التضاد البيوكيميائي للنباتات

 

JANUARY 21, 2016 BY SHAMIM REZA & FILED UNDER GENERALPLANTSTREESPLANT SYSTEMSSEEDS

          التضاد البيوكيميائي للنباتات هو عبارة عن حرب كيميائية بين النباتات والتي تفرض من قبل نبات على آخر لمنع هذا الأخير من الاستفادة من القمع. إن كلمة التضاد البيوكيميائي يونانية الأصل بحيث تتكون الوباثي من شقين ألو بمعنى بعضهم البعض و باثي بمعنى يعاني , وهكذا يتبين لنا في ظاهرة التضاد البيوكيميائي الزراعي أن النباتات البيوكيميائية تعمل على خلق ظروف معاكسة للنباتات المجاورة لها وذلك عن طريق تقليل إنبات البذور ونمو البادرات النباتية البيوكيميائية والتي تعرف بالقتلة الطبيعية بحيث يكون لها دور فعال جدا في قتل الحشائش والأعشاب الضارة.

ما أهمية التضاد البيوكيميائي؟

 إن استخدام المركبات الكيميائية الاصطناعية في الزراعة قد جلب لنا أنواع مختلفة من الكوارث الأيكولوجية والبيئية للعالم الحالي. هذه المواد الكيميائية السامة تضر على التوازن البيئي إلى حد شديد و تؤدي إلى إدخال العديد من الأمراض القاتلة للبيئة. لهذا السبب تم زيادة الطلب على الزراعة المستدامة والبدائل الصديقة للبيئة بدلاً من المركبات الكيميائية. لذلك فإن التضاد البيوكيميائي الزراعي هو البديل الأقوى لاستخدام المبيدات الكيميائية السامة في إدارة الأعشاب الضارة والتحكم بها..

كيف تعمل تقنية التضاد البيوكيميائي؟

المنافسة هي ظاهرة شائعة جداً في المحيط الحيوي للأرض.  ومثل الكائنات الحية الأخرى، فإن النباتات تتنافس أيضاً  على أشعة الشمس، والمواد الغذائية، والمياه، والمكان وغيرها، وهذه المنافسة هي الأساس في عملية التضاد البيوكيميائي. بعض النباتات، والمعروفة باسم النباتات الأليلوباثية، تقوم باستخدام الأدوات الكيميائية الخاصة بها لكسب المنافسة واستخدام الموارد المتاحة بكفاءة أكبر. إن عملية التضاد البيوكيميائي يمكن أن تقوم بها النباتات الأليلوباثية عن طريق العمليات التالية:

-تقوم النباتات الأليلوباثية  بإطلاق المركبات الكيميائية من جذورها في التربة، وهذه المواد الكيميائية تؤدي إلى قمع أو حتى قتل النباتات المجاورة عندما يتم امتصاصها من قبل النباتات. تعرف المواد الكيميائية الضارة الصادرة عن النباتات الأليلوباثية بالألوكيميكال. بعض هذه الألوكيميكال تقوم  بتغيير كمية إنتاج الكلوروفيل في النباتات، وبالتالي، فإنها تبطئ أو توقف عملية التمثيل الضوئي لهذا النبات مما يؤدي في النهاية إلى قمع أو وفاة هذا النبات.

-العديد من النباتات الأليلوباثية تطلق الالوكيميكال في أشكال غازية. وتطلق هذه الالوكيميكال الغازية من مسام صغيرة من أوراقها. والتي تعمل على قتل النباتات المجاورة عند امتصاصها لهذه المواد السامة.

-عندما تتساقط أوراق النباتات الأليلوباثية على الأرض، فإنها تتعرض للتحلل. وعندما تتحلل هذه الأوراق فإنها تقوم بإطلاق المواد الكيميائية الضارة كوسيلة لمنع نمو النباتات المجاورة الأخرى.

النباتات الأليلوباثية

بالرغم من أن عددا كبيرا من النباتات في الطبيعة تظهر السلوك الأليلوباثي، إلا أن ظاهرة التضاد البيوكيميائي ليست ظاهرة مشتركة لجميع أنواع النباتات. بعض النباتات والأشجار التي تعرف كذلك الأليلوباثية: هي الجوز الأسود (جاجلانس) (Juglans nigra)، الإيلنطس (أيلنط باسق) (Ailanthus altissima) ، معطر السماق (السماق اروماتيكس) (Rhus aromaticus) ، الأرز (أوريزا ساتيفا) (Oryza sativa) ، البازلاء (بيسوم)  (Pisum sativum) والذرة الرفيعة الخ الجوز الأسود هو نبات الأليلوباثي الخبير الذي يحتوي على خصائص الأليلوباثية ضمن الأوراق والبراعم والجذور وقشر الجوز، ومن المعروف أيضا أنه يفرز مادة في التربة تسمى جغلون هذا هو المانع للجهاز التنفسي لبعض النباتات.

