استخدام الكومبوست ومستخلصاته في مكافحة الآفات

ثمة ضغوط زائدة في كل أنحاء العالم تقريبًا لترشيد استخدام مبيدات الآفات الكيماوية إلى أدنى مستوى ممكن بعد أن أدرك عالم اليوم الأضرار الجمة لاستخدام هذه الكيماويات والتي تتمثل في ظهور ميكروبات وآفات ممرضة مقاومة لها، والتلوث البيئي الناشئ عنها، وهدمها لكثير من التوازنات الطبيعية، إلا أنه في المقابل هناك ضرورة ملحة للحفاظ على كمية المحصول لتوفير احتياجات السكان المتزايدة من الغذاء والكساء، إلى جانب الحفاظ على جودة المحصول من أجل المنافسة في الأسواق المحلية والعالمية.

وفي الوقت الراهن هناك حاجة ماسة لإيجاد مداخل مستدامة لمكافحة أمراض النبات في الزراعة العضوية والزراعة التقليدية، ويعتبر استخدام الكومبوست compost (السماد العضوي الصناعي) ومستخلص الكومبوست compost extract وشاي الكومبوست compost tea أحد هذه المداخل حيث يعمل على تثبيط الأمراض، وفي الوقت الذي لا يعتبر مستوى التثبيط للأمراض النباتية كافي تحت ظروف الزراعة التقليدية، ففي الزراعة العضوية حيث خيارات المكافحة محدودة تعتبر مكافحة الأمراض جزئيًا تطور هام. ويساعد استخدام الكومبوست ومستخلصاته في تحسين خصائص وصحة التربة الزراعية من خلال إثراؤها بالعناصر السمادية والمكافحة للآفات والمسببات المرضية المختلفة.

وهناك أدلة في حالات قليلة على أن استعمال الكومبوست ومستخلصاته كأدوات للمكافحة الحيوية قد يعادل وربما يكون أفضل من استخدام مبيدات الآفات الكيماوية ذاتها، كما هو الحال في مكافحة الأمراض المحمولة في التربة الزراعية مثل أعفان الجذور التي تسببها أفراد من جنس بيثيم Pythium وجنس فيتوفثورا Phytophthora ومرض الذبول الذي يسببه فطر ريزوكتونيا Rhizoctonia، ويتم في كثير من الحالات إثراء الكومبوست بعوامل للمكافحة الحيوية إضافة إلى ما يحتويه أصلًا من ميكروبات مفيدة، ومن الميكروبات المعتاد إضافتها أنواع جنس التريكودرما Trichoderma spp والنوع باسيلىس ستلس Bacillus subtilis، ويتم ذلك أثناء أو على الفور بعد بلوغ الحرارة ذروتها في الكومة السمادية لكي تتكاثر وتنتشر الميكروبات المحبة لدرجات الحرارة المتوسطة الأخرى، ويؤدى التعرض للحرارة أثناء مرحلة الحرارة المرتفعة من تصنيع الكومبوست إلى قتل الميكروبات الممرضة والمفيدة أيضًا والتي لا تستطيع مقاومة الحرارة المرتفعة، ولكي يمكن استخدام الكومبوست في المكافحة الحيوية ورفع تأثيره في هذا الخصوص يجب إعادة إثراؤه بميكروبات مفيدة معينة سواء من البكتيريا أو الفطريات بقصد الوصول إلى مستويات تثبيط معقولة للميكروبات الممرضة عند إضافة الكومبوست إلى التربة، على أي حال ففي معظم الحالات المستخدم فيها الكومبوست ومستخلصاته في مكافحة الآفات والأمراض تكون النتيجة أقل من تلك التي يطمح فيها المزارعون في المكافحة الحيوية.

