2:59 م
البيولوجيا -
كتب الزراعة
كتاب: التقنية الحيوية المايكروبية (توجهات جزيئية)
تأليف: الدكتورة زهرة محمود الخفاجي
الناشر: معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية للدراسات العليا / جامعة بغداد - 2008
عدد الصفحات: 736
التكنولوجيا الحيوية هي فرع من فروع العلوم البيولوجية ، والتي تتعامل مع التلاعب من خلال الهندسة الوراثية للكائنات الحية أو مكوناتها لإنتاج منتجات مفيدة لتطبيقات مختلفة في العلوم البيولوجية.
تشير التقديرات إلى أن عدد سكان العالم سيتضاعف بحلول نهاية عام 2033. ومن المتوقع أن يتجاوز الطلب على الغذاء في آسيا الحاجة بحلول نهاية عام 2010. وهذا يمثل تحديًا كبيرًا للنظم الزراعية. وصلت المعدات والممارسات الزراعية التقليدية إلى حدود فعاليتها في زيادة الإنتاجية الزراعية. مع تطور البلدان ، يطالب الناس أيضًا بغذاء أكثر وأفضل. تتضاعف هذه الضغوط من خلال تقلص الأراضي الزراعية ، وارتفاع تكاليف العمالة ونقص عمال المزارع. تقدم التكنولوجيا الحيوية طريقة إضافية لتحسين استدامة النظام الحالي لإنتاج المزيد من المنتجات الزراعية بجودة أفضل. وتتعدد الفوائد المحتملة للتكنولوجيا الحيوية النباتية وتشمل توفير مقاومة لآفات المحاصيل ، وزيادة غلة المحاصيل وتقليل استخدام مبيدات الآفات الكيميائية. توفر معالجة الأغذية ومكوناتها باستخدام التكنولوجيا الحيوية مجموعة متنوعة من الأطعمة المخمرة والمكونات الغذائية المستخدمة على نطاق واسع. التقنيات الزراعية التي ضمنت "ثورة خضراء" في منتصف القرن العشرين ، تسببت الآن في تكلفة بيئية عالية وساهمت في التلوث العالمي وتغير المناخ غير المواتي وفقدان التنوع البيولوجي (فانس ، 1998). يرجع التطبيق الواسع للميكروبات في الزراعة المستدامة إلى الاعتماد الوراثي للنباتات على الوظائف المفيدة التي يوفرها التعايش التكافلي ، وبالتالي ، فإن التكنولوجيا الحيوية الميكروبية وتطبيقاتها في التنمية المستدامة للزراعة والصحة البيئية تتحسن اهتمام. الغرض من المراجعة هو إعطاء الأولوية للأهمية في المجتمع العلمي وكذلك أصحاب المصلحة.
الميكروبات / الكائنات الدقيقة هي في الغالب كائنات صغيرة مجهرية توضع في مجموعات مختلفة مثل البكتيريا والفطريات والأوليات والطحالب الدقيقة والفيروسات. تعيش هذه الكائنات الحية في التربة والمياه والغذاء وأمعاء الحيوانات وبيئات مختلفة أخرى. تعكس الموائل الميكروبية المختلفة تنوعًا هائلاً في الصفات البيوكيميائية والاستقلابية التي نشأت عن طريق التباين الجيني والانتقاء الطبيعي في التجمعات الميكروبية.
استخدم الرجال بعض التنوع الميكروبي في إنتاج الأطعمة المخمرة مثل الخبز واللبن والجبن. تطلق بعض ميكروبات التربة النيتروجين الذي تحتاجه النباتات للنمو وتنبعث منها غازات تحافظ على التركيب الحرج للغلاف الجوي للأرض.
تتحدى الميكروبات الأخرى الإمدادات الغذائية من خلال التسبب في أمراض تقلل الغلة في النباتات والحيوانات المنتجة للغذاء. في أجسامنا ، تساعد الميكروبات المختلفة على هضم الطعام ، ودرء الكائنات الغازية ، والدخول في مناوشات ومعارك ضارية مع جهاز المناعة البشري في عملية الأخذ والعطاء في عملية المرض الطبيعية.
