הדברה ביולוגית כנגד הגורם למחלת הנבילה המאוחרת בתירס הינה בעלת חשיבות רבה ונעשים מאמצים רבים בנושא ברחבי העולם. מחקר, שנערך בשלוש השנים האחרונות על ידי קבוצת חוקרים שמוביל ד"ר אופיר דגני ממכון המחקר מיגל ומהמכללה האקדמית תל-חי, מציע שימוש במיני פטרייה הנחשבת למדביר ביולוגי (טריכודרמה) כנגד הפתוגן הגורם למחלה.
המדבירים הביולוגים נבחנו בשורת ניסויים במעבדה, ובחדר גידול בתנאים מבוקרים עד לבחינתם הסופית בתנאי שדה לאורך עונת גידול מלאה. לדברי החוקרים, הדברה זו, שיפרה משמעותית את מדדי הצמיחה והיבולים לרמה של צמחים בריאים והפחיתה את כמות הפתוגן ברקמות הצמחים ב-98%. החוקרים הוסיפו כי המחקר משפר את הבנתנו לגבי מחלה זו וההתמודדות עמה ומציע פתרון ידידותי לסביבה בעל יעילות גבוהה.
תירס הינו הגידול השלישי בחשיבותו בעולם, אחרי חיטה ואורז. בישראל התירס הוא גידול מרכזי בשטחים פתוחים, משתרע על כ-33,500 דונם והיבול ב-2019 נאמד בכ- 77,800 טונות. ענף חקלאי זה מתמודד כבר עשרות שנים עם מחלה הנחשבת למחלת התירס (מתוק מספוא) החמורה ביותר באזורנו. בשדות נגועים בכבדות ובצמחי זנים רגישים עלולה המחלה לפגוע ב-100% מהצמחים. גורם המחלה, הפטרייה Magnaporthiopsis maydis (שם קודם Harpophora maydis) מופץ בקרקע, בזרעים, ובצמחים פונדקאים משניים דוגמת כותנה, אבטיח, זיפן ירוק ותורמוס.
הפתוגן חודר לתירס כבר בתחילת עונת הגידול, מתפשט ברקמת העצה וחוסם את מעבר המים לחלקיו העליונים וגורם להתמוטטותו כשבועיים לפני הקטיף. המחלה גורמת לנזקים קשים גם במצרים, ספרד, פורטוגל והודו ומדווחת בארצות נוספות. בארה"ב, יצרן התירס העיקרי בעולם, המחלה אינה מדווחת, אך נחשבת לגורם סיכון משמעותי. בעבר נעשו ניסיונות להדביר את הפתוגן בשיטות אגרוטכניות (דישון מאוזן והצפה), כימיות, ביולוגיות, פיזיקאליות (חיטוי סולארי) ובאמצעות תרכובות מצמחים. למרות הפוטנציאל החיובי של חלק משיטות אלו, עד היום, האמצעי היחיד שמיושם בארץ ובארצות נוספות להתמודדות כנגד המחלה הוא שימוש בזני תירס עמידים. יחד עם זאת, במצרים ובספרד נמצאו קווים אלימים של הפתוגן, המאיימים גם על זנים אלו. ממצאים מחקריים שנאספים כעת מלמדים שקווים כאלו נמצאים גם בארץ. עדות לכך היא הופעת המחלה בזנים שנחשבו לעמידים המגודלים ברציפות לאורך מספר שנים בשדות נגועים.
