เชื้อราโรคตายพรายในเขตร้อน

เชื้อราโรคตายพรายในเขตร้อน

          เอฟเอโอ หรือ องค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) ถือว่า กล้วย เป็นความมั่นคงทางอาหารและเป็นวิถีการดำรงชีวิตของคนชนบทในเอเชีย อาฟริกา ลาตินอเมริกาและประเทศแถบคาริเบียน แต่การปลูกกล้วยในปัจจุบัน ก็มีปัญหาร้ายแรงจากโรคตายพรายที่เกิดจากเชื้อราในดิน ที่เรียกชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า ฟิวซาเรี่ยม (Fusarium oxysporum f. sp. cubense) โดยเฉพาะกับเชื้อราสายพันธุ์ใหม่ [Tropical Race 4 (TR4)] ซึ่งเอฟเอโอ ได้รายงานในปี 2017 ว่า เชื้อราสายพันธุ์นี้ มีแหล่งกำเนิดอยู่ในเขตร้อน  ณ ปัจจุบัน พบการระบาดส่วนใหญ่อยู่ในเขตเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ 19 แหล่งใน 10 ประเทศของเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และอีก 25 ประเทศในเอเชียตะวันออกใกล้ อาฟริกาก็อยู่ในความเสี่ยงต่อการระบาดของโรคตายพราย นี้ เช่นกัน เอฟเอโอ คาดการณ์เบื้องต้นว่า หากไม่มีมาตรการป้องกันที่ดี ในปี 2040 เชื้อราโรคตายพราย สายพันธุ์ TR4 นี้ จะแพร่ระบาดออกไปได้ถึง 1.6 ล้านเฮกตาร์ (ประมาณ 10 ล้านไร่) หรือประมาณ 17% ของพื้นที่ปลูกทั่วโลกซึ่งการทำลายของโรคตายพรายต่อผลผลิตกล้วย จะมีผลกระทบทางเศรษฐกิจและสังคมชีวิตของคนในเขตปลูกกล้วย ดังกล่าวข้างต้น

         เนื่องจากโรคตายพราย เกิดจากเชื้อราที่อาศัยอยู่ในดิน (soil-borne disease) และเป็นเชื้อรา ชนิดที่สามารถมีชีวิตอยู่ในดินได้นานเป็นสิบปี โดยไม่ต้องมีพืชอาศัย (คือ ต้นกล้วย) ดังนั้น โรคตายพรายในกล้วย จึงเป็นโรคเรื้อรัง พื้นที่ใดเคยเกิดโรคตายพราย พื้นที่นั้น ก็มักจะเกิดโรคตายพรายได้ตลอดเวลา อีกทั้งเชื้อราโรคตายพราย ไม่สามารถป้องกันกำจัดได้ด้วยสารเคมี (chemical fungicides) ที่มีอยู่ทั่วไปในท้องตลาด  ปัญหาโรคตายพรายในกล้วย จึงเป็นปัญหาใหญ่ ที่เอฟเอโอ ให้ความสำคัญ

ความสัมพันธ์ระหว่างสภาพดินกับการเกิดโรคตายพราย

          จากการศึกษาวิจัยในอินเดีย พบว่า ลักษณะทางกายภาพและเคมีของดิน มีความสัมพันธ์อย่างมากต่อการเกิดโรคตายพราย ดินร่วนปนทราย (sandy loam) และดินร่วนเหนียวปนทราย (sandy clay loam) ที่มีค่า pH เป็นด่าง จะช่วยลดการเกิดโรคตายพรายได้ ตรงกันข้าม ดินเหนียว ที่มีค่า pH เป็นกรด จะทำให้เกิดโรคตายพรายมากขึ้น ดังนั้น ความเป็น กรด-ด่าง (pH) ของดิน และความหนาแน่นของเนื้อดิน มีความสัมพันธ์กับการเกิดโรคตายพราย  กล้วยสามารถเจริญเติบโตได้ในดินที่เป็นด่างเล็กน้อย  การตรวจสภาพดินและปรับสภาพดิน ก็จะมีส่วนช่วยการบริหารจัดการ การเกิดโรคตายพรายได้อีกทางหนึ่ง