الجينوم هو مجموع المواد الجينية في الحمض النووي لكائن حي معين. تختلف الجينومات بشكل كبير في الحجم والتسلسل عبر الكائنات الحية المختلفة. يوفر الحصول على تسلسل الجينوم الكامل للميكروب معلومات مهمة حول بيولوجيته ، ولكنه ليس سوى الخطوة الأولى نحو فهم القدرات البيولوجية للميكروب وتعديلها ، إذا لزم الأمر ، للأغراض الزراعية.
ستؤدي التكنولوجيا الحيوية الميكروبية ، التي تم تمكينها من خلال دراسات الجينوم ، إلى اختراقات مثل اللقاحات المحسنة وأدوات تشخيص الأمراض الأفضل ، والعوامل الميكروبية المحسنة للمكافحة البيولوجية للآفات النباتية والحيوانية ، وتعديلات مسببات الأمراض النباتية والحيوانية لتقليل الفوعة ، وتطوير محفزات صناعية جديدة وكائنات التخمير ، وتطوير عوامل ميكروبية جديدة للمعالجة الحيوية للتربة والمياه الملوثة بالجريان السطحي الزراعي تعد التكنولوجيا الحيوية الميكروبية مجالًا مهمًا يعزز التقدم في مجال سلامة الأغذية والأمن الغذائي والمنتجات ذات القيمة المضافة والتغذية البشرية والأغذية الوظيفية وحماية النبات والحيوان والبحوث الأساسية الشاملة في العلوم الزراعية.
التخمير الطبيعي
الكائنات الدقيقة الموجودة في التربة لتحسين الإنتاجية الزراعية. يستخدم الرجال الكائنات الحية التي تحدث بشكل طبيعي لتطوير الأسمدة الحيوية والمبيدات الحيوية للمساعدة في نمو النبات ومكافحة الأعشاب الضارة والآفات والأمراض.
تساعد الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في التربة النباتات على امتصاص المزيد من العناصر الغذائية. وتشارك النباتات وهذه الميكروبات الصديقة في "إعادة تدوير المغذيات". تساعد الميكروبات النبات على "تناول" مصادر الطاقة الأساسية. في المقابل ، تتبرع النباتات بمخلفاتها للميكروبات لاستخدامها في الغذاء. يستخدم العلماء هذه الكائنات الدقيقة الصديقة لتطوير الأسمدة الحيوية.
الأسمدة الحيوية
الفوسفات والنيتروجين مهمان لنمو النباتات. توجد هذه المركبات بشكل طبيعي في البيئة ولكن النباتات لديها قدرة محدودة على استخلاصها. يلعب الفوسفات دورًا مهمًا في تحمل إجهاد المحاصيل والنضج والجودة وبشكل مباشر أو غير مباشر في تثبيت النيتروجين. يساعد الفطر Penicillium bilaii على تحرير الفوسفات من التربة. يصنع حمضًا عضويًا يذيب الفوسفات في التربة حتى تتمكن الجذور من استخدامه. يتم استخدام السماد الحيوي المصنوع من هذا الكائن الحي إما عن طريق طلاء البذور بالفطريات كتلقيح ، أو وضعها مباشرة في الأرض. الريزوبيوم هي بكتيريا تستخدم في صناعة الأسمدة الحيوية. تعيش هذه البكتيريا على جذور النبات في مجموعات الخلايا تسمى العقيدات. العقيدات عبارة عن مصانع بيولوجية يمكنها إخراج النيتروجين من الهواء وتحويله إلى شكل عضوي يمكن للنبات استخدامه.
تم تصميم طريقة التسميد هذه بواسطة الطبيعة. مع وجود عدد كبير من البكتيريا الصديقة على جذورها ، يمكن للبقوليات استخدام النيتروجين الطبيعي بدلاً من الأسمدة النيتروجينية التقليدية باهظة الثمن.
تساعد الأسمدة الحيوية النباتات على استخدام جميع المواد الغذائية المتوفرة في التربة والهواء ، مما يسمح للمزارعين بتقليل كمية الأسمدة الكيماوية التي يستخدمونها. هذا يساعد في الحفاظ على البيئة للأجيال القادمة.
المبيدات الحيوية
الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في التربة ليست كلها صديقة للنباتات. يمكن أن تسبب مسببات الأمراض المرض أو تلف النبات. كما طور العلماء "أدوات" بيولوجية تستخدم هذه الميكروبات المسببة للأمراض للسيطرة على الحشائش والآفات بشكل طبيعي.
--------------------
-----------------------------------
ليست هناك تعليقات: