Close ad

خبراء تربية القمح: «أمراض الأصداء» أهم عقبات استنباط أصناف عالية الإنتاجية

19-2-2024 | 14:42
خبراء تربية القمح ;أمراض الأصداء; أهم عقبات استنباط أصناف عالية الإنتاجيةأصداء القمح
أحمد عابد
بوابة الأهرام الزراعي نقلاً عن
  • "أمراض الأصداء" المانع الأول الذى يجب عبوره عند استنباط الأصناف عالية المحصول
  • ظهور سلالات فسيولوجية لأصداء القمح أهم العقبات التى تواجه برامج التربية
  • صفة المقاومة لأصناف القمح غير ثابتة ويمكن كسرها بعد زراعة الصنف عدة سنوات
  • الأصناف المقاومة للأصداء تقلل التكلفة وتساعد على ثبات الإنتاجية وجودة المحصول
  • زراعة الصنف سدس 12 لفترة طويلة ساعد على ظهور سلالات فسيولوجية أكثر شراسة

يعتبر القمح الغذاء الرئيسى لأكثر من مليار شخص (36 % من سكان العالم)، ويمد المستهلكين بما يقرب من 55 % من الكربوهيدرات، و20 % من السعرات الحرارية  المستهلكة عالمياً، والقمح من أهم محاصيل الحبوب فى العالم التى تتم زراعتها على نطاق واسع من الظروف المناخية، ويتبع العائلة النجيلية التى تضم أيضاً: الشعير، والشوفان، والراى، والذرة، والأرز، والترتيكال.

ورغم استنباط أصناف عالية الإنتاجية ومقاومة للأمراض فى مصر، إلا أن تعدد الأصناف، والتغيرات المناخية، وطرق الزراعة الحديثة أظهرت خللاً فى التوازن بين المسببات المرضية والأصناف المزروعة، وأيضاً ظهور سلالات جديدة لها قدرة مرضية عالية، مما تسبب فى كسر جينات المقاومة فى كثير من الأصناف المزروعة، ويوضح خبراء تربية المحاصيل لـ"الأهرام الزراعى" أسباب ظهور السلالات الفسيولوجية الأكثر ضراوة، وأهم المعوقات التى تواجه برامج تربية القمح وكيفية التغلب عليها. 

بداية يوضح الدكتور خالد فتحى سالم أستاذ بيوتكنولوجيا وتربية محاصيل الحقل الاستراتيجية بقسم البيوتكنولوجيا النباتية بمعهد الهندسة الوراثية والتكنولوجيا الحيوية بجامعة مدينة السادات، أن القمح يُعتبر واحداً من أهم وأقدم محاصيل الحبوب، حيث ينمو فى ظل مجموعة واسعة من المناخات والتربة، ويقسم حسب ميعاد الزراعة إلى أقماح شتوية وربيعية.

وطبقا لإحصائيات منظمة الأغذية والزراعة لعام 2021 تعتبر الصين، والهند، روسيا، والولايات المتحدة، وكندا، وفرنسا، وأوكرانيا، وباكستان، والمانيا، واستراليا.. أهم الدول المنتجة للقمح على مستوى العالم، ومعظم أصناف القمح المزروعة حالياً تنتمى إلى القمح السداسى، الذى يعرف باسم قمح الخبز والذى يزرع فى المناخ الجاف.

