جلوگیری از تأثیرات منفی تغییرات آب و هوایی بر محصولات کشاورزی

موبنا؛ علی مهدوی – کانولا شامل کلزاهایی می‌شود که از آن‌ها روغن استخراج می‌شود. دانه کلزا دارای ۲۵ تا ۵۵ درصد روغن، ۱۸ تا ۲۴ درصد پروتئین و ۱۲ تا ۲۰ درصد پوست است. روغن کانولا را به‌عنوان یک روغن خوراکی که از کاشت گونه‌های مختلف بذر در زمین‌های مخصوصِ کاشت دانه‌های روغنی تولید می‌شود، می‌شناسند.
تابستان های گرم کابوس کشاورزان کانولا می‌باشد. چون موج‌های گرمایی طولانی مدت می‌تواند پشت سر خود مزارع را خراب کند. بدین ترتیب که دانه‌های روغنی را فاسد می‌کند و مقدار زیادی از محصولات زراعی را از بین خواهد برد. اما این نکته که چرا دانه‌های کانولا تحت گرمای طولانی مدت به سرعت متلاشی می‌شوند، مدت ها برای دانشمندان یک راز بوده است.
اما تحقیقات جدید به این نتیجه رسیده است که افزایش دما یک فروپاشی ژنتیکی را در گیاهان کلید می‌زند که باعث میوه‌دهی زودتر از موعد می‌شود. این یافته‌ها می‌تواند راهی برای محافظت از کانولا‌ که یک عنصر مهم در تولید روغن‌های گیاهی است، به ما نشان بدهد. همچنین می‌تواند از محصولات زراعی دیگر نیز در برابر موج‌های گرمایی محافظت کند.

هنگامی که دانه‌های کانولا رشد می‌کنند، دیواره‌های آنها ضعیف شده و دانه‌ها رها می‌شوند که این یک قدم طبیعی در چرخه تولید مثل گیاهان است. ممکن است در هنگام افزایش گرما گیاهان غیرزراعی یا خودرو این پروسه را سرعت ببخشند و قبل از اینکه موج‌های گرمایی نابودشان کند، قادر به پخش دانه‌های خود هستند.
این درحالیست که اگر دانه‌های گیاهی دیگر روی زمین رها شوند، دیگر کارایی لازم را نخواهند داشت. معمولاً اگر دانه‌های گیاهی کاشته شده باز نشوند، گرمای طولانی مدت آن‌ها را نابود می‌کند. این اتفاق در سال ۲۰۱۲ برای کشاورزان کانادایی افتاد. زمانی‌که یک موج گرمایی در اواسط تابستان به محصولات آن‌ها رخنه کرد و در ادامه با یک طوفان، خسارتی به آن‌ها زد. با این اتفاق میزان باردهی دانه‌های روغنی آن منطقه ۱۰ درصد نسبت به سال قبل کاهش یافت.
“آقای لارج اوستر گارد” از محققان این تحقیق گفته است: کشاورزان کانولا در سراسر جهان سالانه به طور میانگین بین ۱۵ تا ۲۰ درصد از محصولاتشان را به خاطر این پدیده‌ها از دست می‌دهند. وی در ادامه بیان کرد: من با یک کشاورز در منطقه “کنت” که نزدیک ۷۰ درصد از محصولاتش را در یک سال به خاطر طوفان از دست داده بود، حرف زدم.

محققان برای اینکه ببینند این اتفاق چگونه رخ می‌دهد، دماهای مختلف را در اتاقک‌های رشد که ‌یک محیط کنترل شده است، امتحان کردند. برای اینکه تصور کنید این اتاقک‌ها در چه شرایطی هستند، یک یخچال بزرگ را تصور کنید که داخل آن نوردهی، سیستم گرمایشی و تعدادی ردیف گیاهی وجود دارد. چهار نوع گیاه از خانواده خردل را در این اتاقک‌ها در دماهای ۱۷، ۲۲ و ۲۷ سلسیوس رشد دادند. هرچه که دما بالاتر ‌می‌رفت، آقای اوستر گارد و کومار دنبال نشانه هایی از ژنی می‌گشتند که وظیفه آن بازکردن غلاف‌های گیاه برای پخش دانه است.
آقای اوستر گارد می‌گوید: این ژن در دمای بالا بسیار سریعتر و بسیار شدیدتر از آنچه تصور می‌شد، شروع به کار کرد. هنگامی که این ژن عمل کرد، گونه‌های گیاهی با سرعت بیشتر و به شکل پیوسته تر شروع به رشد کردند که خیلی سریع به مرحله‌ای رسید که به راحتی می‌توانستند آن‌ها را بشکنند. اکثر مواقع شاخه‌های رشته‌های DNA بصورت فشرده دور پروتئینی به نام هیستون که در درون هسته سلول است، می‌چرخیدند. اما آقای کومار می‌گوید : اگر این ژن خیلی محکم به دور آن پروتئین پیچیده شود، فعال کردن آن کار خیلی سختی می‌شود. ژن IND همچنین به دور پروتئین هیستون می‌چرخد. هنگامی که استر گارد و کومار دقیق‌تر نگاه کردند، به این نتیجه رسیدند که با افزایش دما، ژن IND به راحتی شناور می‌شود. این کار باعث می‌شود سلول ساده‌تر دستورات آن ژن را بخواند و آن‌ها را اجرا کند و غلاف‌ها زودتر باز شوند.
اوسترگارد و کومار فکر می‌کنند که با تحقیقات کافی می‌شود تأثیر دما بر عملکرد ژن IND را متوقف کرد. کومار می‌گوید: اگر ما بتوانیم دما را از این پروسه حذف کنیم، IND فعال نمی‌شود که این عمل پروسه رشد غلاف‌های دانه را آرام‌تر می‌کند و به کشاورزان کمک می‌کند که حتی در فصل‌های بسیار گرم یا در هنگام موج‌های گرمایی طولانی مدت گیاهانشان را برداشت کنند اما یافتن راهی برای این کار نیازمند تحقیقات بسیار بیشتری است.
این امکان وجود دارد که دیگر گیاهان خوراکی نیز به صورت مشابه به این روش پاسخ دهند. “خانم دیویس اشمیت” می‌گوید: امکان دارد که دیگر گیاهان مانند کلم بروکلی، کاهو، چغندر و … بصورت مشابه نسبت به این روش ابداعی دکتر کومار و اوستر گارد پاسخ بدهند که این امر به ما امنیت غذایی بیشتری می‌دهد.