وجد العلماء طريقة لجعل المحاصيل غير شهية للجراد

ومن خلال تغيير ما تأكله المحاصيل، وجد العلماء طريقة لجعل الجراد يفقد شهيته، وإنقاذ المحاصيل.

“إنهم مدمرون للغاية عندما يكون هناك الكثير منهم، ولكن واحدًا لواحد، ما الذي لا نحبه؟” يقول أريان توقف. إنها تتحدث عن الجراد.

توقف يوجه جامعة ولاية أريزونا مبادرة الجراد العالميةحيث تقوم بدراسة كيفية تصرف هذه الحشرات وكيفية تقليل الأضرار التي تسببها. وبينما يركز عملها على السيطرة على أسراب الجراد، فإنها تكن أيضًا احترامًا عميقًا للمنظمة صِنف هي تدرس.

تهديد عالمي لا يزال يضرب بقوة

غالبًا ما تستحضر أسراب الجراد إلى الأذهان قصصًا عن كوارث الكتاب المقدس، لكنها تظل تشكل تهديدًا حقيقيًا للغاية اليوم. وفي جميع أنحاء العالم، يمكن للأسراب أن تدمر المحاصيل في مناطق شاسعة، وتدمر سبل العيش، وفي بعض المناطق تعطل التعليم والاستقرار الاقتصادي على المدى الطويل. يمكن لسرب واحد أن يمتد عبر مئات الأميال المربعة، أي ما يعادل منطقة حضرية كبرى مثل مدينة نيويورك أو فينيكس.

ولهذا السبب، أولت سيز وفريقها البحثي الدولي اهتمامًا وثيقًا عندما اكتشفوا طريقة بسيطة بشكل مدهش لثني الجراد عن أكل المحاصيل. وعلى حد علمهم، كانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اختبار هذا النهج في الأراضي الزراعية النشطة وإثبات نجاحه خارج البيئات الخاضعة للرقابة.

اختبار الحل القائم على التربة في السنغال

ولتقييم هذه الطريقة، تعاون الباحثون مع المزارعين في السنغال الذين يتعاملون بانتظام مع تفشي الجراد السنغالي. وفي حين أن هذا النوع لا يشكل أسرابًا ضخمة مثل الجراد الصحراوي، فإن ظهوره المتكرر وتجمعاته الأصغر يمكن أن يكون ضارًا بشكل خاص للمزارعين المحليين. وقد عملت هذه المجتمعات نفسها مع Cease من قبل ودفعت من أجل إجراء دراسة ميدانية أكبر وأكثر طموحًا.

قام كل مزارع مشارك بزراعة قطعتين من قطع أرض الدخن – واحدة معالجة بالأسمدة النيتروجينية والأخرى غير معالجة.

وكانت النتائج مذهلة. بالمقارنة مع الحقول غير المعالجة، كانت الأراضي المخصبة تحتوي على عدد أقل من الجراد، وأضرار أقل بشكل ملحوظ في الأوراق، وكانت إنتاجية الدخن أعلى مرتين.

يقول سيز، وهو أيضًا أستاذ مشارك في كلية الاستدامة وكلية علوم الحياة بجامعة ولاية أريزونا: “يمثل هذا الإنجاز خطوة مهمة إلى الأمام في الإدارة المستدامة للآفات المهاجرة، حيث يقدم أداة مجتمعية تعمل على توسيع خيارات العلاج المتاحة”.

ونشرت الدراسة اليوم (15 يناير) في المجلة طبيعة سبرينغر. عمل البروفيسور المشارك مامور توري من جامعة غاستون بيرغر في سانت لويس، السنغال، كمؤلف رئيسي، في حين كان سيز هو الباحث الرئيسي للمشروع الذي تدعمه الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية.

ويقول توريه: “إن النتائج ذات أهمية كبيرة للمجتمع العلمي، وكذلك للمزارعين السنغاليين”. “لقد أعطتهم الدراسة فهمًا أفضل للجنادب والجراد، بالإضافة إلى طريقة عملية لمكافحتها على المستوى المحلي.”

لماذا تؤثر جودة التربة على سلوك الجراد؟

تقوم مبادرة الجراد العالمية، وهي جزء من مختبر جولي آن ريجلي للعقود الآجلة العالمية، بفحص الجراد ضمن النظم الأوسع التي تؤثر على تفشي المرض. تتفاعل الظروف المناخية، وبيولوجيا الحشرات، وإدارة الأراضي، والاقتصاد، والسياسة لتحريك دورات التدمير – وتقديم نقاط التدخل المحتملة.

وعلى مدار أكثر من 15 عامًا من البحث، لاحظ سيز نمطًا واضحًا. تميل المحاصيل المزروعة في التربة الفقيرة بالمغذيات إلى تشجيع تفشي الجراد. هذه النباتات غنية بالكربوهيدرات وقليلة البروتين.

يقول سيز: “إن هذا الانحياز للكربوهيدرات، أو “نظام الدونات الغذائي”، هو الأمثل لتجمعات الجراد واحتشاد الجنادب”. مثل الكثير من رياضيي التحمل الذين يتناولون الكربوهيدرات، يعتمد الجراد على الأطعمة الغنية بالكربوهيدرات لتغذية الحركة لمسافات طويلة.

