی دارند، به این معنی که در برابر عوامل بیماری‌زایی که گیاهان را آلوده کرده‌اند فعال هستند، توانایی محدودی دارند و فقط چند روز روی عامل بیماری‌زا عمل می‌کنند.

بسیاری از قارچ‌کش‌ها فعالیت هدفمندی دارند که باعث اثربخشی بالا در برابر عوامل بیماری‌زای خاص می‌شود و این به معنی است که مسمومیت کمی برای انسان و سایر ارگانیسم‌ها دارد، اما منجر به ریسک بالای مقاومت عوامل بیماری‌زا نسبت به قارچ‌کش‌ها نیز می‌شود. یک عامل بیماری‌زای مقاوم نسبت به عملکرد قارچ‌کش حساسیت کمتری دارد و باعث می‌شود قارچ‌کش کم اثر و یا حتی بی‌اثر باشد. قارچ‌کش‌هایی طراحی‌شده‌اند که آنزیم‌ها یا پروتئین‌های خاص را هدف قرار می‌دهند و از قارچ‌هایی ساخته می‌شوند که به بافت گیاه آسیب نمی‌زند بنابراین می‌توانند به داخل برگ‌ها نفوذ کرده و حرکت کنند و باعث ایجاد خصوصیات درمانی و افزایش مقدار بافت گیاهی شوند. ازآنجاکه نحوه عملکرد این قارچ‌کش‌ها بسیار خاص است، تغییرات ژنتیکی کوچکی در قارچ‌ها می‌تواند بر اثربخشی این قارچ‌کش‌ها غلبه کند و گروه‌های بیماری‌زا می‌توانند در برابر کاربردهای بعدی مقاوم شوند.

استراتژی‌های مهار بیماری که به‌شدت به برنامه درمانی قارچ‌کش‌ها متکی هستند، اغلب به علت (الف) تعداد زیاد عوامل بیماری‌زا هنگام اجرای برنامه انتخاب موارد مقاوم ب) دشواری از بین بردن کامل عامل بیماری‌زا در گیاه، به مشکلات مقاومتی زیادتری منجر می‌شوند. مقاومت قارچی در بخش جداگانه با جزئیات بیشتری پوشش داده‌شده است.

پرورش‌دهندگان غالباً از سیستم‌های پیش‌بینی بیماری یا آستانه عمل استفاده می‌کنند، با وجود اینها، از به‌کارگیری قارچ‌کش‌ها در مواقع لزوم مطمئن می‌شوند و از هزینه و تأثیر احتمالی زیست‌محیطی برنامه‌های غیر ضروری اجتناب می‌کنند. سیستم‌های پیش‌بینی برای بعضی از بیماری‌ها مبتنی بر درک شرایط زیست‌محیطی که برای توسعه آن‌ها مناسب است ایجادشده‌اند. معمولا بر اساس دما و رطوبت نسبی یا رطوبت برگ در مناطق رشد محصول صورت می‌گیرد.

برنامه‌های قارچ‌کش مبتنی بر آستانه شامل پیمایش مرتب محصول برای علائم بیماری است، سپس از قارچ‌کش‌ها موقع رسیدن علائم به سطح بحرانی که فراتر از آن بیماری قابل‌کنترل نیست، استفاده می‌شوند. نمونه‌ای از سطح بحرانی وجود یک لکه بیماری در هر پنج‌برگ موردبررسی است. آگاهی از چرخه بیماری‌زا هنگام توسعه و کاربرد سیستم‌های پیش‌بینی و آستانه از اهمیت برخوردار است. جنبه‌های مهم چرخه بیماری این است آیا بیماری تک چرخه‌ای است (یک‌بار در سال) یا چند دوره‌ای است (چند دوره) و یا دوره نهفته (زمان بین عفونت و تولید تلقیح جدید) دارد.

اقتصاد اغلب بر انتخاب قارچ‌کش و زمان‌بندی برنامه تأثیر می‌گذارد. قارچ‌کش‌های گران‌قیمت و برنامه‌های بی‌شماری در مزارع باارزش استفاده می‌شود که در صورت عدم درمان مثلاً درختان میوه یا زمین‌های گلف ضرر اقتصادی زیادی متحمل شوند. با در نظر گرفتن اینکه بعضی از بیماری‌ها بر محصول تأثیر نمی‌گذارد، آستانه اقتصادی برای تعیین زمان درمان موردنیاز با قارچ‌کش استفاده می‌شود. سطح تحمل محصول یا آستانه خسارت می‌تواند بسته به مرحله رشد محصول هنگام حمله، شیوه‌های مدیریت محصول، موقعیت مکانی و شرایط آب و هوایی متفاوت باشد.

روش‌های کاربرد

قارچ‌کش‌ها به شکل پودر، ریزدانه‌ها، گاز و معمولاً مایع استفاده می‌شوند. آن‌ها این‌گونه بکار می‌روند:

• الف) بذر، پیاز، ریشه‌های پیوند و سایر ارگان‌های قابل رشد. این رسیدگی‌ها معمولاً توسط شرکت بذر انجام می‌شود. بعضی درمانها باید زمان کاشت گیاه در محل انجام شود. هدف از بین بردن عوامل بیماری‌زای موجود در مواد کاشت یا محافظت از گیاه جوان در برابر عوامل بیماری‌زا موجود در خاک است.
• ب) هنگام کاشت خاک ریخته، بعد از کاشت به خاک‌آب داده می‌شود (به روش آبیاری قطره‌ای) یا آب را مستقیم در اطراف پایه گیاه اسپری شود.
• ج) شاخ و برگ و سایر قسمت‌های زنده گیاهان را با اسپری سم‌پاشی می شود.
• د) از طریق تنه به د داخل درختان تزریق می‌شود.
• ذ) محصول برداشت‌شده، در محل بسته‌بندی به شکل قطره‌ای یا اسپری سم‌پاشی می شود.

فرمول محصول قارچ‌کش‌ها از یک ماده فعال به همراه مواد خنثی تشکیل‌شده است که باعث بهبود عملکرد محصول می‌شوند. قارچ‌کش‌ها معمولاً با آب مخلوط و اسپری می‌شوند. تجهیزات کاربردی از اسپری‌های کوچک دستی و پشتی گرفته تا دستگاه‌های اسپری بزرگ که با تراکتور یا هواپیما حمل می‌شوند، متغیر هستند (شکل 16-22). قارچ‌کش‌های کمی به شکل پودر استفاده می‌شوند. قارچ‌کش‌ها را می‌توان در گلخانه‌ها به شکل دود، غبار، بخار و ذرات معلق استفاده کرد. پوشاندن تمام قسمت‌های گیاه مستعد بیماری بسیار مهم است زیرا تعداد بسیار کمی از قارچ‌کش‌ها می‌توانند به‌اندازه کافی در سراسر گیاه حرکت کنند. پیشرفت‌های مداومی در نازل‌ها و سم‌پاش‌ها برای بهبود پوشش صورت می‌گیرد. (شکل 17 و 19)

برای کنترل مؤثر بسیاری از بیماری‌ها، به چندین بار استفاده از قارچ‌کش‌ها نیاز است، گاهی اوقات هر 5 روز یکبار. برای محافظت از رشد جدید و جایگزینی قارچ‌کش از بین رفته گیاه توسط تجزیه شیمیایی، تخریب اشعه ماوراءبنفش و فرسایش در اثر باد و آب کاربرد مکرر موردنیاز است.

مقاومت قارچی

مقاومت قارچ‌کش صفت پایدار و وراثتی است که منجر به کاهش حساسیت قارچ نسبت به قارچ‌کش می‌شود. این توانایی از طریق فرآیندهای تکاملی به دست می‌آید. قارچ‌کش‌هایی که در یک مکان عمل می‌کنند نسبت به آن‌هایی که چند مکان عمل می‌کنند در معرض خطر نسبتاً بالای ایجادمقاومت هستند. امروزه اکثر قارچ‌کش‌هایی که تولید می شوند در یک مکان عمل می‌کنند زیرا پتانسیل کمتری برای تأثیر منفی بر محیط، از جمله موجودات غیر هدف دارد.

وقتی مقاومت قارچ‌کش ناشی از تغییر یک ژن اصلی مهم باشد، زیرمجموعه‌های عامل بیماری‌زا نسبت به آفت‌کش‌ها حساس و یا بسیار مقاوم می‌شوند. مقاومت در این حالت به عنوان از دست دادن کامل کنترل بیماری است که با استفاده از میزان بالاتر یا کاربرد مکرر قارچ‌کش‌ها قابل بازیابی نیست. این نوع مقاومت معمولاً «مقاومت کیفی» گفته می‌شود.

