بیماری گیاهی در سیستم های هیدروفونیک

بیماری گیاهی در سیستم های هیدروفونیک

بیماری ریشه در همه انواع سیستم های هیدروفونیک از قبیل NFT ، بستر کشت خاک اره ، سنگ خارا ، و در پشم کوهی  اتفاق می افتد. فهم کلی این می باشد که حداقل بیماری را با وجود سیستم هیدروفونیک منطبق با محیط کشت جامد (پوست درخت، خاک اره ، سنگ خارا ، لیف و پشم کوهی ) داریم و به ویژه وقتی که محلول غذایی تکرار دوباره ندارد و در آن حالت شیوع  بیماری بیشتر در سیستمهایی با گردش مواد غذایی از قبیل سیستم NFT روی می دهد. درک کلی راجع به این مساله ممکن است درست نباشد. بیماری های ریشه درسیستمهای کشت محلول (NFT و سیستمهای جریان عمیق) به وفور روی می دهد. به همان سان ریشه های می توانند بیماری را بگیرند قبل از اینکه این علائم در قسمتهای بالا مشاهده شود. ریشه ها در سیستمها کشت سنگ خارا یا خاک اره اغلب بررسی نشده اند مگر اینکه رشد ضعیفی در بالا مشاهده شود.

بیماری ریشه به ندرت به واسطه پاتوژنهای سینگل (single) روی می دهد. روی هم رفته سه نوع مختلف ارگانیزم بیماری در هرگیاهی مشاهده می شود درگلخانه برای کشات گیاهان غذایی(مثل گوجه ، فلفل، خیار و کاهو) گونه های Pythium  رایج ترین پاتوژن می باشد که در 81% نمونه ها مشاهده می شود. گونه های مختلف فوزاریوم پاتوژن بعدی می باشد که 48% نمونه ها را در بر می گیرد. گونه های Colletotrichum  (که باعث لکه های سیاهروی ریشه گوجه فرنگی می شود) در 42 % نمونه های گرفته شده در سیستم NFT مشاهده شده است و در سیستم های خاک اره و سنگ خارا به ندرت مشاهده می شود. ریشه کرکی گوجه فرنگی (که به واسطه Pyrenchaeta lycopersici صورت می گیرد)در سیستم های خاک اره و سنگ خارا مشاهده می شود و در سیستم NFT مشاهده نمی شود. گونه های Phytophthora  (از نژاد P.cryptogea) در دوسیستم کشت Bag و NFT مشاهده می شود اما کمتر مشاهده شده و تنها در 27% نمونه های گرفته شده وجود دارد. باکتریوز ساقه (که به سبب Plectrosphaerella cucumerinum ) شکل می گیرد در 16 % نمونه ها و Rhizoctonia  در 14% نمونه ها مشاهده شده است.

از دست رفتن ریشه ها و اختلال در کارکرد آن تناسب جذب آب و غذا را به وسیله میزبان دچار مشکل می سازد. قارچ ها ممکن است با تولید سم بر این مساله اثر بگذارند. توکسین ها شکل گرفته در ریشه چه به واسطه قارچ ها یا متابولیسم درون ریشه ای  به طور نوعی سبب مشکلات اوندی ساقه های نزدیک خاک  می شود.جذب کاهش یافته آب باعث رشد دشوار و پژمردگی میزبان می شود و ممکن است این آب القایی مربوط به بیمارهای فیزیولوژیکی باشد. جذب کاهش یافته مواد غذایی (کلسیم، منیزیوم و آهن) گاهی اوقات رنگ برگ را تغییر می دهد که نشانه های کمبود می باشد.

توسعه میکروفلورا در سیستم های هیدروفونیک

 سیستم های هیدروفونیک یک محیط استریل نمی باشد که ریشه گیاه در آن رشد کند. هم در سیستم جامد (پشم کوهی و کشت کیسه ای) و هم سیستم مایع از قبیل NFT میکروفلورای زیادی بعد از کاشت گیاه در آن رشد می کنند حتی اگر سیستم ما استریل و بدون میکروارگانیزم باشد. میکروارگانیزم ها شامل قارچ ، باکتری و گاهی اوقات حشرات ، نماتد و جانوران مفصل دار می باشد. ارگانیزم های موجود در میکروفلورا از ترشحات ریشه گیاه، جلبک و مواد گیاهی مرده تغذیه می کنند و دیگر ارگانیزم ها ممکن است مشتقی از انرژی ناشی از آهن غیرآلی ،منگنز یا ترکیبات سولفور می باشد. بعضی از جنس های میکروفلورا ممکن است ناقل بیماری باشد. میکروفلورا ممکن است شامل پاتوژن ها و تعدادی پاتوژن اختیاری باشد که هم می توانند ساپروفیت باشند و هم پاتوژن باشند. جمعیت پاتوژنها به واسطه رقابت برای غذا کاهش می یابد.  Pythium, Phytophthora ، فوزاریوم و گونه های Rhizoctonia  پاتوژنهای اختیاری می باشند که می توانند ساپروفیت هم باشند و همه اینها در سیستم هیدروفونیک وجود دارند. میکرفلوراسیستم هیدروفونیک خیلی سریع رشد می کنند. جمعیت باکتریها در سیستم پشم کوهی با محلول تغذیه ای گردشی،  20 ساعت بعد از کاشت به 100.000 تا تا 1 میلیون باکتری در هر میلی لیتر محلول به مدت 12 هفته می رسد در حالی که در سیستم سنگ خارا به 500 تا 900 باکتری در هر میلی لیتر می رسد.

منبع عفونت آلودگی

بدون شک بیشترین منبع بیماری، کاشت گیاهان ناقل بیماری درون سیستم های هیدروفونیک می باشد. بعضی از نشا ها که در سیستم هیدروفونیک بکار برده می شود در پیت یا پوست بر پایه کمپوست تکثیر می یابد که به طور کلی قبل از استفاده استریل نمی شوند و ممکن است عفونتهایی را به همراه داشته باشند. ریسک آلودگی به مقدار زیادی به چگونگی رعایت بهداشت در زمان شکل گیری کمپوست ارتباط دارد. منبع آب آلوده و شناور سازی گلخانه به وسیله آب سطحی باعث بیماری می شود.  استریلیزه کردن پیت و پوست درخت مناسب نمی باشد زیرا خطرات سمیت را افزایش می دهد. استریله کردن با متیل بروماید مطمئن و موثر می باشد اما اکنون منسوخ شده است. پشم کوهی را زمانی که تحویل می دهند باید استریل کرد و خطرات بیماری در خاک اره و سنگ خارا کمتر می باشد زیرا انها پخش بیماری در سیستم هیدروفونیک فقط معطوف به پاتوژنهای قارچی نمی باشد بلکه ویروس را هم شامل می شود.

پخش بیماری درون سیستم های هیدروفونیک 

 همه بیماریهای ریشه در سیستم هیدروفونیک به وسیله محلول های تغذیه روی نمی دهد اما قارچ ها سازگاری خوبی با زندگی در آب دارند و باعث ایجاد بسیاری از بیماری ها می شوند. گونه های Pythium, Phytophthora  و Rhizoctonia  اغلب در آب حرکت می کنند. قارچ های کرکی ریشه (Pyrenochaeta lycopersici) در محلول های NFT  پخش نمی شوند اما Didymella lycopersici در این محلول پخش می شود. بیشتر بیماری هایی که به واسطه گونه های فوزاریومو بعضی از گونه های Verticilium  و لکه سیاه ریشه گوجه فرنگی در محلول های غذایی پخش می شوند. نماتدها به سهولت در محلول  های تغذیه ای گردشی پخش می شوند.

مدیریت بیماری در سیستم هیدروفونیک      

مدیریت بیماری می تواند شامل تلاش برای حذف کامل بیماری و ارگانیزمهای بیماری زا و یا وجود حداقل بیماری به وسیله روش های مختلف را شامل می شود. در روش اول ممکن است بیهود و پوچ باشد و به نظر می رسد مدیریت برای میزان بروز بیماری و اثرات بیماری روش بهتری می باشد.

درمدیریت بیماری نکات زیر باید مورد توجه قرار بگیرد.

1-        باید توجه داشت آب بدون بیماری و تمیز مورد استفاده قرار بگیرد. نمونه های آب را می توان برای بررسی وجود بیماری تست کرد. اگر در آب بیماری وجود داشت باید ان را تیمار نمود . اما نبود بیماری در آن دلیل بر اماده بودن آب نمی باشد.

2-      باید این نکته را در نظر داشت تنها مواد کاشتی بکار رفته فاقد بیماری باشد. 

3-      بهداشت خوب و نظارت بر ان باید مورد توجه قرار بگیرد.

4-      محلول های غذایی باید استریل شوند.

5-      کنترل بیولوژیکی بکار گرفته شود. تحقیقات بی شماری درمورد انتاگونیستی میکروبیولوژیکی پاتوژنهای ریشه وجود دارد و از میکروارگانیزمها برای حفاظت از تلاقی ها در برابر بیماری های خاص استفاده می شود. ارگانیزمهای بکار رفته شامل تعدادی باکتری ها و قارچ هایی شامل گونه های Pseudomonads  و Fusarium  و گونه های Trichoderma  می باشد.

6-      ترقی دهنده رشد ریشه به صورت تجاری قابل دسترس می باشد. بعضی از این محصولات رشد ضعیف ریشه را توسعه می بخشدکه شامل مواد غیرآلی و مواد آلی می باشد که دارای هورمونها و دیگر مواد ترقی دهنده رشدی (مثل عصاره جلبک دریایی) می باشد.

7-      قارچ کش ها شیمیایی در محلول تغذیه ای حل می شود. که برای سیستم های چرخشی مواد غذایی پیشنهاد می شود.  اما تعداد کمی از مواد شیمیایی فعالیتهای خاصی بر علیه پاتوژنها  بدون صدمه زدن بر میکروفلورا دارد.

روشهای ضدعفونی

روشهای ضد عفونی کردن در سیستمهای چرخشی هیدروفونیک کشت جامد(سنگ خارا، پشم کوهی، تفاله معدنی ، خاک اره و ...) نسبت به سیستم کشت محلول (NFT و سیستم جریان شدید(deep flow)) راحت تر است زیرا حجم کمی از خروجی در سیستم کشت جام داریم و در سیستم محلول گردش روزانه زیادی داریم.

آب و روش های گندزدایی محلول

اکثر روشهای ضدعفونی به طور مساوی بر روی پاتوژنها عمل می کند. روش استریلیزه کردن با بکار گیری ازن، تششع ماورا بنفش یا گرما به طور کامل غیر انتخابی می باشد و همه شکل های پاتوژن در دز های بالا را می کشد.

استریلیزه کردن گرمائی با عبور محلول از میان تبادل گر بشقابی در جائی که دمای 97 درجه را به مدت 10 ثانیه داریم صورت می گیرد تبادل گر گرمایی بشقابی بعدی محلول را خنک می کند و گرمارا جمع آوری می کند و کارآمدی فرایند را بهبود می بخشد. این فرایند باکتری ها و قارچ ها  را می کشد. متاسفانه اینکار هزینه زیادی دارد و 1 متر مکعب گاز طبیعی را برای گرما به ازا هر متر مکعب آب زهکش بکار می برد.  امروزه دمای پایین تر 85 درجه را به مدت 30 ثانیه بریا این روش بکار می برند. با توجه به اینکه هزینه آن بیشتر است ولی کارایی بیشتری دارد.

تششع ماورا بنفش برای تیمار محلول غذایی بکار می رود. تشع ماورا بنفش (نور با طول موج 254 نانومتر) اسیدنوکلئیک سلولی را در همه ارگانیزمهای زنده از بین می برد و ارگانیزمهایی که مقدار زیادی تششع را دریافت کنند از بین می روند.  محلول باید تمیز و روشن باشد و یا اینکه نفوذ نور در آن محدود شده باشد . در حالت کلی در مقدار کم نور کشته می شوند و قارچ ها نیاز به نور بیشتری دارند مقدار خیلی بیشتر نورماورا بنفش ویروس ها را می کشد. برای قارچ ها 100 میکرو ژول بر سانتی متر مربع و برای ویروس ها 250 میکرو ژول بر سانتی متر مربع تششع مورد نیاز می باشد.

ازن (O3)  یک عامل اکسیدکننده پرقدرت می باشد و تیمار آب و محلول غذایی با آن سبب حذف پاتوژنهای باکتریایی و قارچی و ویروس ها می شود. سیستم تیمار ازن باید در جایی نصب شود ازن هوا را آلوده نکند زیرا آن برای سلامتی انسان و گیاه خطرناک می باشد.

عبور آرام از صافی شن که به طور عمده در سیستم هیدروفونیک بکار می رود. در سیستم های اصلی آب زهکشی شده از یک لایه شن به اندازه 800 تا 1200 میلی متر(اندازه ذرات 0 تا 2 میلی متر) می گذرد. میزان جریان هم 100 تا 300 لیتر در هر ساعت در هر مترمربع سطح فیلتر می باشد زمانی که ارتفاع شن 800 میلی متر می باشد. فیلتر اولیه در کنترل ، باکتری ها ، Pythium  و Phytophthora  موثر است اما اثر کمتری روی فوزاریوم دارد .

ضدعفونی با مواد شیمیایی .  کلردار کردن یک  روش رایج برای ضدعفونی می باشد. این ماده پاتوژنهای قارچی را از بین می برد. هیدروژن پروکساید را هم می توان برای تیمار آب و محلول غذایی استفاده نمود. اخیرا از ید هم برای ضدعفونی استفاده می کنند.

 عوامل ایجاد کننده بیماری در گیاهان         

قارچ ها – باکتری ها – ویروسها -  انگل های آب – نماتدها

 لیست بیماری های ریشه در گیاهان هیدروفونیک

بیماری	علائم	درمان
ریشه چماقی (Club Root)	ریشه به شکل چماق در می آید	گردپاشی با قارچ کش
پوسیدگی ریشه (Root Rot)	پوسیدگی قارچی ریشه گیاه	حذف بخشهای ریشه های پوسیده  و استفاده از قارچ کش

 

سلامتی ریشه و کنترل پاتوژن

 در سیستم هیدروفونیک ما می توانیم قابلیت رایزوسفر را به وسیله مواد معدنی مناسب بیمه کنیم و به همان خوبی هوا دهی را در منطقه ریشه بهبود بخشیم و اجازه دهیم هوا و آب به خوبی در این منطقه در جریان یابد. ما با بکار گیری مکمل های ارگانیک مثل Liquid Karma و یا محصول آنزیمی مثل Hygrozyme  یا SensiZym   که میکربهای خاکی را تقویت می کنند استفاده کنیم. شما ممکن است رهاکننده از تنش آلی و پر قدرت مثل CANNA Rhizotonic.  را به کار برید که نمو ریشه های جدید را تحریک می کند و مقاومت در برابر بیماری ها را افزایش می دهد  و توان گیاه را زیاد می کند.

ما می توانیم از محلول های غذایی مثل Silica Blast استفاده کنیم که مرگ گیاه و فساد ریشه و عملکرد به واسطه بیماری های ریشه را به شدت کاهش می دهد. آن به عنوان یک محافظ عمل می کند به طوری که در جائی ممکن است بیماری وجود داشته باشد ولی بیماری نمی تواند به گیاه صدمه بزند.

چگونه از موارد بعد پوسیدگی ریشه جلوگیری کنیم

v     به دفعات گیاه و ریشه آن را بررسی کنید.

v     سیستم را تمیز نگه دارید و هر هفته مخزن را استریل کنید.

v     سیستم تان را برای مقابله با پاتوژن ها طراحی کنید.

1- مخزن غذا را بین 68 تا 72 فارنهایت برای حداکثر رشد ریشه، سطح اکسیژن حل شده و بازداری از Pythium قرار دهید. دمای بالاتر از 80 درجه فارنهایت بیماری را القا می کند.

2-      تهویه ثابت باشد.سطوح اکسیژن حل شده را بالا نگه دارید تا از پاتوژن جلوگیری کند و رشد ریشه را شتاب بخشد.

3-      در روی مخزن سرپوش قرار دهید

4-      PH را تا 6.2 و یا کمتر از ان برای جلوگیری از رشد Pythium قرار دهید.

v     پیشگیری های لازم را به کار برید.

 

بیماری های ریشه

پوسیدگی ریشه و Pythium

پوسیدگی ریشه یک نام کلی برای بیماری های به واسطه آب می باشد که می تواند به طور جدی عملکرد گیاهان و گل های زینتی را تحت تاثیر قرار دهد. Pythium نام یکی از این بیماری ها  می باشد. در شرایط شرجی بودن این بیماری بذر، گیاهچه و کلون ها را در بر می گیرد.

هر چه شما فریاد بزنید باز این بیماری به ریشه های گیاه حمله می کند و به سرعت بر روی گیاه در همه مراحل اثر می گذارد. صدمه دیدگی شامل کاهش عملکرد و نقص در گیاه می شود.  Pythium  به ویژه در سیستم هیدروفونیک با چرخش مواد غذایی دوباره بیشتر روی می دهد وآن شرایط ایده آلی را برای رشد سریع و پخش اسپورهای آلودگی تدارک می بیند. یک گیاه  آلوده می تواند رشد کند و اسپورها رابه تمام گیاهان دیگر انتقال دهد . بهنترین چیزی که از پوسیدگی ریشه جلو گیری می کند این است که ان را در مراحل اولیه نگهداری بکنیم. آن یک فرصت طلبی می باشد که به گیاه بیمار، صدمه دیده و ضعیف نگاه می کند. Pythium  در یک سیستم آلوده غیر ممکن است تا 100 % ریشه کن شود . آن همه چیز را در بر می گیرد.

بهترین سنجش بازدارنده برعلیه هجوم Pythium  سلامتی، گیاه با رشد سریع می باشد زیرا پاتوژن با سرعت زیاد وارد گیاه صدمه دیده می شود یا اگر گیاه تازه وبا طروات باشد ، به دلایلی مورد تنش و تضعیف قرار می گیرد. اغلب صدمه دیدگی ریشه در زمان مرحله کاشت گیاهچه صورت می گیرد که این مرحله زمان خطر برای عفونت Pythium  می باشد. Pythium  بیشترین تهدید را در زمان مرحله نمو گیاه چه و جوانه زنی زمانی که گیاه در معرض آسیب قرار دارد شکل می دهد. و نظارت کافی و برطرف کردن پاتوژن در طول این مرحله بهترین مقیاس پیشگیری کننده کنترل Pythium در سیستم هیدروفونیک می باشد. گیاهان سالم و قوی به حمله Pythium در طول مرحله کاشت مقاومت نسان می دهند و این مساله در مراحل بعدی رشد جلوگیری خواهد شد.

پوسیدگی  ریشه به وسیله drechsleri  Phytophthora

پوسیدگی ریشه Phytophthora باعث کاهش عملکرد شدید در سیستم های هیدروفونیک برای گیاهان مثل کاهو ، رز  و کلم می وشد ولی در فلفل کمتر این بیماری وجود دارد. با توجه به اینکه این پاتوژن در سیستم های مایع پاتوژنسی قوی و تکثیر  شدید دارد و مانند قارچ های نیمه آبی پخش می شود خیلی مخرب می باشد.

ابتدا این بیماری در مزارع کاهو که با سیستم هیدروفونیک کشت می شده پیدا شده است و تخیص داده شده است .  بیماری Phytophthora در همه فصول در سیستم هیدروفونیک به وجود می آید و بیشتر در طول تابستان شکل می گیرد. میزان عفونت این بیماری به طور شگفت انگیزی بین 30 تا 100% در یک مزرعه هیدروفونیک می باشد.

بر طبق تحقیقات این بیماری فاکتور اصلی کاهنده عملکرد در کاهو می باشد. گیاه به وسیله پوسیدگی ریشه می میرد. ریشه های اصلی و ظریف گیاه  فاسد می شود و بافت درونی طوقه بی رنگ می شود.

 

نتیجه گیری

در حال حاضر محلول قطعی برای حل مشکل بیماری گیاهی در سیستم هیدروفونیک وجود ندارد. انچه مسلم است نباید از گیاهان آلوده ، اّب آلوده و مواد آلوده استفاده نمود و ریشه نباید آب زهکشی شده در کیسه و دیگر سیستم جامد تماس داشته باشد. دوباره گردش کردن احتمالا جمعیت بزرگتری میکربهای رقابت کننده را نسبت به سیستم هرز آب ایجاد می کند حتی اگر این سیستم خطر پخش بیشتر بیماری را دارد. وقتی محلول ضدعفونی می شود انتقال میکربی کمتری بر علیه بیماری داریم. بهداشت خوب در گلخانه و در محیط الزامی می باشد.