بقلم م/ أمنيه طه
الاجهاد الملحي
مجموعة من الظروف الناتجة عن تراكم الأملاح الذائبة بالماء أو التربة الزراعية بتراكيز عالية وغير ملائمة لنمو النبات،
تنشأ هذه الظروف في المناطق الجافة او شبه جافة وفي المناطق الرطبة المجاورة للبحار (عودة ,2008)، وتأثر الملوحة بشكل كبير على مختلف مراحل النمو وتطور النباتات،وبشكل عام على كل الوظائف الفسيولوجية، فتأثيرها متعلق بنوع التربة وخصائصها الفيزيائية والكيميائية ونوع الأملاح والنباتات وحركة الايونات (الكردي ،1977)
ملوحة التربة (Soil Salinity)
بأنّها ارتفاع في تركيز الأملاح القابلة للذوبان في الماء في المنطقة الجذر إلى الحد الذي يُعيق النمو الطبيعي
للنبات، وتشير البيانات إلى أنّ العالم ككل يفقد ما لا يقل عن ثلاث هكتارات من الأراضي الصالحة للزراعة كل دقيقة بفعل تملح التربة.
سبب التمليح
بسبب زيادة تركيز كلوريد الصوديوم في التربة، ما يؤثر سلباً على العمليات الفسيولوجية للنبات ويقلل من الإنتاجية الزراعية بشكل كبير. يحدث ذلك بشكل شائع في المناطق التي تعاني من نقص المياه أو في التربة ذات الصرف السيئ، ما يؤدي إلى تراكم الأملاح
أسباب ملوحة التربة
تُصنف الأسباب المُسّببة لملوحة التربة إلى أسباب طبيعية وبشرية:
· الأسباب الطبيعة لتملح التربة
· الأسباب البشرية لملوحة التربة
v تُسمّى الملوحة الناتجة عن الأنشطة البشرية
1- الري بمياه غنية بالأملاح:
تحتوي جميع مياه الري، خاصة مياه الصرف الصحي المُعاد تدويرها على كمية من الأملاح، بحيث تتراكم في التربة، وفي مياه الجريان السطحي، والمياه الجوفية مع تكرار عمليات الري.
2- الري باستخدام المياه الجوفية:
بفعل الأنشطة البشرية ازداد ضخ الإنسان للمياه الجوفية التي تقوم بحمل الأملاح من باطن الأرض إلى السطح أثناء صعودها إلى أعلى.
3- استخدام الأسمدة الكيماوية:
ويزداد تأثيرها في تملح التربة في الأراضي المزروعة بالزراعة المكثفة منخفضة النفاذية.
4- تلوث التربة:
مثال على ذلك تلوث التربة بالمياه الغنية بالملح والمخلفات الصناعية.
سبب التمليح
بسبب زيادة تركيز كلوريد الصوديوم في التربة، ما يؤثر سلباً على العمليات الفسيولوجية للنبات ويقلل من الإنتاجية
الزراعية بشكل كبير. يحدث ذلك بشكل شائع في المناطق التي تعاني من نقص المياه أو في التربة ذات الصرف السيئ، ما يؤدي إلى تراكم الأملاح
اعراض ملوحة التربة
تظهر ملوحة التربة على شكل طبقة رقيقة بيضاء في المراحل الأولى لتملح التربة، ثمّ تتطور إلى بلورات ملحية تتراكم فوق سطحها، ولعل أعراض الملوحة ستبدو أكثر وضوحًا على النباتات، مثل:
– ذبول النبات وانخفاض نسبة عقد الثمار وتساقط نسبة كبيرة من الأزهار والثمار
– تتجمع المياه على سطح التربة وفي فراغاتها وشقوقها.
– انخفاض إنتاجية النباتات وضعف الإنبات وعدم بزوغ الكثير من البذور
– الحد من التنوع البيولوجي.
– ظهور نباتات جديدة تتحمل الملوحة تسيطر على المكان.
– رفض الحيوانات لشرب الماء بسبب طعمه المالح.
– تدهور الطرق والمباني.
– التربة تصبح جرداء.
– ظهور دوائر بيضاء أو داكنة حول المسطحات المائية.
