1:37 ص
كتب الزراعة -
وقاية النبات
كتاب : إجهاد الجفاف على النبات
تأليف : ا.د باقر جلاب هادي الربيعي
عدد صفحات الكتاب : 583 صفحة
تتعرض النباتات لضغوط بيئية مختلفة أثناء النمو والتطور في ظل الظروف الطبيعية والزراعية. ومن بين هذه العوامل ، يعد الجفاف أحد أشد الضغوط البيئية التي تؤثر على إنتاجية النبات. يتكون حوالي 80-95٪ من الكتلة الحيوية الطازجة لجسم النبات من الماء ، والذي يلعب دورًا حيويًا في العمليات الفسيولوجية المختلفة بما في ذلك العديد من جوانب نمو النبات ، وتطوره ، والتمثيل الغذائي . ونتيجة لذلك ، يعتبر البعض الجفاف بمثابة الإجهاد البيئي الرئيسي للنباتات المختلفة ، لا سيما في المناطق المعرضة للجفاف ، وهو التهديد الوحيد الأكثر خطورة للأمن الغذائي العالمي في المستقبل والمحفز للمجاعات الهامة في الماضي . تتفاقم آثار الجفاف في الزراعة بسبب استنفاد الموارد المائية وزيادة الطلب على الغذاء من النمو السكاني العالمي المقلق . تعتمد الطبيعة غير المتوقعة للجفاف على عوامل مختلفة مثل التوزيع غير المتكافئ وغير المعتمد لهطول الأمطار ، والتبخر ، والقدرة على الاحتفاظ بالمياه حول منطقة الجذور . علاوة على ذلك ، في بعض الحالات ، لا تستطيع النباتات امتصاص الماء من التربة ، على الرغم من وجود رطوبة كافية في منطقة الجذر ، وهي ظاهرة تُعرف بالجفاف الفسيولوجي أو الجفاف الزائف .
تتأثر الصفات والعمليات الجزيئية والبيوكيميائية والفسيولوجية والمورفولوجية والبيئية المختلفة للنباتات في ظل ظروف إجهاد الجفاف . يتأثر إنتاجية النبات وجودته سلبًا في بيئات نقص المياه . تعتبر مراحل النمو والعمر وأنواع النباتات وشدة الجفاف ومدته من العوامل الرئيسية التي تؤثر على استجابات النبات للجفاف تختلف آلية مقاومة الجفاف بدورها باختلاف أنواع النباتات. لذلك ، تتمتع النباتات بالقدرة على تقليل استخدام مواردها وتعديل نموها لمواجهة الظروف البيئية المعاكسة مثل الجفاف . الشبكات المختلفة على المستوى الجزيئي ، مثل تلك التي تشارك في نقل الإشارات ، مسؤولة عن تعزيز هذه الاستجابات ضد إجهاد الجفاف . كما يشارك التنظيم الثغري للنباتات من خلال النقل الأيوني المعزز وأنشطة عامل النسخ وإشارات حمض الأبسيسيك (ABA) في الآليات الجزيئية لاستجابة النبات لإجهاد الجفاف
في ظل ظروف متغيرة معينة ، هناك حاجة لتحسين تحمل الجفاف في النبات. لتعزيز كفاءة استخدام المياه ، عندما لا يكون التكيف المادي للجذور والأوراق كافياً للتعامل مع بعض الإشارات الجزيئية للجفاف بما في ذلك بروتين انتظام الترميز الجيني الذي يعبر عن العديد من الجينات والإشارات الأخرى من خلال الحديث المتبادل وفقًا لآليات تنظيمية مختلفة . لتلبية الطلب المستقبلي على الغذاء ، سيكون تشجيع المزيد من العمل على النباتات التي تتحمل الجفاف واستخدام الممارسات الزراعية الاقتصادية والمفيدة ذا أهمية قصوى .
