فيتامينات ومُحسِّنات عضوية لمواجهة «الإجهاد الملحي» في التربة

طرق علمية حديثة لتحسين إنتاجية المحاصيل الزراعية

الأراضي الزراعية في دلتا النيل بمصر تكتسب ملوحة بسبب ارتفاع درجات الحرارة (رويترز)
الأراضي الزراعية في دلتا النيل بمصر تكتسب ملوحة بسبب ارتفاع درجات الحرارة (رويترز)
TT

فيتامينات ومُحسِّنات عضوية لمواجهة «الإجهاد الملحي» في التربة

الأراضي الزراعية في دلتا النيل بمصر تكتسب ملوحة بسبب ارتفاع درجات الحرارة (رويترز)
الأراضي الزراعية في دلتا النيل بمصر تكتسب ملوحة بسبب ارتفاع درجات الحرارة (رويترز)

يُمثل الإجهاد الملحي تحدياً كبيراً للمزارعين بسبب زيادة تركيز كلوريد الصوديوم في التربة، ما يؤثر سلباً على العمليات الفسيولوجية للنبات ويقلل من الإنتاجية الزراعية بشكل كبير. يحدث ذلك بشكل شائع في المناطق التي تعاني من نقص المياه أو في التربة ذات الصرف السيئ، ما يؤدي إلى تراكم الأملاح.

ويؤثر الإجهاد الملحي سلباً على المحاصيل الزراعية من خلال تعطيل امتصاص العناصر الأساسية مثل البوتاسيوم والكالسيوم، وتقليل نشاط التمثيل الضوئي. كما يعرقل قدرة النباتات على امتصاص الماء، ما يؤدي إلى جفافها وضعفها، وينتج عنه انخفاض في حجم وجودة المحاصيل والثمار.

وتركز معظم الأبحاث الزراعية على تعزيز نمو النباتات وإنتاجيتها ومساعدتها على التكيف مع الظروف المختلفة، من خلال استخدام طرق علمية حديثة لتحسين قدرة النباتات على تحمل الإجهاد الملحي، مثل تحسين إدارة المياه، وزراعة أنواع نباتات مقاومة للملوحة، وتطبيق تقنيات الزراعة المستدامة.

دور الفيتامينات

وفي أحدث دراسة أجريت في هذا الشأن، كشف باحثون مصريون أن تعزيز نمو النباتات في مراحلها الأولى يرتبط عادة بتحفيز أنشطة التمثيل الغذائي المختلفة، ما ينعكس على الخصائص المورفولوجية مثل حجم الأوراق، وشكل الجذور، وارتفاع الساق، وكمية وجودة الإنتاج. ويُعدُّ الفيتامين آمناً وصديقاً للبيئة عند استخدامه بالجرعات المناسبة.

هدفت الدراسة التي أجراها باحثون من قسم النبات والأحياء الدقيقة بكلية العلوم جامعة حلوان، لرصد تأثير نوعين مختلفين من فيتامين «بي» (الثيامين والبريدوكسين) على نبات الفول البلدي كمنشط للنمو، بالإضافة لدراسة تأثيره كعامل قوي مضاد للأكسدة تحت ضغط الملح.

ونظراً لأن الملوحة تعد واحدة من أهم الضغوط غير الحيوية التي تهدد الإنتاجية الزراعية على مستوى العالم، سعت الدراسة للتحقيق في كيفية تحفيز فيتامينات «بي» لنمو نباتات الفول البلدي وتحسين قدرتها على التكيف في الظروف المالحة، وقد نُشرت بعدد 27 سبتمبر (أيلول) 2024 من دورية «ساينتفك ريبورتس».

اختبر الباحثون تأثيرات الرش الورقي المحتوي على مكملات الثيامين (فيتامين بي 1) والبيريدوكسين (فيتامين بي 6)، على نباتات الفول البلدي المزروعة في ظروف طبيعية ومالحة. وأظهرت النتائج أن كلا الشكلين من الفيتامين زاد بشكل كبير من نمو الشتلات في مراحل الإنبات والنمو المبكر، إذ بلغ التحسن حوالي 35 في المائة في طول الشتلات.

وكشفت النتائج أن الملوحة أثرت سلباً على امتصاص الأيونات الحرجة، مع زيادة مستويات الصوديوم وانخفاض مستويات البوتاسيوم والمغنيسيوم في النباتات غير المعالجة. ومع ذلك، فإن تطبيق الفيتامينات لم يخفف من هذه الآثار الضارة فحسب، بل عزز أيضاً قدرة النباتات على مكافحة الأكسدة.

