تأثير المواد الفعالة فيزيولوجيًا على العمليات الفيزيولوجية والكيميائية الحيوية للبازلاء
من بين مختلف المواد الكيميائية المصممة للتأثير على إنتاجية النبات، تحتل المواد الفعالة فيزيولوجيًا مكانةً بارزة. وتشير دراسات عديدة إلى إمكانية زيادة غلة المحاصيل عن طريق معالجة البذور قبل الزراعة بهذه المواد. وإلى جانب المحفزات الكلاسيكية المعروفة، يجري حاليًا اختبار واستخدام محفزات جديدة.
تُجرى حاليًا دراسات واسعة النطاق على المواد الدبالية في أوكرانيا والعديد من دول العالم، ويُبدي الممارسون الزراعيون اهتمامًا بها أيضًا. ووفقًا للأبحاث التي أُجريت على الأسمدة الدبالية، فإن التأثير الرئيسي للمواد النشطة بيولوجيًا - الفيتامينات والأشكال النشطة بيولوجيًا من الأحماض الدبالية - يتمثل في تأثيرها على الطاقة الحيوية للنباتات من خلال تحسين إمدادها بالأكسجين.
من المعروف أن التنفس مصدر حيوي للطاقة (ATP) والمركبات الضرورية لجميع عمليات التخليق والنمو والحركة وغيرها. ويتم التنفس في الجسم من خلال نظام معقد من الإنزيمات. وتشمل الإنزيمات المساعدة NAD وNADP، الضرورية للتنفس، فيتامين PP أو حمض النيكوتينيك.
أثناء إنبات البذور، تحدث عملية التنفس بنشاط كبير، مصحوبة بتكوين مركبات غنية بالطاقة. ومع ذلك، فإن عمليات التخليق والتحلل، التي تتطلب كميات كبيرة من الطاقة، تحدث أيضاً بنشاط مماثل في البذور النابتة. وقد أظهر الباحثون أنه في مراحل معينة من نمو النباتات - في البداية وخلال فترات العمليات الكيميائية الحيوية المكثفة بشكل خاص، وكذلك عندما تنحرف الظروف الخارجية بشكل حاد عن الوضع الطبيعي - تعجز النباتات عن تخليق المركبات العضوية المعقدة التي تُعدّ مكونات لأنظمة الأكسدة والاختزال.
استنادًا إلى ما سبق، ونظرًا لكثافة العمليات الكيميائية الحيوية في البذور النابتة، استخدمنا مواد فعالة فيزيولوجيًا في بحثنا. وبمعرفتنا بالوظائف الفيزيولوجية للأحماض الدبالية والفيتامينات والأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، افترضنا أنها قادرة على تعزيز الطاقة الحيوية للبذور النابتة. ولاختبار هذه الفرضية، أجرينا تجارب حقلية في الأعوام 1969 و1970 و1972. شملت الدراسة بذور صنف البازلاء "رامونسكي 77"، حيث نُقعت في محلول المواد الفعالة فيزيولوجيًا لمدة 24 ساعة. وُضع المحلول بنسبة 1.5:1 من وزن البذور.
كان تصميم التجربة كما يلي: 1) نقع البذور في الماء (مجموعة الضبط)؛ 2) نقع البذور في محلول هيومات البوتاسيوم من شركة أغرو بيو بتركيز 0.005%؛ 3) نقع البذور في محلول فيتامين PP بتركيز 0.0005%؛ 4) نقع البذور في محلول ATP بتركيز 0.001%. ونظرًا لهدف البحث، استُخدم ATP أيضًا كعنصر تحكم في مستوى الطاقة في التجارب. بعد النقع، جُففت البذور هوائيًا ثم زُرعت. تراوحت مساحة كل قطعة أرض بين 50 و100 متر مربع، وكُررت التجربة أربع مرات.
