الائتمان: حدود العلوم والهندسة الزراعية (2024). دوى: 10.15302/J-FASE-2024573
يمثل شيخوخة البذور تحديًا كبيرًا لبنوك البذور والصناعات الزراعية، مما يقلل بشكل كبير من معدلات الإنبات وقوة الشتلات. ولا يؤدي هذا الانخفاض إلى خسائر اقتصادية فحسب، بل يقوض أيضًا الجهود المبذولة للحفاظ على التنوع الجيني.
تقدم دراسة أجراها الدكتور جون تشو وفريقه في جامعة أركنساس حلاً مستدامًا وفعالاً من حيث التكلفة: مولد مياه البلازما الذي يعمل بالطاقة الشمسية قادر على تجديد البذور القديمة وتعزيز نمو الشتلات القوي. يسلط البحث، الذي نُشر مؤخرًا في مجلة حدود العلوم والهندسة الزراعية، الضوء على النهج التحويلي لمعالجة هذه المشكلة التي طال أمدها.
طور الباحثون مفاعلًا صغيرًا جديدًا لتفريغ حاجز عازل الهالة (cDBD) ينتج الماء المنشط بالبلازما (PAW) باستخدام الطاقة الشمسية. يعمل هذا النظام المبتكر على تعزيز إنبات البذور بشكل فعال عن طريق تعديل البيئة الكيميائية والهرمونية الضرورية لنمو البذور.
أثبتت الدراسة أن بذور السبانخ المخزنة لمدة 23 عامًا أظهرت زيادة ملحوظة بنسبة 135% في معدلات الإنبات وتحسنًا ملحوظًا في نمو البادرات بعد معالجة PAW، مقارنة بالبذور غير المعالجة.
مفتاح هذا النجاح هو التحول الكيميائي الحيوي الناجم عن PAW. تعمل المعالجة على خفض درجة حموضة الماء، وزيادة إمكانية تقليل الأكسدة، ورفع مستويات النترات، مما يخلق بيئة مثالية للإنبات. علاوة على ذلك، يؤثر PAW على الهرمونات النباتية الرئيسية، مثل الجبرلين وحمض الأبسيسيك، لكسر سكون البذور وتعزيز النمو.
تشير هذه النتائج إلى أن مولد البلازما الذي يعمل بالطاقة الشمسية لا يعيد حيوية البذور القديمة فحسب، بل يقدم أيضًا نظرة ثاقبة للآليات الجزيئية الكامنة وراء تجديد البذور.