مفاهیم مهندسی گیاه‌پزشکی

● تاریخچه‌ی گیاه‌پزشکی
دانش گیاه‌پزشکی درایران سابقه‌ای کمتر از یک قرن دارد درحالی‌که اروپائیان دراین زمینه چند صدسال تجربه اندوخته‌اند؛ شادروان افشار را می‌توان آغازگر تحقیقات در زمینه‌ی علوم حشره‌شناسی، جانورشناسی و گیاه‌پزشکی ایران معرفی کرد. درگذشته کشاورزان ایران با مشکلات بسیاری درزمینه‌ی خسارت به محصولات و گیاهان مواجه بودند، خسارت‌های نابود کننده‌ی آفات و بیماری‌های گیاهی درطول قرون گذشته موجب قحطی‌های هولناک و مرگ گروه بی‌شماری از انسان‌ها بوده است. زیان‌های ناشی از حملات پی‌درپی دستجات عظیم ملخ‌های صحرایی، مراکشی و... درگذشته آن‌چنان سنگین و غیرقابل جبران بود که منجر به پیدایی قحطی درطول تاریخ می‌شد.
دانش گیاه‌پزشکی و گیاه‌پزشکان امروزه مسوولیت سنگین امنیت غذایی بیش‌ از هفتاد میلیون ایرانی را برعهده دارند؛ دانش گیاه‌پزشکی که تاچندی پیش درایران با نام دفع آفات شناخته می‌شد، یکی از شاخه‌های جدید دانش بشری در جهان و ترکیبی از علوم گوناگون است که آن‌را در کشورهای غربی با نام‌های Plant medicine، «Phytomedicine» و دربیشترمواقع با نام « Plant protection» می‌شناسند. درمقایسه با دانش پزشکی، که به سلامت انسان‌ها می‌پردازد، دانش گیاه‌پزشکی نیز با سلامت گیاهان ارتباط دارد. بنابراین می‌توان گیاه‌پزشکی را پزشکی گیاهان و گیاه‌پزشک را متخصص پزشکی گیاهان و درمان کننده‌ی آفات و بیماری‌های گیاهی معنا کرد.
● بیماری‌های گیاهی
تولیدات کشاورزی توسط آفات، بیماری‌های گیاهی و هم‌چنین علف‌های هرز دچار کاهش می‌شوند. درعلم بیماری‌شناسی گیاهی، علاوه‌بر بررسی عوامل ایجادکننده بیماری در گیاهان و چگونگی بیماری گیاهی، این علم اهداف عملی‌تری دارد که همانا گسترش روش‌های کنترل بیماری‌های گیاهی به‌منظور حفاظت تولیدات امروز غذای مورد نیاز هزاران گرسنه در دنیاست. با توجه به‌آن‌که گیاهان اولین عضو چرخه‌ی غذایی هستند و هرسلول گیاهی کلروفیل دارمانند کارخانه‌ای است که تولیدات آن می‌تواند به مصرف سایر موجودات جهان برسد بنابراین باید به مسائل و معضلات گیاهی با دید جامع‌تری نگریست.
● اهمیت بیماری‌های گیاهی
بیماری‌های گیاهی در دنیا اهمیت بسیاری دارد؛ بخشی از تولیدات گیاهی هرساله توسط مجموعه‌ی آفات، بیماری‌ها و علف‌های هرز ازبین می‌رود. هم‌چنین نابودی محصولات گیاهی منجربه پیدایی قحطی و ازبین رفتن جمعیت انسانی می‌شود. بیماری‌های گیاهی می‌توانند سبب نابودی گونه‌های گیاهی شوند ازسویی مصرف بی‌رویه‌ی سموم درچرخه‌ی طبیعت علاوه‌بر آن‌که هزینه‌ی هنگفتی را سالانه به کشورهای مصرف‌کننده تحمیل می‌کند منجربه پیدایی گونه‌های مقاوم بیماری‌زا و نیز اثرات سوءزیستی محیط و هم‌چنین جامعه‌ی مصرف‌کنندگان می‌شود. در واقع در تمام بیماری‌ها، دخالت انسان درموازنه‌ی گیاه و طبیعت و برهم زدن تعادل طبیعی مؤثر است، چنان‌چه اگر انسان دخالت نکند گیاه باتوجه به امکانات موجود و فاکتورهایی که عالم هستی دربرابر آن قرارداده است رشد کرده و درنهایت ازدیاد حاصل می‌کند اما این رشد همیشه تابع عوامل محدودکننده خواهد بود، که ازجمله می‌توان به عوامل بیماری‌زای گیاهی اشاره کرد. زیرا عوامل بیماری‌زای گیاهی درطول رشد گیاه به آن صدمه‌زده و رشد طبیعی گیاه را کند خواهد کرد، از سویی گیاه باتوجه به‌وجود عوامل بیماری سعی در استقامت کرده و درنهایت گیاه و عوامل بیماری‌ در شرایط طبیعی به حالت تعادل خواهند رسید. تغییرات آب وهوا، سالانه در توسعه و شدت بیماری‌ها تأثیر بسزایی دارد و فراوانی بیماری‌ها ازاین امر پیروی می‌کند. به‌طورمعمول درطول سالیان متوالی میان عوامل بیماری‌زا و گیاهان میزبان که درشرایط طبیعی رشد می‌کنند همزیستی متعادلی ایجاد می‌شود. تعاملی که میان عوامل بیماری‌زا و گیاهان میزبان پدید می‌آید منجربه ایجاد پدیده‌ی تکاملی است که درآن عوامل بیماری‌زا و میزبان هردو برای زنده ماندن تطابق ژنتیکی حاصل کرده و به تعادل خواهند رسید.
بشر با کشت انواع گیاهان به صورت گسترده و با ایجاد شرایط مصنوعی برای رشد گیاهان تعادل طبیعی را برهم زده و منجربه افزایش رشد عوامل بیماری‌زا شده است که درنهایت مجبور است بیماری‌ها را کنترل و از شیوع آن جلوگیری کند.
باتوجه به آن‌که هزاران نوع بیماری، گیاهان کشت‌ شده را تهدید می‌کنند اهمیت بیماری‌های گیاهی بیشتر نمایان می‌شود. نوع و میزان خسارت بیماری‌های گیاهی بستگی به گیاه، عامل بیماری، محل و شرایط آب‌ وهوایی، مبارزات و کنترل‌های مناسب دارد. گاهی‌اوقات انتشار بیماری‌های گیاهی به شکل اپیدمی (فراگیر) درآمده و خسارت‌های زیادی را موجب می‌شود.
● بیماری‌شناسی گیاهی
بیماری‌شناسی گیاهی علمی است که به مطالعه‌ی عوامل بیماری‌زا، شرایط محیطی مؤثر درایجاد بیماری، مکانیسم‌های ایجاد بیماری توسط عوامل بیماری‌زا، اثرات متقابل میان عوامل بیماری‌زا و گیاه میزبان بیمار، روش‌های پیش‌بینی و کنترل بیماری در گیاهان و در نهایت کاهش خسارت ناشی از آن‌ها می‌پردازد.
● مثلث بیماری
میزان بیماری تحت تأثیر سه عامل نام است:
۱) شرایط جوی و محیطی مساعد (مجموعه شرایط افزایش ایجاد بیماری).
۲) پاتوژن با قدرت بیماری‌زایی بالا (مجموعه صفات افزایش بیماری، سازگاری با میزبان، فراوانی و...)
۳) میزبان حساس یا مستعد به بیماری (کل شرایط افزایش حساسیت میزبان).
هر ضلع این مثلث بیان کننده‌ی یکی از سه جزء بیماری است، لازم به‌ توضیح است اندازه‌ی اضلاع متغیر می‌باشد، برای نمونه در گیاه مقاوم با سن نامناسب بیماری، احتمال بروز بیماری کم شده و حتی ممکن است به صفر برسد. هم‌چنان‌که اگرگیاه حساس درمرحله‌ای حساس ازنظر رشد و نمو بوده و تراکم کشت آن نیز زیاد باشد بیماری هم به مقدار زیاد دیده خواهد شد. به همین ترتیب هراندازه که پاتوژن فراوان‌تر، بیماری‌زاتر و فعال‌تر باشد پتانسیل میزان بیماری بیشتر خواهد بود. هم‌چنین شرایط محیطی مطلوب‌تر که به پاتوژن کمک می‌کند مانند دما، رطوبت، باد و یا شرایطی که باعث کاهش مقاومت گیاه می‌شوند به افزایش بیماری کمک خواهدکرد.
● ایجاد بیماری درگیاه
گیاه حساس هنگامی به بیماری مبتلا می‌شود که تحت تأثیر یک پاتوژن با قدرت بیماری زایی بالا و یا عامل محیطی مساعد قرارگیرد. دراین صورت وجود حداقل دوعامل برای بروز بیماری لازم است تا با تماس و تداخل آن در داخل گیاه موجبات پیدایی بیماری را فراهم کنند. چنان‌چه به‌هنگام ارتباط و مدتی پس ازآن شرایط محیطی دگرگون شود برای نمونه هوا خیلی سرد، گرم یا خشک شده و دیگر شرایط لازم برای رشد و توسعه نیز تغییر کند، پاتوژن توانایی حمله به گیاه را از دست می‌دهد و یا گیاه مقاومت خواهد کرد بنابراین با حضور و ارتباط این دوعامل عارضه‌ای به نام بیماری بروز نمی‌کند.
بنابراین هریک از این سه عامل، قابلیت تغییرات بسیارزیادی داشته و اگر یکی ازآن‌ها تغییر کند این تغییر برروی شدت و درجه‌ی بیماری درتمام گیاهان تأثیر گذاشته و برروی یک جمعیت گیاهی مؤثر واقع می‌شود. برای نمونه، گیاه ممکن است ازگونه یا رقمی مقاوم و یا غیر مقاوم باشد،‌ یا این‌که گیاهان دریک منطقه‌ی وسیع ازنظر ژنتیکی یکدست باشند و مجموعه این‌ها ازعواملی هستند که قادرند میزان پیشرفت بیماری به‌وسیله‌ی پاتوژن را درگیاه کم یا زیاد کنند. جنس پاتوژن نیز ممکن است پرآزاربوده و تعداد آن درمحیط کم یا بی‌نهایت زیاد باشد، ازنظر دوره‌ی زندگی هم ممکن است درمرحله هنگفتی بوده و یا احتیاج به لایه‌ی نازکی آب یا یک ناقل ویژه داشته باشد. محیط قادر است رشد و مقاومت گیاه میزبان، رشد یا تکثیر و درجه‌ی آزار و آسیب‌رسانی پاتوژن و هم‌چنین انتشار آن توسط عواملی مانند آب، باد، ناقلان و غیره را به‌همراه داشته باشد.
پاتوژن‌ها با مصرف مواد موجود در سلول‌های گیاهی و یا با ترشح موادی از نوع هورمون، آنزیم و یا مواد سمی سبب برهم زدن تعادل میان مواد مختلف و یا تغییر در فعل و انفعالات عادی در گیاه می‌شوند.
درنهایت بیماری‌های گیاهی از آن جهت دارای اهمیت است که فتوسنتز را که از اعمال حیاتی و مهم گیاهان سبز است دچار اختلال می‌کند. بسیاری از پاتوژن‌ها با عمل جلوگیری از تشکیل کلروفیل و یا تخریب آن موجب کاهش عمل فتوسنتز در گیاه می‌شوند.
