تجفيف المحاصيل

تجفيف المحاصيل (بالإنجليزية: Crop desiccation)‏ قبل الحصاد هو أحد طرق الحفظ التي يستخدم فيها عامل خارجي لتسريع الحصول على المحاصيل قبل الحصاد مباشرة.[1][2][3] في الزراعة، يطلق مصطلح مادة مجفِّفة على العامل الذي يعزز الجفاف، وبالتالي فإن العوامل المستخدمة ليست مجففات كيميائية، بل هي مبيدات أعشاب و/أو مواد تقطير مجففة تستخدم لتسريع عملية تجفيف أنسجة النبات بشكل مصطنع.[4] يُمارس تجفيف المحاصيل من خلال استخدام مبيدات الأعشاب في جميع أنحاء العالم على مجموعة متنوعة من المحاصيل الغذائية وغير الغذائية.

نباتات البطاطس المجففة قبل الحصاد

الاستخدامات

يمكن أن يؤدي تجفيف المحاصيل إلى تحسين كفاءة واقتصاديات الحصاد الميكانيكي. في محاصيل الحبوب مثل القمح والشعير والشوفان، لا يتعين زرع المحاصيل المجففة بشكل موحد (تجفيفها وتجفيفها) قبل الحصاد، ولكن يمكن قطعها بسهولة وحصادها. هذا يوفر على المزارع الوقت والمال، وهو أمر مهم في المناطق الشمالية حيث موسم الزراعة قصير.[5][6] في المحاصيل غير الغذائية مثل القطن، قد يكون الاعتماد على الصقيع الطبيعي متأخرًا جدًا ليكون فعالًا في بعض المناطق. وبالتالي فإن الأوراق المتبقية على نبات القطن سوف تتداخل مع الحصادات الميكانيكية وتلطيخ القطن الأبيض مما يؤدي إلى انخفاض درجة الجودة؛ مبيدات الأعشاب التي تسبب تساقط الأوراق والجفاف تقلل من هذه المشاكل.[7]

يمكن أن يحسن التجفيف تجانس المحصول. قد يصحح نمو المحاصيل غير المتكافئ الذي يمثل مشكلة في المناخات الشمالية، أثناء الصيف الرطب، أو عندما تكون مكافحة الحشائش ضعيفة. النباتات التي وصلت بشكل طبيعي إلى نهاية نضجها يمكن أن تختلط بالنباتات في مراحل مبكرة من النمو؛ الجفاف الخاضع للرقابة يسوي ذلك. يؤدي هذا أيضًا إلى زيادة توحيد المحتوى الرطوبي في الحبوب، مما له فوائد اقتصادية إيجابية في تخزين الحبوب وسعر الحبوب.[5][8]

يمكن للجفاف أن يعزز نضج المحصول. مع قصب السكر، على سبيل المثال، يؤدي استخدام الغليفوسات إلى زيادة تركيز السكروز قبل الحصاد.[9] مع الحبوب، على سبيل المثال، نتيجة لتوحيد نبات المحاصيل كما هو مذكور أعلاه، يمكن جعل نضج الحبوب أكثر اتساقًا من خلال نفس العملية.

وقد تم الاستشهاد بالعديد من المزايا الإضافية للجفاف: يمكن القيام بعملية الحصاد في وقت مبكر. يقلل التجفيف من المواد الخضراء في الحصاد مما يقلل من الضغط على آلات الحصاد.

من أمثلة المحاصيل التي قد تتعرض للجفاف قبل الحصاد ما يلي:[5][7][9][10][11][12][13]

العوامل النشطة

في المصطلحات الزراعية، ينقسم التجفيف إلى مجموعتين متميزتين: «المجففات الحقيقية» ومبيدات الأعشاب النظامية قبل الحصاد.[2][14] المجففات الحقيقية ليست مجففات كيميائية، بل هي مبيدات أعشاب ملامسة تقتل فقط أجزاء النبات التي تلمسها. إنها تحفز موت النبات / تساقط أوراقه بسرعة ويحدث الجفاف في غضون أيام قليلة. لا توفر المجففات الحقيقية في كثير من الأحيان تحكمًا جيدًا في الحشائش لأن قتل النمو العلوي فقط قد يسمح للنباتات بإعادة النمو مرة أخرى. في المقابل، يتم امتصاص مبيدات الأعشاب الجهازية عن طريق أوراق الشجر أو الجذور ويتم نقلها إلى أجزاء أخرى من النبات. إنها تسمم عملية التمثيل الغذائي في جميع أنحاء النبات وبالتالي تكون العملية أبطأ، حيث تموت وتجف لمدة تصل إلى أسبوعين.

