1. مطالعه حرکت بیماری در جمعیت گیاهی
Epidemiology
مطالعه حرکت بیماری در جمعیت گیاهی

2. سیکل یا چرخه زندگی: از شروع یک واحد آلوده کننده تا تشکیل مجدد آن
نرخ رشد بیماری (R): تعداد چرخه ها در یک دوره از زندگی عامل بیماری (به صورت %)
dx= مقدار آلودگی (تعداد بوته های آلوده در زمان t) Q=مقدار انوکلوم اولیه
t=زمان

3. سرعت رشد: مقدار رشد در واحد زمان (V=Xt)
چگونگی پیشرفت بیماری در طی زمان
دوره تاخیری (Latent period=p): مدت زمان لازم برای قدرت آلوده کنندگی بافت آلوده شده
دوره کمون (Incubation period): فاصله زمانی بین آلوده شدن تا ایجاد علائم

4. Favorable environment Host (Susceptible)
شرایط اپیدمی یک بیماری
Pathogen (Causal agent)

5. ↔ Antagonist ↔ Pathogen environment ↔ ↔ Time ↔ Host
شرایط اپیدمی یک بیماری
↔ Time
↔ Host

6. Dt= Dt= بیماری در زمان t pi= توانائی پاتوژن در ایجاد بیماری
hi= حساسیت میزبان، گسترش
ei= عوامل محیطی
زمان (از زمان i=0 تا i=t)

7. اثر عوامل محیطی در رشد اپیدمی
اقلیم (Climate): مجموعه تغییرات آب و هوا در یک دوره طولانی
ریز اقلیم (Micro Climate): ریز اقلیم یا میکروکلیما، آب و هوای اطراف گیاه
تغییرات اقلیمی تعیین کننده شدت بیماری یا ایجاد شرایط تازه ای برای بروز بیماری جدید

8. آب و هوا مجموعه ای از: دما رطوبت باد شدت نور تشعشع تبخیر تعرق و ...
در یک منطقه از جو
آب و هوا

9. پدیده های رطوبتی مه رطوبت نسبی بخار آب باران شبنم مایع برف تگرگ جامد
مطلق (مقدار بخار آب موجود در هوا با فشار مشخص)
نسبی (نسبت فشار بخار واقعی هوا به فشار بخار اشباع به صورت درصد)
رطوبت

10. تاثیر رطوبت رطوبت زیاد (افزایش بیماری) رطوبت کم (کاهش بیماری)
بعضی از بیماری ها در دمای بالا (پژمردگی ذرت ناشی از (Pseudomonas stewartii
بعضی از بیماری ها در دمای پائین (باد زدگی سیب زمینی ناشی از Phytophthora infestans)
تاثیر دما
برای اپیدمی باید میزبان حساس، پاتوژن به صورت همزمان در شرایط
مناسبی از عوامل جوی قرار گیرند.

11. ارزیابی خسارت ناشی از بیماری (Crop losses assessment)
مشخص نبودن مرز بین گیاه سالم و آلوده (عدم تعریف دقیق از گیاه بیمار). مثلا با دیدن یک لکه و یا چند لکه روی برگ گیاه، می توان آنرا بیمار اطلاق نمود، مگر اینکه شاخصی (index) برای بیماری (مثلا تعداد 10 لکه روی برگ یا اندازه لکه ها را در نظرگرفت).
ضعف اطلاعات آماری (غیر قابل اعتماد بودن داده های آماری)
مشکلات

12. خسارت قابل تحمل: به سطح زیان اقتصادی نرسیده نیازی به مبارزه نیست
اقتصادی: تفاوت عملکرد واقعی و اقتصادی
خسارت

13. عملکرد ابتدائی تئوریک: اقتصادی قابل استحصال - درشرایط معمول زراعی
- پایین ترین سطح عملکرد
- در شرایط طبیعی
- بدون اعمال هیچ گونه روش مدیریتی برای کاهش خسارت
ابتدائی
در شرایط کاملاً ایده آل و کنترل بهینه
تئوریک:
- اجرای روشهای کنترل
- هزینه های صرف شده برای مدیریت کمتراز سود یا اضافه درآمد حاصل از افزایش محصول
اقتصادی
عملکرد
- در شرایط بهینه آزمایشی گلخانه و مزرعه
- با اعمال روشها و تکنولوژی مدرن
قابل
استحصال
- درشرایط معمول زراعی
- وابسته به پتانسیل فرد یا کشاورز
واقعی

14. ارزیابی خسارت: سنجش میزان یا مقدار خسارت ناشی از بیماری به صورت کمی
روش معمولی: سنجش میزان یا مقدار بیماری با ایجادآلودگی مصنوعی و مقایسه با شاهد در گلخانه یا مزرعه
روش کامپیوتری: پیش بینی خسارت با استفاده از مدل سازی کامپیوتری (Simulation/Modelling)
روش های
ارزیابی خسارت

15. مدل سازی بیماری گیاهی:
کاربرد فرمول های ریاضی در تعامل بین محیط زیست، گیاه میزبان و متغیرهای پاتوژن
معادله
نمودار
جدول
اشکال
ارائه مدل
شاخص عددی از خطر ابتلا به بیماری
پیش بینی بروز بیماری یا شدت آن
پیش بینی توسعه مایه تلقیح
خروجی مدل

16. پاتوژن های polyetic: توسعه بیماری طی چند فصل، مثل Ceratocystis ulmi
پاتوژن های تک دوره ای (بیماری با مرابحه ساده): یک نسل در یک دوره بیماری
مثل Rhizoctonia solani، Verticcillium dahliae، Gymnosporangium juniper virginianae، Penicillium expansum
پاتوژن های چند دوره ای: بیش از یک نسل در یک دوره بیماری
Puccinia striiformis، Phytophthora infestans
پاتوژن های polyetic: توسعه بیماری طی چند فصل، مثل
Ceratocystis ulmi

17. تابع
رابطه y = f (x)
x متغییر
y تابع (Function=f ) از x (متغییر)
خصوصیات یک تابع شامل مشخصات دامنه (f ) است
در صورت x=0، y0 = f (x0) است

18. نمودار
به هم پیوستن نقاط روی محورهای X و Y Y X

19. نمودار پاتوژن های تک دوره ای (خطی)
نمودار توسعه شیت بلایت برنج ناشی از Rhizoctonia solaniطی هفته های مختلف ارزیابی از زمان مشاهده اولین آلودگی بر اساس جدول زیر:
جدول یادداشت برداری
زمان ارزیابی
شدت آلودگی 1 10 2 20 3 30 4 40 5 50
شدت آلودگی
هفته های ارزیابی

20. پاتوژن های چند دوره ای (تصاعدی)
نمودار توسعه بیماری زنگ زرد گندم طی هفته های مختلف ارزیابی از زمان مشاهده اولین آلودگی بر اساس جدول زیر
جدول یادداشت برداری
زمان ارزیابی
شدت آلودگی 1 15 2 30 3 55 4 95
شدت آلودگی
هفته های ارزیابی

21. مدل های ارزیابی تک نقطه ای (Single point model)
چند نقطه ای (Multiple point model)
مبتنی بر سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری
(Area under disease progress curve=AUDPC)

22. مدلهای تک نقطه ای
-مدلهای ساده خطی برای بیماریهائی مثل سیاهک غلات، و ...
- تعیین ارتباط بین میزان خسارت با شدت بیماری در زمان خاصی از مرحله رشدی میزبان
حساسیت گیاه به بیماری در مرحله خاصی از دوره رشد ((Critical point، مثال: بیماری بلاست گردن
فرمول کاتسوبی و کاشی میتسا (Katsube& Kushimitsa,
1970) در مورد بیماری بلاست گردن برنج
L=0.57X
L=میزان خسارت (متغیر وابسته)
X=شدت بیماری یا درصد گردن های مبتلا 30 روز بعد از خوشه دهی (متغیر مستقل)

