يُعد عنصر الزنك (Zn) من المغذيات الدقيقة الأساسية التي تلعب دورًا حاسمًا في استجابة النباتات للإجهادات البيئية، وخاصة إجهاد الجفاف الذي يُعد أحد أبرز العوامل المقيّدة لإنتاج المحاصيل عالميًا. تشير دراسة منشورة في مجلة MDPI Agriculture عام 2020 إلى أن نقص الزنك يؤثر بشكل مباشر في نشاط الأنزيمات، تكوين الكلوروفيل، وكفاءة التمثيل الضوئي، مما يؤدي إلى انخفاض الإنتاجية بنسبة قد تصل إلى 30–40% في بعض المحاصيل الحساسة.

الزنك ودوره في العمليات الفسيولوجية للنبات

يُشارك الزنك في أكثر من 300 إنزيم داخل الخلايا النباتية، منها الكربونيك أنهيدراز والسوبر أوكسيد ديسميوتاز (SOD)، اللذان يعملان على مقاومة الجذور الحرة الناتجة عن الجفاف.
وقد أظهرت الدراسة أن إضافة الزنك بتركيز 5 إلى 10 ميليغرام Zn/كغ من التربة حسّن النشاط الأنزيمي بنسبة 25–45% في نباتات القمح والذرة.

تأثير الزنك على امتصاص الماء وكفاءة التمثيل الضوئي

النباتات المعاملة بالزنك أظهرت قدرة أعلى على الاحتفاظ بالماء بنسبة 20–35% مقارنة بالنباتات غير المعاملة، وذلك بفضل تعزيز تكوين الأسمولات (osmolytes) مثل البرولين والسكر الذائب.
كما زاد تركيز الكلوروفيل الكلي بمعدل 1.5 إلى 2.3 ضعفًا في الأوراق، مما انعكس على زيادة كفاءة التمثيل الضوئي وإنتاج المادة الجافة.

تطبيقات الزنك في الحقول الجافة

توصي الدراسة بتطبيق الزنك على شكل ZnSO₄·7H₂O إما عبر التربة أو الرش الورقي:

• التطبيق الأرضي: بجرعة 5–10 كغ/هكتار من ZnSO₄ مرة واحدة في بداية الموسم.

• الرش الورقي: بمحلول تركيزه 0.3–0.5% ZnSO₄ في مرحلتي النمو الخضري والإزهار، حيث حسّن الرش الورقي مقاومة الجفاف بنسبة حتى 50% مقارنة بالتحكم.

تعزيز إنتاجية المحاصيل

في التجارب الحقلية المذكورة في الدراسة، أدى استخدام الزنك إلى:

• زيادة إنتاجية القمح بمعدل 15–28%.

• تحسين محتوى البروتين في الحبوب بنسبة 10–12%.

• تقليل الضرر الناتج عن الجفاف بنسبة 40% في النباتات المعاملة مقارنة بالنباتات غير المعالجة.

التفاعل مع العناصر الأخرى

لاحظ الباحثون أن الزنك يتفاعل إيجابيًا مع النيتروجين والفوسفور عند استخدامه باعتدال، لكنه يتسبب في تثبيط امتصاص الحديد والمنغنيز عند الجرعات العالية.
ويُوصى بعدم تجاوز تركيز 15 ميليغرام Zn/كغ تربة لتجنب السمية.

الخلاصة

يمثل الزنك أحد المفاتيح الحيوية لزيادة تحمل النباتات للجفاف عبر تحسين التوازن المائي، النشاط الأنزيمي، وكفاءة البناء الضوئي. ويؤكد الباحثون أن الإدارة الدقيقة لتسميد الزنك—سواء عبر التربة أو الرش الورقي—يمكن أن ترفع كفاءة المحاصيل وتقلل الخسائر الناتجة عن تغير المناخ.

المرجع

Ali, S., Rizwan, M., Qayyum, M. F., Ok, Y. S., Ibrahim, M., Riaz, M., … & Shahzad, A. N. (2020). The Critical Role of Zinc in Plants Facing the Drought Stress. Agriculture, 10(9), 396.
https://doi.org/10.3390/agriculture10090396