کنترل زنگ زرد؛ از پایش میدانی تا مداخله هدفمند

پایگاه خبری داوان نیوز: بیماری زنگ زرد گندم (ناشی از قارچ Puccinia striiformis f. sp. tritici) یکی از مهم‌ترین و خسارت‌زاترین بیماری‌های غلات در ایران و جهان محسوب می‌شود. در سال زراعی ۱۴۰۴-۱۴۰۵، مدیریت حفظ نباتات استان‌های کشور با بهره‌گیری از راهبردهای نوین علمی، برنامه‌های پایش مستمر و یکپارچه‌ای را برای مقابله با این تهدید به اجرا درآورده است. این مقاله با استناد به یافته‌های پژوهشی معاصر، به تحلیل عملکرد این مدیریت در سه محور اصلی «پیش‌آگاهی و پایش میدانی»، «مدیریت زراعی و استفاده از ارقام مقاوم»، و «مداخلات شیمیایی و بیولوژیک هدفمند» می‌پردازد. نتایج حاکی از آن است که اگرچه تنوع فیزیولوژیکی قارچ عامل بیماری و حساسیت برخی ارقام رایج چالش‌هایی را ایجاد کرده است، اما اجرای نظام‌مند برنامه‌های پایش، توسعه ارقام دارای مقاومت تجمعی (Pyramiding) و به‌کارگیری سامانه‌های هشدار سریع، توانسته است خسارات ناشی از این بیماری را به طور قابل توجهی کاهش دهد.

واژگان کلیدی: زنگ زرد گندم، پایش مستمر، مدیریت حفظ نباتات، مقاومت به بیماری، ایران

مقدمه

گندم و جو به عنوان ستون‌های اصلی امنیت غذایی ایران، همواره در معرض تهدید عوامل بیماری‌زای متعددی قرار دارند. در میان این عوامل، بیماری زنگ زرد (استریپ راش) به دلیل توانایی بالای قارچ عامل آن در تولید اسپورهای هوازی، قابلیت اپیدمی شدن در مقیاس وسیع و ایجاد خسارت اقتصادی قابل توجه، از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است . بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که در ایران، کمبود مقاومت پایدار در بسیاری از ارقام گندم، یکی از دلایل اصلی بروز اپیدمی‌های دوره‌ای این بیماری بوده است .

در این راستا، مدیریت حفظ نباتات استان‌ها به عنوان خط مقدم دفاع در برابر این تهدید، وظیفه طراحی و اجرای برنامه‌های پایش و کنترل را بر عهده دارد. سال زراعی ۱۴۰۴-۱۴۰۵، با توجه به پیش‌بینی‌های هواشناسی مبنی بر شرایط مساعد برای توسعه بیماری در برخی مناطق، یک سال چالش‌برانگیز و در عین حال فرصتی برای سنجش کارآمدی سیستم‌های نوین مدیریت تلفیقی (IPM) بود.

مبانی علمی راهبردهای مقابله با زنگ زرد

چالش مقاومت ارقام
یکی از چالش‌های اساسی در کنترل زنگ زرد، تکامل سریع نژادهای فیزیولوژیک جدید قارچ است که می‌توانند بر ژن‌های مقاومت اختصاصی غلبه کنند. تحقیقات گسترده در ایران نشان داده است که تکیه صرف بر مقاومت تمام مراحل رشدی (All-Stage Resistance) پایدار نبوده و نیاز به استفاده از مقاومت مرحله گیاه بالغ (Adult Plant Resistance – APR) و مقاومت زنگ آهسته (Slow Rusting) می‌باشد . مطالعه‌ای بر روی ۴۴ ژنوتیپ گندم سازگار با مناطق معتدل و گرم و مرطوب شمال ایران نشان داد که ۲۷.۲ درصد از ژنوتیپ‌ها دارای مقاومت زنگ آهسته و ۲۷.۲ درصد نیز دارای مقاومت مرحله گیاه بالغ در برابر زنگ زرد بودند .

راهبردهای نوین به نژادی
در سال‌های اخیر، مدیریت حفظ نباتات با همکاری مراکز به نژادی، بر توسعه ارقام دارای ژن‌های مقاومت انباشته (Pyramiding) تمرکز کرده است. به عنوان مثال، در پژوهشی مرتبط با رقم حساس روشن (که علی‌رغم صفات زراعی مطلوب، به زنگ زرد حساس است)، ژن‌های مؤثر Yr5 و Yr15 با استفاده از روش نشانگر Assisted backcrossing به این رقم منتقل شد. لاین‌های خالص ایجاد شده (NILs) حامل این ژن‌ها، به عنوان جایگزین‌های مقاوم برای رقم روشن پیشنهاد شده‌اند . این رویکرد، مبنای علمی برنامه‌های جایگزینی ارقام حساس در سطح استان‌ها در سال زراعی ۱۴۰۴-۱۴۰۵ قرار گرفت.

عملکرد مدیریت حفظ نباتات استان‌ها: محورهای اجرایی

۱. پایش مستمر و پیش‌آگاهی
سامانه پایش زنگ زرد در سال زراعی ۱۴۰۴-۱۴۰۵ بر اساس یک شبکه منسجم از ایستگاه‌های هشدار سریع در استان‌های مستعد شامل گلستان، مازندران، اردبیل، خراسان رضوی، فارس و خوزستان فعال شد. این سامانه شامل سه سطح زیر بود:

– پایش مزرعه‌ای: کارشناسان حفظ نباتات با نمونه‌برداری هفتگی از مزارع شاخص، شدت و فراوانی بیماری را با استفاده از معیارهایی مانند شدت نهایی بیماری (FRS) و ضریب آلودگی (CI) ثبت می‌کردند .
– پایش مولکولی: با همکاری دانشگاه‌ها و مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، نمونه‌های برگ آلوده برای تعیین نژادهای فیزیولوژیک قارچ به آزمایشگاه‌های مرجع ارسال می‌شد. این اقدام برای ردیابی به موقع نژادهای جدید و تهاجمی قارچ حیاتی بود.
– سامانه تصمیم‌یاب: داده‌های جمع‌آوری شده در یک پایگاه داده مرکزی تجمیع و با استفاده از مدل‌های پیش‌بینی کننده (که پارامترهایی مانند دما، رطوبت و مرحله رشد گیاه را در نظر می‌گیرند) نقشه‌های خطر اپیدمی به صورت هفته‌وار به استان‌ها ابلاغ می‌گردید.

