Enhancing Moringa Stenopetala L. Establishment and Adaptation with Rhizobacteria at High Altitude Hadiya Zone, Central Ethiopia

في مرتفعات شرق أفريقيا، تقف شجرة تُعرف باسم Moringa stenopetala كمصدر حيوي للتغذية للمجتمعات المحلية. تُسمى غالبًا المورينجا الأفريقية، وهي شجرة مرنة وسريعة النمو تزدهر حتى في الأراضي الهامشية، وتوفر أوراقًا وبذورًا وقرونًا غنية بالبروتين والفيتامينات والمعادن. ومع ذلك، مع تغير المناخ وأنماط الطقس التي أصبحت أكثر عدم استقرارًا، تتغير الأرض الصالحة لزراعة هذه الأشجار. يواجه المزارعون والعلماء تحديًا ملحًا: كيف يمكن مساعدة هذا المحصول الحيوي على التكيف مع الظروف الجديدة والأكثر قسوة، لا سيما في المرتفعات العالية حيث يكون الهواء أقل كثافة والتربة قد تكون أقل تسامحًا. قد لا يكمن الحل في الشجرة نفسها، بل في العالم المجهري المحيط بجذورها.

تحت سطح التربة، يعيش مجتمع معقد من البكتيريا في شراكة وثيقة مع جذور النباتات. بعض هذه البكتيريا، المعروفة باسم البكتيريا المتعايشة مع الجذور (rhizobacteria)، تعمل كحلفاء طبيعيين للنباتات. يمكنها إنتاج مواد تساعد الجذور على النمو بعمق أكبر، وتجعل العناصر الغذائية في التربة أكثر توافرًا ليتغذى عليها النبات، وحتى تساعد النبات على الاحتفاظ بالمياه خلال فترات الجفاف. فكر في هذه الميكروبات كفريق دعم متخصص يساعد النبات على التنقل في التضاريس الصعبة. وبينما هذه العلاقة معروفة جيدًا في الزراعة، إلا أن قدرتها المحددة على مساعدة المورينجا الأفريقية على البقاء والازدهار في مناطق المرتفعات العالية في إثيوبيا ظلت غير مختبرة إلى حد كبير حتى وقت قريب.

وضع فريق من الباحثين من جامعة واشيمو وجامعة أديس أبابا هدفهم لاستكشاف هذه الشراكة المحتملة. كان هدفهم هو معرفة ما إذا كان تلقيح بذور وشتلات المورينجا بأنواع معينة من البكتيريا المفيدة يمكن أن يساعد الأشجار على الاستقرار والبقاء في البيئة الصعبة لمنطقة "هاديا زون" في وسط إثيوبيا. تقع هذه المنطقة على ارتفاع 2,279 مترًا فوق مستوى سطح البحر، وهو ارتفاع يمثل ضغطًا كبيرًا للعديد من النباتات. اختار الباحثون نوعين محددين من البكتيريا، وهما Pseudomonas fluorescens و Acinetobacter calcoaceticus، واللذان تم عزلهما من جذور أشجار صلبة أخرى في المنطقة والمعروف بأنهما يتحملان الجفاف. اختبروا هذه البكتيريا بشكل فردي ومجتمع، وقارنوا النتائج بالأشجار التي لم تتلقَ أي علاج بكتيري على الإطلاق.

بدأت الرحلة في بيئة دفيئة (صوبة زجاجية) محكومة، حيث تحقق الباحثون أولاً مما إذا كانت هذه البكتيريا يمكن أن تساعد البذور على الإنبات بالفعل. عالجوا بذور المورينجا بالمزارع البكتيرية وراقبوا عن كثب. كانت النتائج فورية ومذهلة؛ فقد أظهرت البذور المعالجة بمزيج من أربعة سلالات بكتيرية مختلفة، بما في ذلك المرشحان الرئيسيان، معدل إنبات بلغ 92.86 بالمائة. وكان هذا أعلى بكثير من البذور غير المعالجة التي عانت في اختراق التربة. بدا أن البكتيريا "توقظ" البذور، مما ساعدها على بدء حياتها بميزة قوية. وبمجرد نمو الشتلات، قام الباحثون بقياس طولها ووزنها. كانت النباتات التي تلقت العلاج البكتيري المختلط هي الأطول، حيث بلغ متوسط طولها 88.15 سنتيمترًا، وطورت جذورًا وسيقانًا أثقل. في المقابل، ظلت النباتات غير المعالجة قصيرة وخفيفة، وهي تعاني لبناء الكتلة اللازمة للبقاء على قيد الحياة.

