توصل علماء روس إلى سلالات من البكتيريا الطبيعية يمكنها زيادة إنتاجية محاصيل القمح والبطاطس ، والحد من انتشار الأمراض الفطرية التي تصيب النباتات، في خطوة قد توفر بديلا حيويا لبعض المبيدات الكيميائية المستخدمة في الزراعة.
وأكمل باحثون من معهد الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الأساسية للطب، التابع لفرع سيبيريا في الأكاديمية الروسية للعلوم، مرحلة من التجارب الحقلية لاختبار فاعلية هذه البكتيريا.
بكتيريا طبيعية ترفع إنتاج البطاطس والقمح ( مصدر الصور: Magnific )
واختار العلماء 60 سلالة من مجموعة الكائنات الحية الدقيقة المتكيفة مع الظروف البيئية القاسية، بعد تقييم قدرتها المحتملة على مقاومة الفطريات المسببة لأمراض النباتات.
وبالتوازي مع ذلك، عزل الباحثون أكثر مسببات الأمراض الفطرية انتشارا وشراسة في منطقة نوفوسيبيرسك، واستخدموها لتحديد أفضل 10 سلالات بكتيرية مرشحة لمكافحة هذه الممرضات.
زيادة إنتاج القمح بأكثر من 30%
اختبر الباحثون خمس سلالات بكتيرية على محصول القمح، وخمس سلالات أخرى على البطاطس، وجاءت النتائج أفضل من التوقعات.
ففي القمح، ساعدت معالجة النباتات بالبكتيريا على تقليل انتشار أعفان الجذور، وتسريع مراحل النمو، وزيادة طول السيقان ووزن ألف حبة من الحبوب.
وبلغت الزيادة الإجمالية في إنتاجية القمح أكثر من 30% مقارنة بالمحاصيل غير المعالجة.
انخفاض انتشار أعفان الجذور في القمح بعد المعالجة بالسلالات البكتيرية
البكتيريا ترفع إنتاج البطاطس بنسبة تصل إلى 66%
أما في محصول البطاطس، فقد ساعدت السلالات المختبرة على تحسين صحة التربة وتقليل انتشار مرض اللفحة الريزوكتونية، إلى جانب الحد من الإصابة بمرضي التبقع الألترناري واللفحة المتأخرة.
كما ساهمت أربع سلالات من أصل خمس في تسريع ظهور البادرات والإزهار، حتى في ظروف الجفاف.
وسجلت زيادة إنتاجية البطاطس نسبا تراوحت بين 53 و66%، وهي نتائج تشير إلى إمكانية الاستفادة من هذه الكائنات الدقيقة في تحسين إنتاج المحاصيل الزراعية.
تظهر السلالات البكتيرية المختارة قدرة على الحد من مسببات الأمراض وتحسين نمو النباتات
وقالت نينا تيكونوفا، رئيسة مختبر علم الأحياء الدقيقة الجزيئي، إن الفريق اختار سلالات طبيعية واعدة للغاية، ساعدت على تحسين صحة التربة وزيادة الإنتاجية بأكثر من النصف في بعض التجارب.
وأضافت أن الباحثين يخططون خلال العام المقبل لاختبار النتائج في ظروف مناخية مختلفة، ودراسة سلالات إضافية، إلى جانب تطوير مستحضر ميكروبي مركب يعتمد على السلالات المختارة.
كما سيعمل الفريق على دراسة مدى استقرار هذا المستحضر، وطرق تعبئته وتخزينه، لضمان الحفاظ على فاعليته.
هل يمكن للبكتيريا أن تحل محل المبيدات الكيميائية؟
تشمل مسببات الأمراض النباتية الفطريات والبكتيريا والفيروسات التي تهاجم جذور النباتات وسيقانها وأوراقها ودرناتها، ما يؤدي إلى تراجع نمو المحاصيل وخسارة جزء من الإنتاج.
وتستهدف السلالات البكتيرية الجديدة مكافحة هذه الممرضات من خلال التأثير فيها والحد من انتشارها، وهو ما قد يتيح استخدامها بديلا حيويا لبعض المبيدات الكيميائية.
ومن شأن تطوير هذه التقنية أن يسهم في جعل الممارسات الزراعية أكثر أمانا وتقليل الاعتماد على المواد الكيميائية، لكن تعميم استخدامها يتطلب استكمال التجارب والتحقق من فاعليتها واستقرار نتائجها في ظروف زراعية ومناخية مختلفة.