انقلاب زیرزمینی (!)، تنها راه نجات بشریت
[size=small]روشهای تامین غذای 9 میلیارد گرسنه در سال 2050
هرچند تلاش‌ها برای اصلاح نباتات و تغییرات ژنتیکی برای تولید بهینه محصولات کشاورزی به نتایج مثبتی منجر شده، اما دانشمندان تاکنون از کلیدی‌ترین بخش تامین غذای گیاهان یعنی ریشه‌های آنها غافل شده بودند.
درهم و برهم، کثیف و مدفون در زیر خاک: تحقیق بر روی ریشه‌ها کار کثیفی است. بیرون کشیدن آنها از زمین زمان‌بر است و در برخی از موارد فرایند را مختل می‌کند. بیل را باید با دقت به کار برد تا الگوهای ظریف شاخه‌های ریشه گیاه، مویرگ‌های ریشه و میکروب‌هایی که به آنها چسبیده‌اند آسیب نبینند. همه این‌ها نشان می‌دهد که چرا تاکنون، ریشه‌ها همان قدر که خارج از حوزه دید ما بوده‌اند، از ذهن دانشمندان و پژوهشگران کشاورزی هم دور افتاده‌اند.
به گزارش نیچر، در موج بعدی تغییرات بعد از انقلاب سبز, خیلی از دانشمندان در حال تغییر نگرش خود به ریشه‌ها هستند و تلاش‌های خود برای افزایش محصول را بر روی آنها متمرکز کرده‌اند. آن بازه پر رونق تحقیق و توسعه که در دهه 1940 / 1320 آغاز شد، تولید غذا را با پرورش گونه‌های گیاهی پرمحصول و استفاده از کود، سموم ضد آفات و آب بیشتر به شدت افزایش داد. ولی این افزایش منجر به کاهش ذخایر آب‌های زیرسطحی شد و تا سال 1998 / 1377، کاربرد کودهای پایه نیتروژنی را به بیش از 8 برابر افزایش داد که خود منجر به مشکلات زیست‌محیطی مانند آب‌های آلوده گردید. ولی با همه این افزایش محصولات، هنوز خیلی‌ها گرسنه‌اند. این انقلاب کشورهای در حال توسعه را که برخی از آنها از خاک فقیر و دسترسی محدودی به امکانات آبیاری و کود رنج می‌برند؛ نادیده گرفت.
جاناتان لینچ، کارشناس تغذیه گیاهان در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا می‌گوید: «این استراتژی‌ها دیگر جوابگوی افزایش نیاز به غذا نیست. ریشه‌ها کلید دومین انقلاب سبز هستند؛ یکی که به ورودی‌های گران قیمت وابسته نباشد».
ریشه‌های گیاه، آب و مواد غذایی را می‌گیرند که مهم‌ترین عوامل (و عموما عامل محدود کننده) مورد نیاز گیاه هستند. پس چرا آب و کود بیشتر به گیاه بدهیم، در حالی که می‌توان توان ریشه‌ها را برای استفاده از آن‌چه هم‌اکنون در خاک وجود دارد، افزایش داد؟
به رغم این‌که تولیدکنندگان تاکنون با دستکاری ویژگی‌های «بالای زمین» (مانند تولید گیاهان کوتاه‌تری که انرژی را به جای ساقه به دانه محصول می‌برند)، توانسته‌اند به پیشرفت‌های بزرگی دست پیدا کنند؛ ولی کار چندانی برای ریشه‌ها انجام نشده و به دلیل این‌که تاکنون کاری بر روی ریشه‌ها انجام نشده، جای زیادی هم برای پیشرفت وجود دارد!
ریشه‌های طراح
بیشترین کارایی ریشه‌ها وقتی است که ساختار آنها با محیط تطابق داشته باشد. ریشه‌های عمیق می‌توانند آب را از زیر خاک‌های خشک بیرون بکشند؛ در حالی که ریشه‌های ظریف و کم‌عمق بهترین کارایی را در خاک‌هایی دارند که مواد غذایی در سطح محدود شده‌اند.
میشله وات، زیست‌شناس گیاهی در سازمان تحقیقات علمی و صنعتی کشورهای مشترک‌المنافع در کانبرای استرالیا، بر روی تولید گونه‌هایی از گندم کار می‌کند که برای مناطق کم‌آب مناسبند. گروه او به تازگی دریافته که ریشه برخی انواع تا 25 درصد بیشتر از انواع دیگر در عمق فرو می‌روند. آنها از این گونه‌ها برای تولید 400 خط جدید گندم استفاده کرده‌اند که هم‌اکنون در هند و استرالیا در حال کشت آزمایشی هستند.
وات البته از ابزارهای جدید ژنتیک هم استفاده می‌کند. گروه او به جای جستجو در میان 17 میلیارد زوج پایه ژنوم گندم، به دنبال نشانگرهای ژنتیکی می‌گردد که با ریشه‌های عمیق‌تر در تنها 271 میلیون زوج پایه یک گونه علف که از زیر خانواده‌های گندم است و در سال جاری توالی ژنی آن تعیین شد، ارتباط دارند. گروه امیدوار است که این نشانگرها تعیین این که کدام گونه گندم احتمالا ریشه‌های عمیق‌تری دارد را بدون نیاز به فرایند طاقت‌فرسای کاشت انواع گونه‌ها و در آوردن آنها از خاک و اندازه‌گیری ریشه‌ها، امکان‌پذیر سازند.
لینچ دریافته که در هنگام محدودیت آب، خطوط ذرت که فضای هوایی بین سلولی بیشتری در بافت‌های ریشه داشتند، محصولی هشت برابر بیش از گونه‌های فاقد این توانایی دارند. به گفته لینچ شاید دلیل آن این باشد که گیاه، هزینه‌های متابولیک رشد بافت جدید ریشه را با اعمال هوای بیشتر به آن کاهش می‌دهد و انرژی بیشتری را برای دانه باقی می‌گذارد. البته تحقیق بر روی ساختار ریشه‌ها دوران طفولیت خود را طی می‌کند و هنوز نمی‌توان مطمئن بود که چگونه می‌توان از چنین ویژگی‌هایی در تولید گونه‌های جدید بهره برد و حتی مشخص نیست که پس از آن، چه نتیجه‌ای حاصل خواهد شد.[/size]
پاسخ با نقل قول
علاقه مندی ها (بوک مارک ها)