أصداء القمح

ويشير إلى الفطريات المسببة لأمراض الصدأ فى القمح، التى تتميز بطول دورة الحياة وحاجاتها إلى نوعين من العوائل النباتية لإكمال دورة الحياة، ويتكون عليها خمسة أنواع من الجراثيم (بازيدية – بكنية – أسيدية – يوريدية – تيليتيه)، وبجانب وجود العائل المتبادل الذى يكمل عليه فطرالصدأ دورة الحياة، وتستطيع فطريات الصدأ أيضاً أن تصيب بعض الحشائش النجيلية (عوائل ثانوية هو نبات البربرى فى أوروبا) يقضى عليها المسبب المرضى فى الفترة بين المواسم الزراعية، وتعتبر الجراثيم اليوريدية من أهم أنواع الجراثيم تأثيراً على القمح ويسمى بالطور المتكرر، بمعنى أن كل 12 – 15 يوماً يظهر جيل جديد من الجراثيم يمكنها إصابة نبات القمح، ولايوجد فى مصر العائل المتبادل أو العوائل الثانوية (الذى يكمل عليه فطر الصدأ دورة الحياة وهو نبات البربرى) ولا تسمح الظروف المناخية فى مصر بوجود جراثيم الصدأ أثناء فترة الصيف لارتفاع درجة الحرارة، وتصل جراثيم الصدأ (اليوريدية) سنوياً إلى مصر محمولة بواسطة الرياح من الدول المجاورة – سواء دول البحر المتوسط أو جنوب غرب آسيا أو بعض الدول الإفريقية التى يوجد القمح فيها طوال العام أو توجد بها العوائل الثانوية(نبات البربرى) ولاعلاقة بين الإصابة فى المواسم السابقة والموسم الجديد، ولا مصدر التقاوى من حقول مصابة ولا أرض سبق وجود الإصابة بها، لأن الجراثيم تحمل بالرياح، ولا توجد بالتربة، ولا تنقل عن طريق الحبوب وتموت بجفاف النباتات، ولاعلاقة بين استخدام تقاوى من حقول مصابة وحدوث أمراض للإنسان أو الحيوان. وتقاوى القمح هى أصناف محلية من إنتاج مركز البحوث الزراعية – وزارة الزراعة.

وتعتبر الأصناف المقاومة للأمراض مهمة صعبة لاعتماد الأصناف، ونتيجة للتعاون المستمر بين مربى القمح ومتخصصى أمراض النبات تم استنباط أصناف عالية الإنتاجية ومقاومة للأمراض، ولكن نظراً لتعدد أصناف القمح المزروعة، والتغيرات المناخية الأخيرة، وطرق الزراعة الحديثة، فإن كل ذلك أظهر خللاً فى التوازن بين المسببات المرضية والأصناف المزروعة، وكذلك ظهور سلالات فسيولوجية جديدة لها قدرة مرضية عالية، مما تسبب فى كسر جينات المقاومة فى كثير من الأصناف المزروعة.

وفى مصر ظهر ذلك بوضوح فى حالة الصدأ الأصفر، وصدأ الأوراق، وصدأ الساق، مما يستلزم البحث عن مصادر لجينات المقاومة فى الأصول الوراثية المقاومة، واختبار وانتخاب الآباء الموجودة والسلالات المحصولية المبشرة فى مناطق انتشار الصدأ الأصفر سنوياً وبحالة وبائية، وانتخاب المقاوم منها وإدخاله فى برامج التربية، واستنباط أصناف عالية المحصول ومقاومة للأمراض، والتعاون الدولى فى هذا المجال مطلوب، وله دور فعال مع المركز الدولى للحبوب(القمح والذرة الشامية CIMMYT بالمكسيك والإيكاردا ICARDA بسوريا ولبنان حالياً أو بمكتبها فى مصر).

 ولابد أن ندرك أن صفة المقاومة لأى صنف قمح مزروع ليست صفة ثابتة، ويمكن كسرها بعد زراعة الصنف بعدد من السنوات، ولكن نجاح مربى النبات يظهر فى استنباط صنف عالى الإنتاجية، وتكون له درجة مقاومة وصفة الثبات لأطول مدة ممكنة، لأكبرعدد من السلالات الفسيولوجية للمسبب المرضى، والتى يمكنها إصابة هذه الأصناف، ولكن بمجرد ظهور سلالات جديدة تتفوق عن سابقتها فى قدرتها المرضية وشراستها، فيمكنها إصابته بهذه الأمراض، عندئذ لابد من زراعة الأصناف الجديدة والتى لديها القدرة على مقاومة السلالات الفسيولوجية الجديدة فى الفطر، ولكن وبالرغم من كل هذه الإنجازات إلا أن أمراض الأصداء والتفحمات فى القمح، مازالت تشكل المانع الأول الذى يجب عبوره عند استنباط الأصناف عالية المحصول، نظراً للنشاط المكثف فى برامج التربية، وتعدد التراكيب الوراثية المزروعة على النطاق التجارى، وهى إحدى الأسباب التى تدفع وتحفزالمسببات المرضية إلى ظهور سلالات فسيولوجية جديدة، أكثر ضراوة وشدة مرضية، إذا توافرت لها الظروف المناخية المناسبة.

