إستجابة بعض صفات النمو والحاصل والمحتوى من المركبات الفعالة لتركيبين وراثيين من الفجل لإضافة الزيولايت والرش بالبوتاسيوم النانوي المخلب نانوياً
إستجابة بعض صفات النمو والحاصل والمحتوى من المركبات الفعالة لتركيبين وراثيين من الفجل لإضافة الزيولايت والرش بالبوتاسيوم النانوي المخلب نانوياً
 |
| إستجابة بعض صفات النمو والحاصل والمحتوى من المركبات الفعالة لتركيبين وراثيين من الفجل لإضافة الزيولايت والرش بالبوتاسيوم النانوي المخلب نانوياً |
يُعَد الفجل Raphanus sativus L. من محاصيل الخضر الشتوية التي تعود الى العائلة الصليبية Brassicaceae، وهو من الخضروات التي استخدمت منذ القدم، وينمو في جو معتدل، ولا يتحمل درجات الحرارة المرتفعة، لكنه يقاوم درجات الحرارة المنخفضة، وتعود نشأته إلى وسط وغرب الصين والهند (Thamburaj وSingh،2001). يزرع الفجل لأوراقه وجذوره التي تؤكل طازجة، ومطبوخه، ويشرب كعصير، لما له من فوائد إذْ يحتوي على السكريات والكربوهيدرات والألياف الغذائية والبروتينات والفيتامينات كحامض الريتينول (A) وحامض الاسكوربيك (C) وفيتامين B (B1،B2، B3، B5،B6،B9)، والمعادن مثل الكالسيوم والبوتاسيوم والفسفور والحديد والمغنيسيوم والصوديوم والزنك والفلورايد، فضلاً عن مركبات القلويدات، والكلايكوسيدات، والتانينات، والمركبات الفينوليه، يحتوي الفجل على مركبات فريدة نشطة بيولوجياً تم التعرف عليها مؤخراً على إنها ذات فوائد صحية محتملة للإنسان، مثل الكلوكوزينولات Glucosinolates، والايزوثيوسيانات Isothiocyanates (Baenas وآخرون، 2016).
إنَ الكلوكوزينولات تتحلل إلى
الرافاساتين والسلفورافان اللذان يمتازان بخصائصهما المضادة للأكسدة، التي لها
الأثر في الوقاية من السرطان، وحصوات المرارة، وخفض الكوليسترول، وتقليل خطر أمراض
القلب والاوعية الدموية ومضادات للإلتهابات، ومثبطة للمسببات المرضية الفطرية،
وتقليل السكر في الدم (Sarikamis وآخرون، 2015 وGuo وآخرون، 2018). بلغت المساحة المزروعة للفجل
في العراق 7620 دونماً لسنة 2021 بإنتاج 16508 طن (مديرية الاحصاء-الجهاز المركزي
للإحصاء في وزارة التخطيط).
الوصف النباتي للفجل الأسود:
يبلغ ارتفاع الفجل الأسود
(الاسباني) من 50–60 سم، ذو أوراق خيمية من الأعلى،
و تبدأ بالتضيق والتفصص نحو الأسفل، والنبات
الواحد يحتوي على عدد من الأوراق 12-7 ورقة، إنً معدل طول الورقة
الواحدة من 60-45سم، ويكون عرضها20-15 سم،
كأقصى عرض للورقة، وكلما تقدم عمر الورقة، تصبح أكثر خشونة وسماكة، حتى تبلغ مرحلة
التزهير، وتبدأ الورقة بالاصفرار والانحناء، وحينها يكون قد ظهر جزء من الجذر فوق
سطح التربة، ويكون الجذر واضح للعيان، أما الجذر أو الرأس يكون كروي الشكل، يتراوح
قطره ما بين 10-7سم، تغطيه قشرة سوداء اللون، أو بنية داكنة، له
قلب أبيض اللون مُر بعض الشيء، وأكثر حريف من أنواع الفجل الاخرى، وله عدد من
الشعيرات الجذرية تتراوح بين 10-5 شعيرة ويبلغ طول الجذر من رأسه
في التربة الى النهاية المستدقة من الجذر الرئيس حوالي 1015- سم، إنَ كل 100 غم من جذر الفجل الأسود القابلة للأكل تحتوي
على %95ماء، 0.1 غم بروتين، 3.6 غم كربوهيدرات، 0.7 غم ألياف،0.1 غم دهون، 322 ملغم بوتاسيوم، 31 ملغم فوسفور، 18 ملغم صوديوم، 3
ملغم كالسيوم،0.1 ملغم حديد، 15 ملغم مغنيسيوم، ويحتوي على 26 ملغم من حامض الإسكوربيك، 0.3 ملغم من فيتامين A،
0.03 ملغم من فيتامين B
ويُعَد مصدر للرايبوفلافين (B2)
وأيضاً حامض الفوليك B3)) وفيتامين B6)) Gupta)
وآخرون, 2003). يسمى الفجل الباريسي وذلك لنكهته اللاذعة و نظراً لوجوده في الرسوم
المصرية القديمة، فيعتقد أن المصريين القدامى عدَوا الفجل الأسود مقدساً واستعملوه
كدواء، فهو مفيد للإنسان لمحتواه المهم، والغني جداً بالعناصر الغذائية (Wang وHe،
2005).
مركبات الأيض الثانوية:
إنَ جميع النباتات التي
تحدث فيها عملية البناء الضوئي التي تسمى عمليات الأيض الأولية، وينتج منها
المركبات اللازمة لعيش النباتات، والتي تُعَد الجزيئات الاساسية لتلك النباتات
(الكربوهيدرات، الأحماض الأمينية، البروتينات، الدهون، الأحماض النووية) وأيضاً
هناك العديد من المركبات التي تتكون نتيجة للتفاعلات الكيميائية لمركبات الايض الأولي
تسمى مركبات الأيض الثانوية كالكلايكوسيدات، والقلويدات، والتربينات، والفينولات،
والفلافونويدات، وغيرها من تلك المركبات (Blunt
وآخرون، 2006 وZegheb، 2013). لقد طورت النباتات
العديد من الدفاعات الكيميائية المختلفة، والتي تمثل حاجزاً رئيساً أمام آكلات الأعشاب
فتعمل العديد من هذه المركبات بشكل مباشر على الحيوانات العاشبة بينما يعمل البعض
الآخر بشكل غير مباشر من خلال جذب الكائنات الحية من المستويات الغذائية الاُخرى
حتى تحمي النبات وهذه المركبات تتنوع في عملها بين سامة أو طاردة أو مضادة لتغذية
آكلات الأعشاب من الانواع جميعها (Mithofer
وBoland، 2012). يتوقف إنتاج هذه
المركبات على عوامل عديدة مثل نوع وعمر النبات وتنتج بكميات ضئيلة جداً، ولها دور
مهم في الدفاع وحماية النبات (Wink،
2000 وعمر،2010).
أهمية المواد الفعالة طبياً في الفجل:
هناك العديد من محاصيل
الخضر والفواكه لها تأثير على صحة الانسان، بسبب وجود مضادات الأكسدة، وهي مواد
ينتجها النبات (غير الفيتامينات والمعادن) وتُعَد مركبات أيض ثانوية (نواتج
لمركبات الأيض الأولية) تشارك في آليات مختلفة في تفاعل النبات مع البيئة، للدفاع
عنه ضد الشدود البيئية من خلال عملها كمضادات أكسدة نباتية، ولردع الحيوانات أو على
العكس لجذبها، لنشر البذور، وتلقيح الزهور (بسبب محتواها من الانثوسيانين) غالبا
تعمل هذه المركبات كمضادات أكسدة، يُعَد الفجل من النباتات الطبية لما له من فوائد
طبية كبيرة، فتستخدم الجذور والأوراق والبذور لعلاج المشاكل التنفسية والربو (Duke وAyenusu، 1985 وBulgari وآخرون، 2015).
إنَ الزيولايت من
الخامات الطبيعية إذْ يتواجد بصورة طبيعية وصناعية يتكون عن طريق تغيير يحدث في
الصخور البركانية التي تكون غنية بالزجاج، وتتفاعل مع مياه البحر عند توافر درجات
الحرارة الملائمة والظروف القاعدية Badillo-Almaraz) وآخرون، 2003). إنَ اكتشاف هذا المعدن يعود
الى العالم السويدي الكس فريدريك كرونستدت في عام 1756م، وذلك عندما قام بتسخين
مواد من المعدن بإحدى مناجم السويد على درجة حرارة 200 هم فتكونت كمية
كبيرة من البخار من المعدن أٌطلق عليه تسمية الزيولايت Zeoliteفإن Zeo
تعني الغليان، أما lite فتعني حجر في اللغة اليونانية،
فيصبح معناها حجر الغليان وإنَ الباحث نفسه بيَن إنَ المعدن متكون من الصخور
البركانية عندما تتواجد مياه جوفية ذات تفاعل قلوي، فتؤدي الى تبلور المعدن وبيَن
تواجد الزيولايت بالقرب من البراكين بوجود مياه مالحة ومن أشهره (كلينوبتيلوليت، اريونيت، تشابازيت، هيولانديت،
موردنيت، ستليبيت، فيلبسيت، هيكليا). وهناك 45 نوع معروف من معدن الزيولايت يتكون
بشكل طبيعي في عدد من البيئات الجيولوجية ذات الحرارة المنخفضة، ويستخدم على نطاق
واسع في أماكن كثيره من العالم في التطبيقات الصناعية والطبية والزراعية (Ramesh و Reddy،2011 و
Golie
وآخرون, 2017).
تأثيرات الزيولايت على صفات
النمو الخضري والحاصل:
وجود الزيولايت في بلدان
مختلفة، أدى الى نجاح استخدامه في مجال الزراعة على مجموعه واسعة من المحاصيل،
ولصفة الانتقائية للأيونات الموجبة
كالأمونيوم والبوتاسيوم، أدى الى استخدامه كمخصب للترب. أشار Supapron وآخرون (2002) في دراسة اجريت على نبات البنجر
السكريBeta
vulgaris بإضافة معدن الزيولايت مع الأسمدة المعدنية الى زيادة
عالية في إنتاج النبات من محصول البنجر السكري وقطر الساق وارتفاع النبات فبلغت
90.14 طن هكتار-1، 4.6 سم، 235 سم بالتتابع، بسبب الخصائص المهمة لهذا
المعدن كالامتزاز والتبادل الأيوني.
أشارPisarovic وآخرون (2003) إن للمعدن صفات مميزة جعلته
يدخل في عدة استخدامات كزيادة مقاومة التربة للجفاف عن طريق امتزاز جزيئات الماء
على التجاويف الداخلية لمعدن الزيولايت وبذلك تحافظ عليها وتزيد من خزين المغذيات
في الترب وبذلك تقلل من الحاجة الى التسميد والمغذيات المعدنية، وتقضي على أثرها
الضار، وتقلل سمية الأيونات كالحديد والالمنيوم.
دور تقنية النانو في الزراعة المستدامة:
يواجه العاملين في القطاع الزراعي تحديات كثيرة مثل انخفاض المادة العضوية بالتربة، ونقص المغذيات فيها، وقلة الأراضي الصالحة للزراعة، ونقص في المياه، مما يؤدي الى انخفاض وتدهور إنتاجية المحاصيل، ولمعالجة هذه التحديات يتطلب البحث، والعمل على تطبيق التقنيات الحديثة كتكنلوجيا النانو للعمل على معرفة الكمية اللازمة والمطلوبة من المغذيات التي تزيد الانتاجية، مع المحافظة على السلامة البيئية، وزيادة كفاءة استعمال المغذيات (Subramanian وآخرون، 2007). إنَ الأسمدة النانوية عبارة عن أسمدة معدلة تصنع بطرائق حيوية أو كيميائية أو فيزيائية بتطبيق تقنية النانو، لتحسين تكوينها وصفاتها، مما يؤدي الى تعزيز إنتاجية النبات ( Liuوآخرون، 2006 وSingh، 2017). إنَ استعمال الأسمدة النانوية المسيطر على تحررها لتحقيق الزراعة المستدامة، التي تتوافق مع البيئة، والمحافظة على النظام البيئي من التلوث وأنَ هذه التقنية تعمل بالمقاييس النانوية 1-100 نانومتر فيتم تصغير هذه المواد الى جسيمات نانوية تمتاز ببعض الخصائص المختلفة لما كانت عليه في أقطارها الحجمية فيكون لها تطبيقات فريدة، أنَ استعمال تقنية النانو يُعَد ثورة في المجالات المختلفة من خلال تطوير المنتجات والعمليات التي نادراً ما تتطور بالطرق التقليدية (Naderi وDanesh-Shahraki، 2013 و Safavi، 2016).
أهمية البوتاسيوم في النمو الخضري والحاصل للنباتات:
إنَ عنصر البوتاسيوم يُعَد
من المغذيات الكبرى التي لها دور مهم في نمو النباتات وإكمال دورة حياتها على
الرغم من عدم دخوله في تكوين أي مركب عضوي الا إنَه تحتاجه كافة النباتات إذْ يوجد
على شكل أيون حر K+ بداخل الانسجة النباتية، وتختلف النباتات بكمية البوتاسيوم الذي تحتاجه
باختلاف الصنف والنوع، ومرحلة نمو النبات، ونوعية الحبوب، وكذلك الثمار المنتجة (علي
وآخرون، 2014). يؤثر البوتاسيوم بصورة مباشرة وغير مباشرة على تحفيز أكثر من 60
انزيم خاصة الانزيمات التي تدخل في تصنيع البروتينات Proteinases وانزيمات نقل الطاقة Kinase وانزيمات الأكسدة والاختزال Oixdase and Reductase وانزيمات نزع الهيدروجين Dehydrogenases والانزيمات التركيبية (النعيمي، 1999). للبوتاسيوم دور في تحسين كفاءة التركيب الضوئي، إذْ
إنَ نقصه قد يسبب تلف في البلاستيدات الخضراء وله أهمية في بناء مركب الطاقة ATP الذي ُيعَد الناقل الرئيسي للطاقة في النبات
وأيضاً مخزن لها اذا ما نقص سوف ينعكس على عملية البناء الضوئي ونقل نواتج العملية
من أماكن تصنيعها الى مواقع احتياجها في النبات (Shand، 2007).