ميكانيكيـات المكافحة الحيوية باستخدام الكومبوست ومستخلصاته:

تتضمن آلية تثبيط الأمراض باستخدام الكومبوست ومستخلصاته حث للمقاومة في النبات، وتظهر أهمية هذه الآلية في مكافحة الأمراض التي تصيب المجموع الخضري للنبات بصفة خاصة، إذ تقل شدة مرض البياض الدقيقي على سبيل المثال للحصر في محاصيل الغلال الهامة كالقمح في الأراضي الزراعية المسمدة بالكومبوست، كذلك يحث الكومبوست المقاومة في الخضروات كالخيار ضد مرض عفن الجذور الذي يسببه البيثيم Pythium والأنثراكنوز anthracnose الذي يسببه فطر كوليتوتريكم اوربيكيولير Colletotrichum orbiculare. ويحد رش مستخلص الكومبوست من أعراض مرض التبقع البكتيري ومن أعداد بكتيريا سيدوموناس سيرينجى Pseudomonas syringae pv. Maculicola في نبات Arabidopsis thaliana.

وقد يرجع تأثير الكومبوست أو مستخلصاته إلى التأثير التضادي المباشر للميكروبات الممرضة حيث تتنافس ميكروبات الكومبوست المفيدة مع الميكروبات الممرضة للجذر على الطاقة والمواد الغذائية أو المكان ومن ثم تقلل من فرص بقاء الميكروبات الممرضة، كما تتطفل على الميكروبات الممرضة للجذر.

وهناك تثبيط متخصص يحدث عند إفراز بعض المواد الأيضية السامة للممرضات أو عندما تتطفل ميكروبات متخصصة على الممرضات، كما تفرز كثير من ميكروبات الكومبوست من أفراد أجناس سيدوموناس Pseudomonas وجليوكلايدوم Gliocladium وتريكودرما Trichoderma وستربتوميسيتس Streptomycetes إنزيمات قادرة على تحطيم هذه المركبات وقتل الممرضات في العملية، وهذه الميكروبات المتخصصة توجد بصورة طبيعية في الكومبوست أو تضاف كما أسلفنا.

ويتحسن نشاط إنزيم بيتا-1 و3- جلوكانيز β-1,3-glucanase في نباتات الخضروات كالخيار النامي في تربة مدعمة بكومبوست والمحتوية على فطر Colletotrichum orbiculare المسبب لمرض الأنثراكنوز.

ويعتمد تأثير الكومبوست ومستخلصاته في المكافحة البيولوجية للممرضات على عدد من العوامل لعل أهمها ما يلي:

1- كمية الكومبوست المستخدمة.

2- شدة المرض.

3- خصائص العائل.

* ماهية الكومبوست؟

تعنى كلمة كومبوست السماد العضوي الصناعي المحضر بالتخمير الميكروبي لبعض المخلفات الصلبة النباتية أو الحيوانية، وإنتاج الكومبوست عملية ميكروبيولوجية بالدرجة الأولى حيث تلعب الكائنات الحية الدقيقة الدور الرئيسي في إنتاجه، من خلال تحليل وتحويل المخلفات الداخلة في تجهيز الكومبوست لصورة ثابتة ونظيفة وشبه دبالية وذات حجم مختزل وهي الصورة المنتج عليها الكومبوست وهي صورة مأمونة يمكن إدخالها إلى النظم البيئية مرة أخرى.

وتنطوى عملية تصنيع سماد الكومبوست على نشاط ميكروبي مكثف مؤداه تحليل معظم المواد القابلة للتحليل، وعملية تصنيع الكومبوست هي عملية ميكروبيولوجية بالأساس تتضمن تحليل كامل أو جزئي لعدد من المركبات الكيميائية بواسطة مجموعة من الميكروبات، ويحتاج إنتاج الكومبوست إلى تنوع ميكروبي كبير، حيث يدخل في عملية إنتاجه ميكروبات هوائية متعددة من الميكروبات المحبة لدرجات الحرارة المتوسطة، والمحبة لدرجات الحرارة المرتفعة، والمقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة، وتشمل هذه الميكروبات البكتيريا والأكتينوميسينات والفطريات والخمائر.

ويؤدى دخول الكومبوست إلى التربة الزراعية إلى زيادة خصوبتها بما تثبته هذه الميكروبات من نيتروجين وبما تذيبه من فوسفات وبما تؤكسده من كبريت، كما تحسن تركيب التربة بما تفرزه من سكريات عديدة، ويساعد تعريف وتوصيف الميكروبات السائدة في الكومبوست في فهم الآلية التي يثبط بها سماد الكومبوست الميكروبات الممرضة للنبات.

