اجرای تناوب در استفاده از قارچ کش ها

هر ساله یک سوم محصولات غذایی در سراسر جهان به دلیل بیماری های ناشی از قارچ ها از بین می روند.

احتمالاً در باغ خود با بیماری های قارچی مواجه خواهید شد که برخی از آنها می توانند برای محصولات یا گیاهان زینتی شما ویرانگر باشند.

از آنجایی که کنترل این  عوامل بیماری زا ممکن است دشوار باشد، این احتمال وجود دارد که در برخی مواقع مجبور به استفاده از قارچ کش ها شوید.

با توجه به تنوع محصولات موجود، اگر در گذشته با یک نوع قارچ کش خاص موفق بوده اید، ممکن است از ادامه استفاده از آن خوشحال باشید و شاید حتی به عنوان یک اقدام پیشگیرانه از آن دائم استفاده کنید. با این حال، با استفاده مداوم از همان روش کنترل شیمیایی، در معرض خطر ایجاد مقاومت قارچی هستید.

قارچ ها با جهش در برابر یک ماده شیمیایی مقاومت می کنند و همانطور که آنها تکثیر می کنند، نتاج آنها نیز همان جهش را خواهند داشت و جمعیتی از قارچ های مقاوم ایجاد می کند.

نه تنها این ماده شیمیایی دیگر بیماری را در باغ شما کنترل نمی کند، بلکه مقاومت می تواند در سراسر جمعیت قارچ گسترش یابد و کاربردهای کشاورزی یک محصول خاص – یا حتی استفاده پزشکی از قارچ کش ها در همان رده را تهدید کند.

مقاومت طبیعی گیاه

شاید به این موضوع دقت نکرده نباشید که گیاهان سیستم ایمنی خاص خودشان را دارند و می توانند با تعدادی از پاتوژن های مختلف مبارزه کنند.

پرورش دهندگان گیاهان هزاران سال است که از این فرآیند طبیعی استفاده می کنند. اصلاح اصولی گیاهان تا اواسط دهه ۱۸۰۰ آغاز نشد، زمانی که راهب گرگور مندل به طور سیستماتیک نخود فرنگی را پرورش داد و وجود ژن ها را استنباط کرد.

با این حال، علی‌رغم بهترین تلاش‌های ما، پاتوژن‌های گیاهی اغلب در برابر مکانیسم‌های گیاه برای کنترل آن‌ها مقاومت ایجاد می‌کنند. اینجاست که قارچ کش ها وارد می شوند.

قارچ کش های ایده آل در دنیای غیر ایده آل

در حالت ایده‌آل، ما می‌خواهیم آفت‌کش‌هایی را مد نظر داریم که  میکروارگانیسم های مورد نظر را بدون تأثیر مخرب بر انسان، حیوانات خانگی، زنبورها، ماهی‌ها و دیگر انواع  موجودات حیات وحش کنترل کنند. قارچ شناسان و بیماری شناسان گیاهی ژن ها و متابولیسم قارچ ها را مطالعه می کنند و فرآیندهای بیوشیمیایی خاصی را شناسایی کرده اند که در انسان یا موجودات دیگر از قلمرو جانوری یا گیاهی وجود ندارد.

به نظر می رسد همه چیز در همین جا به پایان می رسد و راه حل نهایی بدست امده!

قارچ کش ها برای مختل کردن برخی فرآیندهای بیوشیمیایی به نام “محل های هدف” ساخته می شوند. برخی از مواد شیمیایی یک فرآیند خاص مانند سنتز دیواره سلولی را هدف قرار می دهند.

در مثال بالا، اگر یک قارچ جهش ژنتیکی ایجاد کند که به فرآیندهای بیوشیمیایی موجود در سنتز دیواره سلولی اجازه می‌دهد تا علی‌رغم کاربرد شیمیایی، ادامه یابد، ارگانیسم مقاوم می‌شود.

اگر ماده شیمیایی مورد استفاده شما فقط در یک محل هدف در قارچ عمل کند، قارچ اغلب می تواند نسبتاً سریع مقاومت ایجاد کند. استفاده مداوم از همان قارچ کش باعث می شود که اعضای جهش یافته – یا مقاوم – جمعیت تحمل کنند و تکثیر شوند. با توجه به زمان کافی، سویه مقاوم قارچ ها در اکثریت خواهد بود.

یکی از راه‌های کاهش احتمال این فرآیند مضر، تناول در استفاده از مواد شیمیایی است که راه‌های مختلفی را برای کنترل قارچ‌ها هدف قرار می‌دهند.

