تحمل القحط

التأقلُمات الطبيعية لتحمل القحط

وفي هذا الصدد، نباتات هاربة من القحط: نباتات حولية لا تُنبت ولا تنمو إلا عند توفر الرطوبة، فتُكمل حينئذ دورة حياتها.

وعلى صعيد آخر، نباتات متحمِّلة للقحط: تُعرف كذلك بالجفافيات، وهي شجيرات دائمة الخضرة، ذات جذور مديدة، وقادرة على التأقلم تحوليًا وفسيولوجيًّا لتواصل نموها حتى في القحط الشديد.

وفي هذا السياق، نباتات متملصة من القحط: نباتات معمِّرة غير عصارية، تقصر نموها على فترات تكون فيها رطوبة.

وعلى صعيد آخر، نباتات مقاومة للقحط: تُعرف كذلك بالمعمِّرات العصارية، وهي نباتات تخزن الماء في أوراقها وسيقانها، لتستعمله استعمالًا اقتصاديًّا.

ومن ناحية أخرى، تحافظ النباتات المتحملة للجفاف أثناء القحولة على جزء كبير من كتلتها الحيوية، بتأقلمات يمكن تقسيمها إلى 4 أقسام:

معوقات الترويج الزراعي للنباتات المتحملة للقحط

من جانب آخر، مما يعوق إدخال محصول جديد معدل وراثيًّا في السوق: ارتفاع التكلفة، فقد قُدِّر أنها تبلغ 136 مليون دولار أمريكي على مدى 13 عامًا. وهذا من المشكلات التنموية، لقلة الشركات القادرة على تلك التكاليف، والمؤسسات البحثية لا تستطيع مواصلة التمويل مدة طويلة. لذلك تظهر الحاجة إلى إطار عمل دولي، يشترك فيه مزيد من المؤسسات المعنيّة، لمواصلة دعم المشاريع التي بهذه الضخامة.

فسيولوجيّة تحمل القحط

من جهة ثانية، النباتات عرضة لنقص المياه، نقصًا قد يتفاقم شيئًا فشيئًا ويطول (متراوحًا بين أيام وأسابيع وشهور)، أو يقصر (متراوحًا بين ساعات وأيام). في تلك الحالات يتأقلم النبات بتقليل استهلاك الماء وزيادة قابلية امتصاصه إلى أقصى حد. تشتد عرضة النباتات لضغوط القحط في مراحل النمو والإزهار وتكوين البذور. تجمع النباتات بين تفاعلات طويلة الأمد وقصيرة الأمد، لتتمكن من إنتاج بعض البذور القابلة للحياة والنمو. من الأمثلة على تلك التفاعلات الفسيولوجية:

أهميته في البَسْتنة

ومن ناحية أخرى، استُعمل التعديل النباتي لتنمية الكثير من المحاصيل المقاومة للقحط، لكن تطبيقاته على نباتات الزينة محدودة جدًّا، لأن أغلب نباتات الزينة تُعدَّل وراثيًّا لأسباب أخرى غير زيادة تحملها للقحط. لكن مع ذلك، يجري حاليًّا تقييم نباتات زينة معدلة وراثيًّا -مثل بنت القنصل واللقلقي والتبغية- لمعرفة قدرتها على مقاومة الصقيع والقحط والأمراض.

تأقلمات بنيوية

تأقلمات الجذر لزيادة امتصاصية المياه.

في هذا الإطار، تأقلم الثغور لتقليل فقدان المياه، كأن تقلل: عددها، أو الثغور الغائرة، أو الأسطح الشمعية.

كثير من التأقلمات القحطية هيكلي، ومنها:

تنمية شعيرات على الأوراق، لامتصاص الماء من الغلاف الجوي.

وعلى صعيد آخر، يتيح «أيض الحمض العصاري» امتصاص ثاني أكسيد الكربون ليلًا، وتخزين حمض الماليك نهارًا، فيحدث التمثيل الضوئي بأدنى حد من فقدان الماء.

تخزين الماء في الأجزاء العصارية العلوية، أو في الدرنات.

تقليل عدد الأوراق وحجمها.

التفاعلات قصيرة الأمد

ومن جهة أخرى، في الساق: تثبيط النمو، وإجراء تغييرات هيدروليكية، ونقل الإشارات، واستيعاب النقل.

ومن جهة أخرى، في الأوراق: تمييز الإشارات الجذرية، والإغلاق الثغري، وتقليل امتصاص الكربون.

في الجذر: إرسال إشارات الجفاف الخلوي، والتعديل الأسموزي.

أهمية تحمل القحط في الزراعة

مشاريع تحسين قدرة نباتات متنوعة على تحمل القحط

كذلك، في السنوات الأخيرة، زاد معدل القحط وزادت حدته، فزادت خطورة الأضرار التي تلحق بالمحاصيل، وقلت العوائد. لكن البحث في الآليات الجزيئية الخاصة بتحمل القحط بيّن أن زيادة التعبير الجيني تعني زيادة تحمل النبات. أدى هذا إلى انطلاق مشاريع تستهدف إنتاج محاصيل معدلة جينيًّا.

وفي هذا الصدد، أُطلقت مشاريع بحثية لتحسين قدرة النباتات على تحمل القحط، كتلك التي أطلقتها «الجمعية الاستشارية للبحوث الزراعية الدولية»، ومنها: إضافة جينات من قبيل «البروتين الرابط للعناصر المجاوب للجفاف 1» إلى القمح وأرز الأراضي المرتفعة وأرز الأراضي المنخفضة، لتقييم تحملها للقحط تقييما ميدانيًّا.

التفاعلات طويلة الأمد

ومن جهة أخرى، القسم تحت الأرضي من النبات (الجزء السفلي): المحافظة على الضغط الامتلائي، مواصلة تنمية الجذر، تكبير الجذر مقارنة بالبَتائل، زيادة مساحة الامتصاص.

إضافةً إلى ذلك، القسم فوق الأرضي من النبات (الجزء العلوي): تثبيط نمو البَتائل، وتصغير مساحة النتح، وإجهاض الحبوب، والهرم، والتأقلم الأيضي، والتعديل الأسموزي، وتخزين الأنثوسيانين، وتحليل الكاروتينات، ووساطة الحاميات الأسموزية، وإنزيمات انتقاء أنواع الأكسجين التفاعلية،