การจำแนกลักษณะอาการของโรค

          อาการทั่วไปของโรคตายพราย คือ เริ่มต้นจากใบเหลือง เมื่ออาการรุรแรงมากขึ้น ใบจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล ใบตองมักจะหักที่โคนใบและพับลง ซึ่งอาการดังกล่าวนี้ อาจจะคล้ายคลึงกับอาการที่เกิดจากสาเหตุอื่นๆ ซึ่งเกิดจากเชื้อโรคชนิดอื่นหรืออาจเกิดจากความเครียดของต้นพืช ที่ไม่ได้เกิดจากเชื้อโรค (Abiotic factors) รวมทั้งความเครียดจากมีน้ำมากเกินไป ดังนั้น การจำแนกโรคตายพรายออกจากโรคอื่นได้แม่นยำ จึงมีความสำคัญต่อเกษตรกรในการวางแผนการป้องกันกำจัดโรคตายพราย เพราะโรคที่เกิดจากเชื้อราฟิวซาเรี่ยม ไม่สามารถหาสารเคมีที่มีประสิทธิภาพกับเชื้อราฟิวซาเรี่ยมได้ในท้องตลาด

          หลักการในการวินิจฉัยโรคตายพราย อย่างง่ายๆ คือ การผ่าลำต้นที่มีมีอาการใบเหลือง เพื่อดูภายในลำต้น อาการโรคตายพรายที่เกิดจากเชื้อราฟิวซาเรี่ยม จะเห็นเนื้อเยื่อภายในลำต้น มีสีน้ำตาลเป็นทางยาวไปตามลำต้น หรืออาจมีอาการกาบกล้วยบนลำต้นแตก

          โรคตายพรายกับกล้วยปลูกใหม่ เกิดที่ใบล่าง                                                    อาการโรคตายพรายที่ใบ ก้านใบจะเหลืองและเนื้อช้ำ

ใบล่าง เป็นโรคตายพราย เนื้อเยื่อในกาบใบช้ำ สีน้ำตาล ส่วนใบบน เป็นโรคซิกาโตก้า(โรคใบกรอบ)

การจัดการควบคุมการเกิดโรคตายพราย

          การกำจัดโรคตายพราย เป็นเรื่องยากที่สุด เพราะเชื้อราฟิวซาเรี่ยมสามารถมีชีวิตอยู่ในดินได้นานหลายปีโดยไม่มีต้นกล้วยซึ่งเป็นพืชอาศัยของเชื้อรา มีคำแนะนำวิธีการควบคุมโรคตายพราย จากนักวิชาการอยู่หลายวิธี เริ่มตั้งแต่ ใช้พันธุ์ต้านทานต่อโรค แต่การใช้พันธุ์ต้านทาน ก็อาจเป็นวิธีการชั่วคราวเท่านั้น เพราะเชื้อราสามารถเกิดสายพันธุ์ใหม่ๆ เช่น สายพันธุ์จากเขตร้อนที่เรียกว่า TR4 ดังได้กล่าวมาข้างต้น  หรือวิธีการอื่นๆ เช่นปลูกพืชหมุนเวียน เพื่อตัดวงจรชีวิตของเชื้อรา แต่ก็อาจยากในทางปฏิบัติต่อเกษตรกร เพราะอาจเกี่ยวข้องกับปัจจัยทางสภาพสังคม-เศรษฐกิจ การตลาดและรายได้ของเกษตรกร การใช้หน่อพันธุ์ที่ปลอดเชื้อ การรักษาความสะอาดแปลง อาจจะช่วยลดการเกิดโรคลงได้ระดับหนึ่ง แต่ก็ไม่อาจการันตีการเกิดโรคได้ทั้งหมด การใช้สารเคมีกำจัดเชื้อรา ยิ่งยากมากขึ้นไปอีก เพราะปัจจุบัน ไม่สามารหาสารเคมีที่สามารถกำจัดเชื้อราฟิวซาเรี่ยมที่ได้ผล 

การควบคุมโรคโดยชีววิธี

          การควบคุมโดยชีววิธี หมายถึง การใช้สารชีวภาพ (biocontrol agents : BCA) ซึ่งมีต้นกำเนิดสารจากสิ่งมีชีวิต เช่น การใช้จุลินทรีย์ ที่มีฤทธิ์ในการฆ่าหรือควบคุมศัตรูพืชได้ หรือที่ทางกรมวิชาการเกษตรเรียกว่า สารชีวภัณฑ์กำจัดศัตรูพืช ซึ่งแนวทางการใช้สารชีวภัณฑ์ นี้ กำลังได้รับความสนใจในวงการเกษตรทั่วโลก และมีงานวิจัยพัฒนา อย่างเข้มข้นมากขึ้นๆ รวมทั้งบริษัทใหญ่ข้ามชาติที่เป็นผู้ผลิตสารเคมี ต่างก็หันมาพัฒนาสารชีวภัณฑ์ ด้วยเทคโนโลยีสมัยใหม่ (Molecular technology) ทำให้สามารถนำสารชีวภัณฑ์ ไปจดสิทธิบัตร (Patent) ได้เหมือนกับการจดสิทธิบัตรสารเคมีสังเคราะห์ ดังนั้น สารชีวภัณฑ์กำจัดศัตรูพืช จึงมีความก้าวหน้าในทางการค้าและอุตสาหกรรมเกษตร อย่างรวดเร็วในช่วง 10-15 ปีที่ผ่านมา