● زمستان یا تابستان گذرانی پاتوژن‌ها
گیاهان چندساله که درسرمای زمستان و یا گرمای تابستان و خشک به حالت خواب باشند پاتوژن‌های آن‌ها قادرند در داخل آن‌ها به‌صورت زنده باقی بمانند. درمناطق سردسیر با شروع فصل سرما با ازبین رفتن گیاهان یک ساله و اندام‌های هوایی گیاهان چندساله پاتوژن‌های مربوطه‌ی آن‌ها نیز برای چندین ماه سرما، بدون میزبان خواهند ماند یا درهوای گرم و خشک گیاهان یک ساله درتابستان می‌میرند و پاتوژن‌های آن‌ها باید چنین شرایطی را بدون میزبان تحمل کنند. بنابراین پاتوژن‌های این‌گونه گیاهان مکانیسم‌هایی را درخود تکامل داده‌اند که به زنده ماندن آن‌ها درتابستان‌های خشک و زمستان‌های سرد کمک کند.
● طبقه‌بندی بیماری‌های گیاهی
طبقه‌بندی بیماری‌های گیاهی می‌تواند براساس نوع گیاه انجام شود، که شامل موارد گفته شده است:
۱) بیماری‌های زراعی (Field Crops Diseases )
۲) بیماری‌های سبزی‌جات (Vegtable Crops Diseases)
۳) بیماری‌های درختان میوه (Fruit Trees Diseases)
۴) بیماری‌های درختان جنگلی ( Forest Trees Diseases)
۵) بیماری‌های گیاهان چمن (Truf Diseases)
۶) بیماری‌های گیاهان زینتی (Ornamental Diseases)
آن‌چه در پیدایی بیماری‌های گیاهی موثر است عوامل ایجاد کننده‌ی آن است، که در ادامه به معرفی عوامل بیماری‌زایی درانواع گیاهان درپیش گفته اشاره می‌شود:
▪ عوامل بیماری‌زایی در گیاهان
الف) بیماری‌های واگیر (زنده):
۱) قارچ‌ها
۲) باکتری‌ها
۳) ویروس‌ها و ویروئیدها
۴) نماتدها
۵) مایکوپلاسما
۶) گیاهان انگل گلدار
۷) فیتوپلاسماها
● معرفی عوامل بیماری‌زای زنده
▪ قارچ‌شناسی:
مطالعه‌ی بیماری‌های گیاهی به‌ویژه قارچ‌شناسی از رشته‌های اساسی علم گیاه‌پزشکی است که پس از حشره‌شناسی در کشور ما مورد توجه قرار گرفت. لازم به توضیح است، قارچ‌شناسان خارجی در سالیان گذشته، در جمع‌آوری، شناسایی و تشخیص قارچ‌های گیاهان ایران قدم‌های موثری برداشته‌اند.
▪ قارچ‌ها و بیماری‌های ناشی از آن:
قارچ‌ها موجودات زنده‌ای هستند، فاقد ریشه و کلروفیل که قادربه انجام فتوسنتز نبوده و باید مواد آلی را به صورت آماده جذب کنند. بیشتر قارچ‌ها به صورت ساپروفیت عمل می‌کنند یعنی با زندگی و تغذیه ازمواد آلی مرده به تجزیه آن‌ها کمک می‌کنند؛ تعدادی از قارچ‌ها در گیاهان بیماری‌زا هستند هریک از قارچ‌های پاتوژن گیاهی می‌تواند به یک یا چند گیاه حمله کند.
▪ روش نفوذ قارچ‌ها:
نفوذ قارچ‌ها به صورت مستقیم ازطریق منافذ طبیعی و یا ازطریق زخم‌ها صورت می‌گیرد. قارچ‌ها گسترده‌ترین روش برای نفوذ دارند، عدسک‌ها، روزنه‌ها، روزنه‌های آبی و یا قطرات آبی که درسطح گیاه وجود دارد نفوذ قارچ‌ها به درون گیاه درگروهی توسط زخم‌ها به‌طور طبیعی درگیاه وجود دارند و یا زخم‌هایی که ازطریق مکانیکی درگیاه ایجاد می‌شوند (نفوذ غیرفعال).
نفوذ فعال قارچ‌ها به درون گیاه از طریق تولید اندامی به نام Apperssorium صورت می‌گیرد، پهن شدن سرمیسلیوم باعث می‌شود که سطح فشار افزایش یابد. میخ نفوذ سبب می‌شود که فشار درواحد سطح افزایش یافته و قارچ بتواند دیواره سلولی را شکافته و وارد آن شود زمانی‌که قارچ وارد بافت می‌شود می‌تواند ازطریق میان سلولی یا درون سلولی درون بافت گسترش یابد. قارچ‌ها به‌عنوان یکی از مهمترین عوامل بیماری‌زای گیاهی می‌باشند که به‌دلیل نداشتن کلروفیل قادر به ساختن غذای خود نبوده، بلکه آن را از موجودات دیگر تأمین می‌کنند.
برخی از بیماری‌های مهم قارچی در گیاهان:
۱) زنگ
۲) مرگ گیاهچه
۳) بازدگی
۴) سفیدک کرکی یا دروغی
۵) سفیدک پودری یا حقیقی
۶) سیاهک‌ها
۷) پوسیدگی
۸) بوته میری
۹) مومی‌شدن
«پوسیدگی‌ها سیاهک‌ها و زنگ‌ها از بیماری‌های مهم قارچی هستند.»
▪ باکتری‌شناسی:
باکتری‌ها پروکاریوت‌هایی با دیواره‌ی سلولی مشخص، که بسیاری از آن‌ها ساپروفیت هستند.
