یکی از عوامل مهم کاهش کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی، آلودگی آنها به عوامل بیماریزای قارچی است که در بین آنها قارچ عامل پوسیدگی طوقه و ریشه (Phytophthora) یک بیماری بسیار مهم است. در ادامه پس از توضیح خلاصه ای از نحوه ایجاد مقاومت در گیاه، به معرفی ترکیبات موثری تحت عنوان فسفیت که در کنار خواص تغذیه ای خود دارای خواص کنترل و درمان بیماری نیز هستند خواهیم پرداخت.
نحوه ایجاد القای مقاومت در گیاه:
بیماری باعث ایجاد شبکه پیچیده ای از پیام های مقاومت در گیاه می شود که نتیجه آن پاسخ های دفاعی گیاه است. یکی از اولین پاسخ های دفاعی گیاه در برابر بیماری، واکنش های اکسیداتیو است که منجر به تشکیل اکسیژن فعال می شود. در ادامه، عامل بیماریزا با پاسخ های فوق حساس در گیاه (HR)، یعنی قرارگیری فیتوآلکسین ها و ترکیبات فنولی اطراف سلول های آلوده و القای موانع بیوشیمیایی و ساختاری مواجه می شود. تشخیص گیاه میزبان از وجود گونه های بیماریزای فیتوفتورا، باعث ایجاد زنجیره ای از پیام ها در گیاه می شود که منجر به بروز پاسخ‌های دفاعی توسط آن خواهد شد. در این حالت طیف وسیعی از پلی فنولیک های ساختاری، مانند لیگنین و همچنین سایر ترکیبات دفاعی گیاهی به نام فیتوالکسین ها ساخته می شوند.
برخی از ترکیبات طبیعی و مصنوعی نیز پاسخ‌های دفاعی مشابهی با آنچه در واکنش‌های مقاومت بین میزبان و عامل بیماریزا مشاهده شده است را ایجاد می کنند. فعال کننده های غیرمستقیم مقاومت گیاهی مثل فسفیت پتاسیم در درجه اول روی عامل بیماریزا عمل می کنند و باعث القای تولید موادی توسط گیاه برای ایجاد پاسخ های دفاعی می شوند. نتایج محققین نشان داد که تیمار نهال های گیاه آرابیدوپسیس آلوده به زئوسپور Phytophthora palmivora با فسفونات موجب پاسخ دفاعی گیاه به صورت افزایش فعالیت سیتوپلاسمی، گسترش توده های سیتوپلاسمی، آزادسازی سوپراکسید، مرگ موضعی سلولی و افزایش تجمع مواد فنلی در اطراف سلول آلوده می شود. با تیمار فسفونات رشد عامل بیماریزا به شدت محدود و هیف هایی که ایجاد می شوند از بین می روند و تولید اسپورانژیوم مهار می شود.
اسید فسفروس و نمک های آن:
فسفر (P) یک عنصر ماکرو ضروری برای همه موجودات زنده است. در طبیعت، فسفر به شکل آنیون اکسید شده فسفات (۴–PO۳) و با یک اکسیژن کمتر به عنوان آنیون فسفیت (۳–PO۳) وجود دارد. اسید مزدوج آنیون فسفر، فسفروس (فسفونیک) اسید (H۳PO۳) است. فسفونات ها مواد شیمیایی با خاصیت سیستمیک، ارزان قیمت و از نظر زیست محیطی بی ضرر هستند که به عنوان یک فاکتور کلیدی برای کنترل بیماری های فیتوفتورایی در کشاورزی و پوشش های گیاهی طبیعی عمل می کنند و فسفیت (۳–PO۳) به دلیل توانایی القای مقاومت در میزبان نسبت به گونه های مختلف قارچ Phytophthora در طیف گسترده ای از گیاهان شناخته شده است. فسفونات ها بیشترین تاثیر را در برابر اعضای راسته Peronosporales دارند اگر چه شواهدی در دست است که سمیت آنیون فسفونات ممکن است به طور کامل محدود به اعضای Oomycetes نباشد. با این حال، حتی در جنس Phytophthora گونه های مختلف و جدایه ها از نظر حساسیت به غلظت های مشابه فسفونات به طور قابل توجهی متفاوت هستند. دهه ۱۹۸۰ خاصیت قارچکشی فسفونات (آلومینیوم تریس اتیل فسفونات یا fosetyl-Al، Aliette) و اسید فسفروس در جهت القای مقاومت در گیاه و مهار مستقیم پاتوژن مورد مطالعه قرار گرفت.
اثرات دیگر مصرف این ترکیبات:
کمبود فسفر باعث تغییراتی در متابولیسم نیتروژن می شود، محلولپاشی نمک های غیرآلی فسفروس پتاسیم روی مرکباتی که علائم کمبود فسفر نشان می دادند، منجر به بازگشت درخت به حالت عادی خواهد شد. این بررسی نشان داد که نمک های غیرآلی اسید فسفروس به عنوان یک ماده غذایی گیاهی مطرح هستند. علاوه بر این، نتایج نشان داد که این نمک ها باعث افزایش میزان گل، عملکرد و اندازه میوه نیز می شود که در نهایت منجر به اولین تولید تجاری نمک های پتاسیم اسید فسفروس به عنوان کود با نام تجاری Nutri-Phite شد. با این حال، استفاده از نمک های اسید فسفروس به عنوان منبع کود فسفره همچنان به دلیل تبدیل آهسته آن به فسفر در گیاه بحث برانگیز است. نتایج آزمایشات نشان می دهد که با محلولپاشی نمک های اسید فسفروس روی برگ نهال پرتقال وضعیت فسفر و کمبود آن به مدت حدود ۱۶ هفته تغییر نمی کند و این نشان می دهد که این نمک با کمی تأخیر به فرم فسفر اکسید می شود. این نمک ها ترکیباتی سیستمیک هستند که از شاخه به تنه یا ریشه (بسته به حرکت کربوهیدرات در طول فصل به بافت ها) منتقل می شوند.
نحوه اثر اسید فسفروس و نمک های آن:
فرضیه های مختلفی در مورد نحوه اثر این قارچکش وجود دارد. محققان شواهدی در دست دارند که اثبات می کند ممکن است نحوه اثر غیرمستقیم فوزتیل آلومینیوم در تحریک سیستم دفاعی گیاه نقش برجسته آن است. بررسی های دولان و کافی (۱۹۸۸) نشان داد که فوزتیل سدیم و اسید فسفریک دارای نحوه اثر مستقیم روی قارچ هستند. یکی از دلایل موفقیت این ترکیبات بدون شک مربوط به اثر بازدارندگی آنها در تشکیل اسپور است. همچنین گزارشات حاکی از آن است که اثر اسید فسفروس (H۳PO۳) در کنترل فیتوفتورا گوجه فرنگی پنج برابر بیشتر از فسفونات ها بر پایه فوزتیل سدیم است. شاید دلیل آن این باشد که فوزتیل سدیم برای اثر مستقیم روی رشد میسلیوم قارچ ابتدا باید به اسید فسفروس (H۳PO۳) تبدیل شود. بررسی ها نشان داد که اثر فسفیت روی میزبان و متابولیسم قارچ می تواند فاکتور مهم موثری در تاثیر قارچکش های فسفوناتی باشد. گزارشات حاکی است وقتی این نمک ها روی برگ محلولپاشی می شوند از طریق کوتیکول جذب شده و وارد آوند آبکش می شود و پس از چند روز به ریشه می رسد. گزارشات متعدد دیگری تایید می کنند اینها به سرعت از برگ و ریشه جذب و به اندام های دیگر انتقال داده می شود. برخلاف قارچکش های رایج، نمک های اسید فسفروس از گیاهان در برابر گونه های مختلف .Phytophthora spp به شکلی پیچیده محافظت می کند. این طرز عمل به دنبال بیماری ایجاد می شود که شامل پاسخ های مستقیم و غیرمستقیم آن به عامل بیماریزاست که منجر به تقویت پاسخ های دفاعی گیاه می شود. برخی از شواهد نشان می دهد که این نمک ها باعث ایجاد استرس کمبود فسفر در پاتوژن می شود که باعث آزاد شدن متابولیت های استرس می شود و در نهایت پاسخ های دفاعی قوی تری را در گیاه میزبان را ایجاد می کند.
فسفیت پتاسیم:
هم نمک های فوزتیل (آلومینیوم، سدیم و کلسیم) و هم محصول تجزیه آن یعنی اسید فسفروس (H۳PO۳) در شرایط آزمایشگاهی و مزرعه ای در مقابل گونه های مختلف .Phytophthora spp عمل می کنند. فرمولاسیون رایج نمک اسید فسفروس نمک پتاسیم آن یعنی همان فسفیت پتاسیم است گرچه فرمولاسیون های کاتیونی مثل نمک سدیم نیز وجود دارد. با وجودی که محصولات نمک های اسید فسفروس، از نظر تأثیر بر پوسیدگی مشابه هم عمل می کنند ولی نمک های پتاسیم آن ممکن است برای پیشگیری از بیماری موثرتر باشند. آزمایشات نشان می دهد اثر فرمول های قارچکش Aliette و Phostrol (فسفیت پتاسیم) در غلظت های یکسان برای کنترل پوسیدگی ریشه و پوسیدگی قهوه ای در پرتقال به یک اندازه است.
فواید مهم کاربرد نمک های اسید فسفروس (فسفیت پتاسیم):
- دوام طولانی مدت در گیاه
- حرکت سیستمیک به سمت بالا و پایین گیاه (هم به سمت ریشه و هم اندام های هوایی)
- تجزیه پذیری این ترکیبات و لذا مناسب بودن آنها برای اکوسیستم های حساس
- هزینه کم در سطوح مصرف وسیع
معرفی محصول:
شرکت فروغ دشت با دارا بودن دو فرمولاسیون عمومی و تخصصی فسفیت پتاسیم با نام فسفیمکس (فسفیت پتاسیم Fosfimax) و فسفیمکس مس (فسفیت پتاسیم دارای مس Fosfimax-Cu) آمادگی ارائه خدمات در این زمینه را دارد.
References
Daniel, R. and Guest, D. 2006. Defence responses induced by potassium phosphonate in Phytophthora palmivora-challenged Arabidopsis thaliana. Physiological and Molecular Plant Pathology, 67: 194-201
Dolan, T. E. and Coffey, M. D. 1988. Correlatie in vitro and in vivo behavior of mutant strains of Phytophthora palmivora expressing different resistances to phosphorus acid and fosetyl-Na. Phytopathology, 78: 974-978
Graham, J. H. 2011. Phosphite for control of Phytophthora diseases in citrus: model for management of Phytophthora species on forest trees. New Zealand Journal of Forestry Science, 41: 49-56
Griffithm, J. M., Coffey, M. D. and Grant, B. R. 1993. Phosphonate inhibition as a function of phosphate concentration in isolates of Phytophthora palmivora. Journal of Generul Microbiology, 139: 2109-2116