رش الأرز بجزيئات واقية من الشمس أثناء موجات الحر يعزز النمو

قد يساعد أحد المكونات الشائعة للوقاية من الشمس، وهي جزيئات الزنك النانوية، في حماية الأرز من الإجهاد المرتبط بالحرارة، وهي مشكلة شائعة بشكل متزايد في ظل تغير المناخ.

من المعروف أن الزنك يلعب دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي للنبات. غالبًا ما يتم إضافة شكل ملح من المعدن إلى التربة أو رشه على الأوراق كسماد، لكن هذا ليس فعالاً للغاية. هناك طريقة أخرى تتمثل في توصيل الزنك كجزيئات أصغر من 100 نانومتر، والتي يمكن أن تتخلل المسام المجهرية في الأوراق وتتراكم في النبات.

وقد اكتشف الباحثون هذه الجسيمات النانوية كوسيلة لتوصيل المزيد من العناصر الغذائية للنباتات، مما يساعد في الحفاظ على إنتاجية المحاصيل مع تقليل الأضرار البيئية الناجمة عن استخدام الكثير من الأسمدة. والآن، قام شيانجانج هو – من جامعة نانكاي في الصين – وزملاؤه باختبار كيفية تأثير جزيئات أكسيد الزنك النانوية على أداء المحاصيل في ظل ظروف موجة الحر.

وقاموا بزراعة نباتات الأرز المزهرة في دفيئة في ظل ظروف طبيعية وفي ظل موجة حارة محاكاة حيث تجاوزت درجات الحرارة 37 درجة مئوية (98.6 درجة فهرنهايت) لمدة ستة أيام متتالية. وتم رش بعض النباتات بالجسيمات النانوية، بينما لم تتم معالجة نباتات أخرى على الإطلاق.

عند الحصاد، كان متوسط ​​إنتاج الحبوب للنباتات المعالجة بجزيئات الزنك النانوية أكبر بنسبة 22.1% من النباتات التي لم يتم رشها، وكان لهذا الأرز أيضًا مستويات أعلى من العناصر الغذائية. وكان الزنك مفيدًا أيضًا دون ظروف موجة الحر – في الواقع، في هذه الحالات، كان الفرق في الإنتاج بين النباتات المعالجة وغير المعالجة أكبر.

واستنادًا إلى قياسات تفصيلية للعناصر الغذائية الموجودة في الأوراق، خلص الباحثون إلى أن الزنك يعزز الإنتاجية عن طريق تعزيز الإنزيمات المشاركة في عملية التمثيل الضوئي، بالإضافة إلى مضادات الأكسدة التي تحمي النباتات من الجزيئات الضارة المعروفة باسم أنواع الأكسجين التفاعلية.

يقول جيسون وايت من محطة كونيتيكت للتجارب الزراعية: “إن المغذيات الدقيقة النانوية لديها إمكانات هائلة لزيادة قدرة المحاصيل على التكيف مع المناخ من خلال عدد من الآليات الفريدة المتعلقة بأنواع الأكسجين التفاعلية”.

ووجد الباحثون أيضًا أن الأرز المعالج بجزيئات الزنك النانوية حافظ على تنوع أكبر بين الميكروبات التي تعيش على الأوراق – والتي تسمى الغلاف الفوسفوري – والتي ربما ساهمت في تحسين النمو.

كما أظهرت اختبارات جزيئات أكسيد الزنك النانوية على نباتات مثل القرع والبرسيم زيادات في المحصول. لكن هو يقول إن هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث للتحقق من أن هذا يمكن أن يفيد محاصيل أخرى، مثل القمح.