▪ علایم بیماری‌های باکتریایی:
باکتری‌ها نیز مانند قارچ‌ها می‌توانند علایم گوناگونی در گیاهان ایجاد کنند. به‌طورمعمول علایم ایجاد شده به گروه‌های مختلف باکتری‌ها ارتباط دارد، این علائم عبارتند از:
۱) گال یا غده
۲) لکه برگی‌ها
۳) پوسیدگی نرم
۴) پژمردگی آوندی
▪ مکانیسم بیماری‌زایی باکتری‌ها:
باکتری‌ها برخلاف قارچ‌ها قادر به نفوذ مستقیم ازکوتیکول و دیواره‌ی سلولی به بافت گیاهی نیستند و به‌ندرت در تماس مستقیم با پروتوپلاسم سلول‌های میزبان قرار می‌گیرند، بلکه اغلب پس از ورود به‌درون بافت گیاهی مورد حمله و قرار گرفتن در فضای میان سلولی، از میزبان تغذیه کرده و سپس تکثیر پیدا می‌کند. احتیاجات غذایی باکتری‌ها عامل مهمی در تعیین قابلیت بیماری‌زایی باکتری‌ها است چون اغلب می‌توانند روی بافت‌های مرده گیاهی رشد کنند ولی قادر به آلوده کردن گیاه نیستند. باکتری‌ها از آن‌جا که فاقد اندام‌هایی برای نفوذ مستقیم به بافت گیاهی هستند بیشتراوقات از طریق منافذ طبیعی و زخم‌های ایجاد شده توسط عوامل مختلف وارد بافت گیاهی می‌شوند. مایکوپلاسما‌ها و باکتری‌ها به صورت عمده توسط حشرات و یا پیوند بافت آلوده به سالم، به بافت‌های آوندی راه پیدا می‌کنند. روزنه‌های برگ و عدسک‌های روی ساقه، محل‌های ورودی مناسبی برای بسیاری از باکتری‌ها هستند. تجمع آب در فضای زیر روزنه‌های آبی نیز از منافذ مهم ورودی برای باکتری‌ها به داخل بافت‌ها، به‌خصوص در بیماری‌های آوندی، هستند. این درحالی است که در لکه برگی‌ها و سوختگی‌ها، روزنه‌ها مهمترین محل ورودی باکتری می‌باشند.
▪ انتشار باکتری‌های بیماری‌زای گیاهی:
ظهور بیماری‌های گیاهی درمزرعه به‌طورعمده از دوطریق آلودگی خاک و یا مواد گیاهی منشأ می‌گیرد، از مواد گیاهی آلوده می‌توان به بذور آلوده،‌ نشاء‌ آلوده و سایر اندام‌های گیاهی اشاره کرد. باکتری‌ها به‌طورمعمول روی بقایای گیاهی و درخاک زمستان‌گذاری می‌کنند و با شروع فصل مساعد، فعالیت و تکثیرشان آغاز می‌شود. بیماری ازیک کانون آلوده (خاک، بذر، نشاء) در شرایط مساعد شروع می‌شود و به سرعت گسترش می‌یابد. عواملی مانند شرایط محیطی مساعد، رطوبت، باران، باد و هوای گرم در گسترش بیماری و بروز اپیدمی در بیماری‌های باکتریایی گیاهان مهم هستند. انسان‌ها نیز با انجام عملیات مختلف زراعی و تخریب محیط زیست نقش عمده‌ای را در انتقال و انتشار بیماری ایفا می کنند.
▪ برخی از بیماری‌های مهم باکتریایی در گیاهان:
۱) گال‌های یا تومورهای طوقه، ریشه و ساقه
۲) شانکر یا زخم‌های قهوه‌ای
۳) آتشک یا بلایت گلابی
۴) پژمردگی آوندی
۵) لکه برگی
۶) پوسیدگی و خشکیدگی ساقه و گل
▪ ویروس‌ و ویروئید شناسی:
ویروس در زبان لاتین به معنای زهر و سم است؛ ویروس‌ها نوکئوپروتیین‌هایی بسیار کوچک هستند که تنها در سلول‌های زنده تکثیر می‌کنند، ویروس‌ها مواد لازم برای تکثیر خود را از مجموع فرآورده‌های درون سلول میزبان تامین می‌کنند. برخی ازویروس‌های شناخته شده، می‌توانند به گیاهان حمله و درآن‌ها بیماری ایجاد کنند. ویروس‌ها قادر هستند یک و یا چندین‌گونه مختلف گیاهی را آلوده کند بنابراین هرگونه‌ی گیاهی بیشترمواقع به‌وسیله‌ی چندین ویروس مختلف مورد حمله قرارمی‌گیرند. ویروئید به پیکره‌های کوچک RNA گفته می‌شود که فاقد پوشش پروتئینی هستند، ویروئیدها تنها در گیاهان دیده ‌می‌شوند.
▪ علایم بیماری‌های ویروسی و ویروئیدی:
۱) تغییر در میزان رشد و نمو گیاه
۲) تغییر در رنگ (کلروز (سبزردی) موزائیک، زردی رگبرگ، شفاف شدن رگبرگ)
۳) تغییر شکل اندام‌های گیاهی.
۴) رشد غیرعادی (هیپرپلازی (پر ازدیادی) و هیپرتروفی (پر رشدی)).
۵) مرگ بافت یا نکروز.
۶) پژمردگی
۷) تغییرات دربافت
۸) تغییر درشکل میوه و بذر
۹) تغییر درریشه
۱۰) تغییر درعمرگیاه
۱۱) زخم موضعی
۱۲) بدمزه شدن شدن میوه‌ها
۱۳) عقیم ماندن گیاه
● روش نفوذ ویروس‌ها:
ویروس‌ها به‌دلیل نداشتن اندام خاص جهت نفوذ و تغذیه همانند باکتری‌ها تنها به‌وسیله‌ی زخم می‌توانند به درون گیاه نفوذ کنند این زخم‌ها ممکن است زخم‌های طبیعی ناشی از شکستن کرک‌های موجود درسطح گیاه، برخورد شاخ و برگ گیاه و یا توسط ناقلینی هم‌چون نماتد، حشرات و قارچ‌ها ایجاد شود. دراغلب مواقع نفوذ ویروس‌ها به داخل گیاه به شیوه‌ی غیرفعال می‌باشد که مهم‌ترین عامل نفوذ ویروس انسان‌ها هستند که با استفاده از ابزار آلوده و یا ایجاد زخم درسطح گیاهان سالم معبرمناسبی برای ویروس باز می‌کنند.