تناوب در استفاده قارچ کش ها

دانستن اینکه مقاومت مشکلی برای یک محصول شیمیایی خاص است یا می‌تواند باشد، به شما امکان می‌دهد برنامه‌ای برای جایگزینی ترکیبات، چه با ترکیباتی که چند نقطه اثر هستند و چه با آنهایی که حالت‌های عمل متفاوتی دارند، ایجاد کنید.

کارشناسان دانشگاهی برنامه های مدیریت یکپارچه آفات (IPM) یا مراکز خدمات کشاورزی می توانند شما را در انتخاب قارچ کش های جایگزین راهنمایی کنند.

یکی از اصولی که کاملاً حیاتی است، اجتناب از استفاده مداوم از قارچ کش ها با همان شیوه عمل است. به عنوان مثال، شما نباید پروپیکونازول را با تبوکونازول جایگزین کنید. همانطور که از “آزول” در نام آنها می توان فهمید، این مواد شیمیایی ارتباط نزدیکی با هم دارند و عملکرد یکسانی دارند.

و اگر اصطلاح “آزول” به طور مبهمی آشنا بنظر میرسد، به این دلیل است که بسیاری از مواد ضد قارچی که برای درمان عفونت های قارچی انسان استفاده می شوند، حاوی این گروه های “آزول” هستند.

در حقیقت، بسیاری از این داروها برای دهه‌ها در کشاورزی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. اما این ایده خوبی نیست، در عصر فعلی مقاومت در برابر دارو.

توسعه مقاومت در برابر قارچ کش ها

عوامل زیادی در تعیین اینکه آیا یک موجود زنده ممکن است به یک ترکیب خاص مقاومت کند یا نه، نقش دارند.

برخی از ارگانیسم ها را می توان با موفقیت برای چندین دهه بدون ایجاد مقاومت در برابر قارچ کش خاص درمان کرد. برخی دیگر، مانند Botrytis cinerea یا کپک خاکستری، می توانند در اولین فصل استفاده از ترکیب قارچ کش، مقاوم شوند.

فشار انتخاب (Selection pressure ) اصطلاح رسمی است که زمانی استفاده می شود که استفاده مکرر از یک ماده شیمیایی یک موجود زنده را مستعد ایجاد مقاومت در برابر آن کند.

برای اطلاع دقیق تر، این اصطلاح زمانی استفاده می شود که قارچ کش جمعیت اولیه را می کشد، اما هیچ تاثیری بر جمعیت تغییر یافته (یا جهش یافته) که مقاوم شده اند ندارد.

برخی از قارچ ها یک یا دو بار در سال اسپور تولید می کنند، در حالی که برخی دیگر (مانند Botrytis cinerea) به طور مکرر در طول فصل هاگ تولید می کنند.

آنهایی که به سرعت تولید مثل می کنند، نسبت به موجوداتی که آهسته تر تولید مثل می کنند، احتمال بیشتری برای ایجاد جمعیت مقاوم دارند.

برخی از قارچ ها می توانند مواد شیمیایی موجود در این محصولات را سم زدایی کنند. در برخی موارد، آنها از همان مکانیسمی استفاده می کنند که کبد ما برای سم زدایی از ترکیبات سمی استفاده می کند.

در موارد دیگر، تا زمانی که ارگانیسم ماده شیمیایی را به شکل فعال تبدیل نکند، قارچ کش ها عملاً کار نمی کنند. اگر ارگانیسم این کار را متوقف کند، ترکیب کار نخواهد کرد.

نمونه‌هایی از قارچ‌کش‌های بسیار خاص که به دقت تحت نظارت هستند

چندین دسته از قارچ‌کش‌های سنتز شده ی مدرن نسبت به دوره‌های قبل سمیت کمتری برای انسان دارند، اما در معرض خطر بیشتری برای تولید جمعیت‌های مقاوم قارچ‌ها هستند.

تعدادی از این موارد در ادامه توضیح داده شده است.

مهارکننده های دمتیلاسیون (DMIs)

این گروه از مواد شیمیایی شامل قارچ کش های حاوی “آزول” است که در بالا ذکر شد. آنها مهارکننده های بیوسنتز استرول هستند.

این گروه شامل ده‌ها ماده شیمیایی است که در کنترل بیماری‌هایی که به طیف وسیعی از محصولات حمله می‌کنند بسیار مؤثر هستند – و برخی برای درمان آلودگی های قارچی در انسان استفاده می‌شوند.

چرا این گروه اینقدر خاص است؟ این فرآیند بیوشیمیایی را هدف قرار می دهد که قارچ ها از آن در ایجاد غشای سلولی استفاده می کنند.

