وسط نباتي منخفض التكلفة لتعزيز إنتاج الأبواغ لـ B. amyloliquefaciens CN12 لتطبيقات الأسمدة الحيوية

لماذا تهم تغذية النبات الأفضل

مع بحث المزارعين عن طرق لزيادة الإنتاج الغذائي دون الإضرار بالتربة، يزداد الاهتمام بالأسمدة الحيوية — الكائنات الحية الدقيقة التي تساعد النباتات على الازدهار. تستكشف هذه الدراسة بكتيريا تربوية متينة يمكنها تعزيز نمو الخضروات وتبين كيفية تربيتها بتكلفة منخفضة باستخدام مواد نباتية يومية بدلاً من المواد الكيميائية المختبرية المكلفة. يشير العمل إلى أسمدة أكثر استدامة وبأسعار معقولة قد تدعم صغار المزارعين والمزارع الأكبر.

كائنات دقيقة مفيدة من غابة هادئة

بدأ الباحثون في غابة تان فو المحمية في جنوب شرق فيتنام، وهي منطقة نسبياً غير مزعجة وغنية بالحياة البرية، والأهم بالنظر للدراسة، بالحياة المجهرية. من تربة الغابة ومن ينبوع ساخن قريب جمعوا عينات وعزلوا 53 سلالة من البكتيريا القادرة على تكوين الأبواغ — تراكيب خامدة وقاسية تساعد الكائنات الدقيقة على النجاة من الجفاف والحرارة والظروف القاسية الأخرى. ثم اختبرت هذه السلالات المكوِّنة للأبواغ على قدرتها على إنتاج هرمون نباتي يسمى IAA الذي يشجع نمو الجذور، وعلى عدة صفات أخرى مرتبطة بصحة النبات وتحسين وصوله إلى المواد المغذية في التربة.

العثور على بكتيريا متميزة

من بين العديد من السلالات التي فحصوها، برزت سلالة واحدة تسمى CN12 بوضوح. أنتجت كميات أكبر من IAA مقارنة بالآخرين وأظهرت نشاطاً قوياً لعدة وظائف مفيدة: تكسير المواد النباتية، وتحرير الفوسفور والبوتاسيوم المحتجزين في جزيئات التربة، وإنتاج السايدروفورات، وهي مركبات تساعد النباتات على الوصول إلى الحديد. أظهر التحليل الجيني أن CN12 تنتمي إلى نوع Bacillus amyloliquefaciens، وهو نوع معروف بالفعل بأنه آمن ومفيد للنباتات. ولأنها تجمع بين عدة قدرات مفيدة للنبات إلى جانب تكوين أبواغ متين، اختيرت CN12 كأكثر المرشحين وعداً للاستخدام في سماد حيوي.

تحويل محاصيل المطبخ إلى مصنع ميكروبي

لتحويل CN12 إلى منتج عملي، احتاج الفريق إلى طريقة لزراعة أعداد كبيرة من الأبواغ دون الاعتماد على أوساط مخبرية مكلفة. اختبروا محاليل سائلة مصنوعة من مكونات نباتية شائعة — براعم الفاصوليا المونغ، البطاطس، الأرز، الذرة، وفول الصويا — أُعدت بطريقة تشبه الحساء البسيط. دعمت مستخلصات براعم المونغ أفضل إنتاج للأبواغ، لذلك أصبحت الوصفة الأساسية. بعد ذلك حسّن العلماء هذا الوسط بإضافة مضافات منخفضة التكلفة مثل دبس السكّر للحصول على سكر إضافي، واليوريا كمصدر للنيتروجين، وكبريتات المغنيسيوم كمكمل معدني. باستخدام أدوات إحصائية لضبط الوصفة بدقة، توصلوا إلى مزيج أنتج مئات الملايين من الأبواغ لكل مليلتر، وكل ذلك من مواد رخيصة ومتاحة على نطاق واسع.

اختبار السماد الحيوي ميدانياً

وجود مستحضر عالي الكثافة ومنخفض التكلفة مفيد فقط إذا كان المنتج فعالاً على النباتات الحقيقية، لذا أجرى الفريق تجارب في أوعية على نبات السبانخ المالابار، وهو خضار ورقي ذو قيمة لنموه السريع وغناه الغذائي. نمت الشتلات في تربة معقمة وتلقّت إما تعليق أبواغ CN12 أو تركت دون معالجة. بعد ثلاثة أسابيع، كانت النباتات المعالجة أكبر بكثير: كانت أطول عدة مرات، وذات سيقان أثقل بكثير، وجذور أكثر سمكاً من ضوابط التجربة. كما خزّن الباحثون التحضير السائل للأبواغ لمدة عام كامل، سواء في الثلاجة أو عند درجة حرارة الغرفة. بقيت معظم الأبواغ حية حتى بعد 12 شهراً، لا سيما عند التخزين المبرد، مما يشير إلى أن المنتج يمكن تصنيعه وتخزينه وشحنه دون فقدان فعاليته بسرعة.

ما الذي يعنيه هذا للأسمدة المستقبلية

بعبارات بسيطة، تُظهر هذه الدراسة أن بكتيريا غابية قوية يمكن تحويلها إلى معزِّز عملي للنبات باستخدام مكونات ليست بعيدة عن مؤن المطبخ. تنمو السلالة المنتقاة، Bacillus amyloliquefaciens CN12، جيداً، وتكوّن أبواغاً متينة، وتحسّن نمو الخضروات بشكل ملحوظ، وكل ذلك أثناء تربيتها على وسط نباتي موفر للتكلفة. مع مزيد من تجارب الحقل وتطوير المنتج، قد يساعد مثل هذا السماد الحيوي المزارعين على تقليل الاعتماد على المدخلات الكيميائية، والحفاظ على صحة التربة، وتحقيق محاصيل قوية.

الاستشهاد: Nguyen, T.N., Ly, T.C., Tran, N. et al. Cost-effective plant-based medium for enhanced spore production of B. amyloliquefaciens CN12 for biofertilizer application. Sci Rep 16, 12276 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42679-6

الكلمات المفتاحية: سماد حيوي, بكتيريا نمو النبات, Bacillus amyloliquefaciens, زراعة مستدامة, صحة التربة