Phytopathology موقع علم أمراض النبات

Home

صدأ الساق في القمح: خطر يهدد أمننا الغذائي

مقدمة

يُعد مرض صدأ الساق في القمح من أخطر الأمراض الفطرية التي تُصيب نباتات القمح، مُسبّبًا خسائر فادحة في المحاصيل حول العالم. تُشير التقديرات إلى خسائر سنوية تُقدر بملايين الدولارات، مما يهدد أمننا الغذائي العالمي.

المسبب المرضي:

المسبب الرئيسي لصدأ الساق هو الفطريات من جنس Puccinia. يُعد Puccinia graminis أكثر أنواع الفطريات شيوعًا، وهو قادر على إصابة القمح وبعض نباتات العشب الأخرى. من أهم أنواع Puccinia الأخرى التي تُصيب القمح: Puccinia striiformis (صدأ المخطط) و Puccinia triticina (صدأ الأوراق). يختلف انتشار كل نوع من Puccinia حسب المنطقة الجغرافية وظروف البيئة.

دورة حياة الفطر:

تُتم الفطريات من جنس Puccinia دورة حياة معقدة تتكون من عدة مراحل (الشكل 1):

  1. المرحلة الأولية (Urediniospores): تنتج الفطريات أبواغًا تُسمى أبواغ الصدأ (urediniospores) التي تُنتقل عبر الرياح وتُصيب النباتات المضيفة.
  2. المرحلة الثانوية (Teliospores): بعد فترة من الإصابة، تُنتج الفطريات أبواغًا تُسمى أبواغ التيليا (teliospores) التي تُتحول إلى مرحلة جديدة تُسمى أبواغ البازيديا (basidiospores).
  3. المرحلة الثالثة (Basidiospores): تُنتشر أبواغ البازيديا وتُصيب نباتات مضيفة بديلة مثل البرباريس (Berberis) حيث تُنتج أبواغًا جديدة تُسمى أبواغ السبيرماتيا (spermatia).
  4. المرحلة الرابعة (Aeciospores): تُنتج الفطريات أبواغًا تُسمى أبواغ الأيسيا (aeciospores) التي تعود إلى إصابة القمح مرة أخرى.

الشكل 1: رسم توضيحي لدورة حياة الفطر Puccinia





الأعراض المرضية:

تُظهر نباتات القمح المُصابة بصدأ الساق عدة أعراض مميزة:

  1. البقع الصدئة: ظهور بقع صدئة على أوراق القمح والسيقان، تبدأ باللون الأصفر ثم تتحول إلى اللون البني.
  2. تلف الأوراق: تلف أوراق القمح وتجعدها، مما يُؤثر على كفاءة التمثيل الضوئي.
  3. تلف السيقان: تُصبح سيقان القمح أضعف، مما يُؤدي إلى تكسرها وسقوط المحصول.
  4. تقليل الإنتاجية: يُقلل المرض من الإنتاجية الإجمالية للمحصول، مما يُؤدي إلى خسائر اقتصادية كبيرة.

الظروف البيئية الملائمة:

تُفضل فطريات Puccinia الظروف البيئية الرطبة ودرجات الحرارة المعتدلة. تُساعد الرطوبة العالية والرياح المعتدلة على انتشار الأبواغ، بينما تُعد درجات الحرارة بين 15-25 درجة مئوية مثالية لنمو الفطريات.

مكافحة المرض:

يُمكن مكافحة صدأ الساق باستخدام مجموعة من الاستراتيجيات:

  1. استخدام الأصناف المقاومة: زراعة أصناف القمح المقاومة للصدأ.
  2. التداول الزراعي: تداول المحاصيل لتقليل تراكم الفطريات في التربة.
  3. المبيدات الفطرية: استخدام مبيدات فطرية مثل "تيلور" و "توبسين" و "بايرن" للحد من انتشار المرض.
  4. إزالة النباتات المضيفة البديلة: إزالة نباتات البرباريس من المزارع، لأنها تلعب دورًا مهمًا في استمرار دورة حياة الفطر.
  5. الري المناسب: تجاهل الري الزائد وتجنب رطوبة التربة الزائدة.
  6. التقنيات البيولوجية: استخدام الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات لِمُكافحة الفطريات المُسببة للصدأ.

التحديات المستقبلية:

تُشكل مقاومة الفطريات للمبيدات الفطرية، بالإضافة إلى تطور سلالات جديدة من الفطريات المُقاومة للأصناف المُقاومة، تحديات كبيرة في مكافحة صدأ الساق.

أهمية البحث:

تُعد مواصلة البحث العلمي حول هذا المرض ضرورية للغاية لتطوير استراتيجيات فعالة ومستدامة لمكافحته. يُمكن أن يُساهم البحث في تطوير أصناف جديدة مقاومة للمرض، وكذلك تطوير مبيدات فطرية جديدة فعالة.

يُمكن أن يُساعد فهم دورة حياة الفطر Puccinia والظروف البيئية المُلائمة لنموه في اتخاذ خطوات فعالة لمكافحة صدأ الساق والحفاظ على أمننا الغذائي.

 

الهالوك في الفول البلدي: تحديات زراعية وحلول استراتيجية لمكافحة الطفيليات

 


يُعَد الهالوك أحد أخطر الطفيليات التي تصيب الفول البلدي، وقد يُسبب أضراراً جسيمة تؤثر على إنتاجية المحاصيل والاقتصاد الزراعي. في هذا المقال، سنتناول بالتفصيل طبيعة الهالوك، تأثيره على المحاصيل، والخسائر الاقتصادية التي يسببها، بالإضافة إلى استراتيجيات فعالة لمكافحته.

 

ما هو الهالوك؟

الهالوك (Orobanche spp.) هو نبات طفيلي خالى من الكلوروفيل، مما يجعله غير قادر على القيام بعملية التمثيل الضوئي. بدلاً من ذلك، يعتمد كلياً على النباتات المضيفة لتوفير احتياجاته من الماء والعناصر الغذائية. يظهر الهالوك على شكل نباتات صغيرة ذات لون أصفر إلى بني، ويبدأ بالنمو بالقرب من سطح التربة، حيث يتطفل على جذور النباتات الأخرى.

 

أنواع الهالوك والمحاصيل الاقتصادية التي تصيبها

 

المحاصيل الاقتصادية المتأثرة

الاسم العلمي

النوع

الفول البلدي، البازلاء، الكرنب، الطماطم، الفلفل

Orobanche europaea

الهالوك الأوروبي

الطماطم، الباذنجان، الفلفل الحار، الفول السوداني

Orobanche cernua

الهالوك الرمادي

الفول البلدي، الحمص، البازلاء، العدس، الطماطم

Orobanche aegyptiaca

الهالوك المصري

الفول البلدي، البازلاء، الحمص، العدس، القطن

Orobanche ramosa

الهالوك العملاق

الفول البلدي، البازلاء، العدس، الكتان، السمسم

Orobanche minor

الهالوك الجبلي

الأنواع والمحاصيل

 الهالوك الأوروبي (Orobanche europaea): يؤثر بشكل رئيسي على الفول البلدي والبازلاء، ويمكن أن يتسبب في تدهور المحاصيل في المناطق التي تزرع بها هذه المحاصيل.

  • الهالوك الرمادي (Orobanche cernua): يصيب المحاصيل مثل الطماطم والفلفل الحار، ويشكل تهديداً خاصاً في البيوت الزجاجية.
  • الهالوك المصري (Orobanche aegyptiaca): يؤثر على الفول البلدي والحمص، ويعد من الأنواع الأكثر شيوعاً في المناطق الحارة والجافة.
  • الهالوك العملاق (Orobanche ramosa): يتسبب في أضرار واسعة على الفول البلدي والبازلاء، ويتطلب استراتيجيات مكافحة مكثفة في المناطق التي يتفشى فيها.
  • الهالوك الجبلي (Orobanche minor): يصيب مجموعة متنوعة من المحاصيل بما في ذلك الفول البلدي والكتان، ويعد من الأنواع التي تتكيف جيداً مع ظروف التربة المختلفة.

أعراض الإصابة بالهالوك

تتضمن أعراض الإصابة بالهالوك ما يلي:

  1. ظهور نباتات طفيليّة: يظهر الهالوك كنباتات خالية من الأوراق على سطح التربة، تشبه البراعم، وتكون ذات لون مميز.
  2. ضعف النمو: يتسبب الهالوك في سحب العناصر الغذائية والماء من جذور الفول البلدي، مما يؤدي إلى ضعف نمو النبات.
  3. تدهور الإنتاجية: يؤدي الهالوك إلى تقليل كمية المحصول وجودته. في الحالات الشديدة، يمكن أن تصل خسائر الإنتاجية إلى 50%، مما يؤثر سلبًا على الدخل الزراعي.

الآثار الاقتصادية للهالوك

تُشير الدراسات إلى أن الهالوك يمكن أن يُسبب خسائر اقتصادية كبيرة. على سبيل المثال:

  • انخفاض الإنتاجية: الدراسات تظهر أن الإصابة بالهالوك يمكن أن تقلل الإنتاجية بنسبة تصل إلى 50%. في المناطق الموبوءة، قد يؤدي هذا إلى فقدان المحصول بشكل شبه كامل.
  • تكاليف المكافحة: تكاليف المكافحة تشمل استخدام مبيدات خاصة واستراتيجيات زراعية مثل التناوب الزراعي، والتي يمكن أن تزيد من تكاليف الإنتاج بمقدار 300-700 دولار أمريكي للهكتار.

استراتيجيات فعالة لمكافحة الهالوك

لمواجهة تحديات الهالوك، يمكن اعتماد الاستراتيجيات التالية:

  1. اختيار أصناف مقاومة:
    • زراعة أصناف مقاومة: يعتبر اختيار أصناف من الفول البلدي المقاومة للهالوك أحد الحلول الفعالة. تجري الأبحاث لتطوير أصناف مقاومة يمكنها تقليل تأثير الطفيلي بشكل كبير.
    • التنوع الجيني: استخدام أصناف ذات تنوع جيني عالٍ يعزز المقاومة الطبيعية.
  2. التناوب الزراعي:
    • ممارسة التناوب الزراعي: التناوب مع محاصيل غير مضيفة للهالوك يمكن أن يساعد في تقليل تكاثر الطفيلي في التربة. يُفضل تجنب زراعة الفول البلدي في نفس الأرض لأكثر من دورة زراعية.
  3. التنظيف والتطهير:
    • تنظيف الأدوات والمعدات: لضمان عدم نقل الهالوك بين الحقول، يجب تنظيف الأدوات والمعدات الزراعية بانتظام.
    • إزالة بقايا النباتات: تنظيف الحقول من بقايا النباتات المصابة قبل بدء الموسم الزراعي الجديد.
  4. تحسين إدارة التربة:
    • إضافة المواد العضوية: تعزيز التربة بالمواد العضوية يمكن أن يحسن صحة التربة ويزيد من قدرتها على مقاومة الهالوك.
    • تحسين التصريف: تجنب تراكم المياه في التربة، حيث تساعد الرطوبة العالية على انتشار الهالوك.
  5. استخدام المبيدات الطفيلية:
    • اختيار المبيدات: استخدام مبيدات فطرية متخصصة يمكن أن يكون فعالاً في السيطرة على الهالوك. يجب اتباع توصيات الاستخدام بعناية لضمان فعالية المبيدات وتفادي الآثار الجانبية.
  6. المراقبة والتدخل المبكر:
    • مراقبة دورية: إجراء فحوصات دورية للحقول لمراقبة ظهور الهالوك. الكشف المبكر يتيح التدخل الفوري، مما يقلل من انتشار الطفيلي.

خاتمة

الهالوك يشكل تهديداً كبيراً لمحاصيل الفول البلدي، مما يتطلب استراتيجيات متكاملة لمكافحته. من خلال تنفيذ إجراءات مثل اختيار أصناف مقاومة، والتناوب الزراعي، وتحسين إدارة التربة، واستخدام المبيدات، يمكن تقليل تأثير الهالوك وتحقيق زراعة مستدامة. إن فهم طبيعة الهالوك وتطبيق استراتيجيات فعالة لمكافحته سيساهم في تحسين الإنتاجية الزراعية ويعزز من استدامة المحاصيل الزراعية.

Fungal Diseases Causing Root Rot in Date Palms: Pathogens, Symptoms, and Integrated Management

 

Abstract

Date palms (Phoenix dactylifera L.) are economically and nutritionally significant in arid and semi-arid regions, particularly the Middle East and North Africa (MENA). However, these trees are highly susceptible to several fungal pathogens causing root rot, leading to substantial agricultural losses. This review addresses the primary fungal diseases affecting date palms: Bayoud disease (Fusarium oxysporum f. sp. albedinis), Phytophthora root rot (Phytophthora spp.), Black scorch (Thielaviopsis paradoxa), and Ganoderma butt rot (Ganoderma zonatum). Each pathogen's symptoms and lifecycle are discussed, alongside integrated management strategies, including cultural practices, resistant varieties, chemical treatments, and biological controls. Effective management requires an integrated approach, combining these strategies to mitigate disease impact and ensure sustainable date palm cultivation. Continued research and extension efforts are essential for developing and disseminating effective disease management practices.

Keywords

Date palm, Phoenix dactylifera, fungal diseases, root rot, Bayoud disease, Phytophthora, Black scorch, Ganoderma butt rot, integrated management.


Introduction

Date palms (Phoenix dactylifera L.) are a crucial fruit crop in arid and semi-arid regions, particularly in the Middle East and North Africa (MENA). These trees are valued for their economic and nutritional contributions, providing livelihoods for millions of farmers. However, date palms are susceptible to several fungal diseases that cause root rot, leading to significant agricultural losses. This review examines the major fungal pathogens responsible for root rot in date palms, their symptoms, and the integrated management strategies used to combat these diseases.

Major Fungal Pathogens

1. Bayoud Disease (Fusarium oxysporum f. sp. albedinis)

Bayoud disease, caused by Fusarium oxysporum f. sp. albedinis, is one of the most devastating diseases affecting date palms, especially in Morocco and Algeria. The pathogen infects the vascular system of the palms, leading to wilting and drying of the leaves, starting from the lower fronds and progressing upwards. Infected trees often die if the disease is not managed effectively.

Symptoms: Initial symptoms include chlorosis and wilting of lower leaves, followed by necrosis and a characteristic reddish-brown discoloration of the vascular tissues. Eventually, the entire palm succumbs to the disease.

Management: The primary management strategy involves the use of resistant date palm varieties. Additionally, cultural practices such as proper sanitation, avoiding mechanical injuries, and soil solarization can help reduce the incidence of Bayoud disease. Fungicidal treatments, although less effective, can be employed as supplementary measures​ (SpringerLink)​​ (FAOHome)​​ (ICARDA)​​ (MDPI)​.

2. Phytophthora Root Rot (Phytophthora spp.)

Phytophthora root rot, caused by various Phytophthora species, is another significant disease affecting date palms. This pathogen thrives in waterlogged soils, making proper irrigation management crucial.

Symptoms: Infected palms exhibit root decay, reduced vigor, yellowing leaves, and stunted growth. Severe infections can lead to the death of the tree. The roots appear dark and mushy, indicating advanced stages of rot.

Management: Improving soil drainage and avoiding overwatering are critical preventive measures. Fungicides such as metalaxyl and phosphonates can be applied to manage the disease. Implementing good cultural practices, such as removing and destroying infected plant material, is also essential​ (FAOHome)​​ (ICARDA)​​ (MDPI)​.

3. Black Scorch (Thielaviopsis paradoxa)

Black scorch, caused by Thielaviopsis paradoxa, affects various parts of the date palm, including the roots, trunk, and leaves. It is particularly destructive during hot and humid conditions.

Symptoms: The disease is characterized by black lesions on the trunk, root rot, and blighting of the inflorescence. In severe cases, the palm canopy collapses due to extensive internal decay.

Management: Management involves the removal and destruction of infected plant parts. Applying appropriate fungicides and ensuring good sanitation practices are crucial. Preventing injuries to the palms and maintaining optimal growing conditions can help reduce the risk of infection​ (FAOHome)​​ (MDPI)​.

4. Ganoderma Butt Rot (Ganoderma zonatum)

Ganoderma butt rot, caused by Ganoderma zonatum, is a serious disease that affects the base of the trunk, leading to structural instability and tree death. The presence of conks (shelf-like fungal fruiting bodies) at the base of the tree is a clear indicator of this disease.

Symptoms: Infected palms exhibit basal trunk rot, thinning canopies, and eventual death. The conks at the base of the trunk are a distinctive feature of this disease.