ومع تشجيعهم من النجاح في الدفيئة، نقل الفريق التجربة إلى حقل زراعي حقيقي في منطقة "هاديا زون". هنا، واجهت الأشجار الاختبار الحقيقي للمرتفعات الإثيوبية: طقس متغير، وظروف تربة طبيعية، وغياب الري المحكوم. زرع الباحثون الشتلات في قطع أراضٍ، مع تطبيق العلاجات البكتيرية في التربة حول الجذور. قاموا بقياس الأشجار كل شهرين، متتبعين طولها وسمك سيقانها. بعد ثلاثة أشهر، كان الفرق بين الأشجار المعالجة وغير المعالجة واضحًا. نمت الأشجار التي تلقت التلقيح البكتيري المختلط لتصل إلى متوسط طول 91.42 سنتيمترًا، بقطر ساق يقترب من سنتيمتر واحد. نمت الأشجار التي عولجت بنوع واحد فقط من البكتيريا بشكل جيد، ولكن ليس بقدر المجموعة المختلطة. أما أشجار المجموعة الضابطة غير المعالجة فكانت الأصغر، حيث بلغ متوسط طولها 42.53 سنتيمترًا فقط.

ربما كان الاكتشاف الأكثر أهمية يتعلق ببقاء الأشجار على قيد الحياة. في بيئة المرتفعات القاسية، لا تصمد العديد من الأشجار الصغيرة خلال أشهرها الأولى. عد الباحثون عدد الأشجار التي ظلت حية في نهاية التجربة. كانت المجموعة المعالجة بالبكتيريا المختلطة لديها معدل بقاء بلغ 73 بالمائة. أما المجموعة التي عولجت ببكتيريا Pseudomonas فقط، فقد بلغت نسبة بقائها 57 بالم مائة. وكانت الأشجار غير المعالجة هي الأسوأ حالًا، حيث نجا 41 بالمائة منها فقط. تشير هذه البيانات إلى أن الشركاء البكتيريين وفروا درعًا ملموسًا ضد ضغوط بيئة المرتفعات العالية، مما سمح لأكثر من ثلثي الأشجار المعالجة بالبقاء حيث لم ينجُ سوى أقل من نصف الأشجار غير المعالجة.

بحثت الدراسة أيضًا في البكتيريا نفسها لفهم سبب فعاليتها. أكد الباحثون أن هذه السلالات المحددة يمكنها البقاء في ظروف تحاكي الجفاف ويمكنها إنتاج مركبات تساعد النباتات على النمو. ووجدوا أن البكتيريا يمكنها إنتاج الأمونيا وإذابة الفوسفور في التربة، وهما عمليتان رئيسيتان تساعدان النبات على الوصول إلى الغذاء. ومن المرجح أن قدرة هذه الميكروبات على تكوين غشاء واقٍ حول الجذور ساعدت الأشجار على الاحتفاظ بالرطوبة، وهو عامل حاسم في مناخ جاف. وأشار الباحثون إلى أنه بينما ساعدت البكتيريا المنفردة، فإن الجمع بين سلالات مختلفة كان الأفضل، مما يشير إلى أن الميكروبات المختلفة عملت معًا لتوفير نطاق أوسع من الفوائد للشجرة.

يقدم هذا العمل مسارًا عمليًا للمزارعين في إثيوبيا والمناطق المماثلة. من خلال استخدام هذه العلاجات البكتيرية الصديقة للبيئة، من الممكن تعزيز معدل بقاء أشجار المورينجا في مناطق المرتفعات العالية حيث قد تفشل لولا ذلك. لم تدّع الدراسة أن هذه الطريقة ستحل جميع المشكلات الزراعية أو أنها ستعمل بشكل متطابق في كل نوع من أنواع التربة، لكنها قدمت دليلًا قويًا على أن هذا النهج المحدد يعمل لصالح Moringa stenopetala في هذه المنطقة تحديدًا. تشير النتائج إلى أن تسخير قوة ميكروبات التربة هو استراتيجية قابلة للتطبيق للتكيف مع تغير المناخ، وتحويل الشراكة المجهرية إلى حل ملموس للأمن الغذائي. ومع استمرار تغير المناخ، قد تصبح القدرة على مساعدة أشجار مثل المورينجا الأفريقية على الاستقرار في بيئات جديدة وصعبة واحدة من أهم الأدوات في المجموعة الزراعية.