▪ برخی ویروس‌های مهم بیماری‌زا در گیاهان:
۱- ویروس موزائیک توتون
۲- ویروس وای سیب‌زمینی
۳- ویروس موزائیک یونجه
۴- ویروس موزائیک خیار
۵- ویروس پیچیدگی بوته چغندرقند
● فیتوپلاسماها:
این موجودات فاقد جدار سلولی بودند و زندگی آن‌ها به بافت آبکش محدود می‌شود. درگذشته این بیماری‌ها را ناشی از ویروس می‌دانستند. فیتوپلاسماها ازنظر انتقال ازگیاهی به گیاه دیگر و علائم بیماری به ویروس‌ها شباهت دارند. فیتوپلاسماها به‌وسیله‌ی بعضی از زنجره‌های ناقل منتقل می‌شوند و درگیاهان آلودگی تولید می‌کنند. درآوندهای آبکش چند گیاه آلوده به بیماری زردی مینا، کوتولگی، جاروی جادوگر سیب و... موجودات فیتوپلاسما یا شبه پلاسما کشف شده است.
▪ نماتد‌شناسی:
براساس نوشته‌ی مورخان و دانشمندان مختلف آلودگی شدید خاک به نماتدهای مختلف درطول قرون و اعصار گذشته موجب توقف کشاورزی و درنتیجه سبب نابودی پاره‌ای از تمدن‌های مهم شده است. باتوجه به این‌که رومی‌ها از دانش کشاورزی، تناوب زراعی، تغذیه و کود دهی آگاهی داشتند به این نتیجه رسیدند که مسئله‌ی پاتوژن‌های خاکزی به‌خصوص نماتدها موجب کاهش شدید تولیدات کشاورزی و در نهایت افول تمدن آن‌ها شده است. هم‌چنین یکی از مهمترین عوامل نابودی خاک را آلودگی به انواع نماتدها می‌دانند. نماتدها به گروهی از جانوران پرسلولی و کرمی یا نخی شکل گفته می‌شود که دارای ساختمان غیربندبند هستند. بیشتر نماتدهای انگل گیاهی با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود و نازک، گرد و نیمه‌ شفاف هستند. نماتدها در تمامی محیط‌ها وجود دارند و هرجا آثاری از رطوبت وجود داشته باشد، نماتدها هم هستند. نماتدهای انگل گیاهی اغلب در خاک زندگی می‌کنند و ریشه و سایر اندام‌های زیرزمینی گیاه را مورد حمله قرارمی‌دهند ولی برخی مانند نماتد گال دانه گندم و نماتد ساقه یونجه و پیاز، به اندام‌های هوایی گیاه نیز حمله می‌کنند. نماتدهای انگل گیاهی به صورت انگل خارجی و یا انگل داخلی هستند. انگل‌های خارجی به‌طورمعمول دربیرون بافت گیاه قراردارند و با استایلت خود مواد غذایی را از درون بافت گیاه کسب می‌کنند، ولی انگل‌های داخلی مانند Meloidogyne وارد بافت گیاه شده و ممکن است تا ناحیه استوانه مرکزی گیاه نیز پیشروی کند. نماتد مرکبات Tylenchulus Semipenetrans و نماتدگال دانه‌ی گندم Anguina tritici درقسمتی از دوره‌ی زندگی خود به صورت خارجی و در قسمتی دیگر به صورت داخلی عمل می‌کنند.
نماتدها دربرقراری تعادل طبیعی خاک نقش مهمی دارند بسیاری از آن‌ها می‌توانند از قارچ‌ها، باکتری‌ها و یا سایر نماتدهای موجود در خاک،‌ که ممکن است پارازیت گیاهی نیز باشند تغذیه کنند و یا برعکس.
▪ روش نفوذ نماتدها:
نماتدها پاتوژن‌هایی هستند که نفوذ آن‌ها به صورت فعال است و می‌توانند ازطریق زخم کردن سلول‌های ریشه به درون ریشه نفوذ و یا ازطریق روزنه‌های موجود درآن به داخل گیاه راه پیدا کنند نفوذ آن‌ها درسطح ریشه و نیز قسمت‌های مرکزی ریشه امکان‌پذیر است.
▪ علایم بیماری‌های ناشی از نماتدها:
به‌طورکلی علایم بیماری‌های ناشی از نماتدها، شامل کوتولگی، کم‌رشدی، ضعف عمومی، علایم مشابه کمبود عناصرغذایی و پژمردگی در ساعات گرم روز است. برخی نماتدها ممکن است برروی اندام‌های هوایی(برگ‌ها، ساقه و یا بذر) ، گال یا غده‌های هوایی ایجاد کنند؛ پیچیدگی و تورم ساقه و برگ در اثر نماتد ساقه یونجه نیز بوجود می‌آید. درروی اندام‌های زیرزمینی گره‌هایی دراثر ‌نماتدMeloidogyne تشکیل می‌شود هم‌چنین زخم، کم‌پشتی یا کم‌رشدی ریشه و کوتاه و کلفت شدن ریشه نیز ممکن است دراثر نماتدهای انگل گیاهی دیده شود.
▪ ارتباط متقابل نماتدها و سایر عوامل بیماری‌زای گیاهی:
ارتباط متقابل میان برخی نماتدها، قارچ‌ها، باکتری‌ها و ویروس‌های گیاهی وجود دارد، برخی از بیماری‌های گیاهی دراثر ارتباط متقابل بین نماتدها و سایر عوامل بیماری‌زا بوجود می‌آید و درواقع نماتدها به عنوان حاملین عمل می‌کنند و یا این‌که سبب می‌شود که علایم بیماری را افزایش دهد.
▪ برخی نماتدهای مهم انگل گیاهی:
۱- نماتد گال دانه گندم
۲- نماتد مولد گره ریشه
۳- نماتدهای مولد سیست چغندرقند
۴- نماتد ساقه و پیاز.
