نموذج تقدير المخاطر الديناميكى (فيوموجرين) لتقدير الفيومونيزين المنتج بواسطة الفيوزاريوم فيرتيسيلويدز فى حبوب الذرة.

مركز البحوث الزراعية

معهد بحوث أمراض النباتات

Risk assessment of fumonisin synthesis by Fusarium verticillioides in maize grains.

تقدير مخاطر الفيومونيزين المنتج بواسطه الفيوزاريوم فيرتسيلويدز على حبوب الذرة الشامية

الموسم العلمى 2011-2012

اللقاء العلمى الخامس

د. السعيد محمد الشبراوى

باحث

قسم بحوث أمراض الذرة الشامية والمحاصيل السكرية

       14مارس2012

بينما معدل التجرثم والذى يعتمد على درجات الحرارة والنشاط المائى للوسط المحيط هى العلاقه الوحيدة التى امكن وصفها. والانتثار الديناميكي للماكرو والميكرو كونيديا معروف انه يتعلق بكلا من الرياح (air born conidia) او المطر (splash dispersal) .

     وعملية انبات الجراثيم الناجحه تتحكم فيها الرطوبة النسبية ، الحرارة و النشاط المائى للوسط المحيط. وعملية ظهور وبقاء الحريرة مهم جدا بالاضافة الى الظروف الجوية فى هذه المرحلة والتى عندها تكون الحريرة قابلة للاصابة باللقاح والذى يتكشف ويبدء الاصابة. وبمجرد دخول الفطر الحبوب فإن درجة الحرارة والنشاط المائى يعتبرا من العوامل الاساسية لنمو فطر الفيوزاريوم وتخليق الفيومونيزيين.  وعملية انبات الجراثيم وتطور نمو الفطر وتخليق الفيومونيزيين تمت دراستها من قبل العديد من الباحثين لتحديد الاحتياجات الصغرى والمثلى والعظمى من العناصر والقياسات البيئية الأساسية والتي تتحكم فى عملية الانبات مثل (الحرارة ،النشاط المائى، الرطوبة النسبية)

- مخطط مفهوم العلاقة بين الذرة والنظام المرضى للثاقبات والفطر فيوزاريوم فيرتيسيليويدز

لكى يتم تنظيم المعلومات حول التركيب العام للنظام المرضى وتداخل عوامله المؤثرة تم استخدام مخطط علاقات فورستر.

-مكونات النظام System components

النظام المرضى الذرة-ثاقبات الذرة الأوربية الفيوزاريوم فيرتسيليويدز

يهاجم فطر الفيوزاريوم حبوب الذرة من خلال 3 طرق

<!--Systematic growth through seed transmission or in roots, stalk or leaves.

<!--Air –or splash-borne infection by macroconidia and microconidia produced on crop residues and tassels that infect ears through silks or insect-caused wounds

<!--Insect as vectors of conidia.

ومن بين تلك الطرق تعتبر العدوى الجهازية من التقاوى اقلهم ضرارا بينما العدوى خلال مسلك الحريرة ومسالك الثاقبات اكثر تأثيرا وخطورة

*-العوامل المرتبطه بدورة حياة الفطر وتخليق الفيومونيزيين وثاقبات الذرة الاوربية والمعلومات المتاحة للنموذج:

طبقا للمراجع فإن المصدر الاساسى للقاح فى الحقل هو بقايا نباتات الذرة والموجوده بالتربة والتى تسبب عدوى للتقاوى اثناء الزراعة، كما ينتشر هذا اللقاح بواسطة الرياح والمطر والحشرات حتى مسافة 300-400 كم ولهذا فان اللقاح فى التربة غير ثابت ويصعب تقديره.

<!--Hourly meteorological data including (temperature, relative humidity, wind speed and rain intensity).

<!--Information on the phenological development of the hybrid planted (flowering and dry-down).

<!--Information about the chemical treatment against European corn borer.

ومن خلال نموذج الفيوموجرين وهذه البيانات يتم الوصول الى انذارين

الانذار الاول Initial alart

فى مرحلة التزهير بناء على معلومات المناخ والظروف الجويه

الانذار الثانى  Second alart

وهو يتتبع مراحل نمو النبات والنضج وما يحيط به من معلومات بخصوص كلا من

<!--Maize grain moisture.

<!--ECB damage to the ear.

<!--Fumonisin synthesis risk.

كما يوفر النموذج من خلال المعلومات المتاحه تحديد ميعاد الحصاد المناسب مع احترام سلامة الحبوب بعدم تلوثها بالفيومونيزيين او بمستويات مقبولة  للحدود التسويقيه , علاوة على تقليل مستوى الرطوبة والذى يسمح بتقليل تكاليف التجفيف.

لرفع جودة المحصول بما يتماشى مع الحدود المسموحه والامنه لموصفات الجودة تبعا للاتحاد الاوربى وهذا النموذج الغرض منه تطوير نظام دعم واتخاذ القرار لعمليات المكافحة لمنع تلوث المحصول فى الحقل بالفطر و الفيومونيزين وقد بدء هذا النموذج فى ايطاليا عام 2003. ونستعرض فى هذا النموذج ايضا كيفية تقدير المخاطر بناء على المعلومات المؤخوذة من المنطقة تحت الدراسة.

مكونات نموذج الفيوموجرين:

يعتمد نموذج الفيوموجرين على شكل النظام  المرضى Pathosystem للفطر F.verticillioides وكذلك دودة الذرة الاوربية Ostrinia nubilalis وما تحتهما من مدخلات (معلومات يتم تجميعها) وعناصر النظام المرضى تمثل بثلاث نقاط تحت النموذج

Elements of pathosystem

<!--Maize development.

<!--F.verticillioides infection & fumonisin synthesis.

<!--ECB wounding activity on maize grain.

Models data input

<!--Planting date.

نموذج تقدير المخاطر الديناميكى (فيوموجرين) لتقدير الفيومونيزين المنتج بواسطة الفيوزاريوم فيرتيسيلويدز فى حبوب الذرة.

نموذج تقدير المخاطر يعتبر وسيلة قادرة على ايضاح وتقدير المخاطر المتسبب عنها تلوث حبوب الذرة بالفيومونيزيين, وتجعل من الممكن اتخاذ قرارات اثناء العملية الزراعية والتى من شأنها تطوير فرص المكافحة Risk management وكان هناك العديد من المحاولات فى اتجاه عمل نموذج تحديد مخاطر بدأت عن طريق العالم (Stewart et al,2002) 

وهذا المشروع الذى بدأ عام 2003-2008   فى ايطاليا بهدف الى تطوير نظام دعم القرار اثناء نمو المحصول بالحقل وهذا النظام يساعد المنتجين فى تقليل مخاطر تراكم الفيومونيزيين اثناء موسم النمو. والذى نستعرضه فى هذه الورقه العلمية هو نموذج اولى لنظام اتخاذ القرار:

يبدأ تلوث حبوب الذرة الفيومونيزين تبدأ من الحقل. وعملية التنبؤ بمستوى الاصابة والتلوث بالفيومونيزين تسمح للمنتجين بالتدخل فى الحقل لمقاومة حدوث التلوث خلال موسم النمو واتخاذ القرارات اللازمة والاحتياطات الزراعية