สารชีวภัณฑ์ จากแบคทีเรีย บาซิลลัส  

          การจะใช้สารชีวภัณฑ์ให้ได้ผลอย่างแท้จริง งานวิจัยและพัฒนา จะต้องทำอย่างเป็นระบบ เริ่มจากการคัดเลือกค้นหา จุลินทรีย์สายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพ ขบวนการผลิตที่ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพ และความสะดวกในการเก็บรักษา การขนส่ง ตลอดจนวิธีการใช้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป จึงจะทำให้เกษตรกร ยอมรับการใช้สารชีวภัณฑ์ เช่นเดียวกับที่เคยใช้สารเคมี

          จากการศึกษาวิจัยและประสบการณ์ที่ผ่านมา เชื้อแบคทีเรียในตระกูล บาซิลลัส (Bacillus species) เป็นแบคทีเรียที่แสดงให้เห็นว่า เป็นจุลินทรีย์ที่ดีมากในการนำมาใช้เป็นสารชีวภัณฑ์กำจัดศัตรูพืช เพราะเป็นแบคทีเรียที่สร้างสปอร์ที่ทนความร้อนและความแห้งแล้งได้ดี ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป จึงมีความสะดวกในการเก็บรักษา สามารถควบคุมต้นทุนการผลิตได้ง่ายกว่าจุลินทรีย์ชนิดอื่นๆ ดัง จะเห็นได้จากมีผลิตภัณฑ์สารชีวภัณฑ์ ที่ผลิตจากแบคทีเรีย บาซิลลัส ที่ผลิตออกมาเป็นค้า มากมายหลายสายพันธุ์ (strains) ในปัจจุบัน

เจน-แบค

          เจน-แบค  เป็นสารชีวภัณฑ์ บาซิลลัส ซับทิลิส (Bacillus subtilis strain BM-01)  ที่ได้ผ่านการค้นคว้าวิจัยและพัฒนา ไม่น้อยกว่า 10 ปี แบคทีเรียบาซิลลัส ซับทิลิส เป็นแบคทีเรียที่ช่วยควบคุมโรคพืช ทนทานต่อสภาพแวดล้อม แม้เจอกับภาวะวิกฤต ปลอดภัยต่อผู้ใช้ ผู้บริโภค และสิ่งแวดล้อม ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายแก่พืชที่ปลูก

กลไกการเข้าทำลายเชื้อสาเหตุโรคพืชของ เจน-แบค (บาซิลลัส ซับทิลิส สายพันธุ์ บีเอ็ม-01)

 การแข่งขันการเชื้อสาเหตุโรคพืช (Competition) จะเข้าไปแย่งอาหารและแร่ธาตุ ทำให้เชื้อโรคอ่อนแอ

1. การสร้างสารปฏิชีวนะ (Antibiosis) เพื่อยับยั้งการเจริญเติบโต เส้นใย และการสร้างสปอร์ของเชื้อโรค
   
2. การเข้าครอบครองพื้นที่บริเวณรากพืช ทำให้เชื้อโรคไม่สามารถเจริญเติบโตได้ และไม่ขัดขวางการเติบโตของพืช
   
3. การชักนำให้พืชต้านทานโรค (Induced Host Resistance) กระตุ้นให้พืชสร้างสารที่สามารถต้านทานเชื้อโรคได้

เอกสารที่ใช้อ้างอิงข้อมูล

• Protecting banana production the disease with focus on TROPICAL RACE 4 (TR4) FAO, 2017 fao.org/food-chain-crisis/how-we-work/plant-protection/banana-fusarium-wilt/en/
• Physiochemical analysis to Panama disease (FUSARIUM WILT)in banana, F. Navajothy et al., IJP, 5(1), 2012
• Fusarium oxysporum sp. cubense Tropical Race 4 (TR4), FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS May 2014
• Exotic Pest Alert: Panama disease Tropical Race 4, Primefact 1331, Third edition, 2017
• The History and Current Status of Banana Fusarium Wilt : From bananarama to bananageddon?, A. Viljoen, Stellenbosch University, Matieland, South Africa
• Biocontrol of Fusarium wilt of banana: Key influence factors and strategies, G. Guo et al., African Journal of Microbiology Research, 2013
• Bacillus and Paenibacillus spp.: Potential PGPR for Sustainable Agriculture, Govindasamy et al., Microbiol. Monographs, 2011
• Combating Fusarium Infection Using Bacillus-Based Antimicrobials, Khan et al., Microorganisms 2017

***************************