غشاهای سلولی در انواع مختلف موجودات از نظر ساختار اولیه مشابه هستند. با این حال، اجزای فردی آنها می تواند متفاوت باشد.

اجزای اصلی غشای سلولی، مولکول های چربی هستند، از جمله گروه های استرول ( کلسترول رو به یاد بیاورید).

خوب، قارچ ها کلسترول نمی سازند. در عوض، آنها ترکیبی مشابه به نام لانوسترول ( lanosterol) می سازند و این مواد شیمیایی آنزیمی را که یک واکنش کلیدی را در ساخت این استرول انجام می دهد (به طور دقیق لانوسترول دمیلاز) مهار می کند. از این رو نام، مهارکننده‌های دی متیلاسیون است.

مهارکننده های خارجی کوئینون (استروبیلورین ها)

این ترکیبات در دهه ۱۹۹۰ ساخته شدند و در آن زمان به عنوان “قارچ کش های کم خطر” در نظر گرفته می شدند. آنها توانایی ارگانیسم برای تولید انرژی را هدف قرار می دهند. آنها بسیار خاص هستند و فقط قارچ ها را هدف قرار می دهند. با این حال، برای ایجاد مقاومت در برابر این گروه از مواد شیمیایی، تنها یک تغییر خاص – یا جهش – در DNA لازم است.

معنی این موضوع در این زمینه این است که برای جمعیتی از قارچ‌ها که با یکی از محصولات این گروه درمان می‌شوند، مقاومت نسبتا آسان است. و آنچه اوضاع را بدتر می کند این است که اعضای این گروه دارای مقاومت متقابل (cross-resistant) هستند.

یعنی مقاومت در برابر یکی از این مواد شیمیایی، ارگانیسم را قادر می سازد تا در برابر همه مواد شیمیایی این گروه مقاوم شود.

این امر، تناوب در استفاده از این نوع قارچ‌کش یا در حالت ایده‌آل مخلوط کردن آن با محصولی که در حال حاضر در معرض خطر «کم مقاومت» است را ضروری می کند

نکته احتیاطی: در حالی که تحقیقات نشان می‌دهد که استروبیلورین‌ها فقط بر قارچ‌ها تأثیر می‌گذارند، مطالعات روی سلول‌های مغز موش نشان می‌دهد که این ترکیبات می‌توانند باعث تغییرات سلولی نگران‌کننده شوند.

محققان دانشکده پزشکی دانشگاه کارولینای شمالی دریافتند سلول‌های موش تحت درمان با این نوع قارچ‌کش به روشی مشابه به سلول‌های افراد مبتلا به اوتیسم و شرایطی مانند بیماری آلزایمر واکنش نشان می‌دهند.

مطالعات آزمایشگاهی مانند اینها اغلب زمانی که در داخل بدن (مثلاً در انسان) مورد مطالعه قرار می گیرند، دقیقا فرآیندی که در بیرون از بدن دارند را از خود  نشان نمی دهند، اما تحقیقات نشان می دهد که ممکن است احتیاط لازم باشد.

پاتوژن های قارچی پرخطر و کم خطر

برخی از پاتوژن ها نسبت به سایرین در معرض خطر بسیار بالاتری برای ایجاد مقاومت هستند. بسیاری از موارد پرخطر باعث ایجاد بیماری های جدی در محصولات کشاورزی مانند گندم و جو می شوند.

در باغ های خانگی، آگاهی از پاتوژن های پرخطر و نیاز به جلوگیری از ایجاد مقاومت در جمعیت قارچ های منطقه ای مهم است.

استفاده بیش از حد از همان درمان قارچ کش نه تنها می تواند اثربخشی آن را در باغ های خودمان کاهش دهد، بلکه می تواند تأثیر نامطلوبی بر باغ های مجاور و محصولات تجاری محلی نیز داشته باشد.

احتمال ایجاد مقاومت با رعایت نکردن تناوب در استفاده قارچ کش ها

انواع قارچ های رایج که احتمالاً باغبان خانگی با آنها مواجه می شوند به شرح زیر است:

کم خطر ها

• گونه های رایزوکتونیا (Rhizoctonia)
• گونه های فوزاریوم (Fusarium)
• کپک سفید (Sclerotinia sclerotiorum)
• عوامل بیماری زا بذر زی (بذر زاد Seed borne)

پرخطر ها

• لکه سیاه یا اسکب سیب (Venturia inaequalis)
• سفیدک داخلی انگور (Plasmopara viticola)
• کپک خاکستری (Botrytis cinerea)
• سفیدک پودری غلات (Erysiphe graminis)