تكنولوجيا مقاومة مبيدات الحشائش
تكنولوجيا مقاومة مبيدات الحشائش
تمثل الحشائش مشكلة كبيرة ومستديمة للمزارعين، فتلك الحشائش لا تنافس المحاصيل على الماء والعناصر الغذائية والضوء والمكان فحسب ولكنها ملجأ للحشرات والآفات، هذا بجانب إعاقتها لعملية الرى وأنظمة الصرف وإضعافها لجودة المحصول، كما يتخلف عن تلك الحشائش بذور عند حصاد المحصول، فإذا تركت تلك البذور فإن الحشائش الناتجة عنها يمكن أن تؤدى إلى خفض غلة المحصول بصورة واضحة.
ويمكن للمزارعين مكافحة تلك الحشائش عن طريق الحرث أو النقاوة اليدوية أو إستخدام المبيدات أو بإستخدام كل التقنيات السابقة مجتمعة.
ولسوء الحظ أن عملية الحرث تترك الجزء العلوى من التربة معرضاً لعوامل التعرية مثل الرياح والمياه مما يؤثر على البيئة على المدى الطويل. ومن ناحية أخرى فإن هناك جدل بشأن الإستخدام المتكرر لمبيدات الحشائش والذى يؤدى إلى تلوث المياه الجوفية وتأثر الحياة البرية مما يؤدى الى نفوق العديد من الكائنات البرية بالإضافة إلى إصابة الإنسان والحيوان بمختلف الأمراض.
عمليات مكافحة الحشائش:
تعتبر عملية حرث التربة المترادفة مع إستخدام مبيدات الحشائش مثلاً واضحاً على مقاومة المزارعين للحشائش، حيث يقومون بحرث التربة قبل الزراعة لخفض نسبة الحشائش الموجودة بالحقل، ثم يتم إستخدام مبيدات الحشائش واسعة النطاق أو غير الإنتقائية ( مبيدات يمكنها قتل جميع النباتات) وذلك لخفض نمو الحشائش قبل أن ينمو المحصول المنزرع وبذلك لا يحدث إبادة للمحصول النامى مع الحشائش المستهدفة. أما الحشائش التى تظهر خلال موسم النمو فيتم مقاومتها بإستخدام مبيدات حشائش محدودة النطاق أو إنتقائية ( مبيدات تقتل أنواع معينة من النباتات)، ولسوء الحظ تظهر أنواع مختلفة من الحشائش فى الحقل لذلك يضطر المزارعون إلى إستخدام عدة مبيدات للحشائش محدودة النطاق مما يؤدى إلى إرتفاع التكلفة إلى جانب أثرها الضار على البيئة. ويعتقد الباحثون أن مكافحة الحشائش يمكن أن تتم ببساطة من خلال رش نوع واحد من مبيدات الحشائش واسعة النطاق فى الحقل فى أى وقت أثناء موسم النمو.
إنتاج نباتات مقاومة لمبيدات الحشائش:
تعتبر المحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش أداة فاعلة للمزارعين والتى تؤدى إلى مقاومة الحشائش وتتوافق مع طرق عدم حرث التربة مما يساعد على حماية سطح التربة من عوامل التعرية، وتلك المحاصيل تعطى للمزارعين المرونة فى إستخدام مبيدات الحشائش عند الإحتياج إليها فقط، كما يمكنهم التحكم فى المقدار المستخدم منها وما يتناسب مع الظروف البيئية.
مفهوم تكنولوجيا مقاومة مبيدات الحشائش:
1. كيف تعمل مبيدات الحشائش؟
تستهدف تلك المبيدات إنزيمات معينة تتعلق بنظام الأيض (التمثيل الغذائى) فى النبات حيث تعطل عملية إنتاج الغذاء ومن ثم تموت تلك النباتات، ولكن كيف يمكن للنباتات مقاومة مبيدات الحشائش؟ بعض النباتات قد تكتسب تلك الصفة من خلال عملية الإنتخاب أو التغيرات الوراثية المفاجئه كالطفرات، أو يتم إكتساب تلك الصفة من خلال الهندسة الوراثية.
2. لماذا نقوم بتطوير النباتات لمقاومة مبيدات الحشائش؟
الجديد فى هذا الأمر هو إضافة صفة معينة على النبات لمقاومة مبيدات الحشائش واسعة النطاق وخاصة الجلايفوسات والجلوفوسينات، وهذان النوعان من مبيدات الحشائش ذوات أهمية بالغة فى مقاومة الحشائش كما أن لهما تأثير ضئيل وغير مستمر على الحياة الحيوانية، ويتميزان بفاعلية عالية وأمان عن المبيدات الكيماوية الأخرى المستخدمة. ولسوء الحظ أن هذين المبيدين يؤثران على المحاصيل الزراعية ويتساوى ذلك مع تأثيرهما على الحشائش.
3. كيف تعمل المحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش؟
أولا: المحاصيل المقاومة للجلايفوسات: تقوم مبيدات الحشائش ( الجلايفوسات) بقتل النباتات عن طريق إعاقتها لإنزيم EPSPS الذى يدخل فى تخليق المركبات الحيوية للأحماض الأمينية العطرية والفيتامينات والعديد من المواد الأيضية الثانوية فى النبات. وهناك عدة طرق تجعل المحاصيل معدلة بحيث يمكنها مقاومة الجلايفوسات ومنها إستراتيجية إدخال ودمج جين بكتريا التربة التى تنتج شكل من إنزيم EPSPS المقاوم للجلايفوسات. والإستراتيجية الأخرى هى دمج جين مختلف لبكتريا التربة التى تنتج إنزيم يخفض من تأثير الجلايفوسات.
