05/01/2026
تأثير الرش الورقي بأشكال مختلفة من النيتروجين على إنتاجية القمح
في ظروف الجفاف
✅✅الملخص:
🔵🔵يُعدّ الرش الورقي بالنيتروجين (N) في المراحل المتأخرة من نمو القمح (Triticum aestivum L) طريقة فعّالة للتخفيف من آثار الجفاف وتحسين امتلاء الحبوب.
🔷🔷تحتاج تأثيرات أو آليات عمل الرش الورقي بأشكال مختلفة من النيتروجين على نمو القمح وامتلاء حبوبه إلى مزيد من البحث.
🔵🔵هدفت هذه الدراسة إلى فحص التأثيرات التنظيمية لأشكال مختلفة من النيتروجين الورقي [NO3–، NH4+، وCO(NH2)2] على امتلاء حبوب القمح تحت ظروف الجفاف، وتوضيح آلياتها الأساسية.
🔷🔷اختلفت التأثيرات النسبية لكل مصدر من مصادر النيتروجين في تعزيز امتلاء الحبوب.
🔵🔵أدى الرش الورقي بـ NH4+-N إلى إطالة فترة امتلاء الحبوب بشكل ملحوظ.
وعلى النقيض من ذلك، أدى رشّ أوراق القمح بالنترات والكارباميد CO(NH2)2 و NO3–-N إلى تسريع معدل امتلاء الحبوب وتنظيم مستويات حمض الأبسيسيك (ABA) والريبوسيد Z (ZR) والإيثيلين (ETH).
🔷🔷وكشف تحليل التعبير الجيني أن النترات والكارباميد CO(NH2)2 و NO3–-N رفعا من مستوى الجينات المشاركة في مسار تحويل السكروز إلى نشا، مما عزز إعادة توزيع الكربوهيدرات وتصنيع النشويات في الحبوب.
🔵🔵وإضافةً إلى ذلك، زادت أنشطة إنزيمات سوبر أكسيد ديسموتاز (SOD) وبيروكسيداز (POD) وكاتالاز (CAT)، بينما انخفض محتوى المالونديالدهيد (MDA) عند رشّ النيتروجين على الأوراق (وخاصةً NH4+-N).
🔷🔷وفي ظل ظروف الإجهاد الناتج عن الجفاف، أصبح تعزيز إعادة توزيع الكربوهيدرات وقوة التخزين عاملين أساسيين في امتلاء الحبوب، وأصبحت الاختلافات النسبية في تأثيرات أشكال النيتروجين الثلاثة أكثر وضوحاً.
🔵🔵وفي الختام، أدى استخدام أيونات الأمونيوم (NH4+-N) إلى تحسين نظام الإنزيمات المضادة للأكسدة وتأخير نقل نواتج التمثيل الضوئي.
💙💙ومن جهة أخرى، عزز الرش الورقي بمركبي النترات (NO3–-N) والكارباميد CO(NH2)2 قدرة القمح على امتصاص الماء وخفف من أضرار الإجهاد الناتج عن الجفاف.
✅✅المقدمة:
🟦🟦 #يُعدّ_النيتروجين_العنصر_البنيوي_الأساسي_للبروتينات، بما في ذلك الإنزيمات والبروتينات المشاركة في عملية التمثيل الضوئي، (Beier et al., 2018; Evans and Clarke, 2018).
🔷🔷 .
حيث يُعيق نقص الماء امتصاص النبات للنيتروجين، مما يُسبب نقصاً فيه، وهو الأمر الذي يُفاقم الضرر الناجم عن الإجهاد الناتج عن الجفاف (Gonzalez-Dugo et al., 2010; Alam et al., 2020; Nazar et al., 2020).
🟦🟦 #يُخفف_الاستخدام_الأمثل_للأسمدة_النيتروجينية_من_آثار_الجفاف_على_القمح من خلال الحفاظ على وظائف النبات الطبيعية والتخلص من أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) التي تتكون استجابةً للإجهاد الناتج عن الجفاف (Agami et al., 2018; Guo et al., 2019).
🔷🔷يمتص القمح النيتروجين على شكل أمونيوم (NH3+) ونترات (NO3–) أو نيتروجين عضوي مثل الكارباميد (Woolfolk et al., 2002; Carlisle et al., 2012).
ويُستخدم الأخير على نطاق واسع كسماد نيتروجيني في إنتاج المحاصيل في الصين (Tao et al., 2018).
🟦🟦أوضحت دراسات سابقة التأثيرات النسبية لأشكال مختلفة من الأسمدة النيتروجينية.
فقد أفاد Carlisle et al. (2012) أن النباتات التي زُوِّدت بـ NH4+-N خصصت كمية أكبر نسبياً من العناصر الغذائية والكتلة الحيوية للأجزاء الهوائية، بينما وزعت النباتات التي زُوِّدت بـ NO3–-N كمية أكبر نسبياً من العناصر الغذائية للجذور.
🔷🔷حفّز NO3–-N نمو الجذور في الأرز بكفاءة عالية في استخدام النيتروجين (NUE).
وبهذه الطريقة، تعزز تراكم الكتلة الحيوية وكفاءة استخدام النيتروجين في مراحل النمو اللاحقة (Song et al., 2011).