خسائر شديدة

ويوضح الدكتور خالد سالم أن المسببات المرضية العديدة للقمح تؤدى إلى خسائر شديدة فى مصر والعالم، لذا يجب اتباع دورة زراعية ملائمة، وزراعة الأصناف المقاومة للأمراض، واستخدام تقاوى معاملة بالمبيدات المناسبة دون الإضرار بالبيئة.

ويشير إلى أهمية برامج التربية لإنتاج أصناف مقاومة للأمراض (الأصداء) والتى تقدم مزايا عديدة للمزارعين مثل: سهولة مقاومة الأمراض، وتقليل تلوث البيئة لعدم أو تقليل استخدام المبيدات، كما تقلل التكلفة، وتساعد على ثبات الإنتاجية وجودة المحصول.

ولكن برامج التربية تتطلب خبرة فى إجراء العدوى، حيث يتوقف الضررعلى حسب قدرة المسبب المرضى أو الفطر(الأصداء) على إحداث العدوى ومواصفات الصنف والبيئة المحيطة بزراعة الصنف.

مشاكل التربية

وبالتالى فإن نجاح برنامج التربية المقاومة للأصداء يتطلب معرفة أسباب صعوبة التربية، ومنها طبيعة المقاومة، فقد تكون هروباً من المرض أو تحمل الإصابة أو المقاومة وهى صفة وراثية تتمثل فى مقدرة نبات القمح على الحد من انتشارالمسبب المرضى (الأصداء) وهى تتغير من 0 - 100% .

 أيضا اختيارالصفة التى يتحكم فيها عدد كبير من الجينات، أو صفة كمية مقارنة بالتى يتحكم فيها جين واحد أو مايطلق عليه Major gene ، وأيضاً المقاومة يسهل تقديرها فى الحقل، ويصعب فى الصوبة، وطريقة التربية المتبعة مثل التهجين الرجعى، وأيضاً صعوبة الربط بين حالة تحمل الإصابة للمرض والمقاومة الحقلية.

ومن أهم الصعوبات أيضاً صعوبة نقل الجينات وارتباط جينات المقاومة ببعض الجينات غير المرغوبة وظهور سلالات فسيولوجية حديثة للأصداء، وصعوبة إيجاد توازن بين المحصول العالى والمقاومة للأصداء، إذ أنه فى أغلب الحالات تكون الأصناف ذات الإنتاجية العالية حساسة للإصابة، وكذلك السياسة الصنفية والتى يتم فيها تغيير الأصناف السريع؛ لتلبى احتياجات كلٍ من المنتج والمصنع والمستهلك، وأيضاً طول فترة عمر النبات، وعدد الجينات المتحكمة فى الصفة، وصعوبة إدخال جينات المقاومة فى صنف واحد، واستنباط صنف مقاوم لجميع الأمراض الشائعة، وأيضاً وراثة صفة المقاومة فى القمح تجاه المسبب المرضى (الأصداء).

وبالتالى فإنه من مجمل الدراسات السابقة عن وراثة صفة المقاومة للأمراض وجد أن هناك بعض الحالات يتحكم فى المقاومة زوج واحد من العوامل الوراثية أو الجينات major genes ، أو عدد قليل من الجينات minor genes ،وهى ما يطلق عليها "نظرية فلور" أو المقاومة الرأسية؛  يتحكم فيها عديد من الجينات .

وقد تكون وراثة صفة المقاومة سائدة كما فى الأصداء والنيماتودا أو متنحية، وفيها يختلف برنامج التربية باستخدام التهجين الرجعى وانتخاب السلالات المقاومة؛ قد يكون هناك تكامل بين الجينات، وذلك عندما تجتمع هذه الجينات لإظهار صفة المقاومة؛ وقد يكون هناك تعدد ليلىْ مثلك: صدأ الكتان وصدأ الذرة الشامية، ارتباط صفة المقاومة ببعض الصفات غير المرغوبة، لذا لابد من إجراء تهجين رجعى، الصنف المقاوم فى منطقة معينة وهى منطقة استنباط الصنف، ربما لا تكون له مقدرة على مقاومة نفس سلالات المرض إذا زرع المحصول فى منطقة أخرى وبظروف بيئية مختلفة عن المنطقة الأولى، لذا يجب على المربى اختبار الأصناف المقاومة فى نفس منطقة زراعتها، ولا يكون هناك مجال لنقل الأصناف من محطة تربية لأخرى، وهو الذى ربما أظهر الإصابة فى صنف سدس 12 الذى زرع فى الوجه البحرى.

 ومن ضمن صعوبات برنامج التربية المقاومة للأمراض، البحث عن مصادر لجينات المقاومة والتى يجب الاهتمام بها فى برامج التربية المقاومة للأمراض، وأيضاً للحشرات والنيماتودا وغيرها من المسببات المرضية، حيث إن تحديد الجينات المسئولة يسهل على المربى نقل هذه الجينات إلى الأصناف المستنبطة حديثاً لمقاومة المسببات المرضية السائدة فى مناطق زراعة القمح، وهناك العديد من المصادر منها:

 أ) الاستفادة من الأصناف المحلية، والتى تتميز بأنها متأقلمة مع البيئة المزرعة فيها، مما يقلل ظهور سلالات فسيولوجية حديثة إذا ما زرع صنف مستورد حديث.

 ب) الأصناف المستوردة ويلجأ لها فى حالة عدم وجود جينات للمقاومة فى الأصناف المحلية.

ج) الأنواع والأجناس القريبة من القمح حيث يمكن نقل جينات المقاومة للقمح من محصول الراى والAgropyron 

 د) الأصناف البرية وذلك فى حالة عدم توفر جينات للمقاومة فى الأصناف المنزرعة والمستوردة.

 

المقاومة الوراثية

ويوضح الدكتورخالد فتحى سالم أن من ضمن أهداف برنامج تربية القمح هوالتربية للمحصول العالي، والتبكيرفى النضج والمقاومة للأمراض والحشرات، ولكن بعد فتره من انتشارالصنف تصبح حساسة للإصابة، مثل انتشارالاصداء هذا العام بمعنى أن التربية المقاومة للأمراض تقل بعد انتشار الصنف على مستوى واسع نتيجة لعدة أسباب منها

  • الإهمال فى برنامج التربية والذى يحدث فى اختبارالسلالات الحديثة للمقاومة وعدم العناية فى تسجيل نسبة الإصابة.
  • الانعزالات الوراثية للصنف أوالطفرات أوالخلط الوراثى والتى تغيرمن مواصفات الصنف المنزرع.
  • ظهور اختلافات وراثية فى المسبب المرضى أوالطفيل.
  • عدم اختبارالأصناف الحديثة بجميع السلالات المرضية السائدة فى المنطقة اوقد تنشا سلالات مرضية جديدة أشد شراسة بعد انتشارالصنف وبالتالى تتغيرصفة المقاومة وتتأثرولذلك فان زراعة الصنف سدس 12 لفترة طويلة من الزمن من شأنه ان يساعد على ظهورسلالات فسيولوجية جديدة تكون اكثرشراسة وتنكسرجينات المقاومة وتجنبا لكسر صفة المقامة فى القمح يفضل زراعة أكثرمن صنف فى مناطق زراعة القمح للمحافظة على جينات المقاومة للمسببات المرضية لأطول فترة ممكنة مثل صنف جيزة  168
  • ظهورالسلالات الفسيولوجية للاصداء فى القمح والتى تعتبراهم العقبات التى تواجه برنامج تربية القمح،قد تكون أكثرشراسة وضراوة ومقدره على حدوث إصابة مرضية عن السلالة الاولى والتى اختبرلها الصنف من قبل ومن هنا لابد من معرفة الأسباب التى تودى الى ظهورالسلالات الفسيولوجة الجديدة للمسببات المرضية الفطرية (الاصداء).

برامج فعالة

 ويقول الدكتور محمد فتحى سالم أستاذ بيوتكنولوجيا امراض النبات قسم البيوتكنولوجيا البيئية بمعهد الهندسة الوراثية والتكنولوجيا الحيوية بجامعة مدينة السادات أنه فى السنوات الأخيرة وتحت الظروف المصرية ونظرا لظهورالعديد من التراكيب الوراثية لفطرمرض الصدأ الأصفر، وكذا صدأ الورقة وصدأ الساق فى الدول المجاوررة، والتى يصل منها اللقاح سنويا الى مصرأصبح من الضرورى متابعة هذا التطورالسريع للتراكيب الوراثية للمسببات المرضية بوضع البرامج الفعالة وتكاتف جهود العاملين فى المجال البحثى والإرشادى والإنتاج وإعطاء الدعم اللازم لإنجاح هذه البرامج، حتى نتجنب أى فاقد فى محصول الغذاء الرئيسى فى مصر، والمحافظة على الإنجازات الجيدة التى تحققت .