هنگامی که مقاومت قارچ‌کش ناشی از اصلاح چندین ژن در حال تعامل است، عامل بیماری‌زای جداشده بسته به تعداد تغییرات ژن، به قارچ‌کش حساسیت نشان می دهد. تغییر در حساسیت درون جمعیت مستمر است. مقاومت در این حالت به عنوان فرسایش کنترل بیماری دیده می شود که با مقدار بیشتر یا کاربرد مکرر قابل بازیابی است. انتخاب طولانی مدت برای مقاومت در عامل بیماری‌زا با استفاده مکرر در نهایت منجر به بالاترین میزان علامت‌دار شده و یا کوتاه‌ترین فواصل کاربردی است که قادر به کنترل کافی بیماری نیستند. این نوع مقاومت قارچ‌کش را «مقاومت کمّی» می‌گویند.

عوامل جداشده قارچی که در برابر یک قارچ‌کش مقاوم هستند، اغلب در مقابل سایر قارچ‌کش‌های نزدیک نیز مقاوم هستند، حتی هنگامی‌که در معرض این قارچ‌کش‌ها نباشند، زیرا همه این قارچ‌کش‌ها عملکرد مشابهی دارند. این مقاومت متقابل نامیده می‌شود. قارچ‌کش‌ها با کد گروه مشابه به‌احتمال زیاد مقاومت متقابل نشان می دهند. گاهی مقاومت متقابل منفی بین قارچ‌کش‌های غیر مرتبط اتفاق می‌افتد زیرا تغییر ژنتیکی که باعث مقاومت به یک قارچ‌کش می‌شود ایزوله مقاومتی با حساسیت بیشتری نسبت به سایر قارچ‌کش‌های ایجاد میکند.

مهار مقاومت قارچ‌کش برای افزایش مدت زمان اثر یک قارچ‌کش در معرض خطر بسیار مهم است. هدف اصلی مهار مقاومت به تعویق انداختن توسعه آن است نه مهار سویه‌های مقاومت قارچی پس از انتخاب آن‌ها؛ بنابراین، برنامه‌های مهار مقاومت باید هنگامی اجرا شوند که قارچ‌کش‌ها در معرض خطر برای اولین بار برای استفاده تجاری قرار گیرند. هدف از مهار مقاومت، به حداقل رساندن استفاده از قارچ‌کش در معرض خطر بدون به خطر انداختن کنترل بیماری است. این امر با استفاده از قارچ‌کش در معرض خطر با سایر قارچ‌کش‌ها و با اقدامات کنترلی غیرشیمیایی مانند ارقام زراعی مقاوم به بیماری، در یک برنامه مهار بیماری یکپارچه انجام می‌شود.

استفاده از یک برنامه مهار بیماری موثر برای تأخیر در تولید سویه های مقاوم بسیار مهم است. قارچ کشهای در معرض خطر باید با میزان توصیه‌شده تولیدکننده (میزان کامل) و فواصل کاربردی استفاده شوند. استفاده از میزان کامل برای به حداقل رساندن سویه ها با حساسیت قارچ‌کش میانی هنگامیکه ژن‌های متعددی (مقاومت کمّی) را درگیر می‌کند انتظار می‌رود. قارچ‌کش‌های در معرض خطر باید به طور متناوب با سایر قارچ‌کش‌های در معرض خطر باحالت‌های مختلف عملکردی یا گروه‌های شیمیایی مختلف استفاده شوند و آن‌ها را باید با قارچ‌کش‌هایی که دارای ریسک مقاومتی کم هستند ترکیب یا جایگزین کرد.

هنگامی که یک محصول می‌تواند به عنوان منبع تلقیح برای یک محصول بعدی خدمت کند، طرح جایگزینی در میان قارچ‌کش‌های در معرض خطر باید بین محصولات پی‌درپی به گونه ای ادامه یابد که اولین قارچ‌کش در معرض خطر اعمال‌شده برای یک محصول متعلق به یک گروه مقاومت از آخرین قارچ‌کش در معرض خطر استفاده‌شده برای محصول قبلی باشد. برخی از قارچ‌کش‌های در معرض خطر به عنوان محصولات از پیش آمیخته با سایر قارچ‌کش‌ها برای مهار مقاومت فرموله می شوند. قارچ‌کش‌های در معرض خطر فقط در صورت نیاز باید مورد استفاده قرار گیرند. زمان بحرانی استفاده از آن‌ها برای مهار مقاومت، اوایل اپیدمی است که تعداد عامل بیماری‌زا اندک است. قارچ‌کش‌های تماسی چند مکانه باید در اواخر فصل رشد، به‌تنهایی مورد استفاده قرار گیرند، در جاهایی که کنترل کافی بیماری برای محافظت از عملکرد فراهم می‌کند. مؤلفه مهم دیگر مهار مقاومت، ارزیابی کنترل بیماری و گزارش هر گونه از دست دادن اثربخشی بالقوه به دلیل مقاومت است.