«المجففات الحقيقية»

معظم هذه الأنواع من مبيدات الأعشاب التلامسية عبارة عن مواد معطلة لأغشية الخلية والتي تكون إما «مثبطات PPO» أو «مثبطات النظام الضوئي الأول». تحتوي الخلايا النباتية على البلاستيدات الخضراء، والتي تحتوي على مركب إنزيم البروتوبورفيرينوجين أوكسيديز (PPO). تقوم مثبطات PPO بتسمم هذا الإنزيم، مما يؤدي إلى تراكم البروتوبورفيرين IX (بروتو). عادةً ما يوجد Proto بكميات منخفضة جدًا، ولكن عندما يكون هناك الكثير من Proto، فإنه يتفاعل مع الضوء لتكوين جذور الأكسجين المفردة (1 O 2). تتفاعل هذه مع الأحماض الدهنية للأغشية، مما يؤدي إلى اضطراب سلامة الأغشية وتسرب محتويات الخلايا. سرعان ما تبدأ النباتات في الذبول وتجف بسرعة في الشمس. يمكن أن تحترق النباتات في غضون ساعات من التعرض لهذه المبيدات.[15] في المقابل، تعمل مثبطات النظام الضوئي 1 مثل ديكوات والباراكوات عن طريق دخول الخلايا النباتية وتحويل الإلكترونات على الفور بعيدًا عن سلسلة التمثيل الضوئي، مما يؤدي إلى تسمم عملية التمثيل الضوئي. بالإضافة إلى ذلك، تتشكل جذور الهيدروكسيل (• OH) التي تتفاعل مع الأحماض الدهنية للأغشية، مما يتسبب في تمزق الأغشية، والتسرب، وذبول النبات، والجفاف في الشمس.[16]

المجففات الجهازية (الغليفوسات)

الغليفوسات (Roundup®) هو مبيد أعشاب جهازي رئيسي يستخدم قبل الحصاد لتجفيف مجموعة متنوعة من المحاصيل. كمبيد أعشاب جهازي، فهو ليس مجففاً حقيقياً لأنه قد يستغرق أسابيع بدلاً من أيام حتى يموت المحصول ويجف بعد التطبيق.[14][17]

يعمل الجليفوسات عن طريق تسميم مسار شيكيمات الموجود في النباتات والكائنات الحية الدقيقة ولكن ليس في الحيوانات. على وجه التحديد، فإنه يثبط إنزيم سينسيز EPSP المطلوب للنباتات لصنع أحماض أمينية معينة.[18] بدون هذه، ينهار التمثيل الغذائي في النبات. بالإضافة إلى ذلك، يتراكم شيكيمات في أنسجة النبات ويحول الطاقة والموارد بعيدًا عن العمليات الأخرى، مما يؤدي في النهاية إلى قتل النبات على مدى أيام إلى أسابيع.

في المملكة المتحدة، بدأ استخدام الغليفوسات في محاصيل القمح في ثمانينيات القرن الماضي للسيطرة على الحشائش المعمرة مثل الأريكة المشتركة والتي كانت فعالة جدًا وتعني أن بذر المحصول التالي يمكن أن يحدث في وقت أقرب. زاد الاستخدام كمساعدات للحصاد في المملكة المتحدة بعد إدخال مبيدات الفطريات الستروبيلورين التي تطيل عمر الأوراق،[19] وبحلول عام 2002، تمت معالجة 12% من محاصيل القمح في المملكة المتحدة بهذه الطريقة.[20]