● گیاهان انگل گلدار:
گیاهان انگل گلدار قادر به انجام فتوسنتز و تامین انرژی مورد نیاز خود به‌طور مستقل نیستند و مجبور هستند مواد غذایی مورد نیاز خود را از گیاهان دیگر تامین کنند. ارتباط برخی گیاهان با میزبان ممکن است یک ارتباط تمام انگلی باشد؛ درگیاهان انگلی‌، ریشه، برگ و کلروفیل وجود ندارد و تمامی غذای مورد نیاز خود را از میزبان تامین می‌کنند. ارتباط برخی دیگر با میزبان، رابطه‌ای نیمه انگلی است مانند دارواش که دارای کلروفیل است ولی ریشه ندارد و برای کسب آب و مواد معدنی مورد نیاز خود وابسته به میزبان است از سویی این گیاهان می توانند از طریق برگ‌ها و ساقه‌های سبز خود،‌ کربوهیدرات‌های مورد نیازشان را تامین کنند.
▪ مکانیسم بیماری‌زایی گیاهان انگل گلدار:
بسیاری از گیاهان انگل گلدار به صورت دقیق مشخص نیست اما برخی ازانگل‌ها مانند گیاه سس قادر به ترشح آنزیم‌های هیدرولیزکننده نشاسته هستند هم‌چنین اختلال در امر رشد گیاهان از مواردی است که به عنوان تولید بیماری درمیزبان شناخته شده است. از گیاهان انگل گلدار که ارتباط تمام انگلی با میزبان خود دارند می‌توان سس، گل‌جالیز و علف جادوگر را نام برد؛ تعداد کمی از گیاهان انگل گلدار قادر به ایجاد بیماری‌های مهمی روی گیاهان زراعی و یا درختان هستند.
▪ طبقه‌بندی گیاهان مهم انگل گلدار:
۱) گیاهان انگل ساقه و سایر اندام‌های هوایی
تمام انگلی: سس
نیمه انگلی: دارواش
۲) گیاهان انگل ریشه و سایر اندام‌های زیرزمینی
تمام انگلی: گل جالیز
نیمه انگلی: علف جادوگر
درمیان انگل‌های گلدار، سس دارای اهمیت بیشتری است زیرا قادر است علاوه‌بر تغذیه از میزبان، به عنوان پلی میان گیاهان سالم و گیاهان آلوده به بیماری‌های ویروسی عمل کرده و منجر به انتقال بیماری شود.
ب) بیماری‌های غیرواگیر (غیرزنده) که به بیماری‌های گیاهی غیرعفونی و یا بیماری‌های فیزیولوژیکی نیز موسومند.
۱) کمبود یا فزونی مواد غذایی معدنی
۲) مسمومیت ازمواد غذایی یا آفت‌کش‌ها
۳) مسمومیت‌های ناشی از موادمعدنی
۴) اسیدی یا قلیایی بودن خاک (PH)
۵) عملیات زراعی نامناسب
۶) حرارت ناکافی یا بیش‌ازاندازه
۷) کمبود یا زیادی رطوبت خاک
۸) نور ناکافی یا بیش‌ازحد
۹) کمبود اکسیژن
۱۰) آلودگی هوا
● بیماری‌های فیزیولوژی
به‌دلیل آن‌که بیماری‌های ناشی ازعوامل غیرزنده با اختلال در فیزیولوژیک گیاه بوجود می‌آید آن‌ را بیماری فیزیولوژی می‌گویند. بروز بیماری‌های گیاهی موجب کاهش عملکرد محصولات کشاورزی می‌شود که این موضوع به زیان زارع بوده و ازسویی با افزایش قیمت فرآورده‌ها منجر به نارضایتی مصرف‌کنندگان می‌شود. برخی از بیماری‌های گیاهی ممکن است باعث نامرغوب شدن و کاهش بازارپسندی و ارزش اقتصادی محصول شوند؛ هم‌چنین پیدایی مایکوتوکسین در محصولات کشاورزی به‌دلیل وجود برخی از بیماری‌های قارچی موجب بروز بیماری‌هایی در انسان و دام می‌شود. باید توجه داشت وقتی عامل بیماری وارد گیاه شده و به‌تدریج فیزیولوژی گیاه را تغییر می‌دهد و منجربه ظهور علایم ظاهری بیماری شود نشان‌دهند‌ه‌ی بیماری‌ست، زیرا تغییر حالت ممکن است موقتی بوده و سپری شود، برای نمونه در گرمای ظهر تابستان ممکن است گیاه دچارکم آبی و پژمردگی موقت شود این امر با تعدیل هوا و آبیاری برطرف می‌شود چنین تغییر حالتی که تداوم نداشته باشد بیماری محسوب نمی‌شود.
بیماری‌های فیزیولوژیک (غیرمسری) درحوزه‌ی معین و مشخصی از نوسانات عوامل سازنده‌ی‌ محیط خود می‌توانند به بهترین وجه رشد کنند. عوامل سازنده‌ی محیط عبارت از حرارت، رطوبت خاک، رطوبت هوا، نور، ترکیبات و آلودگی‌های هوا، PH خاک، آلودگی‌های خاک و کمبود موادغذایی است.
باوجود آن‌که این‌گونه عوامل دررشد تمام گیاهان موجود درطبیعت تأثیرمی‌گذارند، اهمیت نوسانات آن‌ها برای گیاهانی که اغلب بدست انسان درنواحی غیربومی گیاه کشت می‌شوند، به مراتب بیشتر است. علاوه‌بر این گیاهان غالباً درمحیط‌های مصنوعی (گلخانه، انبار و...) نگهداری شده یا تحت عملیات زراعی ویژه‌ای (نظیرآبیاری، کود دادن، سمپاشی و...) قرارمی‌گیرند همین عملیات ممکن است دررشد آن‌ها تأثیرفوق‌العاده‌ای داشته باشد.
از ویژگی‌ مشترک بیماری‌های غیرمسری گیاهان این است که دراثر کمبود، یا بیش‌بود موادغذایی یا شرایط حفظ حیات، یا دراثر عوامل دخالت‌کننده دراین شرایط به‌وجود می‌آیند. بیماری‌های غیرمسری گیاهی بدون وجود عوامل زنده تولید می‌شوند و نمی‌توانند به گیاهان سالم انتقال پیدا کنند و ممکن است درهریک ازمراحل رشد گیاه مانند بذر، گیاهچه، گیاه بالغ یا مرحله‌ی میوه‌دهی بروز کنند و باعث خسارت در مزرعه، انبار، بازار و... شوند.
