د عبدالسلام منشاوي يكتب: مرض الصدأ الأصفر في القمح وإستراتيجيات الحد من خطورته

رئيس بحوث متفرع- قسم بحوث القمح – معهد المحاصيل الحقلية – مركز البحوث الزراعية – مصر

يجب وضع استراتيجيات للحد من خطورة مرض الصدأ الأصفر على القمح بكل الطرق الممكنة، نظرا لخطورته الشديدة وانتشاره الواسع في جميع أنحاء العالم والخسائر الكبيرة في الإنتاجية في مواسم الانتشار. وعلينا أن نعلم أن  التحكم في أمراض الأصداء بصفة عامة معقدة جدا بسبب انتشارها السريع وتكرار تطور السلالات الفسيولوجية الجديدة، وتغير الظروف المناخية. لذلك، يجب استخدام إدارة المرض المتكاملة، باستخدام مجموعة من الاستراتيجيات المختلفة للحد من خطورته

الضرر الاقتصادي وخطورة مرض الصدأ الأصفر في القمح

يصاب محصول القمح بالعديد من الأمراض التي تهدد إنتاجية القمح  بشكل خطير. ومن بين تلك الأمراض، تعد أمراض الأصداء أهم الأمراض التي تسبب تهديدًا مستمرًا لإنتاج القمح. ويعد الصدأ الأصفر أخطر أمراض الأصداء الثلاثة، لتسببه في قدرًا هائلاً من الخسائر في مناطق وسنوات وبيئات مختلفة.

وتشير التقارير إلى أن الخسائر في إنتاجية محصول القمح نتيجة الإصابة بمرض الصدأ الأصفر تراوحت من 40 إلى 100٪ اعتمادًا على مستوى مقاومة الأصناف ووقت الإصابة الأولية والظروف البيئية أثناء تطور الوباء ومعدل تطور المرض ومدة المرض.  وتقدر الخسائر العالمية في الإنتاجية بنحو 5,5 مليون طن سنويا.

وتتزايد مشكلة مرض الصدأ الأصفر مع تكرار حالات الإصابة في جميع أنحاء العالم، وربما يرجع ذلك إلى أن المسبب المرضي يجمع بين القدرة على الانتقال والهجرة لمسافات طويلة ومعدلات الطفور العالية من الحالة غير العدوانية إلى العدوانية والتكيف مع الظروف المناخية المختلفة، وإمكانية إيجاد سلالات جديدة من خلال دورة التكاثر الجنسي.

  لمحة تاريخية لمرض الصدأ الأصفر في القمح

يعتبر مرض الصدأ الأصفر من أقدم الأمراض المعروفة في القمح. وقد عبد الرومان القدماء إله الصدأ ” روبيجوس” (43 سنة قبل الميلاد) وكانوا يقدمون له القرابين لحماية محاصيلهم. وفي مصر، يعتقد أنه موجود من قديم الأزل ويظهر في مواسم متفرقة وكان أشهرها في العصر الحديث عام 1967، ثم تم تسجيل أوبئة متكررة من الصدأ الأصفر في العقود الثلاثة الماضية فكان منها على سبيل المثال 1995  ، 1997 ،  1999 ،  2014 ،  2019 و2020.

الانتشار والتوزيع الجغرافي لمرض الصدأ الأصفر في القمح

مرض الصدأ الأصفر للقمح واسع الانتشار في جميع أنحاء العالم ويسبب خسائر كبيرة في المحصول كل عام. فقد تم تسجيله على القمح في أكثر من 60 دولة وفي جميع القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية. ونظرًا لقدرة الصدأ الأصفر على الانتشار لمسافات طويلة مما يجعل الحجر الصحي الفعال شبه مستحيل.

 الظروف المناسبة لمرض الصدأ الأصفر في القمح

الظروف المناسبة لظهور المرض هي المواسم الباردة وطويلة الأمطار مع رطوبة نسبية عالية و درجات حرارة من 10 إلى 15 درجة مئوية مع فرق واسع بين درجة حرارة الليل والنهار حيث لها دور كبير في حدوث وتتطور الإصابة. ولكن في سنوات الانتشار الأخيرة تحدت سلالات المرض الحالية هذا الافتراض (المواسم الباردة وطويلة الأمطار) حيث اصبحت أكثر تكيفًا مع درجات الحرارة المرتفعة. كما تساعد الرياح علي زيادة انتشار المرض انتشاراً سريعاً وعبر مساحات واسعة.