23. مدل های چند نقطه ای
تعیین ارتباط بین میزان خسارت با شدت بیماری در زمانهای مختلفی از مرحله رشدی میزبان و عدم حساسیت گیاه به بیماری در مرحله خاصی از دوره رشد (مراحل مختلف)
بعنوان مثال در بیماری بلایت سنبله گندم ناشی از Fusarium graminearum که در آن شدت بیماری با یک مقیاس 1 تا 10 طبقه ای روش بکله و همکاران ((Bekele et al., 1994 اندازه گیری شده، میتوان جدولی تهیه و تعداد بوته های دارای شدت مختلف در هر کرت، کادر یا ردیف را در ستون مربوطه نوشت.

24. =(((D2)+(2×E2)+(3×F2)+(4×G2)+(5×H2)+(6×I2)+(7×J2)+(8×K2)+(9×L2)+(10×M2))/(10×
C2)) ×100
خلاصه فرمول: X=∑(xini)/N×10
xi=درجه شدت بیماری
ni=تعداد بوته های بیمار در درجه i ام بیماری N=تعداد کل بوته های بیمار

25. بررسي تاثير قارچكش جدید ركس دو در كنترل بيماري فوزاريوم سنبله گندم

27. محل اجرا: مازندران و گرگان سال اجرا: 1390
شماره مصوب پروژه:
مجري/مجريان: عبدالرضا فروتن و محمدعلي آقاجاني
اهمیت:
- گندم به عنوان محصول استراتژیکی كشور
بیماری بادزدگي فوزاريومي سنبله
عامل بیماری: Fusarium graminearum
کمی
کیفی (ترشح میکو توکسین)
خسارتزا
روش تحقیق: طرح بلوکهای کامل تصادفی با 5 تیمار در 4 تکرار
1- ركس دووRex Duo) )8 % SC به مقدار 3/0 ليتر در هكتار
2- ركس دوو ( Rex Duo )41.8 % SC به مقدار 5/0 ليتر در هكتار
3- ركس دوو ( Rex Duo )41.8 % SC به مقدار 7/0 ليتر در هكتار
4- آلتوكمبي420 SC به مقدار 6/0 ليتر در هكتار (سم رفرنس)
5- شاهد ( بدون سم پاشي و فقط آب پاشي )
تیمار

28. - تعيين درجه آلودگي
- تعيين درصد سنبله های آلوده (درصد وقوع)
تعیین متوسط شدت آلودگی
جمعبندی داده ها
تجزيه و تحليل آماري با استفاده از نرم افزار StatGraphics
ارزيابي
آزمايش

29. درجه آلودگي درجه آلودگی شرح 1 1 سنبلچه آلوده در هر سنبله 2
2 سنبلچه آلوده در هر سنبله 3
3 سنبلچه آلوده در هر سنبله
4، 5 و 6
به ترتيب 4، 5 و 6 سنبلچه آلوده در هر سنبله و معمولاً مشخص، در بالا و پايين سنبله پراكنده هستند. 7
7 سنبلچه آلوده در هر سنبله و سنبلچه ها به هم متصل هستند. 8
بيشتر سنبلچه هاي هر سنبله آلوده و بعضي از آنها به رنگ صورتي تا سفيد هستند. 9
آلودگي شديد، سنبله ها نازك و خشك می شوند. 10
آلودگي بسيار شديد و شبيه 9 می باشد.

