Kuvu na Oomycetes: Kundi Kubwa Zaidi la Vimelea vya Mimea
Kundi linalosababisha magonjwa mengi zaidi ya mimea, na kwa nini oomycetes si kuvu kabisa.
Malengo ya kujifunza
Baada ya kusoma sura hii, utaweza:
- Kueleza muundo wa msingi wa kuvu na maneno hyphae, mycelium na spora.
- Kutofautisha kuvu wa kweli na oomycetes na kueleza kwa nini tofauti hiyo ni muhimu kwa dawa.
- Kuelezea mzunguko wa maisha wa kuvu na maana ya hatua ya kujamiiana na isiyo ya kujamiiana.
- Kutaja makundi makuu ya kuvu wanaoathiri mazao ya Tanzania.
- Kueleza njia zinazotumiwa na kuvu kuingia ndani ya mmea.
Kuvu ni nini
Kuvu (fungi, umoja: fungus) ni viumbe visivyo na klorofili, kwa hiyo haviwezi kujitengenezea chakula. Hulazimika kupata chakula kutoka kwa viumbe wengine au kwenye mabaki ya viumbe. Havina mizizi, shina wala majani. Mwili wake ni mtandao wa nyuzi nyembamba.
Kila nyuzi moja inaitwa hyphae (umoja: hypha). Mkusanyiko wa nyuzi hizi unaunda mycelium, ambao ndiyo mwili halisi wa kuvu. Unapoona utando mweupe kama pamba kwenye mkate ulioharibika au kwenye mzizi ulioathirika, unaona mycelium.
Nyuzi hizi hukua kwa ncha, hutoa vimeng’enya vinavyoyeyusha tishu ya mmea, kisha hufyonza chakula kilichoyeyuka. Ndiyo maana sehemu iliyoathirika na kuvu mara nyingi huwa laini, iliyooza au yenye kuvunjika kwa urahisi.
Kuvu wengi wana ukuta wa seli uliotengenezwa kwa chitin, dutu ileile inayounda ganda la wadudu. Hii ni sifa muhimu ya kutambulisha kuvu wa kweli.
Spora: chombo cha kuzaliana na kuenea
Kuvu huzaliana kwa spora, ambazo ni vitu vidogo sana vinavyofanana na mbegu lakini ni rahisi zaidi kimuundo. Spora moja inaweza kuota na kuanzisha maambukizi mapya.
Idadi ya spora zinazotengenezwa ni kubwa mno. Doa moja la ugonjwa wa baka jani kwenye jani la viazi linaweza kutoa maelfu ya spora kwa siku moja katika hali ya unyevu. Hii ndiyo sababu magonjwa ya kuvu yanaweza kuenea shamba zima ndani ya wiki mbili wakati wa mvua.
Spora husafirishwa kwa njia kadhaa. Upepo hubeba spora nyepesi umbali mrefu, wakati mwingine kilomita nyingi, kama ilivyo kwa kutu ya kahawa. Matone ya mvua yanayodondoka na kurushika husafirisha spora kutoka udongoni kwenda majani ya chini, kama ilivyo kwa magonjwa mengi ya nyanya. Maji ya umwagiliaji husambaza spora za kuvu wa udongoni. Wadudu, wanyama, zana za shambani, viatu na hata nguo za mkulima husafirisha spora.
Baadhi ya spora zina uwezo wa kuishi muda mrefu bila mmea mwenyeji. Aina hizi mara nyingi huitwa spora za kupumzika, na ndizo zinazofanya mzunguko wa mazao kuwa hatua muhimu ya udhibiti. Kwa mfano, spora za Sclerotium zinaweza kubaki hai udongoni kwa miaka kadhaa.
| Njia ya kuenea | Mfano wa ugonjwa | Hatua ya udhibiti inayofaa |
|---|---|---|
| Upepo | Kutu ya kahawa, kutu ya mahindi | Aina zinazostahimili; kunyunyizia mapema; ufuatiliaji wa kanda |
| Matone ya mvua kurushika | Baka jani la nyanya, anthracnose ya maharage | Matandazo; kupanda kwa nafasi; kutoinamisha maji juu ya majani |
| Udongo na mizizi | Kunyauka kwa Fusarium, kuoza mizizi | Mzunguko wa mazao; kuepuka maji kutuama; kupanda kwenye matuta |
| Mbegu na vipando | Smut ya mtama, anthracnose ya maharage | Mbegu iliyothibitishwa; kutibu mbegu; kuchagua vipando safi |
| Zana na binadamu | Magonjwa mengi ya udongoni | Kusafisha zana; kuanzia shamba safi kwenda lililoathirika |
| Wadudu | Kuoza kwa mahindi baada ya wadudu kutoboa | Kudhibiti wadudu wanaotoboa; kuvuna kwa wakati |
Sogeza jedwali kushoto na kulia ukiwa kwenye simu.