تأثير الاجهاد الملحي
تأثير ملوحة التربة
على الرغم من الآثار الإيجابية للأملاح في دعم نمو النبات وتحسين بعض الخصائص الفيزيائية للتربة، إلّا أنّ زيادة تراكيزها سيترك آثار سلبية في النبات والبيئة، وذلك كما يأتي:
· نمو النبات
تُعيق الأملاح الزائدة في منطقة الجذر جذور النبات من سحب المياه من التربة المحيطة والتي تنتقل من خلال الخاصية الأسموزيه، وذلك اعتمادًا على نسبة الأملاح في التربة، فإذا كانت نسبة الأملاح في التربة كبيرة فإن الماء يخرج من النبات إلى التربة؛ مما يؤدي إلى جفاف النبات، وموتها، كما تؤثر الملوحة في إنتاج المحاصيل، إذ إنّها تعيق امتصاص النيتروجين من قِبَل النبات؛ مما يقلل من نمو النباتات، ويوقف تكاثرها.
تأثير ملوحة مياه الري
– تؤثر ملوحة مياه الري على خصوبة التربة عن طريق تراكم الأملاح الذائبة على سطح التربة وفي منطقة
الجذور بحسب نوع التربة.
– يؤدى استخدام المياه المالحة فى الري خاصة في الأراضي الطينية إلى هدم بناء التربة وجعلها قليلة
النفاذية وعديمة التهوية، ومن المعلوم أن المياه المالحة الغنية بالكاتيونات وخاصة
الصوديوم +Na تحول الطين الموجود في التربة إلى طين صودي غير ثابت يتفكك بسرعة تحت تأثير مياه الأمطار.
– تؤثر ملوحة مياه الري على إنتاجية النباتات حيث تختلف المحاصيل الزراعية في حساسيتها
للأملاح الذائبة في مياة الري
· تأثير الاجهاد الملحي على توازن العلاقات المائية:
خلال المراحل الأولى من الإجهاد الملحي تنخفض قدرة النظام الجذري على امتصاص الماء والأملاح المعدنية ويتسارع فقدان الماء من الأوراق بسبب الاجهاد الأسموزي وهذا بسبب ارتفاع تراكم الأملاح في التربة والنبات. يؤدي الاجهاد الأسموزي إلى تغيرات فسيولوجية مختلفة ك هلاك الأغشية واختلال توازن المغذيات، ومع ذلك يمكن لبعض النباتات
استعادة التوازن المائي من خلال تراكم المواد الذائبة (Gupta et Huang. 2014 Agrawal et al., 2014)
· تأثير الاجهاد الملحي على التمثيل الضوئي:
تؤدي الملوحة إلى تأثيرات تثبيطيه متعددة على عملية التركيب الضوئي والتي تشمل التغير في
الصبغيات الضوئية (الكلور وفيلات والكاروتينويدات)، كفاءة الأنظمة الضوئية، الفسفرة الضوئية، كما يؤدي الاجهاد الملحي إلى انخفاض انفتاح الثغور وبالتالي التأثير على امتصاص CO2 ومعدل التنفس (Torabi،2014Agrawalet al.,2015)
· تأثير الاجهاد الملحي على المحتوى من مضادات
الأكسدة:
من المعروف أن الملوحة تحفز الاجهاد التأكسدي في النباتات على المستوى البنيوي والجزيئي للخلية،
حيث أن الإجهاد الملحي يعمل على زيادة انتاج الجذور الحرة ROS والتي تضر بالعديد من مكونات الخلية
بما في ذلك الدهون الغشائية (2017 ,. Azooz ، 2016; Acosta– Motoset al) ، وقد يرجع سبب تراكم بسرعة
ROS بواسطة آليات مضادة للأكسدة المتمثلة في المركبات الأيضية ، الأنزيمية و غير الأنزيمية ، ومع ذلك يمكن لهذه الآليات ان تضعف بسبب مدة وشدة الإجهاد.
· تأثير الاجهاد الملحي على مرحلة النمو:
تؤثر الملوحة على نمو النبات وذلك بإحداث تغيرات مورفولوجية في النبات تتمثل في اختزال المجموع الخضري،
ويظهر ذلك من خلال الانخفاض في طول الساق والاختزال في عدد الأوراق وكذا التقليل
من الفروع الجانبية وقطر الأعضاء النباتية (2001,. Bell , 1999 ; Meloni et al)، و في دراسة قام بها Gasmi
(1998) وجد أن زيادة الملوحة تؤثر سلبا على نمو النبات و اتضح ذلك من خلال انخفاض الوزن الرطب و
الجاف للمجموع الخضري و الجذري للنبات و ذلك خلال مراحل النمو .