▪ تشخیص بیماری‌های غیرمسری:
تشخیص بیماری‌های غیرمسری (فیزیولوژیکی) هنگامی‌که همراه با علائم مشخصی باشد که درقبل توسط کارشناسان و متخصصان بررسی شده، آسان است.
درغیراین‌صورت برای تشخیص عامل بیماری، وضعیت شرایط جوی را قبل و به‌هنگام بروز بیماری، تغییرات و آلودگی‌هایی را که دراتمسفر خاک اطراف گیاهان بوجود آمده، و بالاخره عملیات زراعی و اشتباهات احتمالی درحین اجرای این‌گونه عملیات را، بایستی با دقت زیاد بررسی و تجزیه و تحلیل کرده، درصورتی‌که علایم بیماری‌های غیرمسری مختلف و زیاد ازحد نامشخص بوده و به علائمی که برخی ازویروس‌ها و یا به‌وسیله‌ی بسیاری ازپاتوژن‌های خاکزی تولید می‌شوند، شباهت زیاد داشت، درچنین شرایطی تشخیص بیماری مشکل‌ترشده، و لازم است ابتدا عدم دخالت هریک از پاتوژن‌هایی که قادر به ایجاد چنین علائمی هستند بررسی و ثابت کرد.
برای تشخیص هرچه دقیق‌تر بیماری‌های غیرمسری مشابه که علل مختلف دارند باید گیاهان بیمار را معالجه کرده و درصورت امکان، درشرایطی که عامل محیطی مشکوک گیاه را به حدطبیعی و نرمال رسانده رشد داده شود.
برای کنترل بیماری‌های غیرمسری بایستی ازشرایط نامناسب محیطی که باعث ایجاد چنین عوارضی می‌شوند اجتناب کرد و یا با استفاده از محافظ‌های لازم و مواد موردنیاز گیاه شرایط زیست را برای رشد گیاه سازگارکرد.
● گیاهان سالم و ناسالم
هنگامی که یک گیاه‌ سالم و نرمال است، می‌تواند وظایف فیزیولوژیکی خود را با بهترین توانایی ژنتیکی انجام دهد. وظایف نرمال فیزیولوژیکی گیاه شامل تقسیمات سلول‌های مریستمی، جذب آب و مواد غذایی از خاک، انتقال این مواد به تمام اندام‌های گیاهی، انجام فرآیند فتوسنتز، انتقال مواد پرورده، انجام فرآیندهای متابولیسمی، ذخیره‌ی تولیدات فتوسنتزی، تولید بذر و ارگان‌های تکثیر شونده برای بقاء‌ نسل هستند. گیاهان سالم ظاهری مطلوب دارند، خوب رشد می‌کنند و محصول کافی و مرغوب تولید می‌کند و تاهنگامی‌که شرایط برای رشد و باروری آن‌ها مناسب است سالم باقی می‌ماند.
هنگامی‌که قابلیت سلول‌ها یا اندام گیاه که یک یا چندین وظیفه‌ی مهم را به‌عهده دارند توسط یک میکروارگانیسم پاتوژنی(عوامل زنده) یا فاکتورهای نامساعد محیطی (عوامل غیرزنده) دچار اختلال شود، فعالیت سلول‌ها مختل شده و نمی‌توانند وظایف خود را به خوبی انجام دهند درنتیجه ازبین می‌روند و گیاه بیمار می‌شود.
گیاهان غیرسالم ظاهر خوبی ندارند به‌کندی رشد کرده و محصول موردنظر را از منظر کمی و کیفی تولید نمی‌کنند، این وضعیت هنگامی‌ اتفاق می‌افتد که عاملی گیاه را تحریک کند. درابتدا آلودگی موضعی و محدود به چند سلول می‌باشد و غیرقابل رویت است، ولی به سرعت پراکنده شده، اندام‌های گیاه تحت شعاع قرارمی‌گیرد که با چشم غیرمسلح نیز قابل رویت است این تغییرات معیار میزان اندازه‌گیری بیماری در گیاه می‌شود.
▪ تشخیص یک بیماری جدید - اصول کـُخ:
بروز علایم ظاهری بیماری ممکن است برای شناسایی یک بیماری کافی نباشد زیرا برخی از امراض قارچی، باکتریایی و یا ویروسی علائمی شبیه به‌هم دارند درچنین حالتی باید عامل بیماری کشت داده شود و سپس شناسایی شود گاهی‌اوقات برخی از علایم بیماری بسیار واضح است و به‌راحتی تشخیص داده می‌شود اما این امر برای اثبات وجود عامل بیماری کافی نیست.
هنگامی‌که پاتوژن دررابطه با گیاه بیماری یافت شود، برای تشخیص آن پاتوژن به کتاب‌ها و نشریات ویژه‌ای مراجعه می‌شود، درصورتی‌که پاتوژن یافت شده سابقه‌ی ایجاد چنین بیماری را داشته باشد، بررسی درزمینه‌ی تشخیص بیماری را می‌توان ختم شده پنداشت. ولی درصورتی که پاتوژن یافت شده به نظر برسد که عامل بیماری است، اما گزارش قبلی که این فرض را پشتیبانی کند وجود نداشته باشد اقدامات ذیل که ثابت کننده‌ی نقش پاتوژن خالص و مشخص شده دربیماری هستند الزامی‌ست.
۱) پاتوژن یافت شده را باید درتمام گیاهانی که به آن بیماری مبتلا شده‌اند پیدا کرد.
۲) پاتوژن را باید ازگیاه بیمار جدا کرد و درمحیط کشت (اگر قابل کشت باشد) پرورش داد و مشخصات آن‌ را تشریح کرد و یا این‌که پاتوژن را روی میزبان حساس و (چنان‌چه پاتوژن درمحیط‌های ساده قابل کشت نباشد) تلقیح و اثرات و علایم ظاهری را که درگیاه تولید می‌کند، مشخص کرد.