 

ويشيرالى مرض الصدأ الأصفرأوالصدأ المخطط: وهومن أخطرالأصداء وتظهرأعراضه خلال شهرى فبرايرومارس على شكل بثرات صفراء منفصلة لها مظهرمسحوقى مرتبة فى صفوف طولية مع محور الورقة، يصيب الأوراق والاغماد والقنابع على السنابل. وتعتبرالبيئة عامل هام لانتشارالمرض حيث يناسب نموالفطروانتشارالمرض وجود اختلافات فى درجات الحرارة بصورة كبيرة بين الليل (6-12 °م) والنهار (18-12 °م) مع الرطوبة الجوية العالية. ولذلك ينتشر فى مناطق شمال ووسط الدلتا بكثرة عن المناطق الأخرى.

والصدأ البرتقالى أوصدأ الأوراق :وتظهرالإصابة به أواخرفبرايروخلال مارس على هيئة بثرات لونها بنى فاتح مبعثرة بدون نظام على سطحى الورقة ويصيب الأوراق فقط ويناسبه درجة حرارة متوسطة نوعا ( 20-15 °م) مع رطوبة عالية وينتشر فى مناطق غرب ووسط وجنوب الدلتا ومصرالوسطى.

والصدأ الاسود أوصدأ الساق: وتظهرالإصابة أواخرإبريل وخلال مايوعلى هيئة بثرات لونها بنى داكن أومسودغيرمنتظمة، وقد تلتحم مع بعضها وتظهرالإصابة على الاوراق والساق والسنابل، وقد يسبب رقاد النباتات ويناسبه درجات الحرارة العالية نوعا من (30-25 °م) مع الرطوبة العالية وبصفة عامة ليس له تأثيرلانه يظهرفى نهاية عمرالنبات

ويشيرالدكتورمحمد سالم إلى ضرورة استخدام السلالات المفرقة، وهى مجموعة من السلالات أوالأصناف من القمح (العائل) تستخدم لتمييزالسلالات الفسيولوجية ومعرفة درجة الإصابة والمقاومة للسلالات المرضية، وعمل مفاتيح للتعرف على السلالات الفسيولوجية من الطفيل أوالمسبب المرضى (الأصداء) السائدة فى الوجة البحرى أوالوجة القبلى وبناء على ذلك يتم تمييزهذه السلالات الفسيولوجية شديدة الضراوة أوالإصابة .

 

ويشيرالدكتورمحمد سالم إلى أهمية تعريض النباتات الى المسببات المرضية المختلفة والتى تؤثرعلى نمو المحصول مثل الأصداء فى القمح سواء بعدوى طبيعية او صناعية، لسهوله الاختباروالتفريق بين النباتات المقاومة والمتحملة والحساسة للإصابة ،ويجب اختبارالنسل للنباتات المقاومة للتحقق من طبيعة المقاومة، وليست هروب من الإصابة، ويعتبرانتشارالمرض أمرطبيعى ولكن ربما لا يحدث كل عام فى الحقل لذا وجب احداث عدوى صناعية فى الحقل أوداخل الصوبة، وتتميزاختبارات الحقل بانة يتم اختبارالنباتات ضد السلالات الفسيولوجية للطفيل والمنتشرة فى الحقل، بينما اختبارات الصوبة تكون موجهة ضد سلاله مرضية معينة، مع توافر الظروف المناسبة لحدوث الإصابة من حرارة ورطوبة وانتشار المسبب المرضى، ولكن يجب أن تتشابه العدوى الصناعية والطبيعية مع بعضهم البعض، واختبار السلالات بطريقة منتظمة ومقارنة السلالات المقاومة، والمصابة مع بعضها لإظهار الفروق بين الأصناف المقاومة والمصابة.

وتختلف طرق العدوى على حسب المرض ووقت إجراء العدوى الصناعية، فعلى سبيل المثال الأصداء فى القمح يجرى عدوى للأوراق عن طريق الفتحات الطبيعية فى النبات مثل الثغور أو الجروح التى تحدث نتيجة للحشرات أو أثناء عمليات الخدمة الزراعية
والتى يتم فيها تجميع الجراثيم الجافة من النباتات المصابة وتعفيرها على الأوراق للنباتات المختبرة، ويتم رش معلق الجراثيم على القمح، وكذلك زراعة القمح تحت ظروف متحكم فيها، بحيث تكون درجة الحرارة مناسبة لانتشارالمرض، ويمكن زراعة النباتات المصابة على حدود الحقل، وبجوارالنباتات المقاومة المختبرة فى الحقل، ويمكن الاختبار لمرضين أو أكثر فى نفس الوقت، وذلك بع دوى الأوراق على فترات متعاقبة، ومع تكون الأوراق الحديثة للقمح. أو عدوى الأزهار وتتم فى حالة التربية المقاومة للتفحمات فى القمح مثل التفحم السائب، وذلك عن طريق إدخال الجراثيم الناضجة الى الازهاروقت تفتحها سواء بملقط اوإبره حقن أومعلق من جراثيم المسبب المرضى تحقن به الازهار.

وتؤثر الأصداء والسلالات الفسيولوجية الجديدة على القمح بمهاجمة القمح، والذى يبدى بعض المقاومات ضد المسبب المرضى، منها مقاومة ميكانيكية والتى تعوق اختراق وانتشارواستقرارالمسبب المرضى داخل خلايا نبات القمح، ولذلك نوصف الأصداء أو السلالة المرضية بانها ذات ضراوة، وهى السلالات الفسيولوجية التى تمتلك خصائص تمكنها من كسر مقاومة القمح والتغلب عليه سواء كانت دفاعات تركيبية أو كيماوية، وبالتالى تنتج إنزيمات تلعب دوراً فى اختراق المسبب المرضى (الأصداء).

ويقدم الخبراء بعض التوصيات لعدم تكرار وانتشار الإصابة منها:

زراعة الأصناف المقاومة التى تتميز بالثبات لفترة طويلة تحت ظروف الحقل والالتزام بالزراعة فى الميعاد المناسب، والسياسة الصنفية، والتوصيات الفنية للمحصول.

  • عدم زراعة الأصناف التى يتم استنباطها وتربيتها بمحطات الوجه القبلى فى الوجه البحرى والعكس.
  • تغيير الأصناف باستمرار وعدم زيادة عمر الأصناف لدى المزارع عن خمس سنوات للتغلب على السلالات الفسيولوجية الأكثر ضراوة.
  • تقيم الأصناف للأصداء سواء بعدوى طبيعية وصناعية واستبعاد الأصناف سريعة الإصابة.
  • الاهتمام ببرنامج التربية للأمراض فى جميع محطات التربية على مستوى الجمهورية بالتعاون مع معهد أمراض النبات.
  • البحث عن مصادر جينات جديدة للمقاومة وإدخالها برنامج تربية القمح، بالتعاون مع الهيئات العالمية مثل ايكاردا والسيميت وغيرها من المراكز العالمية المهتمة.
  • نزولاً على رغبة المزارعين ضرورة عمل برنامج تربية للأصناف سدس12 ، جميزة9، جميزة 11، وغيرها بعد إدخال جينات المقاومة للأصداء.
  • تغييرالسياسة الصنفية على مستوى الجمهورية وإحلالها بسياسة جديدة تضمن عدم الإصابة بالأصداء الفترة القادمة.
  • استخدام المبيدات التخصصة لمكافحة الصدأ والموصى بها من قبل وزارة الزراعة، وذلك فى حالة تفشى المرض للحد من انتشاره.
  • المكافحة الكيماوية باستخدام أحد المبيدات التالية فى حالة طور الإصابة مثل تلت 25% 25سم /100 لتر ماء، أو بيلزول 25 % 200 سم/فدان، أو نصر زول 25 % 30 سم / 100 لتر ماء، أو كراون 25 %  15 سم / 100 لتر ماء، أوبانش 40 % 18.75سم/100 لتر ماء، أوفنجشو 12.5 % 15جم/100 لتر ماء، أو ايمننت 12.5% 100سم/100 لتر ماء.

                    

كلمات البحث
الأكثر قراءة