Inorganic and synthetic base fertilizers affect the virulence of entomopathogenic nematode Oscheius tipulae

في العالم الخفي تحت أقدامنا، تُخاض غالباً حرب هادئة لا تُستخدم فيها الأسلحة أو السموم، بل صيادون أحياء متناهون في الصغر. هؤلاء الصيادون هم النيماتودا الممرضة للحشرات، وهي ديدان مجهرية تبحث طبيعياً عن الآفات الحشرية التي تعيش في التربة لتقضي عليها. لطالما أمَل المزارعون والبستانيون في استخدام هذه الديدان كبديل طبيعي للمبيدات الحشرية الكيميائية، كوسيلة لحماية المحاصيل دون الإضرار بالبيئة. ولكي تنجح هذه الاستراتيجية، يجب أن تنجو الديدان في رحلتها إلى التربة، وتجد فريستها، وتتكاثر للحفاظ على قوة تعدادها. ومع ذلك، نادراً ما تكون التربة مجرد تراب؛ فهي خليط معقد غالباً ما يُعالج بالأسمدة لمساعدة النباتات على النمو. وهذه الأسمدة، رغم فوائدها للمحاصيل، تُدخل تركيزات عالية من الأملاح والمواد الكيميائية التي قد تسمم الديدان المخصصة لحماية النباتات. والسؤال المركزي الذي يواجه العلماء هو ما إذا كانت هذه المدخلات الزراعية الشائعة تعمل كحاجز يمنع عوامل المكافحة البيولوجية من أداء مهمتها.

وضع فريق من الباحثين في البرازيل حداً لهذا السؤال عبر اختبار كيفية تأثير ثلاثة أنواع محددة من الأسمدة على نوع معين من النيماتودا يسمى "أوشيوس تيبولاي" (Oscheius tipulae). وتعد هذه الدودة مرشحاً واعداً لمكافحة الآفات لأنها تستطيع إصابة وقتل مجموعة واسعة من الحشرات، بما في ذلك تلك التي تضر بالمحاصيل. أراد العلماء معرفة ما إذا كان خلط هذه الديدان مع محاليل من اليوريا، أو كبريتات البوتاسيوم، أو كلوريد البوتاسيوم سيؤذيها. لم يكتفوا فقط بالتحقق مما إذا كانت الديدود ستموت فوراً، بل راقبوا ما إذا كان الناجون منها لا يزال بإمكانهم الصيد، وما إذا كان بإمكانهم التكاثر، وما إذا كان أطفالهم سيكونون أقوياء بما يكفي لمواصلة المعركة. جرت الدراسة في بيئة مختبرية محكومة حيث تعرضت الديدان لمحاليل سمادية بتركيزات واحد بالمائة، وخمسة بالمائة، وعشرة بالمائة، مع استخدام الماء العادي كمرجع آمن للمقارنة.

كشفت النتائج أن جميع الأسمدة الثلاثة كان لها تأثير سلبي على النيماتودا، لكن شدة الضرر اعتمدت كلياً على نوع المادة الكيميائية المستخدمة. فقد ثبت أن اليوريا، وهي سماد نيتروجيني شائع، كانت الأكثر خطورة. فعندما تعرضت الديدود لمحاليل اليوريا، انخفضت أعدادها بشكل حاد. والأهم من ذلك، بدا أن السماد قد كسر دورة حياة الناجين؛ فحتى لو تمكنت بعض الديدود من النجاة من التعرض الأولي، فقد فقدت القدرة على إصابة حشرات جديدة أو إنتاج جيل ثانٍ. وعند التركيزات العالية، أدت اليوريا إلى وقف تكاثر الديدود تماماً، مما أنهى قدرتها على مكافحة الآفات في تلك المنطقة بشكل فعال. ووجد الباحثون أن اليوريا لم تقتل الديدود فحسب، بل شلت وظائفها البيولوجية لدرجة جعلت التعداد غير قادر على التعافي.

أظهرت كبريتات البوتاسيوم، وهي سماد شائع آخر، مستوى متوسطاً من الضرر. فقد قللت من عدد الديدود التي نجت من التلامس الأولي وجعلت من الصعب عليها التكاثر. ومع ذلك، وعلى عكس اليوريا، لم تدمر قدرة الديدود على الصيد تماماً؛ إذ ظلت الديدود الناجية التي ظهرت بعد المعالجة بكبريتات البوتاسيوم قادرة على إصابة الحشرات، مما يشير إلى أنه بينما تقلص حجم التعداد، إلا أن الديدود المتبقية احتفظت بروحها القتالية. كان الضرر كبيراً بما يكفي ليكون مثيراً للقلق، لكنه لم يقضِ على إمكانات المكافحة البيولوجية بنفس الطريقة التي فعلتها اليوريا.

قدم كلوريد البوتاسيوم صورة مختلفة؛ فقد تسبب في أعلى معدل وفاة فوري بين الأسمدة الثلاثة، حيث قتل جزءاً كبيراً من الديدود على الفور. ومع ذلك، بالنسبة لأولئك الذين نجوا من هذه الصدمة الأولية، كانت القصة إيجابية بشكل مفاجئ. فقد ظلت الديدود الناجية فعالة في الصيد والتكاثر تماماً مثل تلك الموجودة في مجموعة التحكم التي عولجت بالماء فقط. لم يفقدوا قدرتهم على إصابة الآفات، وأنتجوا ذرية سليمة. وهذا يشير إلى أن كلوريد البوتاسيوم يعمل أكثر كـ "فلتر"، حيث يزيل الأفراد الضعفاء لكنه يترك وراءه تعداداً قوياً لا يزال قادراً على أداء مهمته.

وأكد الباحثون أن التركيزات المستخدمة في المختبر كانت أعلى بكثير مما قد يطبقه مزارع في الحقل عادةً. ففي سيناريو واقعي، تُوزع الأسمدة على مساحة شاسعة من التربة، مما يجعلها أقل تركيزاً بكثير من المحاليل المستخدمة في التجربة. ومع ذلك، تسلط الدراسة الضوء على خطر حاسم: ففي أماء محددة حيث يتم وضع السماد بكثافة أو حيث تكون التربة جافة، يمكن أن يرتفع التركيز بشكل حاد، مما يخلق بيئة مجهرية سامة للديدود. فإذا قام المزارع بتطبيق هذه النيماتودا في نفس وقت وضع جرعة ثقيلة من اليوريا، فإنه يخاطر بجعل المكافحة البيولوجية عديمة الفائدة. وتشير النتائج إلى أنه لاستخدام هؤلاء الصيادين الطبيعيين بفعالية، يجب على المزارعين توخي الحذر بشأن التوقيت والفصل، وإبقاء الديدود بعيدة عن مصادر الأسمدة المركزة، وخاصة اليوريا، لضمان بقاء هؤلاء المحاربين الصغار وقدرتهم على الازدهار.