يعد توقيت التطبيق أمرًا بالغ الأهمية حيث يجب أن يكون المحتوى الرطوبي للحبوب أقل من 30% حتى لا يتأثر محصول المحصول ولتقليل امتصاص الحبوب للغليفوسات.[21] قد يتأثر المحصول وتزداد المخلفات إذا تم إجراء التطبيقات في حقول غير متساوية تحتوي فيها بعض المناطق على نسبة رطوبة تزيد عن 30٪. على الرغم من استخدامه في المحاصيل الخالية من الأعشاب الضارة والتي تنضج بشكل متساوٍ بهدف تقليل محتوى رطوبة الحبوب بسرعة أكبر لتسريع الحصاد، إلا أن هناك فائدة قليلة أو معدومة في القيام بذلك.[19]

يختلف تطبيق الغليفوسات بين المناطق والبلدان بشكل كبير. في أمريكا الشمالية، على سبيل المثال، يعد استخدامه على محاصيل القمح غير شائع في الولايات المتحدة ولكنه أكثر شيوعًا في كندا التي تتمتع بمناخ أكثر برودة وموسم نمو أقصر. في المملكة المتحدة، حيث يكون الصيف رطبًا وقد تنضج المحاصيل بشكل غير متساوٍ، يتم تجفيف 78% من بذور اللفت الزيتية قبل الحصاد، ولكن 4% فقط في ألمانيا.[22]

أسئلة حول الممارسة

وقد أثيرت بقايا مبيدات الأعشاب في الطعام كمصدر للقلق. يتم تنظيم كميات المخلفات بواسطة الدستور الغذائي لمنظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة.[23]

في يوليو 2013، حظرت النمسا استخدام الغليفوسات قبل الحصاد مستشهدة بالمبدأ الوقائي.[24] في أبريل 2015، أعلن أحد مشتري الشوفان في غرب كندا رفضه استخدام الشوفان الذي استخدم فيه الغليفوسات قبل الحصاد.[25][26]

تم العثور على الغليفوسات في 5-15% من عينات محاصيل الحبوب التي تم اختبارها في المملكة المتحدة بين عامي 2000 و2004، على الرغم من عدم تجاوز الحد الأقصى لمستوى المخلفات البالغ 20 ملغم / كغم.[20] وجدت دراسة استقصائية للقمح البريطاني في 2006-2008 مستويات متوسطة من 0.05-0.22 مجم / كجم بحد أقصى 1.2 ملغم / كغم.[27]