Mzunguko wa maisha wa kuvu
Kuvu wengi wana hatua mbili za kuzaliana. Hatua ya isiyo ya kujamiiana (asexual) hutoa spora nyingi haraka na ndiyo inayosababisha kuenea kwa kasi ndani ya msimu. Hatua ya kujamiiana (sexual) hutoa spora chache lakini zenye uwezo wa kuishi muda mrefu, na muhimu zaidi, huchanganya jeni.
Kuchanganya jeni ndiko kunakozalisha aina mpya za kimelea. Aina mpya inaweza kushinda ustahimilivu wa mbegu iliyokuwa ikifanya kazi vizuri, au kustahimili dawa iliyokuwa ikifanya kazi. Ndiyo sababu kuvu wenye hatua ya kujamiiana inayofanya kazi vizuri, kama Phytophthora infestans, ni hatari zaidi kuliko wale wasio nayo.
Mzunguko wa msingi unafuata hatua tano. Kwanza, spora hufika kwenye uso wa mmea. Pili, spora huota ikiwa kuna unyevu na joto linalofaa; hii inaitwa germination. Tatu, kuvu huingia ndani ya tishu. Nne, kuvu hukua ndani na kuchukua chakula; hatua hii inaitwa colonization. Tano, kuvu hutoa spora mpya, na mzunguko unaanza tena.
Muda kati ya maambukizi na kuonekana kwa dalili unaitwa kipindi cha kuatamia (incubation period). Kipindi hiki ni muhimu sana kwa mkulima kwa sababu kinaeleza jambo lisilo la kawaida: unapoona dalili leo, maambukizi yalitokea siku kadhaa au wiki zilizopita. Kwa hiyo dawa unayonyunyizia leo inalinda majani mapya, hairekebishi yaliyoathirika.
Namna kuvu wanavyoingia ndani ya mmea
Mmea una vizuizi vitatu vya nje: safu ya nta (cuticle) juu ya majani, ukuta wa seli, na matundu yanayoweza kufungwa. Kuvu wana mbinu tatu za kupita.
Mbinu ya kwanza ni kupenya moja kwa moja. Kuvu hutengeneza kifuko kigumu kwenye ncha ya hypha kinachoitwa appressorium, kisha hutumia msukumo mkubwa wa shinikizo la maji ndani yake kutoboa safu ya nta. Baadhi ya kuvu hutumia msukumo unaolingana na kutoboa kwa sindano. Anthracnose hutumia mbinu hii.
Mbinu ya pili ni kupitia matundu ya asili. Majani yana matundu madogo yanayoitwa stomata yanayoruhusu hewa kuingia na maji kutoka. Kuvu wa kutu hupitia hapo. Pia kuna matundu ya majimaji kwenye ncha za majani (hydathodes) na vinyweleo vya shina.
Mbinu ya tatu ni kupitia majeraha. Jeraha lolote ni mlango: sehemu ya jani lililokatwa, shina lililoharibiwa na jembe, sehemu ya matunda iliyopigwa wakati wa kuvuna, au shimo lililoachwa na mdudu. Magonjwa mengi ya baada ya kuvuna huingia hivi. Ndiyo maana kushughulikia matunda kwa upole wakati wa kuvuna ni hatua ya kudhibiti magonjwa, si suala la urembo tu.
Kupogoa miti wakati wa mvua ni kosa la kawaida kwa wakulima wa maembe, machungwa na parachichi. Kila kata ni jeraha jipya, na mvua inaleta unyevu unaohitajika na spora kuota ndani ya jeraha. Pogoa wakati wa kiangazi na paka dawa ya kufunika majeraha makubwa.
Tofauti kati ya kuvu wa kweli na oomycetes
Kwa muda mrefu, oomycetes waliwekwa kwenye kundi la kuvu kwa sababu wanafanana kwa mwonekano: wote wana nyuzi na wote hutoa spora. Utafiti wa kisasa umeonyesha kwamba ni viumbe wa kundi tofauti kabisa, wenye uhusiano wa karibu zaidi na baadhi ya mwani kuliko na kuvu.
