.
o العناصر الضرورية لنمو النبات :
تقسم العناصر الضرورية لنمو النبات عادة إلى مجموعتين هما :
وفيما يلى موجز عن الدور الأساسى الذى يقوم به كل عنصر فى نمو النبات :
(1) الأوكسجين والهيدروجين والكربون :
تشكل هذه العناصر الهيكل الرئيسى للمادة العضوية فى الكائنات الحية ويدخل الأكسجين فى عملية التنفس التى هى أساس تكوين الطاقة اللازمة للعمليات الحيوية فى النبات مثل الإمتصاص والانتقال والنمو ويدخل الأوكسجين فى تكوين 40-45% من المادة الجافة للنبات أما بالنسبة للأيدروجين فهو يكون ما يقرب من 10% من المادة الجافة النباتية هذا بجانب دوره فى انتقال الالكترونات فى النبات. ويحصل النبات على حاجته من الأوكسجين من غاز ثانى أكسيد الكربون والماء- بينما يحصل على الهيدروجين من الماء.
ويكون الكربون 40-45% من المادة الجافة للنبات ويدخل عن طريق الثغور الموجودة على سطح الأوراق فى صورة ثان اكسيد الكربون وقد يدخل عن طريق الجذور وذلك من غاز ك أ2الذائب فى الماء وهو أساس تكوين الهيكل الكربونى للنبات عن طريق عملية التمثيل الضوئى. ولحدوث هذه العملية بكفاءة عالية فلابد من توفر الماء والطاقة الضوئية بكمية كافية بجانب غاز ثانى أكسيد الكربون فى النسيج الأخضر. بالاضافة الى ذلك لابد من انتقال المواد المتكونة من التمثيل الضوئى فى الورقة وبسرعة كافية الى مناطق الاستهلاك والتخزين .
(2) الأزوت (النيتروجين) :
يعتبر الأزوت من المكونات الهامة للبروتينات والكلوروفيل والأحماض الأمينية والمواد التى تدخل فى تركيب البروتوبلازم ويدخل فى تكون الأنسجة الجديدة فى الأفرع والأوراق والجذور والثمار والبذور. وعلى ذلك تزداد حاجة الأشجار إلى الأزوت فى فترات النمو النشط. وقد يخزن جزء من المركبات المتبقية فى أنسجة التخزين إذا إزداد نشاط النمو، وهذا أكثر حدوثاً فى نهاية فصل الصيف والخريف قبل سقوط الأوراق بالنسبة لأشجار الفاكهة المتساقطة الأوراق وعلى ذلك تتوقف جودة نمو الأشجار طوال أشهر السنة إلى حد كبر على توفير الأزوت فى التربة، ويدخل النيتروجين النبات على هيئة نترات Nitrates ن أ3
وللأزوت أهمية عظمى وتأثيره مختلف فى النبات ويلخص فيما يلى :
1- يسبب الأزوت نمواً خضرياً غزيراً فتكبر الأشجار وتقوى ويكون لها أوراق كبيرة نوعاً ذات لون أخضر داكن كثيرة المواد الغذائية المجهزة وربما يزيد من قدرتها على تكوين الهرمونات.
2- يسبب زيادة نسبة العقد فى الأزهار وعدم سقوط الكثير منها أو سقوط الثمار الصغيرة بكثرة.
3- يزيد من حجم الثمار لإرتباط ذلك بالزيادة أو النقص فى النمو الخضرى وكل هذا يؤدى إلى زيادة أو نقص كمية المحصول، ويؤدى قلة النيتروجين فى التربة إلى نضج الثمار مبكراً نوعاً، وزيادته يؤدى إلى العكس كما أنه فى بعض الأحيان يقل تلوين الثمار المتساقطة الأوراق مثل الخوخ نتيجة تظليل الثمرة بعدد كبير من الأوراق.
4- تعتبر نسبة الأزوت والكربويدرات بأنسجة النبات ذات أهمية كبرى حيث يتوقف عليها مدى إتجاه الشجرة إلى النمو الخضرى أو الثمرى وهو ما عبر عنه بنسبة C/N ratio وقد سبق شرحها فى الباب السادس.