وأفادت دراسات أخرى أن لأشكال النيتروجين المختلفة تأثيرات متباينة على مقاومة النبات للإجهاد.
🟦🟦يُعدّ امتلاء الحبوب عملية نقل داخلية مكثفة للعناصر الغذائية، تُنظّمها رطوبة التربة والهرمونات النباتية (تشو وآخرون، 2015).
انخفاضاً حاداً (تشانغ وآخرون، 2017).
يتضمن امتلاء الحبوب بشكل أساسي تكوين النشويات، إذ يُشكّل النشا ما بين 60 و80% من وزن الحبوب (وانغ وآخرون، 2014).
🔷🔷لا تزال تأثيرات أشكال النيتروجين المختلفة على امتلاء حبوب القمح وآلياتها في ظل إجهاد الجفاف غير واضحة.
وقد استكشفت العديد من الدراسات تأثير العناصر الغذائية على امتلاء حبوب القمح من خلال الرش الورقي، حيث كانت الأوراق أكثر كفاءة في امتصاص العناصر الغذائية خلال المراحل المتأخرة من نمو القمح مقارنةً بالجذور الهرمة (كوتمان وآخرون، 2010؛ أوسكولا وآخرون، 2014؛ فيزيولي وآخرون، 2018).
🟦🟦ومع ذلك، كانت الأبحاث حول تأثير رشّ الأوراق بأشكال مختلفة من النيتروجين على امتلاء حبوب القمح قليلة.
لذا، هدفت هذه الدراسة إلى بحث التأثيرات التنظيمية لرشّ الأوراق بأيونات النترات (NO3–)، والأمونيوم (NH4+)، والكارباميد (CO(NH2)2) على امتلاء حبوب القمح وتراكم النشا تحت ظروف الإجهاد المائي.
🔷🔷ولتحقيق هذا الهدف، تمّ رشّ الأوراق بالنيتروجين عند الإزهار، ومن ثمّ تمّ إحداث الإجهاد المائي من الإزهار وحتى النضج.
🟦🟦ولتوضيح الآلية الكامنة وراء ذلك، قمنا بتقييم كيفية تنظيم مصادر النيتروجين المختلفة للهرمونات النباتية الداخلية، ونظام الإنزيمات المضادة للأكسدة في أوراق العلم، والتعبير الجيني المُشارك في التكوين الحيوي لنشا الحبوب.
🔷🔷قد تُسهم نتائج هذه الدراسة في فهم أعمق لما يلي:
(أ) التأثيرات التنظيمية لمصادر النيتروجين المختلفة على امتلاء الحبوب وتراكم النشا.
(ب) استجابة التكوين الحيوي للنشا، ومستويات الهرمونات النباتية، وشيخوخة النبات لمصادر النيتروجين المختلفة.
(ج) تأثير مصادر النيتروجين المختلفة في تخفيف إجهاد الجفاف الذي يُصيب القمح خلال فترة امتلاء الحبوب.
وقد يكون لهذا البحث قيمة كبيرة في إنتاج القمح في ظل التغيرات المناخية.
✅✅الاستنتاجات:
🔷🔷أظهرت هذه الدراسة أن الناتج عن الجفاف على امتلاء حبوب القمح، وعلى الرغم من اختلاف آليات عملها. فقد ساهم التسميد الورقي بـ CO(NH2)2 و NO3–-N في تنظيم نشاط الهرمونات النباتية الداخلية في الحبوب، ورفع مستوى التعبير الجيني للجينات المشاركة في مسار تحويل السكروز إلى نشا، وإعادة توزيع الكربوهيدرات من الأعضاء المصدرية (الأوراق).
وبذلك، تحسنت قدرة النبات على امتصاص الكربوهيدرات ومعدل امتلاء الحبوب.
💙💙وفي المقابل، ـ NH4+-N إلى زيادة ملحوظة في تنظيم نظام الإنزيمات المضادة للأكسدة، وتأخير الشيخوخة، مما أدى إلى إطالة فترة امتلاء الحبوب وتوفير نواتج التمثيل الضوئي.
🔷🔷وفي ظل نقص المياه، برزت الفروق النسبية بين أشكال الأسمدة النيتروجينية الثلاثة من حيث تأثيرها على امتلاء الحبوب.
وكان تحسين نقل الكربوهيدرات وزيادة قدرة النبات على امتصاص الكربوهيدرات من العوامل الرئيسية لزيادة وزن الحبوب.
💙💙لذا، ّ_الأوراق_بمركبي_النترات_والكارباميد_أكثر_فعالية_نسبياً_في_تحسين_امتلاء_الحبوب وزيادة وزنها في ظل ظروف الجفاف.
🔷🔷إلى جانب الأبحاث الحالية، تُعدّ الدراسات الجزيئية ضرورية لفهم أفضل للخصائص الوظيفية والمسارات الأيضية لمصادر النيتروجين المختلفة وتأثيرها على امتلاء الحبوب، مما سيسهم في تحسين إنتاجية وجودة حبوب القمح في مواجهة تغير المناخ.
Effect of Foliar Application of Various Nitrogen Forms on Starch Accumulation and Grain Filling of Wheat (Triticum aestivum L.) Under Drought Stress
ORIGINAL RESEARCH article
Front. Plant Sci., 25 March 2021
Sec. Crop and Product Physiology
⏪⏮️
⏪⏮️