30. متوسط شدت بیماری: درصد وقوع: DI=∑x/N×100 x=تعداد بوته های بیمار
X=∑(xini)/N×10
xi=درجه شدت بیماری
ni=تعداد بوته های بیمار در درجه i ام بیماری N=تعداد کل بوته های بیمار
(Cardoso et al., 2004)

32. مقایسه میانگینهای درصد سنبله هاي آلوده و شدت متوسط بيماري در مازندران
ردیف
تیمار
درصد سنبله هاي آلوده
شدت متوسط بيماري 1
رکس دوو41.8 % SC ، 0/3 لیتر در هکتار
b63/25
b25/45 2
رکس دوو41.8 % SC ، 0/5 لیتر در هکتار
C49/39
bc22/45 3
رکس دوو41.8 % SC ، 0/7 لیتر در هکتار
d41/1
D18/61 4
آلتوکمبی 420 SC، 0/6 لیتر در هکتار
d42/97
Cd19/90 5
شاهد
a92/41
a50/73

33. مقایسه میانگینهای درصد سنبله هاي آلوده و شدت متوسط بيماري در گرگان
ردیف
تیمار
درصد سنبله هاي آلوده
شدت متوسط بيماري 1
رکس دوو41.8 % SC ، 0/3 لیتر در هکتار
b26/39
b19/02 2
رکس دوو41.8 % SC ، 0/5 لیتر در هکتار
bc25/55
bc18/41 3
رکس دوو41.8 % SC ، 0/7 لیتر در هکتار
bc20/65
bc14/43 4
آلتوکمبی 420 SC، 0/6 لیتر در هکتار
c419/40
C13/78 5
شاهد
a44/39
a34/39

34. مدلهای مبتنی بر سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری
(Area under disease progress curve=AUDPC)
منظور از 2 همان N است. زیرا سطح زیر منحنی پیشرفت در فاصله بین 2 زمان و 2 مورد ارزیابی قرار میگیرد.
n=تعداد دفعات یادداشت برداری و X=مقدار بیماری ثبت شده در زمان t (Campbell and Madden, 1990; Cooke, 2006)

35. بعنوان مثال در فایل اکسل زیر، داده های مربوط به بیماری پوسیدگی اسکلروتینیائی ساقه کلزا ارایه گردید. این داده ها مربوط به 8 دوره یادداشت برداری در زمانهای مختلف از مزارع گوناگون است. ستونهایT1 تا T8 بر حسب روزانه از تاریخ کاشت، به صورت شدت بیماری (ستونهای S1 تا S8) بر حسب درصد ثبت شده است.
=((D2+F2)/(E2-C2))+((F2+H2)/(G2-E2))+((H2+J2)/(I2-G2))+((J2+L2)/(K2-I2))+((L2+N2)/(M2-K2))+((N2+P2)/(O2-M2))+((P2+R2)/(Q2-O2))

36. مدل های همه گیری عوامل بیماریزا
مدل پاتوژن های تک دوره ای: مقدار بیماری طی یک فصل تابع فاکتورهای زیادی است
Xt=QRT
Xt=اندازه بیماری در زمان t
Q=مقدار اینوکلوم اولیه (عدم افزایش جمعیت اولیه پاتوژن در طی زمان )
R= نرخ افزایش بیماری (تابع فاکتورهای محیطی، عملیات زراعی، مقاومت یا حساسیت میزبان و ...
نرخ افزایش بیماری طی فصل
dx=افزایش بیماری در زمان معین (dt) تابع Q و R و نسبتی از جمعیت بیمار (بین 0 تا 1)
Dt=

37. Ln K=Ln اشکال فرمول: در نظر نگرفتن مقدار بافت سالم
با استفاده از فرمول:
مقدار بافت سالم=(1-x) و
با استفاده از انتگرال فرمول:
Ln=لگاریتم نپرین بر پایه e و مساوی و K=مقدار ثابت
یعنی
فرمول نشان دهنده تاثیر مدیریت Ln
K=Ln

38. مثلا برای محدود کردن مقدار یک بیماری خاکزی در حد معین 10%
فرض اینکه پس از کاهش جمعیت اولیه بیماری مقدار R، t و K تغییر نکند
0/9= X1، 0/1= X2 و Q1 برابر 24 میکرواسکلروت در هر گرم خاک باشد، در این صورت:
1/098=Q2
پس برای مقدار نگهداری یک بیماری خاکزی در حد معین 10% باید تعداد اسکلروت ها از 24 به 1/098 کاهش یابد.