وبائية مرض الصدأ الأصفر في القمح

لوحظ انتشار وباء الصدأ الأصفر بشكل متكرر،  ويُعزى ذلك إلى قابلية الأصناف للإصابة وإنتاجية الأصناف الضخمة والعدد الكبير من الأصناف المستنبطة والتوسع في زراعة محصول القمح بشكل كبير، ووجود سلالات جديدة أشد شراسة وظروف بيئية مناسبة لتطور المرض. غالبًا ما ثبت أن أوبئة الصدأ الأصفر المدمرة في القمح يصعب السيطرة عليها حتى مع استخدام مبيدات الفطريات.

مصادر اللقاح والعدوى لمرض الصدأ الأصفر في القمح

المسبب المرضي للصدأ الأصفر هو  فطر   Puccinia striiformis f. sp. tritici  وحتى وقت قريب، كان العائل البديل للصدأ الأصفر غير معروف وكانت الجراثيم اليوريدية تعتبر المصدر الوحيد للقاح. و في الدراسات الحديثة تم إثبات أن نبات البربري   Berberis spp.

يعمل كعائل بديل لمجموعات الصدأ الأصفر. وتصل جراثيم الصدأ سنويا إلى مصر محمولة بواسطة الرياح من الدول المجاورة – سواء من الشمال دول البحر المتوسط أو جنوب غرب آسيا أو بعض الدول الأفريقية التي يتواجد القمح فيها طول العام أو تتواجد بها العوائل المتبادلة أو العوائل الثانوية.

وبعد حدوث الإصابة الأولية تتم العدوى الثنائية بالجراثيم المحلية عن طريق انتقال الجراثيم اليوريدية بالرياح حيث تنتشر وتنتقل الى مئات الأميال

 تطور مرض الصدأ الأصفر في القمح

العوامل الثلاثة لمثلث المرض (المسبب المرضي القادر على إحداث الإصابة، والظروف البيئية المناسبة لحدوث الإصابة والعائل القابل للإصابة)  كلها ضرورية لتطور المرض، ومع ذلك فإن تطور الصدأ الأصفر، يعتمد بشكل أكبر على الظروف الجوية المحددة جدا عند وجود لقاح المسبب المرضي  والصنف القابل للإصابة.

ومن الجدير بالذكر إن أهم ثلاثة عوامل مناخية مؤثرة على الإصابة الوبائية بالصدأ الأصفر هي الرطوبة ودرجة الحرارة والرياح، حيث تؤثر الرطوبة على إنبات الجراثيم والعدوى والحيوية. تبدأ عملية الإصابة بالعدوى عندما تهبط الجرثومة على قمح قابل للإصابة أو أوراق عشبية ذات صلة وثيقة مع توفر رطوبة حرة ودرجة حرارة هواء تتراوح من صفر إلى 25 درجة مئوية لمدة 3 ساعات على الأقل. كما تؤثر درجة الحرارة على إنبات الجراثيم والعدوى، وفترة التحضين للجرثومة، والحيوية ومقاومة العائل.

أعراض مرض الصدأ الأصفر في القمح

تظهر أعراض الإصابة على شكل بثرات (بقع) من الجراثيم، مسحوقيه صفراء اللون صغيرة الحجم ومنفصلة عن بعضها ومرتبة في صفوف متوازية ومتجاورة، وتترك آثار في اليد عند ملامستها على هيئة مسحوق أصفر.

ونلاحظ أن ترتيب البثرات في خطوط هو سمة مميزة مهمة لهذا المرض.

وتظهر الأعراض على كل الأجزاء الخضرية من النبات عدا الساق، فهي تظهر على أنصال وأغماد الأوراق بين العروق وعلى السنابل حيث تتكون البثرات بكثرة على عصافات وقنابع الأزهار. تظهر الأعراض بعد حوالي 12-15 يوم من الإصابة ، وبعدها يبدأ تكوين الجراثيم والتكشف.

في حالة أصناف القمح المقاومة والتي تتعرض لسلالات مختلفة من الفطر يتدرج العرض من عدم وجود أعراض بصرية نهائيا إلى وجود بقع (فليكسات) صغيرة شديدة الحساسية إلى اليوريدية المحاطة بالاصفرار chlorosis أو النكرزة necrosis مع إنتاج محدود للجراثيم  اليوريدية.

إستراتيجيات الحد من خطورة مرض الصدأ الأصفر في القمح

في مصر، يظل صدأ القمح الأصفر من التهديدات الرئيسية لإنتاج القمح في مواسم متفرقة. ويمكن التحكم والسيطرة عليه باستخدام استراتيجيات إدارة المرض المتكاملة والتي تشمل الممارسات الزراعية واستخدام المكافحة الكيميائية بالمبيدات الفطريات وزراعة الأصناف المقاومة وهي خيارات المكافحة الرئيسية الثلاثة.

  1-   الممارسات (العمليات) الزراعية

إن استخدام سلسلة من الممارسات الزراعية الصحيحة يوفر استراتيجية للتحكم الجزئي في الصدأ الأصفر للقمح مما يعزز بشكل كبير مصادر المقاومة الحالية للنبات وعليه يجب الالتزام بجميع  الممارسات الزراعية التي بدورها توفر تحكمًا فعالًا في الصدأ الأصفر كما هو موضح فيما بعد.

1. 1 السياسة الصنفية

ويقصد بالسياسة الصنفية تحديد أصناف القمح الموصى بزراعتها وتوزيعها في المناطق التي تجود بها لتكيفها وأقلمتها لتلك المناطق ودرجة انتشار الأمراض بهذه المناطق. حيث يراعى منع الأصناف القابلة للإصابة من الزراعة في المناطق الأكثر تضرراً من مرض الصدأ الأصفر ويقتصر على زراعة الأصناف المقاومة فقط.  كما أن وجود مجموعة من الأصناف المختلفة في جينات المقاومة في المنطقة يعمل على إحداث توازن، مما يجعل من الصعب على المسبب المرضي كسر المقاومة لكل الأصناف في موسم واحد مما يجنب البلاد حدوث الوبائية للإصابة بالأمراض والتي قد تسبب كوارث ومخاطر جسيمة لزراعات القمح.

1.2 زراعة خليط من أصناف القمح

يقترح البعض وينادي بزراعة خليط من أصناف القمح ذات الخلفيات المقاومة المختلفة التي يمكن أن تقلل بشكل كبير من ضغط المرض وقد تؤدي أيضاً إلى زيادة أو استقرار محصول القمح.

قد تتضمن الآليات التي تعمل بها مخاليط الأصناف على كبح المرض وتخفيف كثافة الجراثيم. ومن المهم مراعاة الفروق بين الأصناف في حالة الخلط.

1.3 ميعاد الزراعة

توفر زراعات القمح المبكرة جسراً أخضراً للصدأ الأصفر، ويمكن أن تؤدي كمية صغيرة من جراثيم المرض في وقت مبكر من موسم النمو إلى وباء شديد. ونظراً لأن الرياح يمكن أن تحمل الجراثيم لمسافات طويلة فإن تراكم جراثيم الصدأ الأصفر في أحد الحقول المزروعة مبكراً بأحد الأصناف القابلة للإصابة قد يهدد الزراعات المتأخرة عنها (المزروعة في الميعاد المناسب) على مساحات واسعة جداً.

وعلى ذلك حين يتم الالتزام بميعاد الزراعة ومنع الزراعة المبكرة سيكون عدد جراثيم لقاح الصدأ الأصفر ضئيلاً مما يؤخر بدء الوباء ويجعل التحكم في المرض خلال موسم النمو أكثر سهولة ويقلل فرص التأسيس والانتشار المبكر لجراثيم الصدأ الأصفر، حيث يعد الحفاظ على الصدأ الأصفر عند مستوى منخفض أمراً مهماً جداً لتقليل ظهور الطرز المرضية الجديدة أيضاً.

1.4  التسميد النيتروجيني

يعتبر النيتروجين (N) أهم عنصر سمادي يحدد إنتاجية القمح، وهو عنصر حيوي للنمو الخضري وتكوين الكلوروفيل وامتلاء الحبوب في القمح.  ومع ذلك فإن الإضافة الزائدة منه يمكن أن تزيد من مخاطر الرقاد وضرر الصقيع  والأمراض الورقية و تأخير نضج المحصول. كما تؤدي الزيادة في إضافة النيتروجين عن المعدل الموصى به إلى زيادة كثافة المحصول وحجم الغطاء النباتي مما يسبب شدة الإصابة بالعديد من الأمراض الورقية.  كما تعتبر التغذية بالنيتروجين أيضاً عاملاً مهماً يؤثر على المقاومة الكمية للأمراض الورقية، وهناك آراء تؤكد أن معدل مقاومة النبات البالغ(APR)  يتأخر في المحاصيل ذات حالة النيتروجين العالية مما يسبب زيادة الإصابة.

5.1 الري

يجب الاعتدال في الري لأن الإفراط في ري حقول القمح يجعلها عرضة للإصابة بمرض الصدأ الأصفر نظراً لأن الرطوبة العالية تؤدي إلى حدوث العدوى خاصة عندما تكون الظروف مواتية لذلك وهناك انتشار محدود للصدأ. فالري يؤدي لزيادة نسبة الرطوبة في البيئة المحيطة للنباتات وهي الظروف المناسبة لزيادة الانتشار بشكل كبير جداً. وفي حالة حدوث إصابة بالحقل ينصح بتأجيل الري لتجنب زيادة انتشار المرض.

2–  المكافحة الكيميائية

توفر المكافحة الكيميائية حلاً عملياً وسريع الاستجابة، ويمكن أن تكون مبيدات الفطريات هي خط الدفاع الأول ضد الأنواع الجديدة من صدأ القمح في حالة ظهور الإصابة. بمجرد ظهور المرض في أحد الحقول القابلة للإصابة، وفي ظل ظروف بيئية مناسبة؛ سيزداد الصدأ الأصفر بشكل سريع جداً إذا لم تتم مكافحته ويشكل خطورة كبيرة. فيمكن للمبيدات الفطرية وقف العدوى المحلية للسلالات الجديدة من الصدأ الأصفر، وإعطاء الوقت لتقييم سلالات القمح الحديثة وإكثار الأصناف المقاومة الجديدة.  ولكن المكافحة الكيميائية ليست عملية أو مجدية اقتصاديًا في حالة الانتشار الشديد والتطبيق على الزراعات الواسعة.   

ومن الناحية العملية؛ فإن المكافحة تكون جيدة في مرحلة الحبلان (الزوار) ومرحلة طرد السنابل لاحقاً، ولكن يجب مراقبة الأصناف الحساسة عن كثب من هذا الوقت.  كما أنه في حالة رش مبيد فطري سيوفر هذا العلاج أيضاً الحماية من الأمراض الأخرى كالبياض الدقيقي.

وللحصول على أفضل النتائج؛  يجب استخدام مبيدات الفطريات الورقية قبل أن يصبح الصدأ الأصفر منتشر بشدة في المحصول، وبمجرد اكتشاف الصدأ يجب أن يتم الرش قبل أن يصل الصدأ الأصفر إلى 5٪ من مساحة ورقة العلم وبعد هذا المستوى يصبح من الصعب للغاية التحكم في الصدأ الأصفر.

ومن الجدير بالذكر أن المكافحة الكيميائية تعطي نتائج ممتازة، ولكن يتوقف نجاحها على عوامل في غاية الأهمية وأهمها وقت اكتشاف الإصابة وتكرار عملية الرش وحجم محلول الرش وتطبيقات الرش. لذلك فهناك حاجة ملحة للاكتشاف المبكر للمرض والتحرك الفوري للحد من حدوث ضرر كبير في إنتاج القمح.

كما أنه من المهم تكرار عملية الرش حيث تحتاج إلى تطبيقها حوالي ثلاث مرات خلال الموسم حسب وقت ظهور المرض.  كما يجب المراقبة المتواصلة والتوعية والتحذير من خطورة المرض و استخدام المبيدات الموصى بها من قبل وزارة الزراعة  وإتباع تعليمات عملية الرش مع إضافة مادة ناشرة لاصقة لثبات المبيد على الأوراق ولزيادة كفاءة عملية الرش. وأيضا عدم إضافة أي مغذيات أو مخصبات أو منشطات نمو أو أحماض امينية أو وهيومك أو كبريتات ……الخ مع عملية الرش حيث أن بعضها قد يؤدي إلى تنشيط المسبب المرضي ويزيد خطورة المرض ويؤدي إلى نتيجة عكسية.

