نيماتودا النبات: التصنيف، آليات الإمراض، والأمراض الوبائية مع استراتيجيات المكافحة المتكاملة
الأمراض النيماتودية (Nematode Diseases):
تعتبر الأمراض النيماتودية من المشاكل الهامة في الإنتاج الزراعي على مستوى العالم، وغالبًا ما يتم التقليل من شأنها بسبب طبيعة أعراضها غير المحددة في كثير من الأحيان، وصعوبة رؤية النيماتودا بالعين المجردة. النيماتودا الممرضة للنبات هي ديدان أسطوانية مجهرية تعيش في التربة أو داخل أنسجة النبات، وتتطفل على الجذور والسيقان والأوراق والأزهار والثمار، مما يسبب خسائر اقتصادية كبيرة في العديد من المحاصيل الهامة. فهم تصنيف النيماتودا الممرضة، دورة حياتها، آليات إمراضها، وأمثلة الأمراض النيماتودية الوبائية، ضروري لتطوير استراتيجيات فعالة لإدارة هذه الآفات وتقليل الخسائر الزراعية.
o تصنيف النيماتودا الممرضة للنبات (Classification of Plant-Parasitic Nematodes):
تصنف النيماتودا الممرضة للنبات ضمن شعبة الديدان الأسطوانية (Phylum Nematoda)، وهي شعبة واسعة ومتنوعة من الديدان غير المقسمة، الأسطوانية الشكل، والتي تعيش في بيئات متنوعة (التربة، المياه العذبة والمالحة، الكائنات الحية الأخرى). يعتمد تصنيف النيماتودا على مجموعة من الخصائص المورفولوجية والتشريحية والفسيولوجية والوراثية، بما في ذلك:
الشكل العام (Overall Morphology): الحجم، الشكل العام للجسم، وجود أو عدم وجود بعض التراكيب الخارجية (مثل الأجنحة الجانبية - Lateral alae، الحلقات - Annulations).
التركيب التشريحي (Anatomical Features): تركيب المريء (Esophagus)، الغدد المريئية (Esophageal glands)، الأعضاء التناسلية (Reproductive organs)، الجهاز العصبي (Nervous system)، الجهاز الإخراجي (Excretory system).
التركيب الفمي (Stylet Morphology): شكل وحجم الرمح الفمي (Stylet or Spear) وهو تركيب حاد يشبه الإبرة تستخدمه النيماتودا لاختراق الخلايا النباتية والتغذية عليها.
دورة الحياة (Life Cycle): عدد الأطوار اليرقية (Larval stages)، طريقة التكاثر (جنسي أو لا جنسي)، العوائل النباتية.
التركيب الجيني (Genetic Makeup): تسلسل الحمض النووي الريبوزي 18S (18S rRNA) والجينات الأخرى.
بناءً على هذه الخصائص، يتم تصنيف النيماتودا الممرضة للنبات ضمن رتب (Orders)، تحت رتب (Suborders)، فوق عائلات (Superfamilies)، عائلات (Families)، أجناس (Genera)، و أنواع (Species). أهم التصنيفات التي تهم علم أمراض النبات تركز على مستوى الجنس والعائلة.
تصنيف النيماتودا الممرضة للنبات بناءً على نمط التغذية وموقع التطفل (Feeding Habit and Parasitic Site):
يمكن تصنيف النيماتودا الممرضة للنبات بشكل عام بناءً على نمط التغذية وموقع التطفل إلى مجموعتين رئيسيتين:
النيماتودا الطفيلية الخارجية (Ectoparasitic Nematodes):
التغذية: تتغذى هذه النيماتودا خارج جذور النباتات أو أجزاء النبات الأخرى. تستخدم الرمح الفمي (Stylet) لاختراق الخلايا النباتية من الخارج وسحب محتويات الخلية للتغذية، دون الدخول بالكامل إلى داخل الأنسجة النباتية.
الموقع: تعيش في التربة أو على سطح الجذور أو الأجزاء النباتية الأخرى.
الحركة: تكون حرة الحركة في التربة ويمكنها التنقل بين مواقع التغذية المختلفة.