شجرة الجوز الأسود أو الجاجلنس على خلفية بيضاء  (Juglans nigra)

رغم أن معظم النباتات الأليلوباثية تقوم بتخزين أسلحتهم الكيميائية، الالوكيميكال، ضمن أوراقها، إلا أنه يمكن تخزين الخصائص الأليلوباثية ضمن عدد من الأجهزة في النباتات الأليلوباثي. يمكن العثور على الخصائص الأليلوباثية في الجذور واللحاء، والزهور والفواكه والبذور وحبوب اللقاح، وأوراق الشجر وما إلى ذلك من النباتات الأليلوباثي.

فوائد التضاد البيوكيميائي

ويمكن إدخال النباتات الأليلوباثية في النظم الايكولوجية الزراعية للحصول على بعض المزايا من ذلك-

-يمكن الاستفادة من استخدام التضاد بيوكيميائي من خلال استخدام الالوكيميكال كمبيدات الأعشاب الطبيعية أو المبيدات. طبقات الالوكيميكال المختلفة تحتوي على قلويدات، فلافونيدات والمركبات المنتجة لسيانيد الهيدروجين، حمض السيناميك المشتقات، بنزوات تيكس، والإيثيلين وبعض المنشطات إنبات البذور الأخرى يمكن أن تكون معزولة عن أسر مختلفة من النباتات البرية والمائية.  يحتمل أن تكون هذه الالوكيميكال سمية على العديد من النباتات الغير ضرورية.

-استخدام النباتات الأليلوباثية في الحصاد قد يجلب ميزة وفائدة كبيرة للنظام البيئي الزراعي.  النباتات الأليلوباثية المنتقاة يمكن استخدامها بوصفها نبات رفيق مع محصول معين. وسيكون هذا النبات الأليلوباثي الانتقائي على قمع بعض الأعشاب والتي لن تضر نمو المحصول الرئيسي. إن هذه الأنواع من المحاصيل مثل ثبت الفلك الذرة والترمس، والشوفان، والبنجر والقمح والبازلاء، الدخن، الشعير، الجاودار الخ تشكل نباتات مجاورة ذات دور فعال في قمع عدد من الأعشاب الضارة.

-بعض الأعشاب الطفيلية تنتج البذور التي تنبت كنتاج للمركبات كيميائية المطلقة من مضيفيهم. على سبيل المثال، الستريجا وهي  عبارة عن نبات طفيلي للحبوب، ينبت كاستجابة لمركب بي بنزوايك الذي ينتج من المضيفة الطبيعية لها. الاثيلين هو أيضاً مادة فعالة لتحفيز ستريجا على الإنبات. وهكذا فإن  الاثيلين يمكن تطبيقها لجعل ستريجا تنبت في غياب المضيف الطبيعي. إن استخدام الالوكيميكال لتحفيز إنبات السمية من بذور الحشائش يقلل من عدد البذور نائمة في التربة..

-يمكن نقل الخصائص الأليلوباثية من أنواع النباتات البرية في المحاصيل التجارية لتصل إلى سمات الأليلوباثية التي تعمل على قمع الاعشاب الضارة لتصل.

-يمكن أن تدار عملية انتقاء المخلفات النباتية السامة بطريقة سليمة للسيطرة على الأعشاب الضارة بكفاءة. استخدام المحاصيل الأليلوباثي في تناوب المحاصيل، تغطي زراعة المحاصيل ، وذلك باستخدام الجراثيم السمية النباتية والتي يمكن أن تكون مثالاً على بعض الممارسات الجيدة لإدارة المخلفات الأليلوباثية.

 

تحذير

النباتات الأليلوباثية في بعض الأحيان قد تخلق بعض المشاكل المستمرة للتربة. على سبيل المثال بقايا اللألوكيميكال قد تكون موجودة في التربة لفترة طويلة بعد إزالة النبات؛ مما يؤدي إلى ضعف التربة وجعل بعض المواقع غير صالحة للزراعة في الأعوام القادمة.

لذلك, يجب أن تستخدم النباتات الأليلوباثية بعناية شديدة.