النباتات المزروعة في التربة الغنية بالنيتروجين تحكي قصة مختلفة. أنها تحتوي على المزيد من البروتين وعدد أقل من الكربوهيدرات، مما يجعلها مصدرا غذائيا سيئا للجراد. تكافح الحشرات لمعالجة البروتين الزائد ولا تحصل على الطاقة الكافية للحفاظ على نفسها.

النباتات المعبأة بالبروتين تمنع الآفات

أدت هذه الرؤية إلى سؤال رئيسي. هل يمكن لضبط توازن البروتين والكربوهيدرات في المحاصيل أن يقلل من أضرار الجراد؟ وقد أشارت التجارب المعملية السابقة والملاحظات الميدانية إلى هذا الاحتمال، لكن لم يختبر أحد الفكرة في المزارع العاملة. بالنسبة لـ Cease، كان اختباره في ظروف زراعية حقيقية هو الخطوة المنطقية التالية.

تطوعت قريتان سنغاليتان تعاونتا معها سابقًا لاستضافة الدراسة. وتعاني مزارعهم بانتظام من خسائر فادحة بسبب أسراب الجراد السنغالي.

في التجربة، قام كل من 100 مزارع بزراعة قطعتين من قطع أرض الدخن – واحدة تمت معالجتها بأسمدة النيتروجين والأخرى تركت دون معالجة للمقارنة.

كان الباحثون قلقين في البداية من أن الجراد قد ينتقل إلى قطع الأراضي المعالجة من الحقول القريبة غير المعالجة، أو أن مستويات البروتين المرتفعة يمكن أن تجتذب آفات أخرى. ولتتبع النتائج، قام الفريق بإحصاء الجراد وقياس الأضرار التي لحقت بالمحاصيل ثلاث مرات خلال موسم النمو، ثم سجل الإنتاج عند الحصاد.

وكانت النتائج واضحة. كانت الأراضي المخصبة تحتوي على عدد أقل من الجراد، وتلف أقل للأوراق، ومضاعفة إنتاجية الدخن. ولم يجد الباحثون أيضًا أي علامات على أن الأسمدة النيتروجينية تزيد من مشاكل الآفات الأخرى.

من الأسمدة إلى السماد

وعلى الرغم من توفير الأسمدة النيتروجينية للدراسة، إلا أنها لا تمثل حلاً واقعيًا طويل المدى للعديد من المجتمعات. وتعتمد المكافحة المستدامة على أساليب ميسورة التكلفة تحمي أيضًا صحة التربة.

يقول سيز: “يركز العمل الجاري بشكل حصري على السماد، ويبدو أننا نحصل على نفس النتائج”.

انتهى تمويل الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية للمشروع في أوائل عام 2025، لكن المزارعين المشاركين استمروا في استخدام السماد من تلقاء أنفسهم. وبتشجيع من النتائج، تبنوا ممارسات جديدة دون دعم خارجي.

يقول توري: “أجمع المزارعون على أنهم لم يعودوا يحرقون مخلفات المحاصيل بعد تطهير الأراضي، بل يمارسون بدلاً من ذلك التسميد لتخصيب حقولهم، مما يساعد على الحد من تفشي الجراد. وقد تم إتقان هذه التقنية بالكامل بفضل المشروع”.

ويسعى فريق البحث الآن للحصول على تمويل جديد لتوسيع النهج ليشمل مناطق أخرى متأثرة بشدة بالجراد.

الاستعداد لتهديدات الجراد المستقبلية

ولا يوجد في الولايات المتحدة حاليًا أي أنواع من الجراد المحلية، لكن سيز يقول إن هذا قد يتغير. وهي تراقب عن كثب الجراد في أمريكا الوسطى، الذي يصل مداه إلى حوالي 200 ميل من حدود الولايات المتحدة.

يقول سيز: “يمكننا أن نقول بقدر كبير من اليقين أن ولاية تكساس ستكون مناسبة جدًا للجراد في غضون 10 إلى 15 عامًا تقريبًا”. “لم يتم تحديد ما إذا كانوا سيخلقون مشكلة أم لا، ولكن هذا شيء يجب أن نكون على دراية به بالتأكيد.”

حتى بدون الجراد، يشكل الجنادب بالفعل تحديات كبيرة في الولايات المتحدة. هناك 12 نوعًا تُعرف باسم “الدزينة القذرة”.

وفقا ل وزارة الزراعة الأمريكية، تعد هذه الجنادب الـ 12 (بالإضافة إلى لعبة الكريكيت) من بين أكثر أنواع الآفات إثارة للقلق في غرب الولايات المتحدة. يمكن أن يؤدي تفشي المرض على نطاق واسع إلى تجريد أراضي الرعي والتنافس مباشرة مع الماشية، مما يهدد سبل عيش مربي الماشية.

وفي حين تظل المبيدات الحشرية الكيميائية هي طريقة المكافحة الأولية، تعمل مبادرة الجراد العالمية على تحديد بدائل أكثر أمانًا للناس والبيئة.

قد تكون الأفكار المكتسبة من أبحاث الجراد في الخارج ضرورية في الداخل، مما يساعد الولايات المتحدة على الاستعداد لغزوات مستقبلية وإدارة الآفات المهاجرة بشكل أكثر استدامة.

المرجع: “تعديلات التربة تمنع الآفات المهاجرة وتعزز الإنتاجية” 15 يناير 2025، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41598-025-27884-z

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.