ثانيا: المحاصيل المقاومة للجلوفوسينات. تحتوى مبيدات الحشائش ( الجلوفوسينات) على المكون النشط فوسفينوثريسين Phosphinothricin الذى يقتل النباتات وذلك بإعاقة الإنزيم المسؤل عن عملية تمثيل النيتروجين وإزالة سمية الأمونيا وهىالمنتج الثانوى لعملية التمثيل الغذائى فى النبات. وتلك المحاصيل المعدلة والمقاومة للجلوفوسينات تحتوى على جين بكتيرى ينتج إنزيم يعمل على التخلص من سمية الفوسفونوثريسين Phosphonothricin كما يمنعه من التسبب فى حدوث أى ضرر للنبات.
أما عن الطرق الأخرى التى يتم بها التعديل الوراثى للمحاصيل كى تتحمل التعرض لمبيدات الحشائش فتتضمن ما يلى:
1. إنتاج بروتين جديد يزيل سمية مبيدات الحشائش. -2. تعديل البروتين المستهدف لمبيدات الحشائش بحيث لا يتأثر بتلك المبيدات . -3. إنتاج عوائق أو حواجز طبيعية فيزيقية أو فسيولوجية تمنع دخول مبيدات الحشائش إلى النبات. وتعتبر الطرق الأولى والثانية هى الأكثر شيوعاً التى يستخدمها العلماء لإنتاج محاصيل مقاومة لمبيدات الحشائش.
مزايا المحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش : 1. المقاومة الفائقة للحشائش والحصول على أعلى غلة للمحصول. -2. إمكانية مقاومة الحشائش بعد نمو النباتات. -3. خفض عدد مرات الرش بالمبيدات فى الموسم الزراعى. -4. خفض إستخدام الوقود نظراً لخفض عدد مرات الرش. -5. إستخدام مركبات أقل سمية وغير نشطة فى التربة. -6. إمكانية إستخدام طرق ( عدم حرث التربة) أو (تقليل الحرث)، والتى تعود بالفائدة على مكونات التربة والكائنات الحية الموجودة بها ( 2000,Felsot ).
وفى دراسة أجراها (إتحاد فول الصويا الأمريكى ASA) بالنسبة للحرث المتكرر لمزارع فول الصويا أوضحت أن عدد كبير من تلك المزارع إستخدمت طرق ( عدم حرث التربة ) أو (تقليل عملية الحرث) وذلك بعد زراعة أصناف فول الصويا المقاوم لمبيدات الحشائش. وقد وفرت تلك العملية البسيطة لمقاومة الحشائش حوالى 234 مليون جالون من الوقود بالإضافة إلى أن 247 مليون طن من سطح التربة بقيت على حالها دون أن تتأثر بعوامل التعرية.
الجوانب الآمنة لتكنولوجيا مقاومة مبيدات الحشائش :
السمية ومسببات الحساسية: أقرت الهيئات الحكومية المختصة فى عدة دول أن المحاصيل التى تحتوى على بروتين مقاوم لمبيدات الحشائش لا تمثل أى خطر على الصحة والبيئة وذلك عند مقارنتها بمثليتها من المحاصيل التقليدية. وقد قامت بعض المنظمات الدولية ذات الصلة بإصدار دليل يتضمن قواعد إرشادية تستخدم فى تقييم البروتين الذى يتم إدخاله فى المحاصيل لمعرفة مدى علاقته بالسمية والحساسية. وجدير بالذكر أن هذا البروتين يؤخذ من مصادر موثوق فى أنها لاتسبب حساسية أو سمية، كما أنه لايتشابه مع السموم أومسببات الحساسية ووظائفه معروفة ومفهومة.
تأثير البروتين على النباتات: إن تعبير البروتين الجديد داخل النباتات لا يسبب أى ضرر لنموها ولا يؤدى إلى ضعف كفاءة زراعتها عند مقارنتها بالمحاصيل الأصلية (الأبوين) ولا يحدث أى تغيير فى التمثيل الغذائى للنبات فيماعدا التعبير الناتج عن الإنزيم المضاف الخاص بمقاومة مبيدات الحشائش أو إجراء تعديل فى الإنزيم الموجود فى النبات.
الإستمرارية والتعدى للمحاصيل: هناك أمر هام يتعلق بالبيئة ويترتبط بالمحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش وهو إحتمال تكوين حشائش جديدة قد تنتج من خلال التهجين مع الأصناف البرية لتلك المحاصيل، وقد تم تقييم هذا الإحتمال قبل عملية إدخال البروتين إلى المحاصيل كما يتم مراقبتها بعد زراعتها. وقد أوضحت الأدلة العلمية الحالية أنه فى حالة عدم إستخدام مبيدات الحشائش فإن المحاصيل المعدلة وراثياً المقاومة لمبيدات الحشائش لا تتعدى على الحقول الزراعية أو البيئة الطبيعية عند مقارنتها بمثيلتها من المحاصيل التقليدية (Dale et al.,2002). وقد أظهرت المحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش المتواجدة حاليا فى الأسواق أدلة ضعيفة عن الإستمرارية والتعدى.
الوضع الحالى للمحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش: فى عام 2002 شغلت المحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش أكبر منطقة منزرعة والتى تزيد عن 44 مليون هكتار من مجموع 58,7 مليون هكتار يتم زراعتها بالمحاصيل المعدلة وراثياً (James,2002 )، وأغلب الأصناف المنزرعة هى الأصناف المقاومة للجلايفوسات والجلوفوسينات.
وزارة الزراعة
