اثر تغذیه گیاه میزبان در پیشرفت بیماریهای گیاهی

تغذیه با تاثیر بر میزان رشد و آمادگی گیاه، آن را برای دفاع در مقابل حمله بیمارگر آماده می سازد.

فراوانی نیتروژن موجب تولید بافت­های جوان و آبدار و طولانی شدن دوره ی رشد شده و بلوغ گیاه را به تاخیر می­اندازد. این اثرات موجب حساسیت بیشتر گیاه به بیمارگرهایی می­شود که معمولا به چنین بافت هایی در مدت طولانی حمله می­کنند. برعکس، گیاهانی که از کمبود نیتروژن رنج می­برند، ضعیف تر بوده، رشد کندتری داشته و سریع تر به مرحله بلوغ می رسند. چنین گیاهانی حساس به بیمارگرهایی می­شوند که قادرند به گیاهان ضعیف و کند رشد، حمله کنند. به طور مثال، کوددهی با میزان زیاد نیتروژن، حساسیت گلابی را به بیماری سوختگی اتشی (Erwinia amylovora) و گندم را به زنگ (Puccinia) و سفیدک پودری (Erysiphe) افزایش می دهد.

همچنین، نشان داده شده است که بیماری سرکوسپورایی غلات، مانند لکه خاکستری برگ ذرت، لکه قهوه ای برگ برنج و بیماری سیگاری موزSigatoka  با افزایش میزان نیتروژن افزایش می­یابد.

کاهش میزان نیتروژن قابل دسترس، ممکن است گیاه گوجه فرنگی را به پژمردگی فوزاریومی، تعداد زیادی از گیاهان بادنجانیان را به بیماری لکه موجی سیب زمینی با عامل Alternaria solani  و پژمردگی باکتریایی ناشی از Ralstonia solanacearom، چغندرقند را به Scleronium rolfisii  و غالب گیاهچه ها را به از پا افتادگی ناشی از Pythium  حساس سازد.

امکان دارد که تاثیرات بالا، مربوط به میزان نیتروژن نبوده بلکه بر اثر نوع نیتروزن (آمونیوم یا نیترات) باشد که دسترس میزبان یا بیمارگر قرار گرفته است و این موجب تشدید بیماری یا مقاومت گیاه گردد. از میان تعداد زیادی از پوسیدگی های ریشه، پژمردگی ها، بیماری های برگی و غیره که با یکی از دو نوع نیتروژن تیمار شده بودند، تقریبا به همان تعدادی که شدتشان با آمونیوم افزایش یا کاهش یافت به همان تعداد نیز با نیترات شدیدتر یا خفیف­تر شدند. اثر هر شکل نیتروژن (کاهش یا افزایش شدت بیماری) دقیقا عکس اثر فرم دیگر ان بود. به طور مثال P. brassicae fusarium spp. ، Pyrenochaeta lycopersici .S.rolfsii وبیماری هایی که تولید می کنند (به ترتیب پوسیدگی های ریشه و پژمردگی ها، ریشه گرزی خاجیان، از پا افتادگی گیاهچه و پوسیدگی های ساقه و پوسیدگی چوب پنبه ای ریشه) در صورت دادن کود نیتروژنی به صورت آمونیوم افزایش می­یابند.

Gaeumannomyces graminis، P.omnivorvam  و S.scabies و بیماری هایی که تولید می­کنند (به ترتیب پوسیدگی های ریشه و پژمردگی ها، ریشه گرزی خاجیان، از پا افتادگی گیاهچه و پوسیدگی های ساقه و پوسیدگی چوب پنبه ای ریشه) در صورت دادن کود نیتروژنی به صورت امونیوم افزایش می­یابند.

Gaeumannomyces graminis، P. omnivorvam، S. scabies و بیماری هایی که تولید می کنند (به ترتیب پاخوره گندم، پوسیدگی ریشه پنبه و جرب سیب زمینی) با دادن نیتروژن به صورت نیترات ازدیاد پیدا می کنند. اثر نوع نیتروژن به نظر می­رسد مربوط به تاثیر ان بر روی پی­اچ خاک باشد. بیماری هایی که با افزایش نیتروژن آمونیومی زیاد می­شوند، در پی­اچ های اسیدی شدید تر هستند. درصورتی که آنهایی که با نیتروژن به صورت نیترات زیاد می شوند، در پی­اچ های خنثی تا قلیایی شدید هستند. یون های آمونیوم((N جذب ریشه شده و با یون های  به محیط اطراف ریشه، پی­اچ خاک کاهش می یابد.

به علت تاثیر زیاد نیتروژن در رشد، بیشترین مطالعه درباره­ی تغذیه نیتروژن با تولید بیماری صورت گرفته است. مطالعات روی عناصر دیگر مانند فسفر، پتاسیم و کلسیم و هم چنین ریز مغذی ها رابطه مشابهی بین سطوح عناصر غذایی خاص و حساسیت یا مقاومت به بیماری ویژه ای نشان داده است.

نشان داده شده است که فسفر شدت بیماری پاخوره­ی جو (ناشی از G. graminis) و جرب سیب زمینی (ناشی از S. scabies) را کاهش می­دهد اما باعث افزایش شدت ویروس موزائیک خیار در اسفناج و سوختگی برگ و پوشه­ی گندم بر اثر Septoria می­شود. به نظر می­رسد که نقش فسفر در افزایش مقاومت گیاه یا به علت بهبود بخشیدن به تعادل غذایی گیاه ویا به دلیل سرعت بخشیدن به فرایند رسیدن محصول است که باعث می­شود بیمارگرهایی که بافت­های جوان را ترجیح می­دهند فرصت آلوده کردن گیاه را نداشته باشند.

همچنین نشان داده شده است که پتاسیم باعث کاهش شدت بیماری های متعدد مانند زنگ سیاه گندم، لکه موجی گوجه فرنگی لکه خاکستری برگ و پوسیدگی ساقه ذرت گردیده ولی میزان بالای این عنصر باعث افزایش شدت بیماری بلاست برنج (ناشی از Magnoporth grisea)، لکه خاکستری برگ ذرت (ناشی از Cercospora zeae-maydis) می­گردد. پتاسیم ظاهرا به طور مستقیم روی مراحل مختلف استقرار بیمارگر و پیشرفت آن در میزبان و به طور بر روی بهبود زخم ها در آلودگی نقش دارد.

در ضمن، پتاسیم مقاومت گیاه را نسبت به سرما زدگی افزایش داده و باعث کاهش آلودگی که معمولا از بافت­های سرمازده آغاز می­شود می­گردد. به علاوه، پتاسیم بلوغ و پیری را در برخی از محصولات به تاخیر می­اندازد و در این مدت آلودگی با انگل­های اختیاری می­تواند بسیار خسارت­زا باشد.

کلسیم موجب کاهش شدت بیماری­های مختلف توسط بیمارگرهای ریشه و ساقه مانند قارچ­های Rhizoctonia، Sclerorium و Botrytis، قارچ های مولد پژمردگی مثل Fusarium oxysporum  و نماتود Ditylenchus dipsaci شده اما باعث افزایش بیماری ساقه سیاه تنباکو (ناشی از Phytophthora parasitica var. nicotianae ) و جرب معمولی سیب زمینی ( ناشی از S. scabies) می­گردد. اثر کلسیم در مقاومت به بیماری ظاهرا مربوط به تاثیر آن بر روی دیواره­ی سلولی و مقاومت آن به رخنه توسط بیمارگر است.