اختبر الباحثون
تأثيرات الرش الورقي المحتوي على مكملات الثيامين (فيتامين بي 1) والبيريدوكسين
(فيتامين بي 6)، على نباتات الفول البلدي المزروعة في ظروف طبيعية ومالحة. وأظهرت
النتائج أن كلا الشكلين من الفيتامين زاد بشكل كبير من نمو الشتلات في مراحل
الإنبات والنمو المبكر، إذ بلغ التحسن حوالي 35 في المائة في طول الشتلات.
المعالجة الميكانيكية
لملوحة التربة
هناك العديد من
الطرق والسياسات التي تُساعد على التغلب على مشكلة ملوحة التربة، وإعادة تأهيل
الأراضي لتُصبح صالحة للزراعة، وأهم هذه الطرق ما يأتي:
–
ري الأرض أكثر من مرة بمياه قليلة الملوحة
ومحاولة صرفها سطحيا الري للحفاظ على الأملاح عند مستوى أدنى من منطقة الجذر في
التربة.
–
الري الغزير للأرض وترك الأرض لتمتص الماء
بداخلها دون صرفه سطحيا مع ري الأرض أكثر من مرة حتى يتم تبادل الأملاح لذلك يلزم تركيب
أنظمة صرف صناعي في المناطق المتضررة بشدة، لضمان عدم تصريف المياه العادمة إلى
التربة.
–
الحد من الحرث العميق للتربة، الذي قد يؤدي إلى
إخراج الأملاح من الأعماق إلى السطح.
–
زراعة المحاصيل التي تتحمل الملوحة، إذ تستخدِم
هذه النباتات رطوبة التربة المتاحة.
–
استخدام السماد الطبيعي والفضلات الحية كبقايا
المحاصيل الزراعية بدلًا من السماد الكيماوي قبل الزراعة لتحسين خصوبة الأرض.؛
لزيادة تخزين المياه في التربة، وبالتالي تقليل الملوحة.
–
إضافة الجبس الزراعي وتقليبه بالحرث في التربة
v
التعديل الاسموزي
(Ajustement osmotique):
تمثل عملية
التعديل الاسموزي أحد الاستجابات الدفاعية للنبات في
ظروف الاجهادات غير الحيوية مثل الاجهاد الملحي. حيث تلعب المنظمات الاسموزية ( Osmoregulateurs ) دورا مهما في التعديل الاسموزي داخل خلايا النبات ،
وذلك بفضل تراكم هذه المنظمات ( أحماض امينية حرة مثل البرولين و الجليسين بيتائين
، السكريات الذائبة مثل الفركتوز والغلوكوز ).يختلف هذا التراكم من نبات الى اخر
حسب مرحلة النمو و النوع النباتي وكذا درجة الملوحة حيث تعمل على المحافظة على ضغط
الامتلاء ، خفض الضغط الأسموزي وتسمح بحماية العديد من الوظائف الفسيولوجية
النباتية كالتركيب الضوئي والنمو ( El midaoui et al,
2007;Munns,2002).
يعتبر البرولين
من أهم المنظمات الاسموزية خلال الاجهاد الملحي وهو عبارة عن حمض أميني يتراكم في
النباتات عند تعرضها للاجهاد وهو يلعب دور واقي أسموزي فعال. أن زيادة البرولين في
العصير الخلوي يودي الى استبعاد ايونات الصوديوم والكلور في الخلية المعرضة
للاجهاد الملحي، وبالتالي التقليل من التأثير السمي لهذه الأيونات كما في نبات
التبغ واللفت المعرضين لشد ملحي كما يقوم بحماية الخلية ومحتوياتها أسموزيا ويعتبر
عامل وقاية للأنزيمات والعضيات الخلوية (كاظم و أخرون، 2008 )، ويعمل على ثباتية
الأغشية الخلوية بواسطة ارتباطه مع الفسفولبيد ، كما يعتبر كجذر هیدروکسیل كاسح
البعض الجذور الحرة( الصورة10) ( شهيد وأخرون , 2012 ).
