کشف عناصر غلبه بر گرما در گیاهان

اخبار سبز کشاورزی؛ سایت Phys.org کشف جدیدی را اعلام کرد که با مهندسی گیاهان می‌توان از کودهای مناسب حتی در حرارت بالا استفاده و به رشد گیاه کمک کرد. گرمای هوا در کره‌زمین در حال افزایش و پیش‌بینی می‌شود که تا سال 2050، یک و نیم درجه بر گرمای کنونی افزوده شود.

اخیرا در کشور آذربایجان نشست COP29 با شرکت حدود 200 کشور جهان برگزار شد که هسته مرکزی مباحث آن، گرمای زمین و اثرات آن به صورت خشکسالی، طوفان و سیلاب‌ها و عوارض آن‌ها بر زندگی جوامع متاثر از این حوادث غیرمترقبه و ناخواسته به ویژه بر کشورهای فقیر مورد بررسی قرار گرفت.

موثرتر از تمام عوارض ناشی از افزایش حرارت زمین تاثیر آن بر گیاهان به عنوان تامین کننده غذای افزون بر هشت میلیارد انسان است، چرا که این موجودات راسا قادر به تنظیم حرارت خود و محیط نبوده که امکان دارد به مرگ آن‌ها منتهی شود.

در درجات حرارت بالا، گیاهان با ایجاد تغییراتی در سیستم ریشه‌ای خود از قبیل رشد سریع‌تر، ریشه‌های بلندتری به وجود آورده تا بتوانند آب و مواد غذایی بیشتری از اعماق خاک جذب نمایند.

در حالی که این اقدام امکان دارد در کوتاه مدت به گیاهان کمک نماید، اما تحقیقات و مشاهدات معلوم نموده که در طولانی‌مدت می‌تواند ناپایداری و آسیب‌های بالقوه‌ای برای انسان به وجود آورد.

محققان دریافته‌اند که در صورت ایجاد ریشه‌های بلند در شرایط گرمای زیاد، میزان جذب 2 عنصر اصلی یعنی ازت و فسفر در آن‌ها کاهش و بنابراین مقادیر آن‌ها در محصولات به دست آمده نیز تقلیل می‌یابد.

در همین حال، چنانچه مقدار این عناصر در خاک کم باشد، گیاهان ریشه‌دهی را کند کرده و نمی‌توانند در برابر درجه حرارت‌های بالا به اندازه کافی مقاومت نمایند.

جزئیات مولکولی از این عکس العمل بین رشد ریشه و عناصر غذایی قابل دسترسی در مواجهه با درجات حرارت بالا در گیاهان باعث نوعی تنظیم در برخی از گیاهان مانند گندم، برنج، ذرت و گیاهانی دیگر می‌شود.

واقعیت آن است که درجات حرارت بالا موجب کاهش این عناصر مهم در گیاهان می‌گردد، که به وجود آورنده نگرانی‌هایی جدی برای تامین غذای آینده انسان و سایر حیوانات می‌شود، بنابراین باید برای تولید محصولات مقاوم و یا حداقل گیاهانی که بتوانند خود را با افزایش گرما تطبیق دهند، اقداماتی به عمل آورد.

اساسا رشد گیاهان رابطه مستقیمی با تغییرات حرارت در محیط‌زیست آن‌ها دارد، بنابراین درک این موضوع که چرا گیاهان در شرایط گرمایی ریشه‌های بلندتری تولید می‌کنند، پرسش‌برانگیز خواهد بود.

از سوی دیگر، دو عنصر ازت و فسفر در زمره مواد اصلی و در رشد، توسعه اندام‌ها و زادآوری آن‌ها نقش مهمی دارند و به همین دلایل در اغلب کودها دیده می‌شوند.

وجود ارتباط حیاتی بین این عناصر و رشد گیاهان باعث می‌شود که در درجه حرارت‌‌های بالا و یا هرگونه تغییرات حرارتی، گیاهان خود را با آن شرایط مطابقت دهند.

کشف این ارتباط به محققان اجازه می‌دهد که با مهندسی گیاهان و استفاده مناسب از کودها به آن‌ها اطمینان داده شود که رشد آن‌ها در حرارت‌‌‌های بالا، در آینده دچار محدودیت نخواهد شد، چرا که می‌توان مقادیر کافی از کودهای ازت و فسفر را در اختیار آن‌ها قرار داد.

پس از آزمایش‌های بسیار، معلوم گردیده که ازت و فسفر نقشی کلیدی در کنترل رشد ریشه در شرایط حرارت بالا دارند. حال باید به موضوع غلبه بر چالش‌های ناشی از افزایش درجه حرارت برای تولید غذا به منظور تامین امنیت غذایی ساکنان زمین پرداخت.

در آینده، محققان همچنان روی گیاهانی چون گندم، برنج، سویا و سایر محصولات استراتژیک، مطالعات عمیقی به عمل خواهند آورد و در پی یافتن راهکارهایی برای تداوم رشد ریشه گیاهان در صورت کمبود ازت و فسفر در خاک خواهند بود.

در روند تداوم افزایش کره زمین، مسئولیت محققان و دانشمندان به منظور یافتن راهکارهایی در تامین غذا برای جمعیت رو به رشد، بیشتر از پیش خواهد شد.