Tofauti hii si ya kitaaluma tu. Ina matokeo ya moja kwa moja shambani. Ukuta wa seli za oomycetes umetengenezwa kwa cellulose, si chitin. Dawa nyingi za kuvu zinafanya kazi kwa kushambulia chitin au njia za kimetaboliki zilizopo kwa kuvu wa kweli tu. Dawa hizo hazina athari yoyote kwa oomycetes.
Kwa hiyo, mkulima anayenunua dawa ya kuvu ya kawaida kwa ajili ya baka jani la viazi mviringo au kuoza kwa mizizi ya parachichi anaweza kupoteza fedha kabisa. Magonjwa hayo yanasababishwa na oomycetes wa jamii ya Phytophthora na Pythium, na yanahitaji dawa maalum zilizoundwa kwa ajili yao.
Sifa nyingine ya oomycetes ni kwamba wanapenda maji kupita kiasi. Spora zao za kuogelea (zoospores) zina mkia na huogelea kwenye maji ya udongoni au kwenye tabaka la maji juu ya jani. Bila maji ya kutosha, hawawezi kusonga. Ndiyo maana kudhibiti maji ni hatua yenye nguvu zaidi dhidi ya magonjwa haya kuliko dawa yoyote.
| Kigezo | Kuvu wa kweli | Oomycetes |
|---|---|---|
| Ukuta wa seli | Chitin | Cellulose |
| Mahitaji ya maji | Unyevu wa hewa unatosha kwa wengi | Maji ya wazi yanahitajika kwa spora kuogelea |
| Aina ya spora ya kuenea | Conidia, urediniospora | Zoospora yenye mkia |
| Mifano ya magonjwa | Anthracnose, kutu, ukungu unga, Fusarium | Baka jani la viazi, kuoza mizizi ya parachichi, damping-off |
| Dawa zinazofanya kazi | Dawa nyingi za kawaida za kuvu | Dawa maalum za oomycetes pekee |
| Hatua kuu ya kuzuia | Nafasi, hewa, mzunguko | Mifereji, matuta, kuepuka maji kutuama |
Sogeza jedwali kushoto na kulia ukiwa kwenye simu.
Makundi makuu ya kuvu yanayoathiri mazao Tanzania
Ni muhimu kufahamu makundi machache makuu, kwa sababu kila kundi lina tabia zinazofanana za udhibiti. Kujua kundi kunakusaidia kukisia mzunguko na hatua bila kukariri kila ugonjwa.
- Kutu (rust fungi): hutoa poda ya rangi ya kutu inayopakaa mkononi. Huhitaji mmea hai; hawawezi kuishi kwenye mabaki yaliyokufa. Huenea kwa upepo umbali mrefu. Mifano: kutu ya kahawa, kutu ya mahindi, kutu ya maharage.
- Ukungu unga (powdery mildew): unga mweupe juu ya jani unaoweza kufutika kwa kidole. Kipekee, hupendelea joto na unyevu wa hewa lakini hauhitaji maji juu ya jani. Mifano: ukungu unga wa matango, zabibu na bamia.
- Ukungu wa chini (downy mildew): ni oomycetes. Utando huonekana chini ya jani wakati juu kunakuwa na madoa ya njano yenye kufuata mishipa. Huhitaji maji. Mifano: ukungu wa chini wa mtama na wa vitunguu.
- Anthracnose (Colletotrichum): madoa ya duara yaliyodidimia, mara nyingi yenye vinyweleo vyeusi na utomvu wa waridi katikati wakati wa unyevu. Huathiri majani na matunda. Mifano: anthracnose ya maharage, embe, parachichi, papai.
- Fusarium: husababisha kunyauka kunakoanzia upande mmoja, kuoza kwa mizizi na kuoza kwa punje. Huishi udongoni miaka mingi. Baadhi hutoa sumu kwenye nafaka.
- Alternaria na Cercospora: hutengeneza madoa yenye pete au yenye mpaka wa rangi. Huathiri majani ya nyanya, viazi, karanga na mboga nyingi. Huishi kwenye mabaki ya mazao.
- Sclerotium na Sclerotinia: hutengeneza vidonge vigumu (sclerotia) vinavyoishi udongoni miaka kadhaa. Husababisha kuoza kwa shina karibu na ardhi.
- Smut na bunt: hubadilisha punje au maua kuwa unga mweusi wa spora. Mifano: smut ya mtama na ya mahindi.
- Aspergillus na Penicillium: kuvu wa hifadhi wanaoshambulia nafaka na karanga zilizohifadhiwa kwa unyevu mkubwa; baadhi hutoa sumu.
Muhtasari wa sura
- Kuvu wana mwili wa nyuzi (hyphae) unaounda mycelium; hawana klorofili kwa hiyo hutegemea mmea kwa chakula.
- Spora ni chombo cha kuenea; hubebwa na upepo, matone ya mvua, maji, mbegu, zana na wadudu.
- Hatua isiyo ya kujamiiana huleta kuenea kwa kasi; hatua ya kujamiiana huzalisha aina mpya zinazoweza kushinda ustahimilivu.
- Kipindi cha kuatamia kinamaanisha dalili unazoona leo zilianza wiki iliyopita; dawa hulinda tishu mpya tu.
- Kuvu huingia kwa kupenya moja kwa moja, kupitia stomata, au kupitia majeraha.
- Oomycetes si kuvu wa kweli; wana ukuta wa cellulose, huhitaji maji, na hawadhibitiwi na dawa nyingi za kawaida za kuvu.
Maneno muhimu na maana zake
Maswali ya kujipima
- Kwa nini dawa ya kuvu ya kawaida haiwezi kudhibiti baka jani la viazi mviringo?
- Eleza umuhimu wa kipindi cha kuatamia kwa mkulima anayeamua kunyunyizia dawa.
- Taja njia tatu ambazo kuvu hutumia kuingia ndani ya mmea.
- Ni kwa nini kuvu wa kutu hawezi kuishi kwenye mabaki ya mazao yaliyokufa?
- Kwa nini hatua ya kujamiiana ya kuvu ni hatari zaidi kuliko hatua isiyo ya kujamiiana?
- Mkulima anaona unga mweupe unaofutika kwa kidole juu ya majani ya matango wakati hakuna mvua. Ni kundi gani la kuvu na kwa nini hali kavu haikuzuia?
Majibu
- Kwa sababu ugonjwa huo unasababishwa na Phytophthora infestans, ambaye ni oomycete si kuvu wa kweli. Ukuta wa seli zake ni cellulose badala ya chitin, na njia zake za kimetaboliki ni tofauti, kwa hiyo dawa zinazolenga kuvu wa kweli hazina athari. Zinahitajika dawa zilizoundwa mahsusi kwa oomycetes.
- Kinamaanisha kwamba dalili zinazoonekana leo zinatokana na maambukizi ya siku au wiki zilizopita. Kwa hiyo dawa haiwezi kurekebisha madoa yaliyopo; inalinda tishu ambazo bado hazijaambukizwa. Uamuzi wa kunyunyizia unapaswa kufanywa kwa kuzingatia hatari inayokuja, si uharibifu uliopo.
- Kupenya moja kwa moja kupitia safu ya nta kwa kutumia appressorium; kupitia matundu ya asili kama stomata na hydathodes; na kupitia majeraha yanayotokana na zana, wadudu, mvua ya mawe au kuvuna.
- Kwa sababu wao ni vimelea vinavyohitaji mmea hai (obligate parasites). Wanachukua chakula kutoka kwenye seli hai bila kuziua mara moja. Mabaki yaliyokufa hayana seli hai, kwa hiyo hawawezi kuendelea kuishi humo. Hii inaeleza kwa nini kuondoa mabaki hakusaidii sana dhidi ya kutu, lakini kuondoa mimea ya kujitokeza na magugu mwenyeji husaidia.
- Kwa sababu huchanganya jeni na kuzalisha aina mpya. Aina mpya inaweza kushinda ustahimilivu wa mbegu iliyokuwa ikifanya kazi au kustahimili dawa. Hatua isiyo ya kujamiiana huzalisha nakala zinazofanana, kwa hiyo huleta kuenea kwa kasi lakini si mabadiliko ya kimsingi.
- Ni ukungu unga (powdery mildew). Kundi hili ni la kipekee kwa sababu spora zake zinaweza kuota kwa unyevu wa hewa pekee bila kuhitaji tabaka la maji juu ya jani. Ndiyo maana huonekana wakati wa joto na usiku wenye unyevu hata bila mvua.
Marejeo ya kuaminika
- Agrios, G. N. (2005). Plant Pathology, toleo la 5, sura za kuvu na oomycetes.
- Deacon, J. W. (2006). Fungal Biology, toleo la 4. Blackwell Publishing.
- Fry, W. E. (2008). Phytophthora infestans: the plant (and R gene) destroyer. Molecular Plant Pathology.
- American Phytopathological Society. Miongozo ya utambuzi wa makundi ya kuvu.
