حذف سموم شیمیایی از مزراع پرورش قارچ اتحادیه اروپا

حذف سموم شیمیایی از مزراع پرورش قارچ اتحادیه اروپا در دستور کار قرار گرفت. موسسه Teagasc Walsh واقع در ایرلند، طی یک پروژه تحقیقاتی به نتایج جالبی در رابطه با حذف سموم شیمیایی برای کنترل بیماری های قارچ بصورت طبیعی دست یافته‌است. جوی کلارک محقق این موسسه، نحوه کنترل زیستی و مدیریت یکپارچه آفات و بیماری (IPM) را برای کنترل شیوع دو بیماری رایج این صنعت بکار گرفت.
دلیل این امر، حرکت به سمت عدم بکارگیری سموم شیمیایی و تولید محصول بصورت کاملا ارگانیک است. همچنین تاثیرات مخرب زیست محیطی سموم و آفت‌کش های شیمیایی بر طبیعت، با این روش کاهش خواهد یافت.

دلیل حذف سموم شیمیایی از مزراع پرورش قارچ اروپا

پرورش قارچ بزرگترین بخش صنعت کشاورزی و باغبانی در ایرلند است. بنابراین بیماری های قارچ یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پیش روی تولیدکنندگان است. شیوع این بیماری‌ها تاثیر زیادی بر روی کیفیت و کمیت محصول خواهد داشت.

بیماری حباب خشک(ناشی از Lecanicillium fungicola) و بیماری کپک تار عنکبوتی(ناشی از Cladobotryum spp) از شایع‌ترین بیماری های قارچ دکمه ای هستند. پیش از این اغلب پرورش‌دهندگان از قارچ‌کش‌های شیمیایی برای کنترل این بیماری‌ها استفاده می‌کردند.
اما طی 20 سال اخیر تعداد محصولات قارچ‌کش شیمیایی که تاییده سازمان‌های بهداشتی را دارند، به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. همچنین خطر قابل توجهی در ارتباط با پیدایش مقاومت سویه‌های جدید بیماری در برابر مواد شیمیایی، وجود دارد.

بنابراین هدف کلی این پروژه تحقیقاتی حدف سموم شیمیایی و بررسی روش‌های جایگزین برای درمان بیماری های قارچ بود. تمرکز اصلی این مطالعات بر روی کنترل زیستی و  مدیریت تلفیقی آفات (IPM) بود.

IPM چیست؟

کنترل زیستی(IPM) شامل حذف سموم شیمیایی و بکارگیری میکروارگانیسم‌های طبیعی برای جلوگیری یا کاهش رشد پاتوژن‌ها(عامل بیماری) یا آفات است.
به اینصورت که این میکروارگانیسم‌ها در کنار پاتوژن‌ها در یک محیط زندگی کنند و بطور طبیعی با آنها بر سر بقا رقابت کنند. یعنی وقتی جمعیت گونه‌های کنترلی را افزایش می‌دهیم، آنها رشد پاتوژن‌ها را کاهش دهند. در نتیجه بروز بیماری با نابودی عامل آن، کاهش خواهد یافت.

نمونه های موجود از کنترل زیستی

در سال 2019، چندین سویه باکتری برای کاهش رشد بیماری تریکودرما(کپک سبز) آزمایش شدند. از میان آنها گونه باکتریایی Bacillus velezensis که بهترین پتانسیل را نشان داد، به عنوان سویه کنترل زیستی(IPM) برای این پاتوژن انتخاب شد.

علاوه بر B.velezensis Kos، تیم تحقیقاتی یک سویه کنترل زیستی دوم با نام B. velezensis QST 713 را یافتند که بصورت تجاری در محصول کنترل زیستی Serenade® در بازار موجود است.

تست آزمایشگاهی حذف سموم شیمیایی از مزراع پرورش قارچ

این تحقیقات جهت بررسی توانایی‌های چند سویه‌ کنترل زیستی برای کاهش رشد پاتوژن‌های بیماری حباب خشک و تار عنکبوتی در شرایط آزمایشگاهی، آغاز شد. مطالعات شامل سنجش‌ها و آزمایش‌های مهاری مختلف بود. بر اساس نتایج رشد و شیوع پاتوژن‌ها با اعمال باکتری‌های کنترل زیستی، کاهش قابل توجهی یافت. همچنین آسیب فیزیکی به قارچ‌ها نیز بسیار کمتر شد.

در این تحقیق از تکنیک پروتئومیک استفاده شد. پروتئومیک روشی برای ایجاد ارتباط بین اطلاعات موجود در توالی نوکلئوتیدی و خصوصیات عملکردی یک سلول است. زیست‌شناسان از پروتئومیک برای تجزیه و تحلیل تنوع ژنتیکی، شناسایی و توصیف اثر عوامل غیر زنده بر موجودات از طریق پروتئین‌ها و مقاومت در برابر استرس یا فشار بهره میبرند.

در این روش با بررسی پروتئین‌های مختلف و پاسخ به درمان آنها، نحوه واکنش پاتوژن به باکتری‌های کنترل زیستی تعیین خواهد شد. در این مورد پروتئین‌های مرتبط با استرس زمانی که پاتوژن‌های قارچی در معرض باکتری قرار گرفتند افزایش یافته و پروتئین‌های رشد کاهش یافت.

نتایج حذف سموم شیمیایی در محیط آزمایشگاهی بسیار مثبت بود. یعنی رشد هر دو پاتوژن بیماری با سویه کنترل زیستی کاهش چشم‌گیری داشت. اما در محیط کشت واقعی قارچ چند صد میکروارگانیسم اضافی وجود خواهد داشت که ممکن است بر این تعامل تأثیر بگذارد.

نتایج آزمایش در سالن کشت قارچ

قدم بعدی آزمایش سویه‌های کنترل زیستی در سالن کشت بود. تا نتایج واقعی‌تر از نحوه عملکرد این روش درمانی بدست آید. تیم تحقیقات پنج آزمایش در مقیاس بزرگ را در اتاق‌های رشد استاندارد با مقیاس صنعتی در مزرعه قارچ Ashtown انجام داد. محققان محصولات سالن‌ها را به پاتوژن بیماری حباب خشک و تار عنکبوتی آلوده کردند و از درمان کنترل زیستی استفاده کردند تا ببینند آیا می توانند علائم بیماری را کنترل کنند یا خیر.

همچنین درمان‌های سنتی نظیر قارچ‌کش‌هایی مانند پروکلوراز و مترافنون در قسمت های دیگری از سالن برای مقایسه با درمان‌های کنترل زیستی، اعمال کردند.

پروکلوراز در طول آزمایشات بسیار خوب عمل کرد و علائم بیماری هر دو پاتوژن را بطور قابل توجهی مهار کرد. موفقیت مترافنون کمتر بود و سویه هایی از پاتوژن نسبت به آن مقاوم بودند.

اما نتیجه اصلی آزمایش که برای حذف سموم شیمیایی بود، در حد انتظار ظاهر نشد. اگرچه نتایج مثبت بود ولی سطح مهار بیماری با IPM، پایین‌تر از نتایج آزمایشگاهی بود.

طبق مقایسه دو روش، قارچ‌کش‌های شیمیایی در شدت بالای بیماری بسیار بهتر عمل کردند، ولی تیمارهای کنترل زیستی در سطح متوسط بیماری موثر بودند. دلیل این امر از بین رفتن باکتری‌های کنترل زیستی در بستر طی دوره درمان بود. زیرا این باکتریها قادر به رقابت و بقا در مقابل سایر میکروارگانیسم‌های موجود در محیط کشت نبودند.

دلیل تفاوت نتایج آزمایشگاهی با محیط کشت واقعی همین امر بود. ظاهرا محققان باید به دنبال باکتری‌های مقاوم‌تری باشند.

آیا در آینده سموم شیمیایی حذف میشوند؟

نکته جالب این تحقیقات این بود که در طی دوره انجام آزمایشات، مجوز استفاده از قارچ‌کش پروکلوراز در اتحادیه اروپا لغو شد! بنابراین دیگر کشاورزان حق استفاده از آن را در کشت صنعتی نخواهند داشت.
از این رو نیاز به کشف روش جایگزین و حذف سموم شیمیایی در پرورش قارچ ضرورت پیدا خواهد کرد.

طبق نتایج حاصل، این روش در حال حاضر جایگزین سموم شیمیایی نخواهد شد. اما پیشرفت بزرگی در این زمینه بود.
همچنین در آزمایش‌های بعدی، اضافه نمودن نمک در مراحل اولیه بیماری به روش درمانی کنترل زیستی، نتایج بهتری را به دنبال داشت.
این امر ارزشمندی استراتژی درمانی IPM را در آینده اثبات میکند.

نتایج این تحقیقات در رویدادهای جهانی نظیر نمایشگاه روزهای هلندی قارچ، کنگره ISMS و کنفرانس NAMC بصورت کامل‌تر انتشار خواهد یافت.

مولف:

گردآوری، ترجمه و تحریر توسط تیم رسانه هاگ
کپی فقط با ذکر منبع مجاز است.
منبع: teagasc.ie