الأضرار: تسبب أضرارًا مباشرة للجذور من خلال التغذية عليها، مما يؤدي إلى تثبيط النمو، ضعف الامتصاص للماء والعناصر الغذائية، وتدهور صحة النبات. قد تسبب تقرحات سطحية أو أضرارًا طفيفة للأنسجة النباتية.
أمثلة:
Paratylenchus (Pin Nematodes): نيماتودا الدبوس.
Trichodorus and Paratrichodorus (Stubby-root Nematodes): نيماتودا الجذور القصيرة أو العقدية.
Longidorus and Xiphinema (Needle and Dagger Nematodes): نيماتودا الإبرة والخنجر. هام: بعض أنواع Longidorus و Xiphinema تنقل الفيروسات النباتية.
النيماتودا الطفيلية الداخلية (Endoparasitic Nematodes):
التغذية: تتغذى هذه النيماتودا داخل أنسجة النبات، بعد اختراق الجذور أو الأجزاء النباتية الأخرى والدخول بالكامل إلى داخل الأنسجة.
الموقع: تعيش داخل الجذور أو السيقان أو الأوراق أو البذور، حسب نوع النيماتودا.
الحركة: قد تكون مهاجرة (Migratory) وتتحرك داخل الأنسجة النباتية، أو مستقرة (Sedentary) وتستقر في موقع تغذية واحد وتنشئ موقع تغذية متخصص (مثل الخلايا العملاقة في نيماتودا تعقد الجذور).
الأضرار: تسبب أضرارًا جسيمة للأنسجة النباتية من خلال التغذية عليها، وإفراز الإنزيمات والمواد الكيميائية، وتحفيز استجابات النبات غير الطبيعية (مثل تكوين العقد). تؤدي إلى تثبيط النمو، الذبول، تعقد الجذور، التقرحات، تلف الأنسجة الوعائية، وتدهور صحة النبات والإنتاجية.
تنقسم النيماتودا الطفيلية الداخلية إلى قسمين فرعيين:
النيماتودا الطفيلية الداخلية المهاجرة (Migratory Endoparasitic Nematodes): تتحرك بحرية داخل الأنسجة النباتية وتنتقل بين الخلايا أثناء التغذية. لا تنشئ موقع تغذية متخصص دائم. أمثلة:
Pratylenchus (Lesion Nematodes): نيماتودا التقرح.
Radopholus (Burrowing Nematodes): نيماتودا الحفر أو الأنفاق.
Ditylenchus (Stem and Bulb Nematodes): نيماتودا السيقان والجذور أو الأبصال.
النيماتودا الطفيلية الداخلية المستقرة (Sedentary Endoparasitic Nematodes): تستقر في موقع تغذية واحد داخل الأنسجة النباتية وتنشئ موقع تغذية متخصص دائم (Feeding site)، غالبًا عن طريق تحفيز الخلايا النباتية المجاورة لتصبح خلايا عملاقة (Giant cells) أو تجمعات خلوية متضخمة (Syncytia) لتوفير الغذاء للنيماتودا المستقرة. أمثلة:
Meloidogyne (Root-knot Nematodes): نيماتودا تعقد الجذور.
Heterodera and Globodera (Cyst Nematodes): نيماتودا الكيس.
Rotylenchulus (Reniform Nematodes): نيماتودا الكلى.
أهم الأجناس النيماتودية الممرضة للنبات (Genera of Plant-Parasitic Nematodes of Economic Importance):
Meloidogyne (Root-knot Nematodes): نيماتودا تعقد الجذور. من أهم وأكثر النيماتودا الممرضة للنبات انتشارًا وضرراً على مستوى العالم. تتطفل على مجموعة واسعة جدًا من النباتات العائلة.
Pratylenchus (Lesion Nematodes): نيماتودا التقرح. واسعة الانتشار وتسبب أضرارًا في العديد من المحاصيل.
Heterodera and Globodera (Cyst Nematodes): نيماتودا الكيس. تضم أنواعًا متخصصة جدًا على محاصيل هامة مثل البطاطس والبنجر وفول الصويا والحبوب.
Ditylenchus (Stem and Bulb Nematodes): نيماتودا السيقان والجذور أو الأبصال. تصيب مجموعة واسعة من المحاصيل، بما في ذلك البصل والثوم والفراولة والبرسيم والأرز.
Radopholus (Burrowing Nematodes): نيماتودا الحفر أو الأنفاق. هامة بشكل خاص في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية، وتسبب أمراضًا خطيرة في الموز والحمضيات والفلفل الأسود.
Rotylenchulus (Reniform Nematodes): نيماتودا الكلى. واسعة الانتشار في المناطق الدافئة وتصيب العديد من المحاصيل، بما في ذلك القطن وفول الصويا والخضروات.
Tylenchulus (Citrus Nematode): نيماتودا الحمضيات. متخصصة على الحمضيات وتسبب مرض التدهور البطيء في الحمضيات.
Longidorus and Xiphinema (Needle and Dagger Nematodes): نيماتودا الإبرة والخنجر. تسبب أضرارًا مباشرة للجذور وبعض الأنواع تنقل الفيروسات النباتية.
o دورة حياة النيماتودا الممرضة وآليات الإمراض (Life Cycle and Pathogenicity Mechanisms of Plant-Parasitic Nematodes):
دورة حياة النيماتودا الممرضة:
تتميز دورة حياة النيماتودا الممرضة للنبات بالنسبية بالبساطة مقارنة بالفطريات والفيروسات، ولكنها تختلف بين الأنواع النيماتودية المختلفة. تتضمن دورة حياة معظم النيماتودا الممرضة للنبات مراحل أساسية مشتركة:
البيض (Egg): تبدأ دورة الحياة بالبيض. تضع النيماتودا البالغة البيض في التربة أو داخل أنسجة النبات (حسب النوع). قد يكون البيض محميًا داخل كيس (Cyst) في بعض الأنواع (مثل نيماتودا الكيس).
اليرقة (Larva): يفقس البيض ليخرج يرقة الطور الأول (J1 - First-stage juvenile). تتحول اليرقة إلى الطور الثاني (J2)، ثم الطور الثالث (J3)، ثم الطور الرابع (J4) من خلال الانسلاخ (Molting) (تغيير الجلد الخارجي). اليرقة في الطور الثاني (J2) هي الطور المعدي (Infective stage) في معظم النيماتودا الممرضة للجذور. يرقة الطور الثالث (J3) هي الطور المعدي في نيماتودا السيقان والأبصال (Ditylenchus).
النيماتودا البالغة (Adult): بعد الوصول إلى الطور اليرقي الرابع (J4)، تتحول اليرقة إلى نيماتودا بالغة (Adult Nematode). تصبح النيماتودا البالغة قادرة على التكاثر. تتكاثر معظم النيماتودا الممرضة جنسيًا (Sexual reproduction)، ولكن بعض الأنواع تتكاثر لاجنسيًا (Parthenogenesis).
التكاثر (Reproduction): تتكاثر النيماتودا البالغة وتضع البيض، لتبدأ دورة حياة جديدة. قد تستغرق دورة الحياة بضعة أسابيع إلى عدة أشهر، حسب نوع النيماتودا والظروف البيئية (درجة الحرارة والرطوبة). يمكن أن تنتج النيماتودا عدة أجيال في الموسم الواحد في الظروف المناسبة.
آليات الإمراض (Pathogenicity Mechanisms) للنيماتودا الممرضة:
تسبب النيماتودا الممرضة للنبات الأعراض المرضية من خلال آليات إمراض مختلفة، تعتمد على نوع النيماتودا ونمط التطفل وموقع التغذية. تشمل الآليات الرئيسية:
التغذية الميكانيكية وتلف الخلايا (Mechanical Feeding and Cell Damage): تستخدم النيماتودا الرمح الفمي (Stylet) لاختراق الخلايا النباتية وسحب محتويات الخلية للتغذية. الاختراق المتكرر للخلايا والتغذية عليها يسبب تلفًا ميكانيكيًا للخلايا والأنسجة النباتية. في النيماتودا الطفيلية الخارجية، يقتصر التلف على الخلايا السطحية أو القريبة من سطح الجذور. في النيماتودا الطفيلية الداخلية المهاجرة، يسبب الحركة المستمرة للنيماتودا داخل الأنسجة تلفًا واسع النطاق للخلايا.