۳) پاتوژن کشت داده را به‌صورت خالص باید به گیاهان سالم همان‌گونه یا رقم تلقیح کرد بدیهی است علائم بیماری که درگیاه سالم به وجود می‌آید باید همانند همان علائم بیماری باشد.
۴) پاتوژن را باید بتوان دوباره از گیاه بیمار جدا کرد و کشت داد و مشخصات آن باید با مشخصات پاتوژن اصلی یکسان باشد.
درصورتی که تمام اقدامات فوق که به اصول کـُخ معروف است انجام گرفته و درست بود، پاتوژن را می‌توان به عنوان عامل بیماری معرفی کرد، اجرای اصول کـُخ درمورد پاتوژن‌هایی ازقبیل قارچ‌ها، باکتری‌ها، گیاهان عالی پارازیت، نماتدها، برخی ویروس‌ها و ویروئیدها امکان‌پذیر بوده ولی همیشه آسان نیست. این موجودات را می‌توان جداگانه کشت داد و یا به‌صورت خالص درآورده و سپس آن‌ها را به گیاه وارد و تولید بیماری کرد. اما این امر در برخی دیگر از عوامل زنده‌ی ایجاد بیماری امکان‌پذیر نیست.
● انتشار پاتوژن‌ها
تقریباً تمامی عمل انتشار پاتوژن‌هایی که به وجود آورنده‌ی شیوع شدید بیماری‌ها هستند و حتی بیماری‌هایی که وقوع آن‌ها جنبه‌ی اقتصادی کمتری دارد، به‌وسیله‌ی عواملی هم‌چون باد، آب، حشرات، برخی حیوانات و انسان انجام می‌شود.
▪ انتشار توسط هوا:
بیشتر اسپورقارچ‌ها و بذرگیاهان عالی انگل به وسیله‌ی جریانات هوا منتشر شده و به فواصل مختلف منتقل می‌شوند.
▪ انتشار توسط آب:
آب از سه نقطه درانتشار پاتوژن‌ها اهمیت دارد.
۱) باکتری‌ها، نماتدها، اسپورها، قطعات ریسه و اسکلریت قارچ‌های خاکزی به‌وسیله‌ی‌ باران و آب آبیاری که درسطح خاک جریان می‌یابد و یا به داخل خاک فرومی‌رود.
۲) تمام باکتری‌ها و اسپور بسیاری از قارچ‌ها در داخل تراوشات چسبناکی به‌وجود می‌آیند که انتشار آن‌ها توسط باران یا آب آبیاری بارانی انجام گرفته، و این آب اسپورها و باکتری‌ها را به طرف پائین خاک شسته و یا به همه‌ی جوانب پخش می‌کند.
۳) قطرات باران و یا آبیاری بارانی اسپورقارچ‌ها و باکتری‌هایی را که درهوا وجود داشته باشند با خود به زمین می‌آورد و برخی از آن‌ها ممکن است به سطوح گیاهان حساس برسند. اگرچه آب، نسبت به باد اهمیت کمتری درانتشار دوردست پاتوژن‌ها دارد اما ازاین نقطه نظرکه پاتوژن به سطح گیاه مرطوب می‌رسد، راندمان بیشتری دارد زیرا که دراین شرایط پاتوژن می‌تواند به حرکت درآمده و جوانه بزند.
● انتشار توسط حشرات، کنه‌ها، نماتدها و ناقلان دیگر:
حشرات بخصوص شته‌ها و زنجره‌ها مهم‌ترین عامل انتقال ویروس‌ها بوده و درهمین حال زنجره‌ها ناقل اصلی مولیکوت‌ها و باکتری‌های سخت‌کشت آوندی هستند. هریک ازاین پاتوژن‌ها ضمن تغذیه و حرکت یک یا چندنوع حشره به صورت داخلی ازگیاهی به گیاه دیگر منتقل می‌شوند. چندگونه ازکنه‌ها و نماتدها قادرند چند ویروس را به صورت داخلی از گیاهی به گیاه دیگر منتقل کند علاوه‌ براین، احتمالـاً کنه‌ها و نماتدها قادرند اسپور قارچ‌ها و باکتری‌ها را ضمن حرکت خود از گیاهی به گیاه دیگر به‌طور سطحی منتقل سازند. تقریبا تمام حیوانات کوچک و بزرگ، قادرند درحین حرکت خود میان گیاهان، و تماس با آن‌ها، انواع مختلف پاتوژن‌ها ازقبیل اسپور قارچ‌ها باکتری‌ها، بذرگیاهان عالی انگل، نماتدها و احتمالـاً بعضی از ویروس‌ها و ویروئیدها را انتقال دهند.
● انتشار توسط انسان‌ها:
انسان به روش‌های گوناگون تمامی انواع پاتوژن‌ها را به فاصله‌های کوتاه و طولانی انتقال می‌دهد. انسان درداخل مزرعه با دست‌زدن به گیاهان بیمار و سپس به گیاه سالم سبب انتقال پاتوژن و عامل بیماری می‌شود. ازسویی برخی دیگر از بیماری‌ها توسط وسایل و ابزار آلوده‌ی کشاورزی منتقل می‌شوند. انسان با حمل و جابه‌جا کردن خاک آلوده که به کفش، ابزار و وسایل، نشاها، بذور، قلمه‌ها، نهال‌ها و ارقام جدید گیاهی به ظاهرسالم به یک منطقه می‌توانند آلوده به انواع پاتوژن‌ها باشند یا با مسافرت به نقاط جهان و واردکردن مواد غذایی و گیاهان آلوده می‌توانند بیماری جدیدی را وارد منطقه و کشوری کنند که تا به امروز این بیماری درآن وجود نداشته است.

تدوین: مهندس مرجان طاووسی ـ خبرنگار: مهندسی کشاورزی سرویس مسائل راهبردی ایران

منبع : خبرگزاری ایسنا