2. أسباب الجفاف في النباتات
من المتوقع أن يتسارع تغير المناخ العالمي في المستقبل بسبب الارتفاع المستمر في درجة حرارة الهواء ومستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي التي تؤدي في النهاية إلى تغيير أنماط هطول الأمطار وتوزيعها . على الرغم من أن نقص مدخلات المياه من الأمطار عادة ما يكون الدافع الرئيسي للإجهاد الناتج عن الجفاف ، إلا أن فقدان المياه من التربة من خلال التبخر ، الناجم عن أحداث درجات الحرارة المرتفعة ، وشدة الضوء العالية والرياح الجافة ، يمكن أن يؤدي إلى تفاقم حالة إجهاد الجفاف الحالية . عادة ما يؤدي تغير المناخ العالمي إلى ظروف إجهاد سائدة بسبب الجفاف في مناطق شاسعة على نطاق عالمي. إلى جانب الجفاف ، يعتبر إجهاد الملوحة أيضًا سببًا رئيسيًا لنقص المياه في النباتات . يتم تسليط الضوء بإيجاز على بعض العوامل المسؤولة عن إجهاد الجفاف.
الاحتباس الحراري
يمكن أن تكون بعض النتائج المستمدة من تغير المناخ مفيدة للإنتاجية الزراعية. على سبيل المثال ، تم الإبلاغ عن معدلات أعلى من التمثيل الضوئي في ظل ارتفاع ثاني أكسيد الكربون ، وبالتالي فإن وجوده في الغلاف الجوي بتركيزات مرتفعة يمكن أن يعزز غلات الحبوب في المستقبل . ومع ذلك ، في معظم الحالات ، يكون لتغير المناخ عواقب ضارة في كل من النظم البيئية الطبيعية والزراعية. يمكن أن تؤدي الزيادات في درجات حرارة الهواء إلى ذوبان الأنهار الجليدية والفيضانات المحتملة للأراضي الزراعية ذات المنحدرات المنخفضة أو الخالية . بالإضافة إلى ذلك ، يتسبب فقدان الأنهار الجليدية في تقلص خزانات المياه مما يحد من توافر المياه للمحاصيل ، وهو اتجاه يتزايد بمرور الوقت. في الواقع ، في مختلف المناطق الزراعية البعلية حول العالم ، انخفض هطول الأمطار السنوي المتراكم بسبب الاحترار العالمي .
لا يحدث فقدان المياه بسبب الاحتباس الحراري في التربة فحسب ، بل يحدث أيضًا على مستوى النبات. تُفقد المياه الداخلية في النباتات إلى حد كبير في الغلاف الجوي بسبب ارتفاع درجات الحرارة الناتجة عن الاحتباس الحراري ، وهي ظاهرة تزيد من تفاقم مشاكل نقص المياه الموجودة بالفعل في مختلف النظم الزراعية حول العالم إذا حدثت زيادات متوقعة في درجة حرارة الهواء بحوالي درجتين مئويتين أعلى من المستويات الحالية بحلول نهاية هذا القرن ، فإن ما يقرب من خمس سكان العالم سيتأثرون بالعجز الشديد في المياه
شذوذ هطول الأمطار
من المتوقع حدوث المزيد من الإجهاد في المناطق التي يعتمد فيها إنتاج المحاصيل فقط على هطول الأمطار مقارنة بالمناطق التي يتم ريها من خلال القنوات والأنهار وقناة المياه . وهكذا ، ترتبط فترات الجفاف في المناطق البعلية ارتباطًا وثيقًا بتوزيع هطول الأمطار على مدار العام ، كما لوحظ ارتفاع فرص الإجهاد المائي في بعض السنوات خلال فترة زمنية معينة . التصنيع وإزالة الغابات والتحضر هي الأنشطة البشرية البارزة التي تؤثر على أنماط هطول الأمطار ، وبالتالي توافر المياه للنباتات ، من خلال تأثيرها في تغير المناخ . في باكستان ، يحدث هطول أمطار غير منتظم وأكثر تواتراً في أوائل الربيع والشتاء ، بينما تحدث مواسم أكثر جفافاً ودرجة حرارة بسبب قلة هطول الأمطار و / أو انعدامه في أوائل فصلي الخريف والصيف. في الصيف على وجه الخصوص ، يؤدي الجمع بين زيادة الطلب على المياه في الغلاف الجوي للنباتات ، وارتفاع معدلات التبخر والنتح ، وقلة توافر هطول الأمطار المرتبط بهذا الموسم ، إلى تضخيم الآثار الضارة لإجهاد الجفاف في نمو النبات وتطوره. ومع ذلك ، فإن توزيع الأمطار وكثافتها خلال السنوات وعبرها يلعبان دورًا بارزًا في كل من إدارة الموارد المائية للنباتات وحدوث ضغوط الجفاف في معظم الحالات .....
اعتمادًا على الديناميكيات في الظروف البيئية ، يمكن أن تواجه النباتات ضغوطًا مختلفة قد تؤثر بشدة على نموها وتطورها . تحدث بعض التغيرات الأيضية والتعبيرات الجينية لتمكين النباتات من البقاء على قيد الحياة في ظل هذه الظروف . يمكن أن تتأثر جودة الحبوب والمحصول بشكل كبير بإجهاد الجفاف ، المعروف باسم الإجهاد الأكثر تقييدًا في الزراعة. وبالتالي ، فإن التحقيق في قدرة النباتات على التعامل مع محدودية المياه له قيمة كبيرة ويجب أن يستمر في تلقي الاهتمام في المستقبل القريب ، خاصة في البيئات القاحلة وشبه القاحلة . حاليًا ، تتم دراسة المحاصيل الأساسية الرئيسية بشكل مكثف لتحديد الآليات المستجيبة للجفاف لحصاد غلات الحبوب القصوى والجودة ، ولكن العمل المستقبلي يجب أن يركز على التأثير المشترك لكل من تأثيرات الإجهاد الحراري والجفاف في المراحل الإنجابية لمحاصيل الحبوب الرئيسية .
يعد المستوى الأمثل لتوافر المياه ضروريًا لنمو النباتات وتطورها ، ويمكن أن يؤثر التقلب في رطوبة التربة إلى ما بعد المستوى الأمثل على محصول الحبوب وجودتها. من ناحية أخرى ، فإن أقل من توافر المياه الأمثل في منطقة الجذور يعيق نمو النبات ، وبالتالي يمنع امتصاص النبات للمغذيات . كان الأخير مسؤولاً مؤخرًا عن التخفيضات الهائلة في إنتاج محاصيل الحبوب ، ومن المتوقع أن يصبح أكثر حدة بسبب الاحترار العالمي وتقلب المناخ .
ترجع ندرة المياه إلى حدوث قلة هطول الأمطار أو عدم هطولها مما يؤدي إلى انخفاض محتوى رطوبة التربة وانخفاض إمكانات المياه في الأجزاء الهوائية من النبات مثل الأوراق والسيقان . عندما يحدث هذا ، فإن معدل فقدان الماء من خلال النتح من الأوراق يتجاوز معدل امتصاص الماء من خلال الجذور في البيئات الجافة . تسعى الجذور إلى امتصاص المزيد من الماء من خلال توسعها وهذا يكيف النباتات في النهاية لتقليل فقد الماء في الثغور عندما يكون هناك نقص في المياه . تشمل أعراض إجهاد الجفاف النموذجية في النباتات دحرجة الأوراق ، والنباتات المذهلة ، والأوراق الصفراء ، وحرق الأوراق ، والذبول الدائم . علاوة على ذلك ، فإن استجابة النبات لعجز مائي معين تعتمد بشدة على الحدوث السابق وشدة أحداث إجهاد الجفاف الأخرى ووجود ضغوط أخرى ..
---------------------
----------------------------
ليست هناك تعليقات: