The rhizosphere supports afforestation and maintains biodiversity

 b-biotech-blog

1.    مقدمة:

 

 في تدوينات  سابقة  تعرفنا عى علوم الجذور  وأنواعها واستيطانها وظائفها و على المخاط النباتي وعلى  مفرزات الجذروأنواعها ووظائفها   ومركباتها  وعلى التصنيف الحجمي والأدوار الوظيفية  والإيكولوجية لسكان الرايزوسفير  ، ثم عرجنا  على مفهوم الرايزوسفير ودوره في دعم الزراعة و الأمن الغذائي  ,   في دعم الترفيه والتسلية والسياحة والثقافة  والصحة و الصحة النباتية و الزراعة العضوية و عرفنا الرايزوسفير و الميكوريزوسفير  و الهايفوسفير  والفروق بينهم  وعلى أسس تصنيف أحيار الرايزوسفير    ونشاطاتها المختلفة وعلاقاتها الحيوية والإيكولوجية ، وعلى تثبيت النيتروجين . كما تعرفنا على  أشهر البقوليات الشجرية المثبتة للنيتروجين وطرق دراسة الرايزوسفيرعلى  الفايتوسفيرو الفايلوسفير والعوامل المتحكمة في تنوعه الميكروبي. كما سلطنا الضوء على مفرزات الجذور :طرق تحررها والعوامل المتحكمة في كميتها وتركيبها. وفي هذه التدوينة سنتعرف على الرايزوسفير وكيف يدعم  التشجير ويحافظ على التنوع الحيوي

2.  الرايزوسفير يدعم  التشجير ويحافظ على التنوع الحيوي

لا شك أن منطقة الجذور هي الموائل الدقيقة الأكثر تعقيدًا، وتتكون من شبكة متكاملة من جذور النباتات، والتربة، واتحاد متنوع من البكتيريا، والفطريات، وحقيقيات النوى، والعتائق. تؤثر ظروف الجذور بشكل مباشر على نمو المحاصيل وإنتاجيتها. تحفز بيئات الجذور الغنية بالمغذيات نمو النبات وإنتاجيته والعكس صحيح. تستنزف الزراعة الموسعة معظم أنواع التربة التي تحتاج إلى رعاية قبل أو أثناء المحصول التالي. الأسمدة الكيماوية هي المصدر الرئيسي لمغذيات المحاصيل ولكن استخدامها غير المنضبط والواسع النطاق يشكل تهديدا خطيرا لاستدامة الزراعة واستقرار النظام البيئي. تتراكم هذه المواد الكيميائية في التربة، وتجفف في الماء، وتنبعث في الهواء حيث تستمر لعقود من الزمن مما يشكل تهديدًا خطيرًا للنظام البيئي العام. تعمل البكتيريا الجذرية المعززة لنمو النبات (PGPR) الموجودة في منطقة الجذور على تحويل العديد من العناصر الغذائية الأساسية غير المتوفرة في النبات، مثل النيتروجين والفوسفور والزنك وما إلى ذلك، إلى أشكال متاحة. ينتج PGPR بعض هرمونات نمو النبات (مثل الأوكسين، والسيتوكينين، والجبريلين)، والإنزيمات المحللة للخلايا (الكيتيناز، والبروتياز، والهيدرولاز، وما إلى ذلك)، والمستقلبات الثانوية، والمضادات الحيوية، ومركبات تخفيف التوتر (على سبيل المثال، 1-أمينوسيكلوبروبان-1-). نازع أمين الكربوكسيل)، والعوامل المخلبية (حاملات الحديد)، وبعض مركبات الإشارة (على سبيل المثال، لاكتونات الهوموسيرين N-Acyl) للتفاعل مع نظيراتها المفيدة أو المسببة للأمراض في منطقة الجذور. تعمل هذه الأنشطة المتنوعة لـ PGPR على تحسين بنية التربة وصحتها وخصوبتها وعملها والتي تدعم بشكل مباشر أو غير مباشر نمو النبات في البيئات العادية والمجهدة. هندسة الجذور مع هذه PGPR لها تطبيق واسع النطاق ليس فقط لتخصيب المحاصيل ولكن أيضًا لتطوير الزراعة المستدامة الصديقة للبيئة. نظرًا لتأثيرات تغير المناخ الشديدة على النباتات وبيولوجيا الجذور، هناك اهتمام متزايد بـ PGPM المقاومة للإجهاد وتطبيقها اللاحق للحث على آلية تحمل الإجهاد (الجفاف والملوحة والحرارة) في النباتات. 

- توفر البقوليات الشجرية وحتي العشبية في الأنظمة السهبية الرعوية خدمات بيئية مختلفة على سبيل المثال لا الحصر ، المأوى لتعشيش الطيور ، ومراعي للحيونات كالزرافات والجمال والضباء والغزلان بأنواعها ،وحتى القوارض الصغيرة ،وهي بدورها تجتذب المفترسات بأنواعها ،فهي تثري التنوع البيولوجي  وتحافظ عليه .

كما أن تكافل الريزوبيا مع البقوليات الغذائية والعلفية يدعم نظام الزراعة المطرية في منطقة البحر المتوسط وتوفر مصادر غنية بالبروتين للإنسان والحيوان  ، وهي بذلك تقلل من الرعي الجائروالمبكر ومخاطره على التنوع الحيوي  خاصة إذا حفظت هذه الأعلاف غضة عن طريق السيلجة  أو بصفتها بذورا علفية لأوقات الجفاف.

كما تشكل الشبكة الكثيفة المتشابكة من الخيوط الفطرية "شبكة جذرية مشتركة" CMN) common mycorrhizal network) ، حيث يتم ربط خيوط الفطرية التي تصيب نباتين أو أكثر. من خلال CMN ، ثبت أن النباتات تشارك العناصر الغذائية وتتوسط في التفاعلات بين النباتات التي لا تشترك على الفور في نفس المساحة . ولقد ثبت أن تنوع هذه التفاعلات والفطر الميكوريزي الذي يشارك فيها لهما قدر كبير من التأثيرات على التنوع البيولوجي للنبات ، ووظيفة النظام البيئي واستقراره.

ضف على ذلك دور الأكتينوريزا خاصة فراكيا في دعم التشجير والزراعة الحراجية وتطوير الغابات الآوية لكل أشكال التنوع الحيوي النباتي  والحيواني

 للمزيد من المعلومات الإطلاع على كتاب 

الرايزوسفير: إيكوبيولوجيا ،ميكروبيولوجيا وبيوتكنولوجيا

تأليف

د. بن عمرشبة

The Rhizosphere: Ecobiology, Microbiology and Biotechnology