سلسلة أفضل البحوث العلمية… تأثير تغير المناخ والتكيف مع “بروتين القمح” (1)

تأثير تغير المناخ والتكيف مع “بروتين القمح”  هو بحث منشور في المجلة العالمية للتغيرات البيولوجية، وتم تنفيذ هذا البحث من خلال مجموعة بحثية دولية ضمت 43 باحث من 20 دولة، هي الي جانب مصر، الولايات المتحدة الأمريكية، وفرنسا، وإيطاليا، وألمانيا، وأستراليا، والمكسيك، والهند، وباكستان، والنمسا، وسلوفاكيا، وإنجلترا، وكولومبيا، وبلجيكا، واسبانيا، والدنمارك، والصين، وفنلندا، ونيوزلاندا، وهولندا.

وقد شارك في هذه الدراسة من مصر الدكتور أحمد خير، من معهد بحوث الاراضي والمياه والبيئة، مركز البحوث الزراعية، ووصل معدل الاستشهاد بهذا البحث حتي كتابة هذا المقال 42 مرة في أبحاث ودراسات عالمية، وهو معدل عالي جدا للاستشهاد لبحث لم يمر على نشرة عام، وتتلخص أهمية البحث فيما يلي: –

اهداف البحث:

• يعتبر بروتين القمح من المحددات الهامة لجوده القمح لتحقيق الامن الغذائي خصوصا في الدول النامية والتي تعتمد علي الخبز كمصدر رئيسي للبروتين، ومع ذلك فأن دراسة تحسين بروتين القمح لا سيما في ظل التغيرات المناخية المتوقعة لم ينل القدر الكافي من الدراسة.
• في هذه الدراسة الشاملة، تم الجمع بين النماذج الرياضية باستخدام 32 نموذج رياضي مع تطبيق السيناريو الاكثر خطورة لتغير المناخ (ار سي بي 8.5 ) وعده تجارب حقليه علي مستوي العالم من بينها مصر وذلك لدراسة تأثير التغيرات المناخية علي انتاجيه بروتين القمح.
• دراسة التكيف مع التغيرات المناخية لإمكانيه الحصول علي أفضل انتاجيه من بروتين القمح باستخدام الاصناف ذات فترات النمو الطويلة وتغيير مدخلات التسميد.

اهم النتائج:

• التغيرات المناخية ستؤدي الي خفض انتاجيه محصول القمح والبروتين ويكون هذا التأثير أكثر سلبيه في المناطق الجافه وشبه الجافه.
• التكيف مع التغيرات المناخية باستخدام الاصناف المقاومة لارتفاع درجه الحرارة وتغيير المدخلات السمادية سيؤدي لزيادة الإنتاجية العالمية بحوالي 7 % ولكن البروتين سينخفض بنسبه 8,6 %. لذا التكيف مع التغيرات المناخية قد يفيد انتاجيه القمح ولكنه غير ايجابي مع جوده الحبوب مما يسبب اثر سلبي اضافي علي انتاجيه القمح العالمي.
• اقيمت تجارب حقليه لدراسة التكيف مع التغيرات المناخية في مصر، ايطاليا، الولايات المتحدة الأمريكية، المكسيك والسودان وذلك لدراسة العلاقة بين الاصناف ذات فترتي الامتلاء والتزهير الكبيرة وزيادة درجه الحرارة.
• في مصر اقيمت اربعه تجارب حقليه في مناطق مناخيه مختلفة على امتداد نهر النيل من الشمال للجنوب (سخا، المنوفية، بني سويف، اسوان) وذلك لضمان حدوث تدرج واختلاف في درجات الحرارة. في هذه التجارب تم زراعه ثلاثة اصناف من القمح في ثلاث مواسم زراعية متتالية. وكانت المعاملات تشمل ري بالاحتياجات المائية الفعلية، المعدل الموصي به من التسميد الازوتي واختيار ميعادين للزراعة أحدهما الموصي به (20 نوفمبر) والاخر بتأخير 10 يوم (30 نوفمبر). في هذه التجارب تم استخدام ثلاثة اصناف من القمح منهم صنفين ذات فترتي امتلاء حبوب وتزهير طويله (مصر1، مصر2) وصنف قياسي للمقارنة ذو فترتي امتلاء حبوب وتزهير قصيره (سخا 93). اتضح من النتائج الحقلية ان الاصناف مصر1، مصر2، أكثر تكيفا مع ارتفاع الحرارة بالمقارنة بالصنف سخا93. وباستخدام النماذج الرياضية المتعددة وكذلك السناريو الاكثر خطورة لتغير المناخ والذي يفترض زيادة الحرارة بمقدار 4°م، فقد لوحظ ان الاصناف ذات فترتي امتلاء وتزهير طويله (مصر1 و مصر2) اظهرت اعلي انتاجيه بمقدار 15 % بالمقارنة بالصنف القياسي (سخا93)، ولكن محتوي البروتين انخفض مع جميع الاصناف نتيجة لتغير المناخ علي الرغم من زيادته مع زياده التسميد الازوتي. ومن ثم يوصي بزراعه الاصناف مصر1 ومصر2 في جنوب مصر حيث الحرارة المرتفعة. ومن ذلك نستنتج ان الاصناف ذات فترتي امتلاء وتزهير طويله يمكن زراعتها لموجهه التغيرات المناخية ولكن يجب دراسة كيفية زيادة نسبه البروتين في هذه الاصناف وذلك لضمان الحصول علي أفضل انتاجيه وجوده لحبوب القمح.

امكانيه التطبيق والجدوى الاقتصادية:

• هذا البحث هو نتاج جماعي لعده تجارب حقليه تشمل معظم المناطق المناخية على مستوي العالم واستخدام كل النماذج الرياضية والمناخية المستخدمة في التنبؤ بإنتاجيه القمح والبروتين، ونتيجة لذلك كانت دقه النتائج العالية وبالتالي امكانيه تطبيقها. ونظرا لان التجارب الحقلية اقيمت بالفعل في مصر فيمكن تعميم التجربة وتطبيقه لأن ذلك سيساعد في زيادة انتاجيه القمح وتقليل الفجوة بين الاستهلاك والانتاج.
• ولان الجدوى الاقتصادية هي الهدف الاسمي من اي بحث تطبيقي، فنجد ان القمح محصول استراتيجي لكل دول العالم واتضحت هذه الصورة خصيصا مع ازمه فيروس كورونا الحالية حينما امتنعت الدول المصدرة للقمح عن التصدير، ومن هنا تأتي اهميه زيادة الإنتاجية لتحقيق الاكتفاء الذاتي من القمح وتحسين جوده الحبوب من خلال زياده نسبه البروتين خصوصا ان القمح يعتبر مصدر البروتين الرئيسي في الدول النامية. ففي مصر ادت زراعه الاصناف (مصر1، مصر2) لزيادة الإنتاجية بمقدار 15 % تحت ظروف التغيرات المناخية بالمقارنة بالأصناف ذات فتره النمو القصيرة.