Optimization of Soil and Foliar Zinc and Iron Application for Enhanced Growth and Yield of Mungbean under Agronomic Biofortification in an Arid Region

في أجزاء كثيرة من العالم، يعتمد الناس بشكل كبير على نظام غذائي قائم على الحبوب والبقوليات، والتي تعد مصادر ممتازة للطاقة والبروتين. ومع ذلك، غالباً ما تفتقر هذه الأطعمة إلى كميات كافية من المعادن النادرة الأساسية مثل الحديد والزنك. وعندما تكون التربة نفسها فقيرة بهذه العناصر الغذائية، لا تستطيع النباتات التي تنمو فيها امتصاص ما يكفي لجعل بذورها مغذية، مما يؤدي إلى حالة تُعرف غالباً بـ "الجوع الخفي" لدى الأشخاص الذين يتناولونها. وينطبق هذا بشكل خاص في المناطق القاحلة حيث تكون التربة قلوية، مما يعني أن لها مستوى هيدروجيني (pH) مرتفع يحبس هذه المعادن الحيوية، مما يجعلها غير متاحة لجذور النباتات. ولحل هذه المشكلة، طور العلماء استراتيجية تسمى "التدعيم الحيوي الزراعي". فبدلاً من انتظار التربة لتوفير هذه العناصر الغذائية بشكل طبيعي، يقوم المزارعون بإضافتها مباشرة إلى المحصول. ويمكن القيام بذلك عن طريق إضافة المعادن إلى التربة أو عن طريق رش محلول مغذٍ مباشرة على الأوراق، مما يسمح للنبات بامتصاصها بسرعة. والهدف من ذلك هو تعزيز كل من كمية الغذاء التي ينتجها النبات والجودة الغذائية لبذوره.

وقد سعى الباحثون في السهول الغربية القاحلة في ولاية راجستان بالهند، لإيجاد الطريقة الأكثر فعالية لإضافة هذه العناصر الغذائية إلى الماش (المونج) "mungbean"، وهو محصول بقولي قصير العمر يُطلق عليه غالباً "لحم الفقراء" نظراً لمحتواه العالي من البروتين. وأجروا تجربة ميدانية على مدار موسمين زراعيين لاختبار كيف أثرت طرق مختلفة لإضافة الحديد والزنك على نمو المحصول وإنتاجيته. وقد عمل الفريق مع صنفين متميزين من الماش، أحدهما معروف بفترة نموه القصيرة والآخر يستغرق وقتاً أطول قليلاً لينضج. وقسموا حقلهم إلى أقسام لاختبار مجموعة من المعالجات. بالنسبة للحديد، قارنوا بين عدم القيام بأي إجراء وبين إضافة كمية محددة من كبريتات الحديد إلى التربة، يتبعها رش الأوراق بمحلول حديد مخفف في وقتين حرجين: عند ظهور الأزهار لأول مرة وعند بدء تكون القرون. أما بالنسبة للزنك، فقد اختبروا مجموعة من الأساليب، بما في ذلك عدم القيام بأي إجراء، وإضافة كبريتات الزنك إلى التربة، واستخدام ملقح بكتيري خاص يساعد على إذابة الزنك في التربة، وكل ذلك بالتزامن مع الرش الورقي.

وأظهرت النتائج أن طريقة تطبيق العناصر الغذائية كانت مهمة بقدر كميتها المستخدمة. ووجد الباحثون أن صنف الماش المعروف باسم GM-4 تفوق باستمرار على الصنف الآخر GM-7، حيث نما بشكل أطول وأنتج كتلة حيوية أكبر. ومع ذلك، فإن المكاسب الأكثر أهمية جاءت من التوليفة المحددة للمعالجات. فالنباتات التي تلقت كمية معتدلة من الحديد المضاف إلى التربة، متبوعة برشتين على الأوراق، نمت بشكل أطول بكثير وطورت أغصاناً أكثر من تلك التي لم تتلقَ أي حديد أو التي تلقت جرعة أعلى بدون الرش. وبالمثل، كان النهج الأكثر نجاحاً للزنك يتضمن معالجة البذور ببكتيريا مذيبة للزنك، وتطبيق كمية معتدلة من كبريتات الزنك في التربة، ورش الأوراق بمحلول الزنك. وقد أنتجت هذه الطريقة المتكاملة أطول النباتات، وأكبر كمية من المادة الجافة، وأعلى عدد من الأغصان.

وعندما حان وقت الحصاد النهائي، كانت فوائد هذه المعالجات واضحة. فقد حققت القطع التي تلقت معالجات الزنك والحديد المشتركة إنتاجية أكبر بكثير من البذور والقش مقارنة بمجموعات الضبط (غير المعالجة). وسجل أعلى إنتاج للبذور أكثر من 1,000 كيلوغرام لكل هكتار، وهي زيادة كبيرة مقارنة بمجموعات التحكم. وقد أثبتت الدراسة أن مجرد إضافة المزيد من السماد لم يكن هو الحل؛ بل إن توقيت وطريقة التطبيق كانا حاسمين. فقد سمحت التوليفة بين الإضافة في التربة والرش الورقي للنباتات بالوصول إلى العناصر الغذائية عندما تكون في أمس الحاجة إليها، متجاوزةً قيود التربة القلوية. ويشير البحث إلى أنه بالنسبة للمزارعين في مناطق جافة وقلوية مماثلة، فإن استخدام صنف محدد من الماش إلى جانب استراتيجية مخصصة لتطبيق الحديد والزنك يمكن أن يحسن بشكل كبير كلاً من كمية الحصاد والقيمة الغذائية للبذور، مما يوفر مساراً عملياً نحو تحقيق أمن غذائي أفضل.