هم افزایی قارچ‌کش هیمکسازول در ترکیب با عامل کنترل زیستی Trichoderma asperellum به منظور کنترل پژمردگی فوزاریومی
مقدمه:
قارچ بیمارگر Fusarium oxysporum از طریق ریشه وارد گیاه شده و آوندها را آلوده می‌کند. گیاه آلوده دچار زردی، پژمردگی، تغییر رنگ دسته‌های آوندی و در نهایت مرگ می‌شود. کلامیدوسپورهای تولیدشده توسط این قارچ می‌توانند چندین سال در خاک زنده بمانند و همین امر کنترل بیماری را دشوار می‌کند. به دلیل اینکه ضدعفونی خاک با روش‌های شیمیایی اثرات زیست محیطی جبران ناپذیری دارد، استفاده از روش‌های دیگر مانند ارقام مقاوم رایج شده است، اما همواره خطر تکامل پاتوژن و غلبه بر مقاومت وجود دارد. در این میان، استفاده از عوامل کنترل زیستی برای مدیریت عوامل بیماری‌زای گیاهی رویکردی ایمن و دوستدار محیط زیست است. تریکودرما از رایج‌ترین قارچ‌های کنترل زیستی در زیستگاه‌های گوناگون است و برای کنترل پژمردگی‌های ناشی از F. oxysporum در محصولات متعدد به کار رفته است.
1. کارایی عوامل بیوکنترل در مدیریت پژمردگی فوزاریومی
گونه‌های مختلف Trichoderma در مطالعات متعددی به‌عنوان عوامل مؤثر در کنترل بیماری‌های خاکزاد معرفی شده‌اند. پژوهش‌های Hewedy و همکاران (2019) و Yang و همکاران (2011) نشان دادند که دو گونه T. harzianum و T. asperellum می‌توانند به‌طور معناداری شدت بیماری فوزاریومی در فلفل و خیار را کاهش دهند. مکانیزم‌های دخیل شامل تولید آنزیم‌های تجزیه‌کننده دیواره سلولی (مانند کیتیناز و گلوکاناز)، ترشح متابولیت‌های ثانویه ضدقارچی، رقابت برای منابع غذایی و میکوپارازیتیسم است. افزون بر این، برخی سویه‌ها توانایی القای مقاومت سیستمیک در گیاه میزبان را دارند که منجر به افزایش بیان ژن‌های دفاعی می‌شود. با این حال، مطالعات تأکید کرده‌اند که کارایی تریکودرما به‌تنهایی ناپایدار بوده و به شرایط محیطی، نوع خاک و تراکم جمعیت میکروارگانیسم‌ها وابسته است. این موضوع باعث شده است که ترکیب آن با سایر روش‌های مدیریت بیماری، از جمله قارچ‌کش‌های شیمیایی، مورد توجه قرار گیرد.
2. نقش قارچ‌کش هیمکسازول
هیمکسازول به‌عنوان یک قارچ‌کش سیستمیک و ضدعفونی‌کننده خاک، اثرات بازدارنده قوی بر جوانه‌زنی اسپور و رشد میسلیوم بسیاری از قارچ‌های بیمارگر دارد. پژوهش Myresiotis و همکاران (2012) نشان داد که ترکیب هیمکسازول با باکتری‌های محرک رشد گیاه توانست پژمردگی فوزاریومی گوجه‌فرنگی را به‌طور مؤثری کنترل کند. علاوه بر اثرات مستقیم بر بیمارگر، متابولیت‌های مشتق از هیمکسازول می‌توانند موجب بهبود رشد ریشه و افزایش مقاومت گیاه شوند. با این وجود، استفاده بیش از حد از هیمکسازول نگرانی‌هایی از نظر آلودگی محیط زیست و بروز مقاومت پاتوژن‌ها ایجاد کرده است. به همین دلیل، رویکرد ترکیبی با عوامل زیستی راه‌حلی پایدارتر محسوب می‌شود.
3. هم‌افزایی تریکودرما آسپرلوم و هیمکسازول
مطالعات جدید، از جمله کار Zhang و همکاران (2021)، نشان داده‌اند که ترکیب یک سویه از تریکودرما آسپرلوم (مقاوم به هیمکسازول) و هیمکسازول در کنترل پژمردگی لوبیا چشم‌بلبلی بسیار مؤثر است. در شرایط گلخانه، تیمارهای مختلف اثرات متفاوتی بر شدت بیماری نشان دادند:
- تریکودرما آسپرلوم: 69/62 درصد کنترل بیماری.
- هیمکسازول: 8/45 درصد کنترل بیماری.
- ترکیب تریکودرما آسپرلوم و هیمکسازول: 74/84 درصد کنترل بیماری.
این نتایج حاکی از اثر هم‌افزایی (synergistic effect) بین عامل بیوکنترل و قارچ‌کش شیمیایی است. همچنین، میزان پوسیدگی ریشه و تغییر رنگ آوندها در تیمار ترکیبی به‌مراتب کمتر از سایر تیمارها مشاهده شد.
آزمایش‌های میدانی در دو سال متوالی نیز نشان دادند که تیمار ترکیبی بهترین اثر را دارد:
- در سال اول، کنترل بیماری در تیمار ترکیبی 39/68 درصد، در تریکودرما آسپرلوم تنها 62/51 درصد و هیمکسازول تنها 38/46 درصد بود.
- در سال دوم، کنترل بیماری در تیمار ترکیبی 69/75 درصد، در تریکودرما آسپرلوم تنها 45/47 درصد و هیمکسازول تنها 24/48 درصد بود.
این نتایج تأیید می‌کند که کارایی ترکیب در شرایط مزرعه نیز به‌طور قابل توجهی بالاتر است و ثبات بیشتری نسبت به مصرف منفرد دارد. پژوهش‌های مشابه در محصولات دیگر (مانند گوجه‌فرنگی، موز و ذرت) نیز اثرات هم‌افزایی مشابهی را گزارش کرده‌اند. این هم‌افزایی احتمالاً ناشی از چند عامل است:
1. کاهش فشار انتخابی بر پاتوژن به دلیل حضور همزمان دو عامل بازدارنده.
2. توانایی تریکودرما آسپرلوم در کلونیزاسیون پایدار ریزوسفر حتی در حضور هیمکسازول.
3. تقویت پاسخ دفاعی گیاه به‌دلیل اثرات القایی هر دو عامل.
منبع:
Zhang, C., Wang, W., Xue, M., Liu, Z., Zhang, Q., Hou, J., ... & Liu, T. (2021). The combination of a biocontrol agent Trichoderma asperellum SC012 and hymexazol reduces the effective fungicide dose to control Fusarium wilt in cowpea. Journal of Fungi, 7(9), 685.