إفراز الإنزيمات والمواد الكيميائية (Secretion of Enzymes and Chemicals): تفرز النيماتودا الممرضة للنبات مجموعة متنوعة من الإنزيمات والمواد الكيميائية من الغدد المريئية أثناء التغذية. هذه الإفرازات تلعب دورًا هامًا في:
تسهيل الاختراق والانتشار في الأنسجة النباتية.
تحليل جدر الخلايا النباتية والمكونات الخلوية لتسهيل التغذية.
تعديل العمليات الفسيولوجية في الخلايا النباتية لصالح النيماتودا.
تحفيز تكوين مواقع التغذية المتخصصة (مثل الخلايا العملاقة في نيماتودا تعقد الجذور).
بعض الإفرازات النيماتودية قد تكون سامة للخلايا النباتية.
تحفيز استجابات النبات غير الطبيعية (Induction of Abnormal Plant Responses): تحفز النيماتودا الطفيلية الداخلية المستقرة استجابات نمو غير طبيعية في الخلايا النباتية المجاورة لموقع التغذية. في نيماتودا تعقد الجذور (Meloidogyne)، تحفز النيماتودا الخلايا الوعائية المحيطة برأسها لتتحول إلى خلايا عملاقة (Giant cells)، وهي خلايا متضخمة ومتعددة النوى توفر الغذاء للنيماتودا المستقرة. تكوين الخلايا العملاقة يعطل وظيفة الأوعية الناقلة ويعيق نقل الماء والمواد الغذائية في النبات. في نيماتودا الكيس (Heterodera و Globodera)، تحفز النيماتودا تكوين تجمعات خلوية متضخمة (Syncytia) حول رأسها، والتي تعمل أيضًا كموقع تغذية متخصص. تكوين العقد والتجمعات الخلوية المتضخمة يؤدي إلى تشوهات في الجذور وتعطيل وظائفها.
تثبيط امتصاص الماء والعناصر الغذائية (Inhibition of Water and Nutrient Uptake): تلف الجذور الناتج عن التغذية النيماتودية ووجود العقد والتجمعات الخلوية المتضخمة يعيق امتصاص الماء والعناصر الغذائية من التربة. يؤدي ذلك إلى نقص الماء والعناصر الغذائية في النبات و ظهور أعراض مثل الذبول، التقزم، الاصفرار، وضعف النمو العام.
زيادة حساسية النباتات لمسببات مرضية أخرى (Predisposition to other Pathogens): تلف الجذور الناتج عن النيماتودا يجعل النباتات أكثر عرضة للإصابة بمسببات مرضية أخرى (مثل الفطريات والبكتيريا) التي تدخل الجذور من خلال الجروح التي تسببها النيماتودا. تتسبب النيماتودا في "كسر حاجز المقاومة" للنباتات ضد مسببات مرضية أخرى. العدوى المشتركة (Co-infection) بالنيماتودا والفطريات أو البكتيريا شائعة وتؤدي إلى تفاقم الأعراض المرضية وزيادة الخسائر.
o أمثلة لأمراض نيماتودية وبائية هامة (Examples of Important Nematode Epidemics):
نيماتودا تعقد الجذور (Root-knot Nematodes - Meloidogyne spp.):
المسبب: نيماتودا تعقد الجذور من جنس Meloidogyne (أكثر من 100 نوع). من أهم وأكثر النيماتودا الممرضة للنبات انتشارًا وضرراً على مستوى العالم.
الأهمية الوبائية: تتطفل على مجموعة واسعة جدًا من النباتات العائلة (أكثر من 3000 نوع نباتي)، بما في ذلك الخضروات، الفاكهة، المحاصيل الحقلية، نباتات الزينة. تسبب خسائر اقتصادية فادحة في جميع أنحاء العالم.
الأعراض:
تعقد الجذور (Root knots or galls): تكون عقد أو أورام أو انتفاخات على الجذور نتيجة لتضخم الخلايا النباتية حول موقع تغذية النيماتودا المستقرة. تختلف حجم وشكل العقد حسب نوع النيماتودا والنبات العائل.
تقزم النباتات (Stunting): تصبح النباتات المصابة متقزمة وضعيفة النمو.
الذبول (Wilting): تظهر أعراض الذبول في الأيام الحارة أو عند نقص الماء بسبب ضعف امتصاص الماء من الجذور المصابة.
اصفرار الأوراق (Chlorosis): قد تظهر أعراض نقص العناصر الغذائية واصفرار الأوراق بسبب ضعف امتصاص العناصر الغذائية من الجذور المصابة.
تدهور الإنتاجية (Reduced yield): ينخفض محصول النباتات المصابة بشكل كبير بسبب ضعف النمو وتدهور جودة الثمار.
طريقة الانتشار: النيماتودا تعيش في التربة (Soilborne pathogen) وتنتشر عن طريق التربة الملوثة، الشتلات الملوثة، مياه الري الملوثة، الأدوات والمعدات الزراعية الملوثة، الحيوانات، الرياح. يرقات الطور الثاني (J2) هي الطور المعدي وتتحرك في التربة للوصول إلى جذور النباتات.
المكافحة المتكاملة: الدورة الزراعية الطويلة (2-3 سنوات) بمحاصيل غير عائلة أو مقاومة للنيماتودا، زراعة أصناف مقاومة أو متحملة للنيماتودا (الأكثر فعالية)، تعقيم التربة (تبخير أو تعقيم شمسي) في المشاتل أو الحقول الصغيرة، استخدام الأعداء الحيوية للنيماتودا (مثل الفطريات والبكتيريا والنيماتودا المفترسة)، تحسين خواص التربة والصرف، المكافحة الكيميائية باستخدام المبيدات النيماتودية (يجب استخدامه بحذر وبشكل مسؤول)، الزراعة على مصاطب مرتفعة، تطهير الأدوات والمعدات الزراعية.
نيماتودا التقرح (Lesion Nematodes - Pratylenchus spp.):
المسبب: نيماتودا التقرح من جنس Pratylenchus (أكثر من 50 نوع). واسعة الانتشار وتسبب أضرارًا في العديد من المحاصيل.
الأهمية الوبائية: تتطفل على مجموعة واسعة من النباتات العائلة، بما في ذلك الحبوب، البقوليات، الذرة، البطاطس، الفاكهة، نباتات الزينة. تسبب خسائر اقتصادية كبيرة في العديد من المناطق.
الأعراض:
تقرحات الجذور (Root lesions): تظهر بقع بنية أو سوداء صغيرة متحللة على الجذور (تقرحات) نتيجة للتغذية المهاجرة للنيماتودا داخل الجذور. قد تتوسع التقرحات وتتصل لتشمل أجزاء كبيرة من الجذور.
تدهور نظام الجذور (Root system deterioration): يصبح نظام الجذور متدهورًا وقصيرًا ومتفرعًا بشكل غير طبيعي بسبب تلف الجذور.
تثبيط النمو (Stunting): تصبح النباتات المصابة متقزمة وضعيفة النمو.
الذبول (Wilting): تظهر أعراض الذبول في الأيام الحارة أو عند نقص الماء بسبب ضعف امتصاص الماء من الجذور المصابة.
تدهور الإنتاجية (Reduced yield): ينخفض محصول النباتات المصابة.
طريقة الانتشار: النيماتودا تعيش في التربة (Soilborne pathogen) وتنتشر عن طريق التربة الملوثة، الشتلات الملوثة، مياه الري الملوثة، الأدوات والمعدات الزراعية الملوثة. جميع الأطوار اليرقية والبالغة معدية وتتحرك في التربة للوصول إلى جذور النباتات.