5- إذا زاد الآزوت فى التربة أكثر من اللازم زاد النمو الخضرى كثيراً على حساب النمو الثمرى كما أنه تقل مقدرة الثمار على التخزين وتكون سريعة العطب.
أعراض نقص الآزوت :
قد تتشابه أعراض نقص الأزوت مع أعراض نقص عناصر أو عوامل أخرى وعلى العموم تلخص تلك الأعراض فيما يلى :
1- قلة النمو الخضرى وقصر الأفرع الجديدة ووقوف النمو مبكراً فى أواخر الصيف وبذلك تبدو الأشجار قزمية.
2- صغر حجم الأوراق وإصفرار لونها وسقوطها فى الخريف قبل الأوان وقد تتلون بلون مصفر كما فى الشكل الملون، وقد تلتبس هذه الأعراض بأعراض قلة الرى أو الإصابة ببعض الحشرات وعادة تظهر تلك الأعراض على الأوراق المسنة.
3- ينتقل الأزوت من الأنسجة التامة النمو وكذلك ينتقل من الأنسجة البطيئة النمو إلى الأجزاء السريعة النمو وعلى ذلك تظهر الأعراض بوضوح فى أجزاء الشجرة القديمة أو فى الأفرع السفلى للشجرة بينما يظهر على الأجزاء العليا فقط أعراض بسيطة، وتكون هذه الظاهرة واضحة فى بدء الإصابة.
4- قلة فى الثمار وصغر حجم الثمار التى لا يتأثر شكلها، ويؤدى النقص الشديد فى الآزوت الى قلة نسبة العقد فى الازهار وذلك لحدوث اختزال فى تكوين بعض الأعضاء الجنسية للأزهار وبالتالى يتسبب عن ذلك قلة فى المحصول كما أنه تتساقط الثمار قبل إكتمال نموها وذلك فى حالات النقص الشديد.
(3) الفوسفـــور :
من العناصر الأساسية للنبات ويمتص على صورة يد2 فوأ4- ويدخل مباشرة فى عمليات التمثيل الغذ1ئى بدون الحاجة إلى اختزال . ويوجد الفوسفور بكمية كبيرة فى الأوراق الحديثة عنه فى الأوراق المسنة. ويدخل هذا العنصر فى تركيب الفسفوليبيدات ومركب الفيتين الذى يوجد أساساً فى البذرة وهو يعتبر مصدر الفوسفور اللازم لنمو النبات فى مرحلة البادرة كذلك البروتينات النووية والتى لها أهمية كبيرة فى عمليات التكاثر والانقسام حيث تدخل فى تركيب الكروموزومات لذلك يتوفر الفوسفور فى الأنسجة الحديثة.
ويدخل الفوسفور أيضاً فى تكوين مركبات الطاقة المختلفة واللازمة للنمو وكذلك يزيد الفوسفور من قدرة النبات على مقاومة الإصابة بأمراض عفن الجذور وذلك لتشجيعه لنمو جذور جديدة غير مصابة.
تأثير نقص الفوسفــور:
1- لا يمكن بسهولة ملاحظته بالعين المجردة كما يحدث فى حالة نقص النتروجين .
2- تبطئ نقص الفوسفور من سرعة نمو النبات بشكل ملحوظ وتفقد الأوراق لونها الطبيعى اللامع وتظهر بلون أخضر قاتم وقد تظهر على الأوراق بعض الألوان البنفسجية وتسقط قبل أن تصل إلى حجمها الطبيعى وخاصة الأوراق الكبيرة الموجودة فى قاعدة الفروع .
3- يقل عقد الازهار وتنضج ثمار الخوخ مبكراً عن المعتاد ولكنها لا تتحمل التصدير، ويسمك جلد ثمار الموالح عند النضج ويقل المحتوى العصيرى للثمرة.
4- افتقار التربة إلى الفوسفور قد يعيق حصول الشجرة على حاجاتها من العناصر الأخرى مثل الكلسيوم وكذلك يؤدى إلى ظهور أعراض نقص المنجنيز
5- يقل المحصول إذا اختلت نسبة الفوسفور بالنبات لأنها تتسبب بالتالى فى إختلال التوازن بين العناصر .