وتحتاج المكافحة الحيوية إلى مصادر من المواد الغذائية العضوية لاستدامة أنشطة عوامل المكافحة البيولوجية من الميكروبات، ويساعد استخدام الأوساط المدعمة بالكومبوست في تحقيق مكافحة بيولوجية مستدامة للفطريات الممرضة في التربة مثل البيثيم Pythium والفيتوفثورا Rhizoctonia والفيوزاريم Fusarium، ويتم إنتاج الكثير من نباتات الخضروات والزينة والنباتات الطبية والعطرية بنجاح في الأوساط المدعمة بالكومبوست كآلية مستحدثة للمبيدات الحيوية biocides. ولا يحتوي الكومبوست على التنوع المطلوب من عوامل المكافحة الحيوية واللازم لتثبيط مدى كبير من الكائنات الممرضة، ولذلك فمن المهم إثراء الكومبوست بميكروبات المكافحة الحيوية.

وتوجد ثلاثة أنواع من التخصص للمكافحة البيولوجية في المواد المدعمة بالكومبوست وهي:

تحدث عملية التثبيط بصفة عامة لأنواع الفطريات من جنسي بيثيم Pythium وفيتوفثورا Phytophthora بواسطة أنواع كثيرة من عوامل المكافحة البيولوجية – وبصفة خاصة – السلالات البكتيرية التابعة لأنواع أجناس سيدوموناس Pseudomonas وبانتويا Pantoea وباسيلس Bacillus.

يعتبر التثبيط المتخصص هام في المكافحة البيولوجية لفطر ريزوكتونيا سولاني Rhizoctonia solani وفطر سكليروتيّم رولفسياى Sclerotium rolfsii من خلال إضافة العوامل المتخصصة بعد ذروة التسخين بمرحلة الحرارة المرتفعة في عملية الكمر الهوائي، وقبل زيادة أعداد الميكروبات المحبة لدرجات الحرارة المتوسطة.

ترتبط المقاومة المحثة (ISR)  induced systemic resistanceبالميكروبات في الكومبوست المضاف إلى مناطق الجذور والذى يحث المقاومة للأمراض التي تصيب الأوراق، وتستطيع أنواع عديدة من ميكروبات الريزوسفير مثل أنواع فطر التريكودرما Trichoderma والنوع بانتويا اجلوميرانس Pantoea agglomerans أن تحث المقاومة، لكن أقل من 10٪ من إضافات الكومبوست ينتج عنها مقاومة محثة.

وللمكونات العضوية مثل الكومبوست ثلاثة أطوار لنشاط المكافحة البيولوجية وهي:

الطور الأول:

لا يؤدى التدعيم بكومبوست غير ناضج أو غير ثابت إلى توفير غذاء لعناصر المكافحة الحيوية فحسب بل أنه يدعم أيضًا مسببات أمراض النبات ذات المقدرة الترميمية أو التنافسية العالية وقد يؤدى إلى زيادة في المرض.

الطور الثاني:

يتميز استخدام الكومبوست بتثبيط المرض لأن المكون العضوي يحتوي على أعداد كبيرة من ميكروبات التربة والتي لا تستطيع الميكروبات الممرضة أن تتنافس معها بفعالية على الغذاء.

الطور الثالث:

يحدث فقد لنشاط المكافحة البيولوجية عندما تبدأ المادة العضوية في أن تصبح دبالية وعندما تصبح المواد الغذائية العضوية بالتربة محدودة لعناصر المكافحة الحيوية.

ويوضح الجدول التالي أمثلة لبعض الأمراض الهامة والميكروبات المسببة لها في بعض المحاصيل والتي يتم تثبيطها إلى حد ما عقب إضافة الكومبوست إلى التربة الزراعية.

جدول يبين تثبيط بعض الأمراض التي تصيب النباتات عقب إضافة الكومبوست.

* ماهية مستخلص وشاي الكومبوست؟

يحضر شاي الكومبوست بنقع سماد كومبوست ذات جودة عالية في الماء لفترة معينة تحت ظروف تهوية جيدة، ويعرف الراشح بشاي الكومبوست، أو شاي الكومبوست المهوى، وإذا تم الاستخلاص بدون تهوية فيعرف الناتج حينئذ بمستخلص الكومبوست أو الشاي العضوي، أو مستخلص الكومبوست المائي المخمر، أو المستخلصات المدعمة، أو منقوع الكومبوست.

ويستعمل شاي الكومبوست رشّا على النباتات على هيئة رذاذ ورقى، وقد تضاف جرعات منه إلى التربة على حسب طبيعة المشاكل التي يعاني منها النبات النامي، واستخدام شاي الكومبوست يزيد الاستفادة من منافع الكومبوست لأقصى درجة ممكنة.

ويؤدى رش مستخلص الكومبوست على النباتات النامية إلى زيادة كمية العناصر الغذائية المتاحة للنبات في التربة الزراعية، وزيادة نمو النبات وأعداد وأنواع الميكروبات النافعة بالتربة، وتثبيط مسببات الأمراض النباتية مثل الكثير من الأعفان الفطرية، وطرد ومقاومة بعض الآفات الحشرية والحد من أضرارها، والإسراع من هدم السموم، ومن ناحية أخرى يفيد استخدام مستخلص الكومبوست في زيادة الجودة الغذائية، وتحسين نكهة الخضروات والفواكه.

ويساعد مستخلص الكومبوست في منع أو مكافحة عدد كبير من الأمراض التي تصيب أوراق النباتات سواء في الزراعات المحمية أو في الحقل من المحاصيل التي يأكلها الإنسان أو النباتات الطبية والعطرية، وهناك تركيز خاص في الزراعة العضوية في مكافحة عدد كبير من الأمراض بهذه الطريقة مثل تبقعات الأوراق واللفحات البكتيرية والفطرية والعفن الرمادي وجرب التفاح وأمراض البياض الزغبي والدقيقي.

ويحتوي مستخلص الكومبوست على مجتمع ميكروبي غاية في التنوع، وتعمل الميكروبات المفيدة الموجودة بهذا المستخلص ضد الميكروبات الممرضة للنبات من خلال عدة ميكانيكيات مختلفة تشمل حث مقاومة النبات النامي للأمراض، واستهلاك الميكروبات الضارة، وإنتاج المواد الأيضية المثبطة لها، والتنافس معها على الغذاء والمكان، وتحليل جراثيم الفطريات الممرضة كالفيوزاريم Fusarium.

ويحث مستخلص الكومبوست تفاعلات الاستجابة الدفاعية للنبات، ويظهر ذلك في زيادة تكوين الpapillae والتجلنن وتفاعلات الموت الموضعي necrotic.

وتساعد آلية التضاد الحيوي في تثبيط إنبات جراثيم الفطريات الممرضة، وقد يكون مصدر بعض المواد الأيضية بشاي الكومبوست والمفيدة في المكافحة الحيوية - الكومبوست ذاته.

ويعتبر المجتمع الميكروبي بشاي الكومبوست من أهم العوامل أهمية في تثبيط أمراض النبات، وذلك من حيث تركيب هذا المجتمع بشاي الكومبوست وكيف تقاوم ميكروباته على سطوح النباتات النامية.

ويؤثر العديد من خطوات تصنيع شاي الكومبوست على قدرة الشاي على تثبيط الأمراض النباتية مثل الكومبوست المستخدم والتهوية ونسبة الماء إلى الكومبوست ووقت التخمير والمواد الغذائية المضافة ودرجة الحرارة وتركيز الأس الهيدروجيني pH وغيرها.

ويؤثر الكومبوست المستخدم في تحضير شاي الكومبوست من حيث نوعية المخلفات الداخلة في تصنيعه ومدى نضجه على قدرته على تثبيط المسببات المرضية، ويجب أن يخلو شاي الكومبوست من الميكروبات الممرضة للإنسان ومن بقايا مبيدات الحشائش، ويعتبر ثبات الكومبوست المستخدم في تصنيع الشاي بذات أهمية في هذا المجال.

وتؤثر نسبة الكومبوست إلى الماء على قدرة شاي الكومبوست التثبيطية، وبصفة عامة يفضا تخفيف المستخلص الجاهز للرش بنسبة 1 : 10 عن تخفيف ونسبة التخمير الأولي لأن النسبة الأولية تؤثر على معدل استنزاف الأكسجين أثناء التخمير.

وتتباين القدرة التثبيطية لشاي الكومبوست بشكل كبير على أساس وقت تخميره، ويتراوح هذا الوقت بين يوم واحد إلى أكثر من أسبوعين، وبصفة عامة تزداد عملية تثبيط الأمراض بزيادة وقت التخمير، وعمومًا يجب تقدير وقت التخمير المثالي لكل نظام بمفرده (العائل النباتي - الميكروب الممرض - الكومبوست).

وفي العادة تضاف بعض المواد الغذائية كالمولاس والمواد العضوية والأملاح في بداية عملية التخمير. ويؤثر تركيز الأس الهيدروجيني pH لمستخلص الكومبوست على نمو وتنوع المجتمع الميكروبي به ومن ثم يؤثر على كفاءته التثبيطية للأمراض، ومن المعروف عن البكتيريا أنها تنمو في الأوساط المتعادلة أما الفطريات والخمائر فتنمو في الأوساط الحامضية، ومن الممكن تعديل تركيز الأس الهيدروجيني لشاي الكومبوست أثناء إنتاجه عند تعريف الميكروب المستخدم في المكافحة الحيوية حيث يساعد ذلك على إثراؤه بالميكروبات وإطالة فترة بقائها.

وتؤثر درجة حرارة التخمير على القدرة التثبيطية لشاي الكومبوست، وعادة تكون درجة حرارة التخمير بين 15 - 21 °م، ومن الأفضل مجاراة درجة حرارة الوسط البيئي المستهدف إذ يقلل ذلك من الإجهاد الواقع على السلالات المستخدمة.

وتؤثر تقنيات التطبيق ووقت الاستخدام على كفاءة مستخلص الكومبوست في تثبيط الأمراض النباتية.

ويوضح الجدول التالي أمثلة لبعض الأمراض الهامة والميكروبات المسببة لهذه الأمراض في بعض المحاصيل والتي تم تثبيطها إلى حد ما عقب إضافة مستخلص إلى التربة الزراعية.

جدول يبين تثبيط بعض الامراض التي تصيب النباتات عقب إضافة مستخلص الكومبوست.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

ضمن محفلها الأسبوعي في كربلاء.. دار علوم نهج البلاغة تقدم محاضرة عن أساليب التزييف السياسي التاريخي

أكاديمية التطوير الإداري تشكل فريقًا بحثيًّا من خريجيها لرفع كفاءة الأداء المؤسسي

شعبة الخطابة تقيم ورشة تخصصية عن سلوك الخطيب الحسيني في بغداد

المدير العام لدائرة صحة كربلاء يزور مركز السيد جعفر الحلي ويشيد بخدماته الطبية المقدمة للزائرين

المزيد

الآخبار الصحية

المركز الاوروبي : كل ركاب سفينة "هانتا" مخالطون معرضون لخطر كبير

ألمانيا.. رئيس الأطباء يدعو للإسراع بتطبيق "ضريبة السكر"

بين الفائدة والضرر.. جدل حول تأثير الشاي والقهوة على العظام

أمراض خطيرة.. أبحاث تكشف مخاطر الجلوس لفترة طويلة

المزيد

الآخبار التكنلوجية

سبع حقائق غير متوقعة عن موجات الراديو

الأجسام الغريبة.. ماذا رأى رواد "أبولو 17" على القمر؟

حرارة المحيطات عند مستويات مقلقة.. وعودة "إل نينيو" تقترب

باحثون يحددون تأثير القهوة على الميكروبيوم والمزاج

المزيد

مواضيع ذات صلة

الفيروسات ومكافحة الآفات

البكتيريا والمكافحة الحيوية

البدائل المتاحة في مجال المبيدات الحيوية الميكروبية... نظرة حديثة

مقاومة الأعداء الحيوية للمبيدات

وراثة مقاومة الحشرات لفعل المبيدات

منظمات ومثبطات النمو في الحشرات - المقاومة والمستقبل

مقاومة الآفات للمبيدات Resistance of Pests against pesticides

مشاكل التوسع في استخدام المبيدات

مخاليط المبيدات ( الفلسفة والمستقبل )

مثبطات التطور الحشرية Insect Development Inhibitors

مبيدات بيض الآفات Ovicides

مانعات التغذية (المواد التي تمنع تغذية الآفات على النبات) Antifeedants