39. مدل پاتوژن های چند دوره ای: مقدار بیماری طی یک فصل تابع اندازه و گسترش جمعیت اولیه پاتوژن، قابلیت بیماریزائی پاتوژن، حساسیت یا مقاومت میزبان، شرایط محیطی شامل عملیات زراعی، زمان واکنش بین میزبان و پاتوژن و نرخ تکثیر پاتوژن است (بیماری مرکب)
= نرخ آنی افزایش بیماری در یک زمان خاص
X= نسبت بافت بیمار
R= نرخی که آن آلودگی های جدید ایجاد می شود (نرخ ظاهری آلودگی)
1-X= نسبت بافت آلوده نشده (قابل دسترس برای آلودگی)
اگر بافت بیمار کمتر از 0/01 باشد، مقدار 1-X حدود 1 خواهد بود

40. معادله جدید:
پس از انتگرال: Lnx=rt+K
اگر t=0 باشد، با گرفتن آنتی لگاریتم، X=Xert
X =مقدار بیماری در زمان t
X0= مقدار اولیه بیماری ((t=0
e= پایه لگاریتم طبیعی برابر 2/73
R= نرخ تصاعدی افزایش بیماری
T= مدت زمان واکنش بین میزبان و پاتوژن

41. ضرورت کنترل یا مدیریت بیماری های گیاهی
افزایش جمعيت روز افزون جامعه بشري
کاهش حدود یک سومی سطوح زراعی جهان برای تولید غذا در 40 سال اخیر
تامین بخش عمده مواد غذایي از تعداد فقط كمي از گونه هاي گياهي از جمله گندم
کاهش درآمد
افزایش قیمت مواد غذائی
محدودیت تولید برخی از محصولات در شرایط خاص (عدم کاشت یا کاهش سطح زیر کشت در صورت وجود بیماری مخرب مثل پاخوره یا فوزاریوم، آتشک سیب و ...)
تغییر کشت محصول ناشی از بیماری ها (تغیر مصرف چای به جای قهوه در اثر زنگ در سریلانکا طی سالهای 1870 تا 1890)
خسارت های سیاسی و اجتماعی
کشاورزی نوین
ضرورت کنترل یا مدیریت بیماری های گیاهی
- قحطی ناشی از اپیدمی بیماری بادزدگی سیب زمینی در ایرلند طی سال های 1845 تا 1846(مهاجرت و مرک و میر)
- بیماری ارگوت غلات و ارگوتیزم (انقباض ماهیچه ای، قانقاریا، مرگ ومیر)
- تک کشتی و اپیدمی بیماری ها (آسیب پذیری ناشی از عدم تنوع)
- ورود بیماری های ناخواسته در اثر ورود یک محصول (مثل مرگ هلندی نارون)

42. تمرین:
نمودار توسعه بیماری های سیاهک آشکار گندم و لکه سیاه سیب بر اساس جداول زیر رسم شود:
لکه سیاه سیب
ماه
شدت آلودگی
فروردین 1
اردیبهشت 15
خرداد 50
تیر 55
مرداد 40
سیاهک آشکار گندم
زمان ارزیابی (هفته)
درصد آلودگی 1 10 2 20 3 30 4 40

43. تمرین:
1- در بررسی بیماری پوسیدگی سفید بادام زمینی ناشی از Sclerotium rolfsii در سال 1382 در یک مزرعه آزمایشی، میزان آلودگی به پس از دو ماه کشت، 80% برآورد گردیده است. در این رابطه مقدار اینوکلوم اولیه (میکرواسکلروت ها در هر گرم خاک) 30 عدد شمارش کردید. با رعایت تناوب زراعی (کشت گندم) در سال بعد، مقدار اینوکلوم به 7 عدد رسیده است. میزان آلودگی در سال دوم را محاسبه نمائید.
2-در ارزیابی زنگ سیاه، شدت بیماری در آغاز آلودگی (y.) 10-4
و نرخ آلودگی (r) برابر 0.4 باشد، طی چه مدتی (t) شدت آن به
به 0.8 می رسد؟