تطور الأصناف يحدد حساسية محصول الذرة لظروف المناخ القاسية

لماذا تهم هذه الدراسة طاولات طعامنا

الذرة هي غذاء أساسي في الأنظمة الغذائية الحديثة وعلف للحيوانات، لذا فإن أي تغيير طفيف في محصولها يمكن أن يؤثر في أسعار الغذاء والأمن الغذائي. تطرح هذه الدراسة سؤالًا مهمًا ومعاصرًا: مع ارتفاع درجات الحرارة وزيادة تباين هطول الأمطار، هل تساعد الأصناف الجديدة المزارعين في الصين على الحفاظ على الغلات، أم أنها تجعل المحاصيل أكثر حساسية للصدمات الجوية في بعض المناطق؟

متابعة حقول الذرة عبر بلد شاسع

تعد الصين ثاني أكبر منتج للذرة في العالم، رغم أن مكاسب الغلة فيها تأخرت عن تلك في الولايات المتحدة. لفهم الأسباب، جمع الباحثون مجموعة بيانات غير معتادة تضم 48,797 ملاحظة من تجارب الأصناف الرسمية التي أجريت بين 2001 و2020. اختبرت هذه التجارب الأصناف القياسية القديمة والأصناف المتميزة الأحدث في مواقع عديدة بأربع مناطق رئيسية لزراعة الذرة، مع تسجيل دقيق للطقس المحلي. ومن خلال دمج نتائج هذه الاختبارات مع إحصاءات المزارع الحقيقية وسجلات المناخ، تمكن الفريق من تفكيك مقدار التحسن في الغلة الناجم عن التحسين الوراثي مقابل ما نتج عن تغير الطقس وممارسات الزراعة.

الأصناف الجديدة ترفع الغلات ولكن ليس بالتساوي في كل الأماكن

تُظهر التحليلات أن تحسين الأصناف دفع غلات الذرة للارتفاع عبر الصين. في شبكة الاختبارات، ازدادت الإنتاجية بحوالي ثلث إلى ما يقارب ثلاثة أطنان للهكتار كل عقد بحسب المنطقة، ولم تُفسَّر هذه المكاسب بتغيرات في الأصناف المرجعية القياسية. بل لعبت تحسينات في صفات مثل عدد الحبوب لكل مساحة ووزن الحبة دورًا رئيسيًا. ومع ذلك، ظلت محاصيل المزارع الفعلية أقل بعدة أطنان للهكتار من تلك المحققة في مسارب الاختبار، مما يبرز فجوة مستمرة بين ما هو ممكن مع أصناف حديثة وإدارة جيدة وما يحصل عليه المزارعون عادة في حقولهم.

الحرارة والمطر: أصدقاء في بعض الأماكن وأعداء في أخرى

اختلفت اتجاهات المناخ خلال موسم النمو بشكل حاد عبر الصين. في الشمال الشرقي والشمال، كانت الذرة أكثر عرضة للأيام الحارة في يوليو وأغسطس، عندما تتزهّر النباتات وتمتلئ الحبوب. حتى ارتفاع درجة مئوية واحدة فوق نحو 30 °م خلال هذه الشهور قد يقلص الغلات بنسبة عدة في المئة، مع شدّة الضرر الأكبر في الشمال. في الجنوب الغربي والشمال الغربي، كان هطول الأمطار هو الشاغل الرئيسي بدلًا من الحرارة: فزيادة المطر في الجنوب الغربي أدت على الأرجح إلى تشبع مائي، بينما أدت قلة المطر في الشمال الغربي إلى ندرة مائية. ساعدت الزيادات المعتدلة في المطر في المناطق الجافة لكنها أضرت في المناطق المبتلة بالفعل، مما يبيّن أن كلًا من الجفاف والفائض المائي يمكن أن يحدّ من الإنتاج.

يمكن للتحسين الوراثي أن يقلل المخاطر أو يزيدها

النتيجة الأكثر بروزًا هي أن الأصناف الجديدة غيّرت درجة حساسية الغلات للطقس السيئ، وليس دائمًا في نفس الاتجاه. في شمال شرق الصين، أصبحت الأصناف الأحدث والأعلى غلة أكثر عرضة للحرارة، ما يعني أنها خسرت محصولًا أكبر عند حدوث موجات حر. في شمال الصين، وعلى النقيض، أصبحت الأصناف الأحدث أكثر تحملًا للحرارة مع مرور الوقت. في الجنوب الغربي، كانت الأصناف عالية الغلة أكثر حساسية للأمطار الغزيرة، بينما في الشمال الغربي الجاف تفاعلت الأصناف بقوة أكبر — وبشكل إيجابي — مع زيادة المطر. في عدة حالات، كانت الأصناف التي حققت أعلى محاصيل في الظروف العادية نفسها الأكثر تأثرًا عندما انحرفت الحرارة أو الهطول عن المستويات المثالية.

ماذا يعني ذلك لحصاد الذرة في المستقبل

بالنسبة لأولئك الذين يعتمدون على الذرة، الرسالة هي أن الجينات الأفضل وحدها لا تكفي؛ يجب على المربين ملاءمة الأصناف مع مخاطر المناخ المحلية. تستنتج الدراسة أنه بينما دفع تطور الأصناف مكاسب في الغلة على المدى الطويل، فقد أعاد أيضًا تشكيل استجابة الذرة للحرارة وهطول الأمطار، وفي بعض الحالات جعل المحاصيل أقل مرونة تجاه القيم المتطرفة. ينبغي أن يركز التحسين المستقبلي على الاحتياجات الخاصة بكل منطقة: أصناف مقاومة للحرارة لصيف الشمال والشرق الشمالي الحار، وأصناف تتحمل التشبع المائي في الجنوب الغربي، وأنواع موفّرة للمياه للشمال الغربي الجاف. بالاقتران مع ممارسات إدارة جيدة، يمكن لمثل هذه الأصناف الذكية مناخيًا أن تساعد في إبقاء محاصيل الذرة مستقرة في عصر تزايد مفاجآت الطقس.

الاستشهاد: Zhang, L., Bai, Z., Xi, W. et al. Cultivar evolution underpins maize yield sensitivity to adverse climate conditions. Nat Commun 17, 4528 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71045-3

الكلمات المفتاحية: الذرة, إجهاد مناخي, تحسين المحاصيل, الحرارة وهطول الأمطار, الزراعة في الصين