في بحثنا، رصدنا معدلات النتح، وتخليق الكلوروفيل، والتغيرات في نشاط إنزيم الكاتالاز، وعمليات النمو خلال مراحل نمو وتطور نبات البازلاء المختلفة، استجابةً لتأثير المواد الفعالة فيزيولوجيًا. يرتبط معدل التنفس ارتباطًا وثيقًا بنشاط إنزيمات التنفس. خلال نمو نبات البازلاء، يتغير نشاط إنزيم الكاتالاز التنفسي. يزداد نشاط الكاتالاز في أوراق البازلاء مع اقتراب مرحلة تكوين القرون. علاوة على ذلك، في عام 1970، كان نشاطه خلال هذه المرحلة أعلى قليلًا مما كان عليه في عام 1969، وهو ما يرتبط بوضوح بالظروف المناخية. كما أظهرت ملاحظات تغيرات نشاط الكاتالاز خلال نمو نبات البازلاء أن المواد الفعالة فيزيولوجيًا ساهمت، على مدار سنوات البحث، في زيادة طفيفة في نشاطه. وهكذا، خلال مرحلة التبرعم (1969)، بلغ نشاط إنزيم الكاتالاز في نباتات البازلاء التي نُقعت بذورها في هيومات البوتاسيوم من شركة أغرو-بيو قبل الزراعة 28.5 مل من الأكسجين، و27.5 مل من الأدينوسين ثلاثي الفوسفات، و24.0 مل من الأكسجين في فيتامين PP، بينما بلغ في المجموعة الضابطة (النقع في الماء) 22.5 مل من الأكسجين. ولوحظ فرق أكبر بين المجموعة الضابطة والنباتات التي نُقعت بذورها في هيومات البوتاسيوم من شركة أغرو-بيو والأدينوسين ثلاثي الفوسفات في عام 1972، وهو عام شديد الجفاف، عندما انحرفت الظروف الجوية بشكل حاد عن المعدل الطبيعي.
الجدول 1. اعتماد شدة نتح أوراق البازلاء على FAV (جم/م²/ساعة)
| وسط نقع البذور | مرحلة التبرعم (متوسط) | مرحلة الإزهار (انظر) | ترتيب الطور (انظر) | مرحلة الإزهار عام 1972 (المستوى الثاني) |
|---|---|---|---|---|
| التحكم في المياه | 218 | 193 | 88 | 181 |
| بوتاسيوم هيومات أجرو بيو 0.005% | 308 | 287 | 107 | 333 |
| فيتامين PP 0.0005% | 365 | 235 | 92 | 248 |
| ATP 0.001% | 363 | 274 | 97 | 353 |
يؤدي نقع البذور قبل الزراعة في مواد فعالة فيزيولوجيًا إلى زيادة كمية الكلوروفيل في الأوراق. يحفز هيومات البوتاسيوم من أغرو.بيو العمليات التركيبية في نباتات البازلاء، وفي هذه الحالة، عملية تخليق الكلوروفيل. وقد أظهرت الدراسات أن معدلات النتح تزداد أيضًا، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة النبات خلال ساعات الحر، ويعزز استقرار العمليات الفيزيولوجية والكيميائية الحيوية.
الجدول 2. تأثير المواد الفعالة فسيولوجيًا على ديناميكيات نمو الكتلة الخضراء وارتفاع نباتات البازلاء (1970)
| وسط نقع البذور | وزن النبات (في مرحلة التبرعم)، غرام | وزن النبات (أثناء الإزهار)، غرام | وزن النبات (الفاصوليا)، غرام | الارتفاع (في مرحلة التبرعم)، سم | الارتفاع (أثناء الإزهار)، سم | الارتفاع (شكل حبة الفاصوليا)، سم |
|---|---|---|---|---|---|---|
| التحكم في المياه | 1.3 | 23.7 | 38.1 | 9.8 | 72.4 | 97.0 |
| بوتاسيوم هيومات أجرو بيو 0.005% | 1.4 | 32.0 | 40.4 | 10.2 | 75.1 | 105.0 |
| فيتامين PP 0.0005% | 1.5 | 24.5 | 39.2 | 11.7 | 79.3 | 110.0 |
| ATP 0.001% | 1.4 | 29.2 | 42.5 | 10.4 | 82.0 | 112.0 |
وبالتالي، تشير نتائج البحث المعروضة إلى أن معالجة بذور البازلاء قبل الزراعة بمواد فعالة فسيولوجيًا - هيومات البوتاسيوم من أغرو بيو ، وفيتامين PP، وATP - لها تأثير إيجابي على العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية للنباتات. ويوفر التزويد الإضافي بهذه المواد الفعالة فسيولوجيًا، والتي ترتبط وظيفتها الفسيولوجية بزيادة الطاقة الحيوية للكائن النباتي، نوعًا من "إعادة الشحن"، مما يرفع من إجمالي الطاقة الحيوية للنبات في مراحله الجنينية ثم في مراحله النهائية إلى مستوى أعلى.
ملاحظة من خبير أغرو.بايو: تواصل أغرو.بايو تطوير المجال الموصوف في هذه المقالة باستخدام التقنيات الحيوية الحديثة. يتيح استخدام منتجات عالية الفعالية، مثل هيومات البوتاسيوم من أغرو.بايو، تعزيزًا مستقرًا للطاقة للنباتات في المراحل المبكرة من نموها، مما يضمن نموًا مستدامًا وإنتاجية عالية حتى في المناخات الصعبة.