کنترل و کاهش اثرات بیماری آتشک

باکتری مولد بیماری آتشک، Erwinia amylovora، از طریق مسدود کردن آوندها، باعث خشکیدگی سرشاخه و در مواردی کل درخت می‌شود.

اولین گزارش از این بیماری در سال 1794 منتشر شد که نوع آسیب وارده به سیب و گلابی را در باغی در منطقه هودسون نیویورک تشریح می‌کرد. در سال 1998 ارزش افت محصول به خاطر آتشک در باغ‌های شمال غرب ایالات‌متحده بالغ‌بر 68 میلیون دلار بود. در سال 1999 نیز خسارات شدیدی درنتیجه این بیماری به 500000 درخت میوه باغ‌های نیوزیلند، لبنان و ایتالیا گزارش شد.

در بهار و تابستان 2003 نشانه‌هایی از آتشک در درختان به در ترکیه (Cydonia vulgaris cultivars Esme and Ekmek) مشاهده شد. بیماری به‌سرعت در همه مناطق گسترش یافت. تقریباً همه درختان(80 تا 100%) در منطقه ساکاریا با این بیماری درگیر شدند. علائم بیماری، سوختگی شدید برگ‌ها و ساقه و بدون علامت در میوه بود. 28 سویه مختلف که همگی متعلق به خانواده Erwinia amylovora بودند در نمونه‌های حاصل از این ‌همه‌گیری مشخص شدند.

میزان کل خسارتی که این بیماری به باغات کشور ایران میزند مشخص نشده است. مسئولان میزان خسارت بیماری آتشک به تنه و محصولات درختان منطقه سده کاشان در سال 1393 را 120میلیارد ریال برآورد و تأکید کردند: بر اساس آمار جهاد کشاورزی، 80 هکتار از باغات این منطقه بیش از 50 درصد آسیب‌دیده است که در صورت عدم کنترل جدی این میزان خسارت تا سال آینده به 100 درصد می‌رسد.

امروزه کارآمدترین شیوه‌های کنترل، آنتی‌بیوتیک‌ها هستند که استفاده از آن‌ها تأثیر نامطلوبی بر محیط‌زیست دارد. با توجه به اینکه درمانی برای بیماری آتشک وجود ندارد، ممانعت از وقوع آن بهترین راه‌حل مدیریت بیماری آتشک می‌باشد، لذا نیاز به توسعه و جایگزینی روش‌های دیگر نظیر توسعه ارقام مقاوم و روش‌های کنترل زیستی می‌باشد.

سابقه و روند شکل‌گیری و پیدایش بیماری آتشک در باغ‌های شرکت متقاضی به زمان احداث باغ برمی‌گردد. ازآنجایی‌که بیماری آتشک اپیدمی گیاهی ملی وجهانی می‌باشد. شاید مکانی از مناطق مستعد برای احداث باغ در کشور را نتوان پیدا کرد که از هجوم عامل بیماری به آن منطقه مصون باشد. منبع آلودگی هر باغ، باغ‌های آلوده اطراف آن می‌باشد.

ازجمله اقداماتی که متقاضی برای رفع نیاز خود انجام داده است، می‌توان به استفاده از راهکارهای نانوتکنولوژی مانند استفاده از نانو ذرات مس جهت کنترل جمعیت باکتری در باغ‌های میوه اشاره کرد که به دلیل سمی بودن بالای این مواد، به میوه و درختان خساراتی وارد شد. همچنین این روش امکان کنترل کامل آلودگی باکتریایی را در باغ نداشت.

تاکنون روش‌های شیمیایی و بیولوژیکی زیادی برای مبارزه با این بیماری مورد آزمایش فرار گرفته است که هیچ‌یک از این روش‌ها به ‌صورت صددرصدی موفق به کنترل این بیماری در درختان به نشده است.

در حال حاضر استفاده از واریته‌های مقاوم مؤثرترین راه جلوگیری از این بیماری است. اسپری مواد شیمیایی به دلیل پتانسیل سمیت و نیاز به زمان بحرانی اسپری، توصیه نمی‌شود. اسپری کردن مواد شیمیایی یک‌راه پیشگیرانه است که باید قبل از بروز علائم آلودگی انجام گیرد زیرا بعد از بروز علائم اثر مواد شیمیایی کاهش می‌یابد. روش جایگزین شیمیایی، مبارزه بیولوژیک است که از آنتاگونیست‌های باکتری مثل Erwinia herbicola و برخی گونه‌های Pseudomonas علیه عامل بیماری آتشک استفاده می‌کنند. همچنین مطالعات نشان داده است باکتری Pantoea agglomerans آنتاگونیست عامل بیماری آتشک است که می‌تواند به‌طور مؤثری هم در شرایط آزمایشگاه و هم در شرایط محیط باغ خطر بیماری را به میزان 40 تا 50 درصد در برگ‌های گونه‌های مختلف به، سیب و گلابی کاهش داد. از سوی دیگر مشخص‌شده است که گونه‌های وحشی سیب به بیماری مقاومت زیادی دارند و شاید شناخت و معرفی این دسته از صفات مقاومت برای افزایش مقاومت واریته‌های موجود بتواند در کاهش خسارات ناشی از بیماری مؤثر باشد. راهکارهای بیوتکنولوژیکی نظیر مهندسی ژنتیک ابزار پیشرویی برای غلبه بر مشکلات اصلاح نژاد به وجود آورده است. در ایتالیا، فرانسه، انگلستان و نیوزیلند برنامه‌های بین‌المللی متعددی روی اصلاح نژاد گونه‌های مقاوم به بیماری وجود دارد.

