تسريع إنتاج المحاصيل لمجابهة التغير المناخي

بقلم: مارلين سيمونز

ترجمة: إبراهيم عبدالله العلو

قامت وكالة الفضاء الأمريكية(الناسا) قبل عدة سنوات بزراعة القمح في الفضاء بهدف توفير مورد دائم من الغذاء لرواد الفضاء. حيث قام الرواد بتوجيه الإضاءة نحو النباتات على مدار الساعة لتسريع النمو بحيث يكون النبات في حالة شروق دائم للشمس مما ساعد على النمو السريع

يستخدم البحاثة اليوم التقنية ذاتها على الأرض لزراعة عدة أجيال متتالية من القمح في محاولة لإنتاج محصول يتحمل الجفاف والحرارة المرتفعة أو الهطول المطري غير الإعتيادي الذي يسببه التغير المناخي. و أوجدت تجاربهم دورة حياة قمح من البذور إلى البذور خلال ثمانية أسابيع مما يمكن من زراعة ستة أجيال من القمح في العام الواحد

ويعتقد العلماء أن هذه العملية ستوفر غذاءاً أكثر خلال فترة زمنية أقصر لإطعام عالم متزايد شره للغذاء. كما أن إمكانية إنتاج محاصيل أكثر بسرعة سوف تسهل مقدرة البحاثة على إجراء التجارب مع تزاوجات وراثية مختلفة لتطوير سلالات مقاومة بشكل أكبر للتغير المناخي

يتفحص الدكتور براندي ولف محصول القمح. الصورة من مركز جون اينز

يقول الدكتور براندي ولف أخصائي وراثة النبات في مركز جون انز في نورويتش ببريطانيا “ نواجه تحدياً هائلاً على المستوى العالمي في إكثار محاصيل ذات إنتاجية عالية وأكثر مقاومة. وإذا تمكنا من إنتاج عدة دورات من المحاصيل خلال وقت أقصر نستطيع إيجاد وإختبار تزاوجات وراثية عديدة وتفحص أفضل ترابطات للبيئات المختلفة

يمثل الإكثار السريع تحسناً مهماً عن الإكثار العادي وهي الطريقة التي طورت بعد الحرب العالمية الثانية والتي سمحت للمزارعين بزراعة محصولين في العام. حيث يزرع المحصول الأول في الصيف(ظروف بريطانيا) والثاني في الشتاء. يسمح الإكثار السريع للبحاثة بزراعة أربعة أجيال إضافية من القمح كل عام

يسرع البحاثة محاصيلهم عن طريق زيادة التمثيل الضوئي (عملية إنتاج الغذاء عن طريق إستخدام الطاقة من الشمس). وقاموا بفعل ذلك عن طريق تعريض النباتات للضوء من مصابيح الليد لمدة 22 ساعة كل يوم. يقول ولف” نوفر للنبات جرعات أكبر من الأسمدة للمحافظة على الإنتاج السريع. وتبين لنا إنها تقنية بسيطة ثبت سهولة إستخدامها وتطبيقها في مخابر مختلفة حول العالم

كما يوفر الإكثار السريع أداة هامة في تطوير فهمنا لوراثة المحاصيل. ويضيف ولف:” أعتقد أنه بعد عشر سنوات من الآن سوف تتمشى في حقل ما و تشير إلى محاصيل تم تطوير مزاياها وخصائصها باستخدام هذه التقنية. “ ويضم فريقه بحاثة من جامعات كوينسلاند وسيدني. وشرحوا طريقتهم في بحث نشر بمجلة الطبيعة

وكانت النباتات الناتجة ذات مواصفات جيدة في رد مفاجئ على المشككين بهذه التقنية. يقول ولف:”يقول البعض إن تسريع إكثار النبات سوف ينتج محاصيل ضامرة وغير مهمة ولا تحمل سوى بذور قليلة. ولكن التقنية الجديدة أنتجت نباتات أفضل مظهراً وأكثر معافاة من المحاصيل المنتجة بالطرق التقليدية حيث فوجئ بعض البحاثة بالنتائج عند رؤية المحاصيل للمرة الأولى

بيت زجاجي في جامعة كوينسلاند الأسترالية

يعمل هذا النظام مع محاصيل أخرى. حيث تمكن البحاثة من إنتاج ستة محاصيل من القمح القاسي والطري والشعير والبازلاء والحمص وأربعة محاصيل من الخردل الزيتي في العام

يقول ولف” أثبتنا جدوى هذا النظام في إنتاج القمح الطري الذي لا يحتاج للارتباع- فترة طويلة من البرد لتحفيز الإزهار

يزرع الدكتور لي هيكي القمح تحت أضاء خاصة لتقليص الفترة الزمنية بين الأجيال المتعاقبة.الصورة من تحالف كوينسلاند للغذاء والإبتكار الأسترالي

ويضيف” إذا عرضنا الأقماح الشتوية لبيئة إكثار مسرعة سوف تنمو بكثافة ولكنها لن تزهر أو تزهر متأخرة.ولكن إذا قمنا بتهيئة الأقماح الشتوية عن طريق وضعها لمدة ثمانية أسابيع في بيئة باردة ثم ننقلها إلى بيئة الإكثار السريع فسوف تنمو وتزهر وتشكل البذور خلال اربعة أسابيع

يقول ولف أن العديد من البحاثة في العديد من الدول النامية قاموا باستهلال العديد من برامج الإكثار السريع وهو أمر غير مستغرب إذا أخذنا مدى التنافسية في حقول الأبحاث. إذ لا يمكن التخلف عن ركب التطور. وما هو مستغرب عدم تبنيها في وقت أبكر

ربما يعود الأمر للتشكيك بجدواها في البداية والاعتياد على الطرائق القديمة وربما يعزى لارتفاع كلفة إضاءة الليد في السابق

لم يختبر البحاثة بعد القيمة الغذائية للمحاصيل ولا يوجد ما يدعو للاعتقاد أنها أقل قيمة غذائية من المحاصيل التقليدية. وبالفعل “ كانت معظم الخصائص التي درسناها متماثلة بين ظروف النمو التقليدية والمسرعة

نجحت هذه التقنية في إنتاج سلالات مختلفة من المحاصيل ولكنها لا تزال باهظة التكاليف للتطبيق على المستوى التجاري. أصبحت مصابيح الليد أقل كلفة من مصابيح بخار الصوديوم التي إعتاد البحاثة على استخدامها ولكنها لا تزال غير ملائمة لإنتاج كميات كبيرة من القمح على المستوى التجاري. ويقول ولف” بالطبع هناك استثناءات حيث يمكن زراعة الخس بنجاعة ضمن بيئات مغلقة بالكامل

يتحتم علينا استخدام كل وسيلة متوفرة لدينا لإكثار محاصيل تتمكن من مجابهة شدائد التغير المناخي وإطعام أعداد أكبر من البشر بشكل مستدام. ومن خلال تسريع وإكثار المحاصيل سوف يتمكن البحاثة والمكاثرون من إنتاج وهندسة نباتات متكيفة بشكل أفضل مع مناخ المستقبل ومحاصيل مغذية وأكثر مقاومة للأمراض

المصدر:

Nexus Media

Jan 8, 2018

Scientists Are Speed Breeding Plants In a Race to Beat Climate Change

By Marlene Cimons

ibrahimalou.blogspot.com