3–  زراعة الصنف المقاوم

على الرغم من وجود طرق مختلفة لإدارة مرض الصدأ الأصفر والسيطرة عليه، إلا أن زراعة الأصناف المقاومة هي المكون الرئيسي للمكافحة المتكاملة له.  ومع ذلك، فإن “انهيار” (كسر) المقاومة بعد إدخال جينات جديدة للمقاومة يمثل مشكلة كبيرة. ولذلك، فإن نجاح نشر الأصناف المقاومة على نطاق أكبر وفي مناطق مختلفة يتطلب فهم أفضل لتنوع المسبب المرضي، لذا يجب التعاون الإقليمي والدولي لمعالجة المرض بشكل فعال للسيطرة على التحديات التي تواجه زراعة القمح بسبب مرض الصدأ.

تم تصنيف مقاومة مسببات الأمراض النباتية إلى حد كبير إلى فئتين رئيسيتين هما المقاومة النوعية و المقاومة الكمية. وتسمي المقاومة النوعية أيضاً بالمقاومة الخاصة بالسلالة أو الرأسية أو مقاومة البادرات أو أحادية الجينات أو شديدة الحساسية.

بينما تسمى المقاومة الكمية بالمقاومة غير المتخصصة للسلالة أو الأفقية أو مقاومة النبات البالغ أو متعددة الجينات أو  بطيئة الصدأ أو دائمة وما إلى ذلك. وتعتبر المقاومة الكمية أكثر استدامة بشكل عام، وقد كانت محور العديد من جهود علماء التربية.

ومن المهم التجميع الهرمي  لجينات المقاومة المتعددة في صنف لتقليل احتمال تغلب مسببات الأمراض على المقاومة.

ونظراً لانتشار سلالات جديدة من الصدأ الأصفر مما يسبب انهيار أو كسر المقاومة للأصناف في جميع مناطق إنتاج القمح بالعالم، فمن الضروري تحديد مصادر جديدة لجينات المقاومة ونقلها.

وتتطلب التربية للمقاومة للصدأ الأصفر دائماً تدفقاً مستمراً لمصادر جديدة لجينات المقاومة المختلفة، واستخدام هذه الجينات المحددة لاستنباط أصناف قمح عالية الإنتاجية مع مراعاة الأمن الغذائي والقضايا البيئية وصحة الإنسان.

ومن أجل الحصول على استراتيجية فعالة لإدارة المرض فهناك حاجة إلى إحلال سريع للأصناف المتنوعة، وتسريع إكثار التقاوي، وإتاحة أصناف القمح المقاومة للصدأ والترويج لها، ونظام الإنذار المبكر لأمراض الصدأ وخلق الوعي بين المسؤولين والمزارعين حول خطر الصدأ الأصفر.

إن النهج التقليدي لاستنباط ونشر أصناف مقاومة للصدأ وحده لن يعالج الخطر المهدد لإنتاج القمح في الدولة، فمن المهم اتخاذ التدابير وتطوير استراتيجية متكاملة لمنع مخاطر الصدأ. وتعتمد هذه الاستراتيجية على تطوير برامج التربية للمقاومة، بالإضافة إلى المكافحة الكيميائية وضبط الممارسات الزراعية التي يمكن أن تقلل من أوبئة الصدأ الأصفر؛ مثل الزراعة في الميعاد المناسب والاعتدال في التسميد وعدم الافراط في استخدام الأسمدة النيتروجينية  وتجنب الإفراط في الري خاصة عندما تكون الظروف مواتية للعدوى و زراعة خليط من أصناف القمح مع الالتزام بضوابط الخلط وتجميع الجينات حيث يعمل على تمديد العمر الافتراضي للمقاومة في جميع المراحل مما يؤدي إلى نجاح السيطرة على الصدأ الأصفر. كما يجب تطوير القدرة على مراقبة الصدأ والمتابعة حتى يمكن اكتشاف الإصابة في الوقت المناسب والتي تكون المكافحة الكيميائية فعالة وناجحة، مع مراعاة الالتزام بكل التطبيقات الصحيحة لعملية المكافحة الكيميائية.