استجابة النباتات للملوحة - الهندسة الزراعية

1 . مقاومة الملوحة La Resistance a la salinite

تعرف مقاومة النبات للملوحة على أنها قابلية النبات على النمو، ومواصلة دورة حياته ضمن ركيزة تحوي تراكيز عالية من الملح الذائب. أما بالنسبة ل Shannon و Grieve سنة 1999 فالمقاومة هي قدرة وراثية للنبات على تحمل تأثيرات التراكيز الملحية العالية في المنطقة الجذرية أو على الأوراق بدون تأثيرات إنعكاسية معتبرة .قسمت النباتات حسب مقاومتها للملوحة إلى مجموعتين:

النباتات المحبة للملوحة les halophytes: متأقلمة مع الأوساط المالحة، وتستطيع إكمال دورة حياتها في ظروف الملوحة العالية (2002 ,Lincoln et Eduardo). يمكن للأنواع عالية المقاومة العيش في وسط يتراوح فيه تركيز NaCl بين 200 الى 500 ملي مول/ل (2004 , William , 1999 ; Flowers )؛ حيث تقوم بتجميع الأملاح على مستوى الساق (2005 ,Flowers et Flowers).

النباتات الحساسة للملوحة Les non halophytes: لا تستطيع مقاومة الملوحة عند تراكيز معينة يبدأ تأثرها عند التركيز 50 ملي مول/ل من William , 1999 ) NaCl )، وهي تشكل معظم النباتات المزروعة ( ,.Jan et al 2005)، مثل البطاطس التي ينقص إنتاجها في الأتربة الملحية (22-33 ملي مول/ل من NaCl .

2. آليات مقاومة الملوحة Les mecanismes de resistance ala salinité

تغير في الخصائص المورفلوجية للاقتصاد في الماء.
التعديل الأسموزي: انخفاض في الجهد الأسموزي بسبب الزيادة في تراكم المواد الذائبة وليس بسبب انخفاض حجم الماء في الخلية، وهو ما يسمح للنسيج بالحفاظ على ضغط انتفاخه سواء جزئيا أو كليا رغم الظروف الملحية. إذ يساعد التعديل الأسموزي النبات على مواصلة إمتصاص الماء من التربة وبالتالي إبقاء عملية التركيب الضوئي واستمرار نمو النبات.
تحفيز إنتاج الإنزيمات المضادة للأكسدة و الهرمونات النباتية: يحفز الإجهاد الملحي النبات على إنتاج أنواع من الأوكسجين النشط (ROS) منها 0، H2O2 و OH التي تصنع على مستوى الصانعة الخضراء و الميتوكوندري. تسبب هذه المركبات ضررا من خلال أكسدة المكونات الخلوية من ليبيدات غشائية، بروتينات و أحماض نووية. و لمعالجة هذه الظاهرة يملك النبات أنظمة جيدة لمواجة أنواع الأكسيجين و الحماية من تفاعلات الأكسدة المهدمة وكجزء من هذا النظام تعد الإنزيمات المضادة للأكسدة كعناصر مفتاحية في ميكانزمات الدفاع.
طرد الأملاح: لا تتم عملية طرد الأيونات أو الأملاح على مستوى الجذر، أين تكون مركزة من 30 إلى 70 مرة مقارنة بمحلول التربة. إنما يتم الإمتصاص الأول لأيونات – Cl و+Na على مستوى خلايا البشرة اللجذور، ثم تنقل إلى الأجزاء العلوية للنبات عبر أوعية الخشب أين تطرح على مستوى الساق، الأوراق و البراعم أثناء عملية النتح. ولقد أشار العديد من الباحثين إلى وجود هذه الآلية لدى كل من نبات القمح، الشعير (1993 ,Gorham) و الفاصولياء (1995 ,.Awada et al). لكن إذا كان النبات لا يستطيع طرح الأيونات خارجا فإنها تتراكم بشكل مفرط و بالخصوص في الأوراق القديمة، أكثر من الفتية مما يؤدي إلى موت الخلايا وبالتالي الورقة ثم موت النبات (2002 ,Munns).
كما تنفرد النباتات المحبة للملوحة عن باقي النباتات بوسيلة أخرى للتقليل من سمية الأيونات وهي تجميع الأيونات الملحية في تراكيب خاصة مثل الغدد الملحية أو المثانات الملحية. تؤدي هذه الآلية إلى إحداث التوازن الملحي في الأوراق لمدة طويلة (1988 ,Ball).
تنظيم النقل الغشائي: تنظم النباتات الدخول العالي للأيونات عبر مجموعة من النواقل الخاصة التي تتحكم في حركة الملح عبر غشاء الخلية، كما أن الأيونات الملحية لا يمكنها المرور إلا في حالة تدرج ترمودینامیکی كبير لتركيزها بين داخل وخارج الخلية. يحفز هذا التدرج مضخة البروتونات المتواجدة في الغشاء البلازمي والتي تعمل بالطاقة الناتجة من التحلل المائي ل ATP أو بيروفوسفات على نقل +H خارج الخلية، ومنه يتجدد التدرج الكهروكيميائي الذي يسمح بتحرك أيونات الملح عبر الغشاء البلازمي للخلية ,Michel and Boutry (1995)
تنظيم التوزع الأيوني داخل الخلية: يعتبر التراكم الأيوني الآلية الأولى المتبعة لدى النباتات الملحية عند المستويات العالية، لذا يحتمل اقترانها مع القدرة على الحجز الأيوني في الفجوات الخلوية و/أو آليات الطرد المطبقة. تتجمع أيونات – C1 و * Na في فجوة الخلية التي تعتبر أهم مكان لتراكم المواد سواء المبنية داخل الخلية أو التي تأخذها من الوسط الخارجي كما في حالة الإجهاد الملحي. إذ لها دور في إتزان الماء في الخلية وهذا بفضل غشائها النفوذ و بالتالي تعمل على زيادة حجم الخلية و انتفاخها وهذا له أهمية كبيرة في النمو (1995 ,.Niu et al).
كما أن أيونات +K والذوائب أو المواد العضوية تتراكم في سيتوبلازم الخلية وعضياتها، حيث يتم هذا التوزع من أجل إحداث توازن في الضغط الأسموزي بين أيونات الفجوة والمواد في سيتوبلازم الخلية.