بیماری آتشک نوعی بیماری باکتریایی است که بر گونه‌های مشخصی از گیاهان خانواده رزاسه اثر می‌گذارد. این بیماری باعث تخریب زیادی در درختان میوه‌های بِه، سیب و گلابی می‌شود و علاوه بر میوه‌های ذکر شده در برخی گونه‌های زالزالک، تمشک و غیره نیز رخ می‌دهد. وقوع و شدت بیماری از سالی به سال دیگر متفاوت است و شدت بیماری به عواملی همچون حساسیت واریته، سن درخت، آبداری بافت‌های گیاهی و شرایط آب و هوایی مرتبط است. هرگاه دمای هوای بهار حین مرحله پیش از گلدهی و حین گلدهی گرم‌تر از متوسط باشد، خطر وقوع بیماری افزایش می‌یابد. همچنین بهار گرم و پرباران شرایط لازم برای انتشار سریع عوامل بیماری‌زا را فراهم می‌کند و سبب پژمردگی شکوفه می‌شود.

بیماری آتشک به‌وسیله نوعی باکتری بنام Erwinia amylovora رخ می‌دهد. عامل بیماری در سرشاخه‌های بیمار و سوخته‌ای زمستان گذرانی می‌کند که به‌وسیله باکتری از بین رفته‌اند و در فصل بهار وقتی متوسط دمای روز و شب به 17.5 درجه سانتی‌گراد و رطوبت بالای 75 در صد می‌رسد، به‌سرعت تکثیر می‌یابد. هنگامی‌که درخت در حال شکوفه دادن باشد، باکتری‌ها به‌سرعت در شیره گیاهی تکثیر می‌یابند و وارد بافت‌های گیاه می‌شوند. با حمله باکتری و مرگ بافت زنده در سرشاخه‌ها همه گل‌ها، برگ‌ها و میوه‌های تازه تشکیل شده خشک می‌شوند.

شکل 1) سیکل بیماری آتشک درختان میوه

شکل 2) بیماری آتشک در سیب زینتی

وقوع این بیماری به دلایل متعددی اهمیت دارد؛ نخست اینکه این بیماری ازنظر جغرافیایی به سایر مناطق و درختان جدید توسعه می‌یابد. دوم اینکه به‌غیراز استرپتومایسین، ترکیبات دیگری ثبت‌نشده است که به‌طور مؤثر آتشک را کنترل کند و از سوی دیگر برخی سویه‌های باکتری مقاوم به استرپتومایسین شناخته شده‌اند که برای کشورهایی که هنوز مجاز به استفاده از این آنتی‌بیوتیک هستند خطر جدی محسوب می‌شود.

از سوی دیگر ترکیبات مس مورداستفاده حین گلدهی می‌تواند سبب مسمومیت گیاهی برای گل‌ها و میوه‌ها شود.

• فاز اول - دریافت پروپوزال‌ها (حداکثر 4 دی ماه 96)
• فاز دوم- داوری پروپوزال‌ها و تعیین پروپوزال منتخب (حداکثر 10 دیماه 96)

 راه‌حل‌ها و پیشنهادها باید الزامات زیر را رعایت نمایند :

• راهکار پیشنهادی باید ویژگی‌های کاهش اینوکلوم باکتری عامل بیماری در باغ و کاهش علائم بیماری در درختان باغ را داشته باشد.
• راهکار ارائه‌شده نباید تأثیر سوئی بر سایر موجودات و حشرات مفید باغ داشته باشد.
• راهکار ارائه‌شده نباید بقایای زیان‌آوری در محصول باقی گذارد.
• راهکار ارائه‌شده نباید سبب ایجاد مقاومت در سویه‌های باکتری گردد.
• راهکار ارائه شده نباید آثار مخرب زیست‌محیطی داشته باشد
• راهکار ارائه شده نباید موجب وارد آمدن آسیب به درخت و افرادی شود که در تماس با درخت هستند.
• راهکار ارائه شده باید مراحل آزمایشگاهی و گلخانه‌ای را بطورکامل پشت سر بگذارد و آماده ورود به مرحله آزمون‌های فیلد باغی باشند.

راه‌حل‌های پیشنهادی برای حل مسئله

(راه‌حل‌های پیشنهادی لزوماً محدود به پیشنهادهای زیر نخواهد بود)

• رائه راهکارها و فناوری‌های جدید (بیوارگانیک، بیوتکنولوژی، نانو بیوتکنولوژی، میکروفلوئیدیک یا اصلاح نژادی) جهت کنترل عامل بیماری با توجه به نوع و مقاومت آن
• ارائه راهکارها و فناوری‌های جدید جهت کاهش شدت خسارات در زمان وقوع بیماری
• ارائه راهکارهای فناورانه کلی‌نگر جدید، با پیوستگی و یکپارچگی کامل همه مراحل پروژه،شامل مراحل آزمایشگاهی (in vitro)، مراحل گلخانه‌ای (in vivo) و مراحل فیلد باغی(in situ).
• توسعه ارقام مقاوم و روش‌های کنترل زیستی

استفاده از ترکیبات شیمیایی و نانو ذرات فلزی سمی به علت ایجاد اثرات نامطلوب

براساس پیشنهادها قابل مذاکره خواهد بود.

کلیه موارد زیر در طرح ارائه‌شده باید مشخص شوند:

• تشریح کلیه مراحل فنی.
• تشریح خروجی ­های حاصل از فرایند.
• جدول زمان‌بندی و مراحل اجرای روش موردنظر.
• هزینه­ های موردنیاز برای اجرای طرح.
• توصیف تیم/ سازمان (رزومه علمی و اجرایی تیم یا فرد)