کاهش سطوح بیماری در سطوح مختلف ریز مغذی­ها نیز مشاهده گردیده است. به طور مثال، دادن آهن به خاک باعث کاهش پژمردگی ورتیسیلیومی در انبه و بادام زمینی شده است. پاشیدن ترکیبات آهن بر روی قسمت های هوایی گیاه باعث کاهش برگ نقره ای درختان میوه خزان دار (ناشی از Chondrostereumpurpureum) می شود.کاربرد مس در خاک باعث کاهش معنی دار بیماری های پاخوره و ناخنک غلات (به ترتیب ناشی از G. graminis و Claviceps chicorii ) و سیاهی یا ملانوز ساقه( ناشی از باکتری Pseudomonas chicorii) در گندم و جو می­گردد. همین طور، کاربرد منگنز جرب و بادزدگی را در سیب زمینی و پوسیدگی ساقه ( توسط Sclerotinia scterotiorum) را درگیاهچه های کدو کاهش می دهد. اما اضافه کردن منیزیم، شدت بلایت برگی ذرت توسط Cochliobolus heterostrophus  را افزایش داد درصورتی که به کار بردن مولیبدن، باعث کاهش بادزدگی سیب زمینی و بلایت ناشی از Ascochyta در لوبیا و نخودفرنگی گردید. شدت سایر بیماری ها در حضور میزان بالایی از این ریزمغذی­ها افزایش پیدا کرد (مانند پژمردگی فوزاریومی گوجه فرنگی با افزایش آهن یا منگنز و موزائیک توتون با افزایش منگنز).

در سال های اخیر، اضافه کردن سیلیکون به خاک یا محلول غذایی گیاهان گلخانه ای باعث کاهش بیماری شده است. کاربرد مزرعه ای انواع مختلف سیلیکون باعث افزایش جذب آن توسط گیاه می گردد و کاهش بیماری هایی مانند لکه قهوه ای برنج با عامل Cochlibolus miyabeanus بلاست برنج ناشی از M.grisea و بلایت غلاف برنج توسط Rizoctonia solani می گردد. اضافه کردن سیلیکون به خاک باعث کاهش لکه قهوه ای پیش از کاربرد قارچ کش شد، بلاست برنج را در حد قارچ کش کاهش کاهش داد و بلایت غلاف برنج را نه تنها در ارقام حساس بلکه در ارقام مقاوم نیز دست کم 50% کاهش داد.

کاربرد گلخانه ای سیلیکون، باعث کاهش سطوح بیماری هایی مانند سفیدک پودری خیار و پوسیدگی ریشه خیار (به ترتیب ناشی از Sphaerotheca fuliginea و ااومیست Pythium ultimum) و سفیدک پودری گندم (ناشی از Blumeria graminis f. sp. Tritici ) شد. در مورد بیماری اخیر، سلول های اپیدرمی تیمار شده با سیلیکون، با مایه زنی با قارچ مولد سفیدک پودری ایجاد واکنش اختصاصی دفاع مانند تولید پاپیلا، کالوز و تولید ترکیبات فنولی کردند که در طول دیواره ی سلولی تجمع یافته و بر روی تمامیت بیمارگر اثر گذاشتند.

در بیماری های ناشی از فیتوپلاسما­ها و اسپیروپلاسماها مانند کوتولگی بوته ای ذرت و کوتولگی ذرت (به ترتیب)، صرفنظر از مقدار آب موجود در خاک، گیاهان بیمار نسبت به گیاهان سالم مقدار کمتری موادغذایی جذب کردند و در گیاهان آلوده به اسپیروپلاسما بالاخص جذب Mg از خاک کاهش یافت.

عموما گیاهانی که موادغذایی را به حد تعادل دریافت می کنند و تمام عناصر ضروری به نسبت لازم برای آنها فراهم است، بیشتر قادر به محافظت خود در برابر آلودگی های جدید و محدود کردن آلودگی های موجود هستند تا آنهایی که یک یا چند عنصر غذایی را زیاد یا کم دریافت می­کنند. با وجود این، حتی یک ترکیب غذایی متعادل نیز در صورتی که غلظت تمام اجزا آن از حد معینی بالاتر یا پایین­تر برود، ممکن است در فرایند تولید و ایجاد بیماری موثر باشد.