(4) الكبريت :
يمتص الكبريت على صورة أيون كب أ4-- ويتحرك سريعاً فى النبات ويتوزع توزيعاً منتظماً بين الأعضاء والأنسجة المختلفة للنبات. ويمتص من التربة سواء كان مصدره ماء الرى أو ماء المطر أو الأسمدة أوالمبيدات الحشرية والفطرية. وقد يمتص من خلال الأوراق فى صورة كب أ2 من الجو. وعند امتصاص الكبريت فى صورة كبريتات تختزل بسرعة إلى مجموعة سلفاهيدريل قبل دخولها فى عمليات التمثيل الغذائى لتكوين الأحماض الأمينية وغيرها من المركبات العضوية. وزيادة تركيز كب أ4 يقلل من امتصاص عنصر الكالسيوم وبذلك يظهر التأثير الضار لنقص الكالسيوم خاصة تحت ظروف الصرف الردئ .
وتظهر أهمية الكبريت حيث يدخل فى تركيب عدد كبير من البروتينات والهرمونات النباتية والمساعدات الأنزيمية وهو مهم فى تثبيت الروابط البيبتدية المكونة للبروتين. ويدخل فى تركيب الجليكوزيدات وهى تعطى طعم ورائحة مميزة مثل الثوم والبصل ويدخل أيضاً فى تفاعلات الأكسدة والاختزال وهو هام فى تثبيت النيتروجين الجوى فى العقد الجذرية .
(5) البوتاسيــوم :
لا يدخل البوتاسيوم فى بناء المركبات العضوية الضرورية لنمو النبات بل يوجد دائما فى صورة غير عضوية ذائبة ويكون متوافراً فى الأجزاء النشطة الحديثة النمو كالبراعم والقمم النامية وذلك لأهميته فى انقسام الخلايا وهو سريع الحركة فى النبات ويمتص على صورة أيون بوتاسيوم ( بو+ ) وعموما فإن البوتاسيوم يدخل كعامل مساعد فى التفاعلات الأنزيمية وهو ضرورى فى عمليات التمثيل الغذائى للكربوهيدرات واستعمال الطاقة الموجودة فى السكر وذلك للأغراض التكوينية ويدخل أيضاً فى عمليات تخليق البروتين من الأحماض ويحدث تراكم لهذه الأحماض على حساب البروتين فى حالة نقص البوتاسيوم.
ويلعب البوتاسيوم دوراً هاماً فى زيادة كفاءة استخدام الماء بواسطة النبات عن طريق زيادة سمك طبقة الكيوتبكل الموجودة على سطح الأوراق وبالتالى فإنه يقلل من سرعة النتح عبر خلايا البشرة ومن غير طريق الثغور.
(6) الكالسيوم :
عنصر بطئ الحركة فى النبات ويوجد بنسبة كبيرة فى الأوراق المسنة عنه بالنسبة للأوراق الحديثة وتتلخص أهمية الكالسيوم فى دخوله فى بناء الجدر الوسطى للخلايا. ويتحكم الكالسيوم فى نفاذية الجدر للعناصر حيث أنه يساعد على تقليل نفاذية الجدر عكس الصوديوم والبوتاسيوم ولذلك يقال أن النسبة بين العناصر الأحادية الى الثنائية تحدد درجة مرونة جدر الخلايا ويساعد الكالسيوم على امتصاص العناصر الأحادية كالبوتاسيوم والكالسيوم أساسى لنشاط البراعم حيث يؤدى إلى نقص نشأة هذه البراعم أو موتها
(7) الماغنسيوم :
يوجد هذا العنصر بنسبة كبيرة فى الأوراق الحديثة عنه فى الأوراق المسنة ويدخل فى تكوين جزئ الكلوروفيل والذى هو أساس عملية التمثيل الضوئى ولذلك يوجد فى الأجزاء الخضرية بكثرة ويلعب دوراً هاماً فى تخليق الزيوت والدهون وذلك لأهميته فى النظام الأنزيمى لهذه المواد.
وللماغنسيوم دور هام أيضاً فى عمليات التمثيل الغذائى للكربوهيدرات وينشط تكوين البروتينات النووية الخاصة بعمليات الفسفرة فى النبات.
