جرعة من الميكروبات النافعة تحمى النباتات ضد الجفاف

تبين البحوث أن جرعة من الميكروبات النافعة probiotics يمكن أن تسمح للنباتات بتحمل ظروف الجفاف بشكل أفضل عن طريق إعطاء المزيد من الأوراق والجذور واستخدام كميات أقل من المياه،.

يقول شارون دوتي، أستاذ العلوم البيئية والغابات في جامعة واشنطن "النباتات تكون أكثر مقاومة للإجهاد إذا كان لديها هذه الميكروبات الطبيعية، والتى سوف تساعد النباتات على التعامل مع التحديات البيئية، وخاصة مع تغير المناخ".

هذه الميكروبات توفر المواد الغذائية بشكل طبيعي وتعزز مقاومة الجفاف وتجعل زراعة محاصيل الحبوب والخضر وأشجار الفاكهة والجوز أكثر ملائمة للبيئة، كما تحافظ على ملاعب الجولف خصبة وخضراء دون استخدام كميات زائدة من المياه والأسمدة الكيماوية.

في هذه الدراسة التى نشرت فى أكتوبر 2016، قام الباحثون بدراسة قدرة أشجار الحور الشابة على تحمل ظروف الجفاف خلال فترة شهر واحد، مع وبدون مساعدة من الميكروبات داخلية التظفل endophytes. قام الباحثون بتلقيح عقل الحور الغضة مع مزيج من الميكروبات المعزولة من أشجار الحور والصفصاف البرية النامية في ظروف غير مواتية. في حين لم يعاملوا بعض العقل الأخرى بهذه الميكروبات للمقارنة بها. بعد فترة قصيرة من النمو في الصوبة، تم إخضاع جميع العقل النباتية إلى ظروف الجفاف لمدة شهر.

من المهم معرفة أن أنواع الحور تحتوى على ميكروبات داخلية بشكل طبيعي. ولكن عندما أضاف الباحثون الميكروبات المأخوذة من الحور والصفصاف البري، لاحظوا وجود فائدة إضافية للنباتات. على وجه التحديد، عند معاملة الحور بهذه الكائنات، تضاعفت الكتلة الحيوية للجذور مع زيادة تقدر بحوالى 30 % فى نمو الأوراق والساق بالمقارنة مع الحور الغير معامل بهذه الميكروبات. عندما تعرضت شتلات الحور لظروف الجفاف، فإن تلك التى عوملت بالميكروبات ظلت خضراء ونمو الأوراق والساق كان قوياً، في حين ذبلت الشتلات التى لم تعامل بالميكروبات وبدأت فى الجفاف وخأخذت اللون البنى. تصبح النباتات عموما أكثر اخضرارا وأكثر صحة فى وجود هذه الميكروبات.

واختار الباحثون أشجار الحور لإثبات هذه العلاقة المفيدة نظراً لأنها أشجار سريعة النمو وهامة لإنتاج الوقود الحيوي أو الطاقة المتجددة ذات الأصل النباتي. أحد القيود المفروضة على الوقود الحيوي هو إنتاجه على نطاق واسع واستهلاكه للمياه. واذا تمكن الباحثون من تقليل استخدام المياه في مزارع الحور بإضافة الميكروبات داخلية التطفل الطبيعية، فإن ذلك يمكن أن يوفر فوائد اقتصادية وبيئية هائلة. لذلك تحديد الميكروبات التى يمكن أن تساعد النباتات للنمو في وقت مبكر وبمعدل سريع، وتوفر لها الحماية من بعض الإجهادات البيئية، لا سيما الجفاف، تعتبر مكسباً جيداً. وعند تطبيقها في المجالات الزراعية فإنها تحمل الكثير من البشرى للمزارعين.

ويذكر الباحثون عدد من العوامل منها أن الميكروبات توفر للنباتات المزيد من المواد المغذية مثل النيتروجين والفوسفور، كما تزيد أيضا من إمتصاص النباتات للمياه بشكل أكثر كفاءة. بالإضافة لتشجيع نمو المزيد من كتلة الجذر والساق والأوراق. أيضا تجعل النباتات قادرة على تخزين كميات أكبر من المياه. وتساعد البكتريا المتطفلة داخلياً النباتات على تكوين المزيد من الجذور، وبالتالى تزداد مساحتها السطحية لامتصاص المياه ومقاومة الجفاف لفترة طويلة.

تشمل الخطوات المقبلة فهم أفضل لدور الميكروبات فى تحسين نمو النباتات، وإيجاد أفضل سلالات لمساعدة النباتات المختلفة في التعامل مع الإجهادات المختلفة، والعثور على أكثرها فائدة هو المفتاح في استخدام هذه التكنولوجيا.