مراجع
  1. Miller، Donnie K.؛ Boudreaux، Joseph M.؛ Griffin، James L. (2010). "Herbicides As Harvest Aids". Weed Science. ج. 58 ع. 3: 355–358. DOI:10.1614/WS-09-108.1. مؤرشف من الأصل في 2022-05-14. اطلع عليه بتاريخ 2019-08-01.
  2. "Crop Desiccation". Sustainable Agricultural Innovations & Food (بالإنجليزية الكندية). University of Saskatchewan. 25 Oct 2016. Archived from the original on 2019-07-31. Retrieved 2019-07-31.
  3. MacLean, Amy-Jean. "Desiccant vs. Glyphosate: know your goals". PortageOnline.com (بالإنجليزية). Golden West. Archived from the original on 2019-07-31. Retrieved 2016-08-19.
  4. Fishel, Frederick M. (Feb 2018). "Defoliants and Desiccants [#PI-101]". UF/IFAS Extension (بالإنجليزية). University of Florida, Institute of Food and Agricultural Sciences. Archived from the original on 2018-12-06. Retrieved 2019-08-02.
  5. "The agronomic benefits of glyphosate in Europe" (PDF). مونسانتو Europe SA. فبراير 2010. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2012-01-17. اطلع عليه بتاريخ 2013-06-02.
  6. "Pre-harvest Management of Small Grains". Minnesota Crop News (بالإنجليزية). University of Minnesota Extension. 18 Jul 2017. Archived from the original on 2019-05-27.
  7. "Sodium Chlorate" (PDF). USDA Agricultural Marketing Service (بالإنجليزية). United States Department of Agriculture. 6 Nov 2000. Archived from the original (PDF) on 2019-08-01.
  8. Fowler, D.B. "Harvesting, Grain Drying and Storage - Chapter 23". Winter Wheat Production Manual (بالإنجليزية). University of Saskatchewan. Archived from the original on 2018-12-09. Retrieved 2017-05-03.
  9. Gravois، Kenneth (14 أغسطس 2017). "Sugarcane Ripener Recommendations". LSU AgCenter. Louisiana State University, College of Agriculture. مؤرشف من الأصل في 2018-09-20.
  10. "Herbicide Options to Enhance Harvesting - FAQs" (PDF). Saskatchewan Ministry of Agriculture. أكتوبر 2010. مؤرشف من الأصل في 2016-10-02.
  11. Lofton, Josh (Feb 2019). "Using Harvest Aids in Grain Sorghum Production [PSS-2183]". OSU Fact Sheets (بالإنجليزية). Oklahoma Cooperative Extension Service. Archived from the original on 2019-08-02.
  12. "Desiccants - a tool for improving harvesting efficiency in lodged rice crops". Rice Extension (بالإنجليزية الأسترالية). AgriFutures Australia. 2 Feb 2018. Archived from the original on 2019-03-12.
  13. "Desiccation programmes". Potato Council. 2 أغسطس 2011. مؤرشف من الأصل في 2014-10-22. اطلع عليه بتاريخ 2013-06-02.
  14. Schemenauer، Ian. "Desiccation and pre-harvest glyphosate". Government of Saskatchewan, Ministry of Agriculture. مؤرشف من الأصل في 2016-10-22. اطلع عليه بتاريخ 2016-10-22.
  15. "Inhibition of Protoporphyrinogen Oxidase" (PDF). LSU AgCenter Weed Science Research and Extension. Louisiana State University. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2005-01-14.
  16. "Inhibition of Photosynthesis -- Inhibition at Photosystem I" (PDF). LSU AgCenter Weed Science Research and Extension. Louisiana State University. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2005-01-14.
  17. Brian Hall (12 أغسطس 2014). "Direct Harvest: Do you need a desiccant or a pre-harvest glyphosate?". Field Crop News. مؤرشف من الأصل في 2021-06-13.
  18. "The herbicide glyphosate is a potent inhibitor of 5-enolpyruvyl-shikimic acid-3-phosphate synthase". Biochemical and Biophysical Research Communications. ج. 94 ع. 4: 1207–12. 1980. DOI:10.1016/0006-291X(80)90547-1. PMID:7396959.
  19. J. H. Orson and D. H. K. Davies (يونيو 2007). "Pre-harvest glyphosate for weed control and as a harvest aid in cereals" (PDF). Home-Grown Cereals Authority. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2015-06-15.
  20. Pete Berry (نوفمبر 2006). "FSA Pesticide Residue Minimisation Crop Action Plan - Cereals" (PDF). وكالة المعايير الغذائية. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2016-03-04.
  21. "RoundUp preharvest staging guide" (PDF). Roundup.ca. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2021-02-23. اطلع عليه بتاريخ 2017-05-03.
  22. "Preharvest weed control and desiccation". Glyphosate.eu. 21 نوفمبر 2013. مؤرشف من الأصل في 2019-06-17. اطلع عليه بتاريخ 2014-01-15.
  23. "Archived copy". مؤرشف من الأصل في 2016-10-19. اطلع عليه بتاريخ 2017-03-26.{{استشهاد ويب}}: صيانة الاستشهاد: الأرشيف كعنوان (link)
  24. "Preharvest use of glyphosate:Recent Austrian decision." Glyphosate.eu. 8 يناير 2014. مؤرشف من الأصل في 2021-05-26. اطلع عليه بتاريخ 2014-01-05.
  25. Arnason، Robert (22 أبريل 2015). "Oat buyer says no glyphosate pre-harvest". The Western Producer. مؤرشف من الأصل في 2020-11-01. اطلع عليه بتاريخ 2015-06-08.
  26. Daniels، Calvin (30 أبريل 2015). "Oats on forefront in industry news". Carlyle Observer. مؤرشف من الأصل في 2020-08-01. اطلع عليه بتاريخ 2015-06-10.
  27. E. D. Baxter, N. Byrd and I. R. Slaiding (نوفمبر 2009). "Food safety review of UK cereal grain for use in malting, milling and animal feed" (PDF). Home-Grown Cereals Authority. ص. 52. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2022-12-06.
  • أيقونة بوابةبوابة زراعة
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.