دور البرولين في حماية البروتين في وجود Bouchoukh , 2010) NaCl)
v آلية استبعاد وتوزيع الأيونات (Exclusion et inclusion des ions):
يمكن اعتبار
عملية توزيع الشوارد بين الأعضاء (الجذور، الأجزاء الهوائية، الأنسجة و أيضا بين الأجزاء الخلوية (الفجوة، السيتوبلازم) هي إحدى آليات مقاومة النبات للملوحة (عولمي، 2010), حيث تقوم بعض النباتات خاصة المتحملة لظروف الإجهاد الملحي باستبعاد ايونات الصوديوم من الجذور إلى الأجزاء الهوائية فتتراكم الأملاح في خلايا الأوراق وذلك بنفاذها وصعودها مع تيار النتح، حيث يكون تركيز الأملاح في خلايا الأوراق المسنة أعلى منه في خلايا الأوراق الفتية (العودة، 2007؛ 2002,Munns ). و تتم هذه العملية بفضل زيادة مساحات أسطح الجذور التي تمتص الماء (باقر، 2012), حيث
يقوم النبات باقتناص الأملاح المتنقلة نحو الأوراق عبر الحركة التصاعدية للنسغ واستبعاد وترحيل ايونات الصوديوم داخل الفجوات لتفادي سميتها. (2003 ,. Jouyban , 2012 ; Berthomieuet al)، وذلك بفضل وجود مضخات النقل المزدوج صوديوم
– بروتون (+ N + / H ) حيث يزيد النبات من نشاط هذه المضخات وبذلك يتم عزل الأملاح عن باقي مكونات الخلية و يزيد من كفاءة عملية تخزين الأملاح في الأجزاء الهوائية للنبات إذ تضمن هذه الآلية حماية الأنظمة الأنزيمية و سيتوبلازم الخلايا الصورة (2003 ,.Berthomieuet al).
آلية توزيع وطرد الأيونات عند النبات
اختيار الأيونات(selection des ions)
يمكن للنبات التقليل من صعود الأيونات و ذلك بالامتصاص الانتقائي للأيونات عبر خلايا الجذر حيث أن الخلايا المسؤولة على مراقبة عملية اختيار الأيونات من محلول التربة تبقى غير واضحة حيث يمكن حدوث الانتقاء بالامتصاص الأولي للأيونات عبر خلايا البشرة أو خلايا البشرة الداخلية (2003 ,.Berthomieu et al).
إن استبعاد الأيونات في هذه الحالة يقوم على تفضيل دخول أيونات K على أيونات +Na حيث تخضع هذه العملية إلى عوامل وراثية إذ تظهر هذه الأنواع حاجز فيزيولوجي لدخول وتراكم العناصر السامة في الأعضاء الهوائية (الكردي وديب، 1999) فتكون إزالة الأملاح من نسيج الخشب على مستوى الجزء العلوي للجذر أو أغماد الأوراق أو السيقان عند العديد من الأنواع النباتية وذلك بالاحتفاظ بأيونات +Na في هذه الأجزاء و بذلك لا يسمح لها بالصعود نحو الأجزاء الهوائية للنبات (( Munns,2002
حسب Jacobsen وآخرون(2000)، أن الكنوا لديها القدرة على مراكمة الأيونات السامة في أنسجتها من أجل
تعديل التوتر المائي الورقي، وفقا ل Shabala وفريقه (2013)، فإن التركيز العالية من *Na في الفجوات يمكن موازنته بكميات مرتفعة أيضا من ذوائب العضوية أو غير العضوية في بلازما الخلية (Cytosole)
إن نظام اختيار الأيونات مرتبط بقدرة استبعاد النبات للأيونات و كذلك بقدرة النبات على التمييز بين أيونات +K+/Naلذلك فإن وجود مستويات عالية من أيونات +K في الأنسجة الفتية للنباتات المجهدة ملحيا دليل على
مقاومة النبات للأملاح في العديد من الأنواع
(2003 ,.Mansour et al عن 2008
,Jabnoune)توزیع
و إختبار الأيونات عند النبات
: الذي يتميز ب (Sall free) في هذا السياق قامت شركه الشاهين الدوليه للتنميه الزراعيه بإنتاج مركب معالج للملوحه يسمي
1- تحسين نمو النباتات
-2تقليل تأثير الملوحة
-3 تحسين خصوبة التربة
4 – زيادة قدرة الاحتفاظ بالماء
5 – مقاومة الضغوط البيئية
6– تسهيل إدارة المياه
7– تعزيز استدامة الزراعة
الذي يحتوي علي :
– كالسيوم
– بوتاسيوم
– احماض كربوكسيليه
– برولين