المكافحة المتكاملة: الدورة الزراعية (تجنب زراعة محاصيل عائلة متتالية)، استخدام محاصيل تغطية غير عائلة أو مقاومة للنيماتودا، تعقيم التربة (تبخير أو تعقيم شمسي)، استخدام الأعداء الحيوية للنيماتودا، تحسين خواص التربة والصرف، المكافحة الكيميائية باستخدام المبيدات النيماتودية (يجب استخدامه بحذر)، الزراعة على مصاطب مرتفعة.
نيماتودا السيقان والجذور أو الأبصال (Stem and Bulb Nematodes - Ditylenchus dipsaci):
المسبب: نيماتودا السيقان والجذور أو الأبصال Ditylenchus dipsaci. تعتبر من النيماتودا الهامة عالميًا.
الأهمية الوبائية: تتطفل على مجموعة واسعة من النباتات العائلة (أكثر من 400 نوع نباتي)، بما في ذلك البصل، الثوم، البقوليات، الفراولة، البرسيم، الأرز، نباتات الزينة. تسبب خسائر اقتصادية كبيرة في العديد من المحاصيل.
الأعراض: تختلف الأعراض حسب النبات العائل والجزء النباتي المصاب (الجذور، السيقان، الأوراق، الأبصال، البذور).
الأبصال والسيقان: تضخم وتورم وتشوهات في الأبصال والسيقان، تليين وتعفن الأنسجة، تشقق الأبصال وتدهور جودتها.
الأوراق والسيقان: تشوهات وتجعدات وتجعلكات في الأوراق والسيقان، تقزم النباتات، تضخم قواعد الأوراق (في البصل والثوم).
البذور: قد تصاب البذور وتصبح ملوثة بالنيماتودا.
التقزم والتشوهات العامة للنبات.
طريقة الانتشار: النيماتودا تعيش في التربة وبقايا النباتات المصابة والبذور الملوثة. تنتشر عن طريق التربة الملوثة، البذور والشتلات الملوثة، بقايا النباتات المصابة، مياه الري الملوثة، الأدوات والمعدات الزراعية الملوثة، الرياح، الحشرات. يرقات الطور الثالث (J3) هي الطور المعدي وتتحرك في التربة أو على الأجزاء النباتية الهوائية (في الظروف الرطبة) للوصول إلى النباتات. يمكن للنيماتودا البقاء على قيد الحياة في حالة جفاف (Anhydrobiosis) في بقايا النباتات أو البذور لفترات طويلة.
المكافحة المتكاملة: الدورة الزراعية الطويلة (3-4 سنوات) بمحاصيل غير عائلة، استخدام بذور وشتلات سليمة ومعتمدة وخالية من النيماتودا، معاملة البذور بالماء الساخن أو المبيدات النيماتودية، تدمير بقايا النباتات المصابة (الحرق أو الدفن العميق)، تعقيم التربة (تبخير أو تعقيم شمسي) في المشاتل أو الحقول الصغيرة، تجنب الري بالرشاشات العلوية الذي يزيد الرطوبة ويساعد على انتشار النيماتودا على الأجزاء الهوائية، المكافحة الكيميائية باستخدام المبيدات النيماتودية (يجب استخدامه بحذر)، الحجر الصحي لمنع انتشار النيماتودا إلى مناطق جديدة.
في الختام، الأمراض النيماتودية تمثل تحديًا كبيرًا في الإنتاج الزراعي بسبب طبيعة النيماتودا المجهرية وصعوبة تشخيصها ومكافحتها. فهم تصنيف النيماتودا الممرضة، دورة حياتها، آليات إمراضها، وأمثلة الأمراض النيماتودية الوبائية الهامة، هو أساس لتطوير استراتيجيات فعالة ومتكاملة لإدارة هذه الآفات وتقليل الخسائر الزراعية. تعتمد استراتيجيات المكافحة المتكاملة للأمراض النيماتودية على الوقاية، استخدام أصناف مقاومة أو متحملة، تطبيق ممارسات زراعية جيدة، واستخدام الطرق البيولوجية والكيميائية بشكل رشيد ومسؤول عند الضرورة.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق