البكتيريا المتحملة للإجهاد البيئي تسهم في تحسين الإنتاجية الزراعية

دبي (الاتحاد) - تتميز النباتات البقولية بعلاقتها التكافلية مع بعض البكتيريا الجذرية السالبة، والتي تساعد على تثبيت النيتروجين الجوي في التربة، وتشكل هذه البكتيريا «عقداً» على جذور النباتات البقولية، وأحيانا على ساق النبات من خلال تحويل النيتروجين الجوي إلى أمونيا، مما يوفر طريقة سهلة وغير مكلفة لتحسين خصوبة التربة والإنتاجية الزراعية، لكن هناك عوامل بيئية متعددة تحد من نمو وإنتاجية النباتات المثبتة للنيتروجين، وتؤثر بالتالي على العلاقة التكافلية بين البكتيريا الجذرية والنباتات البقولية، وتشمل هذه العوامل ملوحة التربة ودرجة الرقم الهيدروجيني، ونقص العناصر المغذية، وأيضا سمية المعادن الثقيلة وزيادة درجة حرارة ورطوبة التربة. البكتيريا المتحملة للإجهاد ويقول نيرو سوود، أحد خبراء الأبحاث الزراعية، من المركز الدولي للزراعة الملحية في دبي، عن موضوع البكتيريا: تمثل النباتات البقولية المثبتة للنيتروجين والمتحملة للإجهاد بديلا هاما لتحسين الإنتاجية الزراعية، حيث إن تواجد البكتيريا الحرة ذات الخصائص الجينية المتحملة للإجهاد، لا تقل أهمية أيضا بسبب قدرتها على تشكيل العقد الجذرية الفعالة، وبالتالي تحسين الإنتاجية في البيئات الزراعية القاسية. ويرتبط بقاء واستمرار الكائنات الدقيقة، بما في ذلك البكتيريا الجذرية، بصفات بيئات الأراضي الهامشية ذات مستويات الأمطــار المنخفـــضة، وأيضـا ارتفاع درجات الحرارة وملوحـة وحموضـة التربة، وكذلك انخفاض محتواها من المواد المغذية، وقدرتها الضعيفة على الاحتفاظ بالماء. موضحاً أن كلها خصائص تتصف بها التربة الصحراوية في مناطق شبه الجزيرة العربية، ويختلف تحمل مجموعات البكتيريا الجذرية لظروف الإجهاد البيئية الرئيسية، لكن تظل البكتيريا الحرة للنباتات البقولية المشكلة للعقد الجذرية أكثر تحملا للظروف السلبية السائدة في المنطقة، وقد نفذ المركز الدولي للزراعة الملحية بالتعاون مع معــهد بيرلا للعلوم والتكنولوجيا في دبي، مشروعا بحثيا لدراسة خصائص البكتيريا الجذرية، والتي تنشأ بشكل طبيعي لنباتات اللوبيا المروية بالمياه المالحة، في محطة البحوث الزراعية للمركز في دبي، وقد قمنا بعزل نوعين من البكتيريا عن العقد الجذرية وتنقيتها وتوصيفها حسب خصائصها الظاهرية. نبات اللوبيا ويضيف نيرو سوود: تمكنا من تحديد تسلسل التماثل باستخدام طريقة أداة بحث المحاذاة المحلي الأساسي، والمستخدم في المكتبة الوطنية للطب بالولايات المتحدة الأميركية، وتم اختبار هذين النوعين مع بكتريا معيارية لنبات اللوبيا لتحديد نموها وتحملها لعدة عوامل، وكذلك من خلال مراقبة مستعمرة البكتيريا المتطورة بعد فترة حضانة لمدة 4 أيام عند درجة حرارة تعادل 28 درجة مئوية. كما تم قياس الكثافة الظاهرية للمحلول في القوارير بعد يومين من الزراعة، وبينت النتائج ظهور اختلافات واضحة بين النوعين المعزولين من حيث تحملهما لعوامل الإجهاد المختلفة من ملوحة وارتفاع درجات الحرارة والمعادن الثقيلة بالمقارنة مع السلالة المعيارية، حيث تم تحمل نوعي البكتيريا المعزولة لملوحة تصل حتى 100 ديسيسيمنز/م مقارنة بالسلالة المعيارية، التي لم تتحمل أكثر من 10 ديسيسيمنز/م، ويحمل النوعين درجة حرارة تعادل 40 درجة مئوية، وأحدهما حتى 50 درجة مئوية، في حين لم تتمكن السلالة المعيارية من تحمل ذلك. كما يحمل النوعين تركيزا مرتفعا من المعادن الثقيلة، حتى 50 جم/مل من الزنك والمغنيسيوم وحتى 100 جم مقارنة مع السلالة المعيارية. أشجار بقولية ويوضح نيرو سوود: كما أظهرت النتائج، عدم قدرة السلالة المعيارية لنبات اللوبيا المزروع في الأحواض البلاستيكية، على تشكيل العقد الجذرية عند ريها بمياه مالحة تزيد عن 6 ديسيسمنز/م، بينما تمكن نوعا البكتيريا المعزولين من تشكيل العقد الجذرية حتى عند مستوى ملوحة تعادل 12 ديسيسيمنز/م، وتميزت إحدى السلالتين بتشكيل 26 عقدة على الشتلات بعمر 5 أسابيع مقارنة بتشكيل السلالة الأخرى، وكان نوعا البكتيريا المستخدمين في التجربة قد استخلصا من العقد الجذرية، لأشجار بقولية مزروعة في السودان والسنغال وكينيا، وهذه هي التجربة الأولى لاستخدامهما في منطقة شبه الجزيرة العربية. كما أن البكتيريا المستخلصة من العقد الجذرية في دولة الإمارات العربية المتحدة، أكثر تحملاً للإجهاد والظروف البيئية من البكتيريا المستخلصة في السودان، والتي لا تتحمل أكثر من 1% من كلوريد الصوديوم، ودرجة حرارة للنمو تتراوح 38-40 درجة مئوية فقط، بالإضافة إلى عدم تحملها للمعادن الثقيلة. البقاء في البيئات القاسية يقول نيرو سوود، إن بذور اللوبيا المستخدمة للزراعة لم يتم تلقيحها بالبكتيريا الجذرية، ولم تُزرع في نفس حقل التجربة خلال الفترة الأخيرة محاصيل بقولية أخرى، وهذا يشير بوضوح إلى تشكلها طبيعياً، وقدرتها على البقاء والاستمرار في البيئات القاسية، لذلك فإن تحملها للإجهاد البيئي من ملوحة وارتفاع درجات الحرارة، يساهم في تحسين إنتاجية المحاصيل البقولية المزروعة في التربة الهامشية المتملحة.