Management: There is no cure for Ganoderma butt rot once a tree is infected. Preventive measures include avoiding mechanical injuries to the trunk, maintaining tree vigor through proper nutrition and irrigation, and removing infected trees to prevent the spread of the pathogen​ (SpringerLink)​​ (FAOHome)​.

Integrated Management Strategies

Effective management of fungal diseases in date palms involves an integrated approach that combines cultural practices, resistant varieties, chemical treatments, and biological controls. The following strategies are recommended:

Sanitation and Cultural Practices

Maintaining proper sanitation is fundamental in managing fungal diseases. This includes regularly removing and destroying infected plant debris, using clean planting material, and avoiding mechanical injuries that can serve as entry points for pathogens. Proper irrigation practices, such as avoiding waterlogging and ensuring good drainage, are also essential to prevent the proliferation of waterborne pathogens like Phytophthora​ (ICARDA)​.

Resistant Varieties

Breeding and planting disease-resistant date palm varieties is one of the most effective long-term strategies for managing fungal diseases. Resistant varieties can significantly reduce the impact of pathogens like Fusarium oxysporum and Phytophthora spp. Research and development efforts should focus on identifying and propagating resistant genotypes​ (SpringerLink)​​ (FAOHome)​​ (ICARDA)​​ (MDPI)​​ (SpringerLink)​.

Chemical Control

The use of fungicides can be an effective component of an integrated disease management program, particularly for controlling early infections. Fungicides such as metalaxyl, phosphonates, and Bordeaux mixture have been used to manage root rot diseases in date palms. However, reliance solely on chemical control is not sustainable, and it should be integrated with other management practices to prevent the development of fungicide resistance​ (ICARDA)​​ (MDPI)​.

Biological Control

Biological control agents, such as Trichoderma spp. and mycorrhizal fungi, have shown promise in managing root rot diseases by antagonizing pathogenic fungi and enhancing plant resistance. These biocontrol agents can be applied to the soil or as seed treatments to provide a protective effect against pathogens​ (ICARDA)​​ (MDPI)​​ (SpringerLink)​.

Conclusion

Fungal diseases causing root rot in date palms present a significant threat to date palm cultivation, especially in regions where these trees are a major agricultural commodity. An integrated disease management approach that combines cultural practices, resistant varieties, chemical treatments, and biological controls is essential for effectively managing these diseases. Continued research and extension efforts are needed to develop and disseminate sustainable management practices that can protect date palms from fungal pathogens and ensure the long-term productivity of this vital crop.

References

  1. Al-Sadi, A. M., Al-Jabri, A. H., Al-Mazroui, S. S., & Al-Mahmooli, I. H. (2012). Characterization and pathogenicity of fungi and oomycetes associated with root diseases of date palms in Oman. Crop Protection, 37, 1–6. doi:10.1016/j.cropro.2012.02.007
  2. ICARDA. (2018). Date Palm Pests and Diseases: Integrated Management Guide. Retrieved from ICARDA
  3. FAO. (2021). Diseases and Pests of Date Palm. Retrieved from FAO
  4. MDPI. (2021). Molecular Identification and Disease Management of Date Palm Sudden Decline Syndrome in the United Arab Emirates. International Journal of Molecular Sciences, 22(15), 7895. doi:10.3390/ijms22157895
  5. El Bouhssini, M., & Faleiro De Socorro, J. R. H. (2018). Date Palm Pests and Diseases: Integrated Management Guide. ICARDA.
  6. Ammar, M. I., & El-Morsi, S. S. (2013). Identification and management of date palm root diseases in Egypt. Egyptian Journal of Phytopathology, 41, 63-77.
  7. Djerbi, M. (1983). Diseases of the date palm (Phoenix dactylifera L.). FAO Plant Production and Protection Paper No. 35.
  8. Al-Sakran, M. S., & Muneer, S. E. (2006). Adoption of date palm tissue culture technology among date palm producers in the central region of Saudi Arabia. Research Bulletin, 145, 1–20.
  9. Arafat, K. H. (2011). Studies on fungal root diseases of date palm and its control. Ph.D. Thesis, Faculties of Agriculture Suez Canal University, 157 pp.
  10. Souna, F., Chafi, A., Chakroune, K., Himri, I., Bouakka, M., & Hakkou, A. (2010). Effect of mycorhization and compost on the growth and the protection of date palm (Phoenix dactyl).