۲. مدیریت زراعی و استفاده از ارقام مقاوم
مدیریت حفظ نباتات استان‌ها با همکاری جهاد کشاورزی، سیاست تشویقی برای کشت ارقام مقاوم را در پیش گرفت. بر اساس یافته‌های پژوهشی، ژنوتیپ‌هایی مانند M-97-7، M-97-14 و N-97-7 که مقاومت توأم نسبت به زنگ زرد و سیاه نشان داده‌اند ، در فهرست ارقام توصیه شده برای کشت در مناطق آلوده قرار گرفتند. همچنین، در مناطقی مانند دزفول که با بیماری زنگ برگ نیز مواجه هستند، از لاین‌های مقاوم موجود در بانک ژن گیاهی ملی ایران استفاده شد که نشان داد ۴۴ اکسشن دارای مقاومت در هر دو مرحله گیاهچه و گیاه بالغ هستند .

۳. مداخلات شیمیایی و بیولوژیک هدفمند
در سال زراعی ۱۴۰۴-۱۴۰۵، رویکرد مدیریت حفظ نباتات بر کاهش مصرف سموم شیمیایی و جایگزینی آن با روش‌های هدفمند مبتنی بر آستانه اقتصادی خسارت استوار بود. محلول‌پاشی صرفاً در مزارعی انجام شد که:
1. رقم کشت شده حساس بود.
2. علائم بیماری در مرحله ساقه‌روی تا ظهور سنبله مشاهده می‌شد.
3. پیش‌بینی شرایط آب و هوایی (بارندگی و شبنم) مساعد برای پیشرفت بیماری بود.

این رویکرد علاوه بر کاهش هزینه‌های تولید، از بروز مقاومت قارچ‌کش‌ها نیز جلوگیری می‌نماید. مطالعات داخلی نشان داده است که استفاده از ترکیبات قارچ‌کش مؤثر در زمان دقیق (مانند مهارکننده‌های دهیدروژناز سوکسینات – SDHI) در مقایسه با محلول‌پاشی‌های بدون برنامه، کارآیی به مراتب بالاتری در کنترل زنگ زرد دارد.

چالش‌ها و راهکارهای پیش رو

علیرغم موفقیت‌های نسبی، مدیریت حفظ نباتات استان‌ها در سال ۱۴۰۴-۱۴۰۵ با چالش‌هایی نیز مواجه بود:

– تغییر اقلیم: نوسانات دمایی و افزایش رطوبت در برخی مناطق غیرمستعد، سبب گسترش دامنه میزبانی قارچ شده است.
– مقاومت به قارچ‌کش‌ها: گزارش‌هایی از کاهش حساسیت برخی جدایه‌های قارچ به قارچ‌کش‌های رایج (مثل گروه استروبیلورین‌ها) دریافت شده که ضرورت تنوع بخشی در چرخه قارچ‌کش‌ها را آشکار می‌سازد.
– آموزش بهره‌برداران: اگرچه اقدامات ترویجی گسترده‌ای صورت گرفت، اما در برخی مناطق، کشاورزان همچنان به محلول‌پاشی‌های بی‌موقع یا کشت ارقام حساس اصرار داشتند.

به گزارش اخبار روزانه کشاورزی، بررسی عملکرد مدیریت حفظ نباتات استان‌ها در سال زراعی ۱۴۰۴-۱۴۰۵ نشان می‌دهد که گذار از مدیریت واکنشی به مدیریت پیش‌گیرانه و هوشمندانه، مهم‌ترین دستاورد این دوره بوده است. استقرار سامانه‌های پایش مولکولی، استفاده از ارقام دارای مقاومت انباشته (Pyramiding) و به کارگیری مدل‌های پیش‌آگاهی، سبب شد تا علی‌رغم شرایط مساعد اقلیمی در برخی استان‌ها، از بروز یک اپیدمی فراگیر جلوگیری شود.

توصیه می‌گردد:
۱. تقویت بانک ژن مقاومت: برنامه‌های به نژادی برای انتقال ژن‌های مؤثر مقاومت مرحله گیاه بالغ (مانند Yr18 و Yr46) به ارقام پرمحصول و سازگار با اقلیم‌های مختلف ایران تسریع گردد .
۲. یکپارچه‌سازی داده‌ها: ایجاد یک پلتفرم ملی برای اشتراک‌گذاری بلادرنگ داده‌های پایش بیماری بین استان‌ها و مؤسسات تحقیقاتی.
۳. توانمندسازی کارشناسان محلی: برگزاری دوره‌های تخصصی آموزشی در زمینه تشخیص زودهنگام و استفاده از ابزارهای مولکولی برای کارشناسان حفظ نباتات شهرستان‌ها.

تجربه سال زراعی ۱۴۰۴-۱۴۰۵ ثابت کرد که سرمایه‌گذاری در نظام‌های نوین پایش و مقاومت، نه تنها از نظر اقتصادی به صرفه است، بلکه برای تضمین امنیت غذایی پایدار کشور یک ضرورت راهبردی محسوب می‌شود.