5 צפייה בגלריה
בידוד אנדופיטים מתוך זרעי תירס
(צילום: ד"ר אופיר דגני, מכון המחקר מיגל והמכללה האקדמית תל-חי)
5 צפייה בגלריה
"קרבות פטריות" בצלחות מצע (למעלה המדביר הביולוגי, למטה פתוגן התירס)
(צילום: ד"ר אופיר דגני, מכון המחקר מיגל והמכללה האקדמית תל-חי)
צוות המחקר, בהובלת ד"ר אופיר דגני ממכון המחקר מיגל ומרצה בכיר בחוג לביוטכנולוגיה במכללה האקדמית תל-חי, מוביל את המחקר במחלת הנבילה המאוחרת בארץ כבר למעלה מעשור ונחשב לאחת מקבוצות המחקר המובילות בנושא בעולם. ב-2018 הובילו מאמצים אלו לפריצת דרך, עם פרסומה של שיטת הדברה כימית אפקטיבית וכלכלית המאפשרת למנוע את המחלה. יחד עם זאת בשימוש בחומרי הדברה קיים חשש שהפתוגן יפתח עמידות לתכשיר והם נחשבים כגורם סיכון סביבתי ובריאותי. לפיכך מתמקדים המאמצים כיום בפיתוח שיטות הדברה ידידותית לסביבה ובמרכזן שימוש בחיידקים ובפטריות מועילות התוקפים את הפתוגן או מנטרלים אותו. "האויב של האויב שלי הוא ידיד", אומר ד"ר דגני. לדבריו, "מדבירים ביולוגים דוגמת פטריות מהסוג טריכודרמה מסוגלים להשתנות יחד עם הפתוגן במלחמת קיום מתמשכת כך שהסכנה של עמידות כנגדם פחותה". פתרון ירוק למחלה זו פורסם לאחרונה ב-journal of fungi, בעבודה שהובילה שלומית דור מהמעבדה של ד"ר דגני.
בעבודה נסרקה הפעילות של שמונה תבדידי טריכודרמה ממינים שונים כנגד פתוגן התירס,M. maydis. "שניים מהם בלטו כבר מההתחלה", מספר ד"ר דגני. "הצבנו להם שורת מבחנים קשים והם הצטיינו בכולם". לדבריו, מינים אלו, T. longibrachiatum and ו- T. asperelloides תקפו את הפתוגן בעימות ישיר בצלחות מצע, הפרישו חומרים מעכבים שמנעו את גדילתו ואף הרגו אותו, שיפרו את העמידות של נבטים כנגדו ולבסוף הוכיחו את עצמם במבחן בתנאי שדה לאורך עונת גידול מלאה. במבחן האחרון ההדברה הירוקה (תוספת הטריכודרמה ישירות לזרעים עם הזריעה) הגנה על צמח רגיש למחלה, הניבה שיפור משמעותי במדדי הצמיחה וביבולים (לרמה של צמח בריא) ודכאה כמעט לחלוטין את התפשטות הפתוגן ברקמות הצמח.
כעת מתמקד המחקר בבחינות נוספות של תבדידים אלו בתנאי שדה, בשיתוף פעולה עם קבוצת המחקר של ד"ר אסף חן ממכון המחקר מיגל, המלווה את הניסויים בחישה מרחוק מרחפן. איתור כזה, המבוסס בין היתר על חיישן תרמי, מאפשר גילוי מוקדם של המחלה ואומדן היעילות של הטיפולים המונעים. לדברי ד"ר דגני, "מאז השנה שעברה אנחנו מתמקדים גם בתבדיד נוסף של טריכודרמה, הפעם אנדופיט ("בתוך הצמח") שבודד מזרעי תירס של זן רגיש למחלה. זוהי פטרייה שחיה בתוך הצמח ומהווה חלק מהמיקרוביום שלו. מסתבר שיש לה תפקיד חשוב בהגנה על המאכסן שלה. במה שאני מכנה בחיוך "קרבות פטריות" בצלחות מצע, המדביר החדש, מכסה בשבוע אחד את מושבת הפתוגן. בנוסף הוא מפריש חומר מעכב חזק אותו זיהינו לאחרונה בשיתוף פעולה עם מעבדת פרופ' סולימן חטיב ממיגל, וכעת אנו מיישמים מרכיב פעיל זה בסדרת מבחנים במעבדה ובעציצים לאורך עונת גידול מלאה".