وأظهر الثيامين قدرة ملحوظة على زيادة مرونة النباتات، إذ تم تسجيل أعلى قيمة مضادة للأكسدة بنسبة 28.14 في المائة تحت ضغط الملوحة.

وأدى تطبيق الفيتامينات إلى زيادة مستويات الصبغات الضوئية والسكريات والبروتينات، ما يشير إلى تحسين صحة النبات ووظيفته. بالإضافة إلى ذلك، عززت الفيتامينات امتصاص المعادن الأساسية مثل البوتاسيوم والمغنيسيوم، التي تعد ضرورية لنمو النبات تحت الضغط.

طرق علمية

يقول الدكتور خالد غانم، أستاذ ورئيس قسم البيئة والزراعة الحيوية بجامعة الأزهر، إن إجهاد الملوحة هو أحد التحديات العالمية التي تواجه الزراعة، خاصةً في ظل آثار تغير المناخ المتزايدة، مُلقياً الضوء على مجموعة من الحلول العلمية لمواجهة هذا الإجهاد، أبرزها استنباط أصناف نباتات مقاومة للملوحة، التي تُسهم في تحسين الإنتاجية الزراعية في المناطق المتأثرة بالملوحة.

وتحدث لـ«الشرق الأوسط» عن أهمية استخدام المحسنات العضوية مثل «الهيوميك أسيد» وسماد مخلفات الدواجن، الذي يُعدُّ من أفضل الأسمدة العضوية، حيث أثبتت الدراسات أن استخدامه في الري بمياه عالية الملوحة يُحقق إنتاجية مرتفعة، كما هو الحال في مناطق مثل البرلس والإسماعيلية وبعض مناطق المملكة العربية السعودية. وقد حققت محاصيل الخضار، مثل الطماطم والكنتالوب، نتائج إيجابية ملحوظة باستخدام هذا السماد.

وأشار إلى إمكانية استخدام سماد «الفيرمي كمبوست»، الذي يُنتج من تربية ديدان الأرض على مخلفات مثل روث الحيوانات، الذي يُعزز قدرة النباتات على مواجهة الإجهادات البيئية. ونصح أيضاً بالتلقيح الميكروبي للنبات والتربة باستخدام البكتيريا المشجعة على نمو النبات، مثل الريزوبيا وفطريات الميكوريزا، لتعزيز نمو الجذور وامتصاص العناصر الغذائية.

وأوصى برش النباتات بمركبات مفيدة مثل مستخلصات الأعشاب البحرية وبعض الفيتامينات، مثل «الأسكوربيك أسيد» وفيتامين «ب 12»، لتحسين صحة النباتات واستجابتها للإجهاد الملحي.

وفي النهاية، دعا غانم إلى ترك بقايا المحاصيل في الأرض دون حرقها، نظراً لأنها مصدر مهم للمادة العضوية التي تُحسن خصائص التربة وتُعزز قدرتها على مقاومة الملوحة ونقص المياه، بالإضافة إلى تسوية التربة بالليزر قبل الزراعة لتحسين توزيع المياه.



الذكاء الاصطناعي في علوم تقويم الأسنان

الذكاء الاصطناعي في علوم تقويم الأسنان
TT

الذكاء الاصطناعي في علوم تقويم الأسنان

الذكاء الاصطناعي في علوم تقويم الأسنان

تقويم الأسنان هو ذلك الفرع من فروع طب الأسنان الذي يهتم بتشخيص ومعالجة اعوجاج الأسنان وسوء الإطباق وعدم تناسق حجم الفك العلوي مع الفك السفلي. ويُعاني نحو 45 في المائة من المراهقين العرب من سوء الإطباق، وهم بحاجة إلى علاجات تقويم الأسنان لتحسين صحتهم الفموية وعلاج تلك المشكلات.

إمكانات الذكاء الاصطناعي

يمتلك الذكاء الاصطناعي إمكانات هائلة في مجال تقويم الأسنان، مع تطبيقات تتراوح من الكشف التلقائي عن المعالم التشريحية وتحليل القياسات الرأسية إلى التشخيص وتخطيط العلاج، وتقييم النمو والتطور، وتقييم نتائج العلاج.

> الكشف التلقائي عن المعالم التشريحية وتحليل القياسات الرأسية. أحد المجالات الأكثر شيوعاً لاستخدام الذكاء الاصطناعي في تقويم الأسنان، هو الكشف التلقائي عن معالم القياسات الرأسية وتحليلها، وهي من أهم المؤشرات لتشخيص درجة سوء الإطباق أو اعوجاج الأسنان.ويتم إنشاء هذه القياسات بواسطة الذكاء الاصطناعي على الصور الشعاعية الثنائية والثلاثية الأبعاد (الأشعة المقطعية للفم والأسنان). وتُظهر الدراسات أن دقة هذه الأدوات تتنبأ بالنمو الهيكلي والسنوي العام لدى المرضى بنسبة تصل إلى 99 في المائة، مقارنة بنسبة 75 في المائة عند المراقبين البشر.

> تخطيط العلاج ودعم القرار السريري. التشخيص وتخطيط العلاج هما مكونات حاسمة في علاجات تقويم الأسنان، وينطويان على نظرة ذاتية وتعقيد كبير. وتساعد أنظمة دعم القرار السريري المعتمدة على الذكاء الاصطناعي في تقليل هذه التحديات من خلال مساعدة الأطباء. وعلى سبيل المثال، فإن قرار خلع الأسنان هو قرار مهم في تقويم الأسنان ويمكن أن يختلف بين طبيب وطبيب. وأظهرت أنظمة دعم القرار المعتمدة على الشبكات العصبية الاصطناعية دقة عالية في تقدير قرارات خلع الأسنان، حيث بلغت دقتها 94 في المائة. يمكن استخدام هذه الأدوات أيضاً لتقييم احتياجات علاج تقويم الأسنان وتقدير نتائج العلاج.

تقييم التماثل الوجهي

> تقييم التماثل الوجهي والتنبؤ بموقع الأسنان المدفونة. تم تطوير نماذج الذكاء الاصطناعي لتقييم التماثل الوجهي بدقة عالية قبل وبعد الجراحة الفكية باستخدام صور الأشعة المقطعية المخروطية (CBCT) للفم والأسنان، مما يوفر دقة تصل إلى 90 في المائة. وتساعد هذه النماذج أطباء تقويم الأسنان في الحصول على تقييم دقيق للحالة وتحليل التغيرات التي تحدث بعد الجراحة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للذكاء الاصطناعي التنبؤ بموقع واتجاه ووضع الأسنان المدفونة أو المطمورة، مثل الأنياب، مما يوفر لأطباء تقويم الأسنان تصوراً ثلاثي الأبعاد مفصلاً للحالة السريرية. ويساعد هذا التصور في صياغة خطة علاجية شاملة ومتكاملة تأخذ في الاعتبار جميع الجوانب المعقدة للحالة، مما يضمن تحقيق أفضل النتائج العلاجية للمرضى وتقليل المخاطر المحتملة.

ماسحات ضوئية وطابعات تجسيمية

> التطورات في تكنولوجيا الماسحات الضوئية وعضات التقويم الشفاف. أحدثت التطورات في الماسحات الضوئية داخل الفم وتكنولوجيا الطابعة الثلاثية الأبعاد (التجسيمية) الطريق لتطوير برمجيات التنبؤ بالذكاء الاصطناعي لعلاج تقويم الأسنان.

> توفر هذه الأدوات الرقمية لتخطيط العلاج نهجاً دقيقاً لعلاج تقويم الأسنان، حيث تسمح لأطباء تقويم الأسنان بمحاكاة وتحريك الأسنان بدقة أثناء العلاج.

يتم صنع عضات التقويم الشفاف حسب خطة العلاج لتضمن ابتسامة جذابة ووظيفة فم طبيعية، مما يساعد في تحسين النتائج وتوضيح العملية العلاجية للمرضى.

> تقييم مجرى الهواء باستخدام الذكاء الاصطناعي. تلعب البرمجيات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي دوراً هاماً في تقييم مجرى الهواء في تقويم الأسنان. يمكن لهذه البرمجيات تحديد أنماط مجرى الهواء، وتحديد التباينات التشريحية، وحساب حجم مجرى الهواء.

وتستخدم البرمجيات الترميز اللوني لتوفير تصور سهل لمجرى الهواء وهياكله، مما يساعد في صياغة أجهزة وعلاجات لوقف التنفس خلال النوم، وهو أمر مهم للغاية لصحة المريض.

رئيس جمعية الذكاء الاصطناعي في طب الأسنان في الشرق الأوسط.