باحثون: تعريض جذور النباتات الصغيرة للكهرباء يعزز نموها بنسبة 50 %

باحثون: تعريض جذور النباتات الصغيرة للكهرباء يعزز نموها بنسبة 50 %
TT

باحثون: تعريض جذور النباتات الصغيرة للكهرباء يعزز نموها بنسبة 50 %

باحثون: تعريض جذور النباتات الصغيرة للكهرباء يعزز نموها بنسبة 50 %

على الرغم من أننا لا نستطيع رؤيتها أو الشعور بها عادة، إلا أن نبضات النشاط الكهربائي تتدفق عبر أنسجة النباتات تمامًا مثل الخلايا العصبية البشرية، ما يؤدي إلى حركات مفاجئة أو تحذير .

وقد استخدم باحثون الآن هذه الدوائر لتعزيز نمو النباتات، فوجدوا أن تشغيل شتلات الشعير بالكهرباء يساعد على نمو البراعم الجديدة بشكل أسرع.

ويبدو أن القليل من (دغدغة) الكهرباء يمكن أن يكون في الواقع نعمة حقيقية للإمدادات الغذائية في وقت يتزايد فيه القلق على الأمن الغذائي، وسط الصراعات وتغير المناخ.

ووفقا لمنظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة، واجه ما بين 691 و783 مليون شخص الجوع عام 2022، وهو ما يمثل زيادة قدرها 122 مليون شخص مقارنة بعام 2019.

وقد أجرى الباحثون تجارب على الكهرباء من قبل لمحاولة تعزيز إنتاجية المحاصيل، حيث قاموا بإخضاع شتلات الشعير والبازلاء ونبات الأرابيدوبسيس ثاليانا، وهو نبات من عائلة الخردل، لمجالات كهربائية عالية.

ولتقليل متطلبات الطاقة لمثل هذه البدائل، قام الفريق السويدي الذي يقف وراء هذه الدراسة الجديدة بدلاً من ذلك بتطوير نظام زراعة مائية منخفض الطاقة يطبق جهدًا صغيرًا ولكن ثابتًا على شتلات الشعير (Hordeum vulgare cv. .KWS Irina) لمدة خمسة أيام، وذلك وفق ما نقل موقع «ساينس إليرت» عن مجلة «PNAS» العلمية المرموقة.

وتعمل أنظمة الزراعة المائية المستخدمة لتحفيز شتلات الشعير كهربائياً على استبدال التربة بالمياه، فتنمو على مدار العام، وتستخدم سمادًا أقل من طرق الزراعة الأخرى لأنه يمكن إعادة تدوير العناصر الغذائية والمياه من خلال النظام.

وغالبًا ما تستخدم الزراعة المائية لزراعة الخضروات الورقية الخضراء في أماكن قاحلة مثل القارة القطبية الجنوبية.

وهناك جزء آخر من جاذبية الزراعة المائية هو الطريقة التي يمكن بها تكديس الأنظمة لإنشاء حدائق عمودية موفرة للمساحة.

وفي حين أن الزراعة المائية لديها الكثير من المزايا، إلا أنها مجرد حل واحد ممكن لتحسين الأمن الغذائي الذي يصادف أنه مناسب بشكل خاص «للمناطق ذات الأراضي الصالحة للزراعة القليلة والتي تعاني من ظروف بيئية قاسية»، حسب ما تقول الباحثة بمجال الإلكترونيات الحيوية مؤلفة الدراسة إليني ستافرينيدو بجامعة لينشوبينغ.

فقد قامت ستافرينيدو وزملاؤها بوضع شتلات شعير عمرها 5 أيام على سقالات مصنوعة خصيصًا، ثم استخدموا جهدًا كهربائيًا منخفضًا لمدة خمسة أيام. ثم سمح لها بالنمو لمدة خمسة أيام أخرى قبل الحصاد.

وبالنسبة للسقالة، التي أطلقوا عليها اسم «eSoil»، أعاد الفريق استخدام مادة مصنوعة من البوليمر الموصل والسليلوز، وهو عنصر مهم في جدران الخلايا النباتية. حيث تنمو شتلة الشعير داخل التربة الإلكترونية.

وفي المتوسط، كانت النباتات المحفزة كهربائيا تحتوي على أنسجة أكثر بنسبة 50 في المائة، مقاسة بالوزن الجاف. فكانت أطول بنسبة 30 في المائة من النباتات التي لم تحفّز بعد 15 يوما من النمو.

ولم يُعرف بعد كيف يعزز الطنين المستمر للكهرباء نمو النبات. إلّا ان أحد الاقتراحات هو أن النباتات المحفزة كهربائيا هي بطريقة أو بأخرى أكثر كفاءة في امتصاص العناصر الغذائية. ومع ذلك، لم يتم العثور على اختلافات في محتوى النيتروجين للشتلات بعد 15 يوما، مع أو بدون التحفيز الكهربائي.

لكن ما وجده الباحثون في التجارب اللاحقة هو أن النباتات المحفزة تعالج النترات بكفاءة أكبر، مع مستويات أقل من مركب النيتروجين غير العضوي مقارنة بنظيراتها غير المكهربة، ما يشير إلى أنهم حولوها إلى كتلة حيوية تحتوي على النيتروجين.

وتوضح ستافرينيدو «ليس من الواضح بعد كيف يؤثر التحفيز الكهربائي على هذه العملية«. إلّا ان المثير للدهشة أن الباحثين اكتشفوا أن طفرة نمو الشتلات لم تحدث مباشرة بعد التحفيز الكهربائي، ولكن خلال الأيام الخمسة من النمو المسموح بها بعد إيقاف تشغيل الأقطاب الكهربائية. وهذا يشير إلى أنه حتى الجرعات الصغيرة والقصيرة من التحفيز الكهربائي قد يكون لها تأثير دائم على النباتات».

ومع ذلك، ترجع ستافرينيدو لتقول «ركز عملنا على الشتلات، وبالتالي، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لإظهار ما إذا كان تعزيز النمو عن طريق العلاج التحفيزي في المراحل المبكرة من النمو يؤثر على دورة نمو النباتات بأكملها»،

وقد خلص فريق البحث الى القول «هناك العديد من العوامل الأخرى غير نمو النباتات وإنتاجية المحاصيل التي يجب أخذها في الاعتبار إذا كنا سننتج ما يكفي من الغذاء للعالم، ونقوم بذلك على نحو مستدام».


مقالات ذات صلة

مزيج دوائي يحارب السرطان بطريقة غير تقليدية

يوميات الشرق د. هنريك دياس (المعهد الهولندي للسرطان)

مزيج دوائي يحارب السرطان بطريقة غير تقليدية

وجدت دراسة برازيلية أن مزيجاً من دواءَين تجريبيَّين حقق نتائج واعدة في مكافحة السرطان.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
يوميات الشرق تعلم اللغة عند الأطفال أمر حاسم يؤثر على نموهم الأكاديمي والمعرفي (جامعة آيوا)

الذكاء الاصطناعي لمساعد الأطفال على تعلم اللغة

طوّر باحثون من كوريا الجنوبية نظاماً مبتكراً يعتمد على الذكاء الاصطناعي التوليدي لمساعدة الأطفال على تعلم اللغة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
صحتك صورة لوجبة صحية من بيكسباي

7 عادات يومية لتحسين صحة أمعائك وتعزيز قدرتك العقلية

على الرغم من أن الأمعاء لا تكتب الشعر أو تحل مسائل الرياضيات فإنها تحتوي على ثروة من الخلايا العصبية مشابهة للدماغ.

كوثر وكيل (لندن)
صحتك تتنافس الألمانيتان لينا هينتشيل وجيت مولر في نهائي مسابقة الغطس المتزامن للسيدات 27 يوليو (د.ب.أ)

3 اختلافات مهمة بينك وبين الرياضي الأولمبي

بينما لا تتنافس من أجل الحصول على ميدالية، يمكنك التعلم من أولئك الذين يفعلون ذلك.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك أنتجت خلايا الغضروف البشرية المعالجة مزيداً من الكولاجين الثاني (نورث وسترن)

تقنية واعدة لتجديد الغضاريف في 3 أيام

نجحت استراتيجية علاجية جديدة وضعها باحثون من جامعة نورث وسترن الأميركية في تنشيط الجينات اللازمة لتجديد الغضاريف التالفة في 3 أيام فقط.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )

4 أطعمة تساعدك على ترطيب جسمك في الطقس الحار

تصل نسبة الماء في الخيار إلى 96 % (رويترز)
تصل نسبة الماء في الخيار إلى 96 % (رويترز)
TT

4 أطعمة تساعدك على ترطيب جسمك في الطقس الحار

تصل نسبة الماء في الخيار إلى 96 % (رويترز)
تصل نسبة الماء في الخيار إلى 96 % (رويترز)

على الرغم من تأكيد خبراء الصحة مراراً وتكراراً أن مفتاح ترطيب الجسم خلال أشهر الصيف الحارة هو شرب كثير من الماء، فإن هناك بعض الأطعمة التي يمكن أن توفر ترطيباً كافياً للجسم أيضاً.

وفي هذا السياق، قالت متخصصة التغذية الأميركية كيم شابيرا، لشبكة «فوكس نيوز» الأميركية، إن عدم تناول الأطعمة الصحيحة يمكن أن يسبب اختلال توازن المياه في الجسم، خصوصاً في درجات الحرارة المرتفعة.

وأوضحت قائلة: «يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة والأنشطة الخارجية إلى اختلال توازن المياه في الجسم. فنحن نفقد الماء من خلال العرق واللعاب والبول والبراز. وكلما تعرقنا أكثر، ازداد ما نفقده من الماء».

وفي حين أن شرب الماء مفيد، فإن الحصول على الإلكتروليتات والمعادن من الأطعمة المرطبة يمكن أن يساعد على استعادة ما فقده الجسم من خلال العرق، وفقاً لمتخصصة التغذية المسجلة إيلانا مولشتاين، التي تعمل في كاليفورنيا.

ويشير الخبراء إلى أن هناك 4 أطعمة تساعد على ترطيب الجسم في الطقس الحار، هي:

1- البطيخ

توصي مولشتاين بتناول البطيخ، مشيرة إلى أنه يحتوي على ماء بنسبة نحو 92 في المائة، بالإضافة إلى الإلكتروليتات والبوتاسيوم، مما يساعد على ترطيب الجسم بفاعلية.

ومن جهته، يقول خبير الصحة الدكتور جوزيف ميركولا، إن البطيخ من أفضل الأطعمة المرطبة للجسم.

وأكد أنه غني بالإلكتروليتات وفيتامينَي «أ»، و«ج»، والمغنيسيوم، والليكوبين، وقد يساعد أيضاً على تعافي العضلات بعد التمرين.

2- الخيار

أشار ميركولا إلى أن الخيار يحتوي على «أعلى نسبة من الماء بين أي طعام صلب»، حيث تصل نسبة الماء به إلى 96 في المائة.

وأضاف أنه مصدر جيد لفيتامين «ك»، والبوتاسيوم.

واتفقت مولشتاين مع ميركولا على أن الخيار رائع لترطيب الجسم؛ لأنه مثل البطيخ، «يتكون في الغالب من الماء».

مفتاح ترطيب الجسم خلال أشهر الصيف الحارة شرب كثير من الماء (رويترز)

3- الكربوهيدرات

وفقاً لشابيرا، يمكن أن تساعد الأطعمة التي تحتوي على الكربوهيدرات على الترطيب المناسب وعلاج الجفاف.

وقالت إن مجموعة متنوعة من الفواكه والخضراوات تندرج ضمن فئة الكربوهيدرات، بما في ذلك الخيار والفلفل الحلو والكرفس والكوسة والبرتقال والفراولة والبطيخ، التي تحتوي جميعها على نحو 85 في المائة إلى 95 في المائة من الماء.

وأضافت متخصصة التغذية أن النشويات، مثل المعكرونة أو الأرز، يمكن أن توفر أيضاً 60 في المائة إلى 70 في المائة من الماء لكل نصف كوب.

4- الخضراوات الورقية

الخضراوات الورقية مثل الخس والسبانخ والجرجير والكرنب كلها أطعمة مرطبة للجسم.

ووفقاً لمولشتاين، فإن هذه الخضراوات الورقية «مليئة بالماء بنسبة تزيد على 95 في المائة في الأغلب، بالإضافة إلى الألياف وفيتامين سي والحديد».

علامات الجفاف

قالت شابيرا إن بعض العلامات التحذيرية للجفاف المحتمل تشمل التعب والصداع والدوار وجفاف اللسان وفي الحالات القصوى الغثيان والقيء.

وشجّعت الخبيرة الناس على الانتباه لهذه الأعراض خلال أشهر الصيف الحارة.

وقالت: «إنها علامة على أنك بحاجة إلى مزيد من الماء، أو الأطعمة التي تحتوي على الماء».