التصنيف: تنتمي إلى رتبة التفحميات (Ustilaginales) ضمن الفطريات القاعدية (Basidiomycota). تشمل هذه الرتبة العديد من الأجناس الهامة المسببة للأمراض، مثلUstilago وTilletia وSphacelotheca وMelanopsichium وSporisorium وغيرها.التخصص العائلي: معظم فطريات التفحم متخصصة جدًا في إصابة عوائل نباتية معينة أو مجموعة محدودة من العوائل. على سبيل المثال،Ustilago maydis متخصص في إصابة الذرة، وTilletia tritici متخصص في إصابة القمح (التفحم الكاذب).إنتاج الجراثيم السوداء (التفحمية): تتميز فطريات التفحم بإنتاج كميات هائلة من الجراثيم السوداء الداكنة (التيلية أو التفحمية) في الأجزاء المصابة من النباتات (الحبوب، الأزهار، الأوراق، السيقان). هذه الجراثيم هي المرحلة الرئيسية للانتشار والبقاء على قيد الحياة للفطر.دورة حياة معقدة: تتميز دورة حياة فطريات التفحم بتعقيدها، حيث تتضمن مراحل مختلفة من التكاثر الجنسي واللاجنسي، وتعتمد على النبات العائل لإكمال دورة حياتها. بعض أنواع التفحم لها دورة حياة كاملة على عائل واحد (مثل تفحم الذرة)، بينما أنواع أخرى لها دورة حياة غير كاملة أو تتطلب عائلين نباتيين مختلفين.طرق العدوى المتنوعة: تختلف طرق العدوى بين أنواع التفحم المختلفة. بعضها ينتقل عن طريق البذور الملوثة (مثل التفحم الكاذب في القمح)، وبعضها ينتقل عن طريق التربة (مثل بعض أنواع التفحم السائب)، وبعضها ينتقل عن طريق الأبواغ المحمولة بالهواء (مثل تفحم الذرة الشائع).
درجة الحرارة: تؤثر درجة الحرارة على إنبات الأبواغ الفطرية، ونمو الفطر داخل النبات، وتطور الأعراض المرضية.التفحم الكاذب في القمح ، على سبيل المثال، يفضل درجات الحرارة الباردة والمعتدلة خلال فترة الإنبات والنمو المبكر للقمح.تفحم الذرة الشائع يفضل درجات الحرارة الدافئة إلى الحارة خلال فترة النمو النشط للذرة.التغيرات في متوسط درجة الحرارة ، أو زيادة حدةموجات الحر أوفترات البرد غير المعتادة، يمكن أن تؤثر على توقيت وشدة تفشي أمراض التفحمات.الرطوبة والأمطار: الرطوبة والأمطار تلعب دورًا فيانتشار الأبواغ الفطرية وفيإنبات الأبواغ وإصابة النباتات .التفحم السائب في القمح ، على سبيل المثال، ينتشر عن طريق الأبواغ المحمولة بالهواء، والأمطار الخفيفة أو الرطوبة العالية خلال فترة الإزهار تعزز الإصابة.تفحم الذرة الشائع يزداد انتشاره في الظروف الرطبة والدافئة.تغير أنماط الأمطار والرطوبة يمكن أن يؤثر على انتشار وتطور أمراض التفحمات، وربما يزيد من حدة التفشي في بعض المناطق أو يقلل منها في مناطق أخرى.رطوبة التربة: رطوبة التربة تؤثر على بقاء الفطر في التربة وقدرته على إصابة النباتات.تفحم الذرة الشائع يزداد في التربة الجافة نسبيًا، بينما بعض أنواع التفحم الأخرى قد تفضل التربة الرطبة.تغير أنماط الجفاف والفيضانات يمكن أن يؤثر على رطوبة التربة وبالتالي على انتشار وتطور أمراض التفحمات التربية.
تكوين تجمعات من الأبواغ السوداء (التفحمية): العلامة المميزة لأمراض التفحمات هي ظهور تجمعات من الأبواغ الفطرية السوداء المسحوقة في الأجزاء المصابة من النباتات. هذه التجمعات من الأبواغ تسمى "سورات" (sori) أو "بثور تفحمية".تدمير الأجزاء المصابة: تحل الأبواغ الفطرية محل الأنسجة النباتية الطبيعية، مما يؤدي إلى تدمير الأجزاء المصابة من النباتات. في الحبوب، تحل الأبواغ محل الحبوب في السنابل، مما يقلل من الإنتاجية. في الذرة، يمكن أن تصاب الأوراق والسيقان والأزهار والأكواز بأورام تفحمية كبيرة.تشوهات في النمو: في بعض أنواع التفحم، قد تسبب الإصابة تشوهات في النمو النباتي، مثل التقزم، والتفرع غير الطبيعي، وتشوه الأوراق والأزهار.أمثلة لأعراض التفحمات في محاصيل مختلفة: تفحم القمح السائب (Loose Smut of Wheat): تتحول السنابل إلى كتلة سوداء مسحوقة من الجراثيم، وتنتشر الجراثيم عن طريق الرياح خلال الإزهار، ولا يتبقى من السنبلة المصابة سوى محور السنبلة.تفحم القمح الكاذب (Common Bunt or Stinking Smut of Wheat): تتحول الحبوب إلى "أكياس تفحمية" سوداء مليئة بالجراثيم ذات الرائحة الكريهة (رائحة السمك المتعفن). تبقى الأكياس التفحمية سليمة حتى الحصاد، وتتكسر أثناء الدرس، وتلوث البذور.تفحم الذرة الشائع (Common Smut of Corn): تظهر أورام تفحمية كبيرة رمادية اللون تتحول إلى اللون الأسود المسحوق عند النضج على الأكواز والأوراق والسيقان والأزهار.تفحم الذرة المغطى (Covered Smut of Corn): تتحول الأكواز إلى كتلة كبيرة من الجراثيم السوداء محاطة بأغلفة ورقية سميكة.
انخفاض إنتاجية المحاصيل: تدمير الحبوب أو الأجزاء الزهرية المصابة بالجراثيم الفطرية يقلل بشكل مباشر من إنتاجية المحاصيل. في حالات التفشي الشديد، يمكن أن تصل الخسائر في المحصول إلى 100% في الحقول المصابة.تدهور جودة الحبوب والأعلاف: الحبوب المصابة بالتفحم تصبح غير صالحة للاستهلاك البشري أو الحيواني، أو تقل جودتها الغذائية والتجارية. الأعلاف المصابة بالتفحم قد تكون أقل استساغة للحيوانات.تكاليف المكافحة: ينفق المزارعون مبالغ على مكافحة أمراض التفحمات، بما في ذلك استخدام البذور المعاملة بالمبيدات الفطرية، وزراعة أصناف مقاومة، وتطبيق ممارسات زراعية وقائية. هذه التكاليف تقلل من أرباح المزارعين وتزيد من تكلفة إنتاج الغذاء.قيود التجارة: انتشار أمراض التفحمات يمكن أن يؤدي إلى فرض قيود على تجارة الحبوب والمنتجات الزراعية بين الدول والمناطق، مما يؤثر على الاقتصاد العالمي.تأثير على الأمن الغذائي: الخسائر في إنتاج الحبوب بسبب أمراض التفحمات يمكن أن تهدد الأمن الغذائي، خاصة في المناطق التي تعتمد على الحبوب كغذاء رئيسي.
الأصناف المقاومة: زراعة أصناف الحبوب والنجيليات المقاومة للتفحم هي الطريقة الأكثر فعالية واستدامة للسيطرة على هذه الأمراض. التربية النباتية المستمرة لتطوير أصناف جديدة مقاومة وذات إنتاجية عالية أمر ضروري.البذور المعاملة بالمبيدات الفطرية: معاملة البذور بالمبيدات الفطرية الجهازية قبل الزراعة هي طريقة فعالة لمكافحة أنواع التفحم التي تنتقل عن طريق البذور، مثل التفحم الكاذب في القمح وتفحم الشعير المغطى. المبيدات الفطرية تحمي البادرات الشابة من العدوى الأولية من الجراثيم الموجودة على سطح البذور أو في التربة.الممارسات الزراعية الوقائية: الدورة الزراعية: تناوب الحبوب مع محاصيل غير عائلة لتقليل تراكم اللقاح المرضي في التربة.الزراعة الصحية: استخدام بذور سليمة ومعتمدة وخالية من الأمراض.تاريخ الزراعة المناسب: تجنب الزراعة في مواعيد تفضل تطور المرض (مثل الزراعة المبكرة جدًا للقمح الشتوي لتقليل خطر التفحم الكاذب).حرث التربة: حرث التربة بعد الحصاد يمكن أن يساعد في دفن بقايا النباتات المصابة وتقليل اللقاح المرضي على سطح التربة.إدارة الأعشاب الضارة: مكافحة الأعشاب الضارة النجيلية التي يمكن أن تكون عوائل بديلة لبعض أنواع التفحم.
المكافحة البيولوجية: يجري البحث عن عوامل مكافحة بيولوجية (مثل الكائنات الدقيقة المضادة للفطريات) التي يمكن أن تساعد في السيطرة على أمراض التفحمات، ولكن لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من التطوير والتطبيق العملي لهذه الاستراتيجية.المكافحة الكيميائية (محدودة): استخدام المبيدات الفطرية الرش على الأجزاء الهوائية من النباتات ليس فعالًا بشكل عام في مكافحة معظم أنواع التفحم، حيث أن الإصابة تحدث عادة في المراحل المبكرة من النمو أو في الأجزاء الداخلية من النباتات. تقتصر المكافحة الكيميائية بشكل أساسي على معاملة البذور بالمبيدات الفطرية.
البيانات المناخية: استخدام البيانات المناخية (درجة الحرارة والرطوبة والأمطار) للتنبؤ بالظروف المواتية لإنبات الجراثيم الفطرية وإصابة النباتات.بيانات الرصد الحقلية: مراقبة الحقول للكشف المبكر عن ظهور أعراض التفحم، وتتبع تطور المرض بمرور الوقت.نماذج رياضية: تطوير نماذج رياضية وحاسوبية تجمع بين البيانات المناخية وبيانات المرض وعوامل أخرى للتنبؤ بمخاطر تفشي التفحم وتوقيت التفشي.
تغيير توزيع وانتشار الأمراض: مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب، قد يتغير نطاق انتشار بعض أنواع التفحم. بعض أنواع التفحم التي تفضل المناخ البارد قد تتراجع في المناطق الأكثر دفئًا، بينما أنواع أخرى قد تتوسع نطاق انتشارها إلى مناطق جديدة.تغيير توقيت وشدة التفشي: التغيرات في أنماط الأمطار ودرجات الحرارة يمكن أن تغير من توقيت تفشي أمراض التفحمات، وربما تجعلها أكثر تداخلًا مع المراحل الحرجة من نمو المحاصيل، مما يزيد من الخسائر. في بعض الحالات، قد تؤدي التغيرات المناخية إلى زيادة حدة التفشي، وفي حالات أخرى قد تقلل منها.تأثير على دورة حياة الفطر: التغيرات المناخية يمكن أن تؤثر على دورة حياة فطريات التفحم، بما في ذلك إنبات الجراثيم، والنمو الفطري، وإنتاج الأبواغ، والبقاء على قيد الحياة. بعض الفطريات قد تتكيف مع الظروف المناخية الجديدة، وتصبح أكثر ضراوة أو أكثر قدرة على الانتشار.تأثير على مقاومة النباتات: الإجهاد البيئي الناتج عن التغيرات المناخية (مثل الجفاف والحرارة الشديدة) يمكن أن يضعف النباتات ويجعلها أكثر عرضة للإصابة ببعض أنواع التفحم.ظهور سلالات جديدة: التغيرات المناخية قد تزيد من الضغوط التطورية على فطريات التفحم، مما قد يؤدي إلى تطور سلالات جديدة أكثر قدرة على التكيف مع الظروف المناخية المتغيرة، أو أكثر ضراوة، أو أكثر مقاومة لاستراتيجيات المكافحة الحالية.