والجدير بالذكر أن حاجة النبات للكالسيوم تكون أكثر من الماغنسيوم وزيادة الماغنسيوم عن حد معين تكون سامة للنبات لذلك لابد من توفر نسبة معينة من الكالسيوم : المغنسيوم ( 2-4 : 1 ) .
( 8 ) الحديد :
يلعب الحديد دوراً هاماً فى تكوين الصبغات الهامة فى عملية انتقال الالكترونات والمسماه بصبغات السيتوكروم وكذلك يلعب دوراً فى تخليق الكلورفيل. ويمتص النبات الحديد فى صورة Fe++ أو Fe+++ إلا أن الأخير لابد أن يختزل أولا إلى الصورة Fe++ قبل الدخول فى العمليات الفسيولوجية فى النبات ويوجد الحديد بنسبة كبيرة فى الأوراق المسنة عنه فى الأوراق الحديثة.
ونقص الحديد يؤدى إلى ظهور بقع مصفرة على الأوراق Chlorosis وقد يحدث هذا الأصفرار نتيجة تأثيرات خارجية لنقص أحد العناصر الصغرى مثل النحاس والزنك والمنجنيز وقد يرجع ذلك أيضا إلى زيادة تركيز أيون البيكربونات الناتج من تحلل المادة العضوية. ويدخل الحديد فى عمليات التحول الغذائى للنيتروجين وكذلك فى أنزيمات التنفس. ويظهر نقص الحديد فى الأراضى الغنية بكربونات الكالسيوم أو عند نقص البوتاسيوم أو زيادة الفسفور والمنجنيز
(9) المنجنيز :
يدخل المنجنيز فى عملية بناء الكلورفيل وكذلك يتحكم فى حالة التأكسد لأنظمة عديدة داخل النبات. ونقص المنجنيز يؤدى إلى أكسدة الحديد وقد وجد فى الأوراق التى تعانى من نقص المنجنيز تراكم الحديد وذلك لعدم إمكان انتقال الأخير من مكان إلى آخر لوجوده فى صورة حديديك +++ Fe وليس فى صورة حديدوز ++ Fe ولذلك لابد من العمل على أن تكون النسبة بين الحديد والمنجنيز متوازنة. وأهمية عنصر المنجنيز تظهر فى كونه عامل مساعد فى انطلاق الأكسجين فى عملية التمثيل الضوئى وتخليق أنزيمات التنفس وهرمون أندول أسيتيك أسيد واختزال النترات والنتريت والهيدروكسيل أمين وبناء الجلوتامين
(10) البورون :
تظهر أهمية البورون من خلال تأثيره على النشاط المرستيمى فى مناطق نمو بالنبات وكذلك يؤثر على الأنسجة الناقلة بالنبات.
وأيضاً يلعب دوراً هاماً فى تخليق وانتقال الهرمونات وعملية تمثيل وتثبيت الآزوت الجوى وهو يتركز فى الأوراق الحديثة عنه فى الأوراق المسنة.
(11) الزنك :
للزنك دخل كبير فى عملية التمثيل الغذائى حيث يؤدى نقصه الى خفض معدل تكوين الكلوروبلاست وكذلك النشا. ويدخل الزنك فى تكوين نظم أنزيمية عديدة وله أهمية كبيرة فى تخليق الأوكسجين والأندول أسيتيك أسيد.
(12) النحاس :
للنحاس علاقة بتكوين الكلورفيل ويلعب دوراً فى عمليات التمثيل الغذائى بالجذور وتكوين البروتين.
(13) الكلور :
للكلور دوراً هاماً فى عمليات التمثيل الضوئى وكذلك العلاقات المائية فى النبات والكميات الموجودة منه فى مياه الرى والأسمدة الأخرى تكفى لسد حاجة النبات منه.
(14) الموليبدينم :
أقل العناصر من حيث الكمية التى يحتاجها النبات حيث تحتاج اليه بتركيز أقل من 0.01جزء فى المليون ويلعب دوراً هاماً فى اختزال النترات وتنشيط بكتريا تثبيت النيتروجين الجوى. ولاتحتاج الأراضى المصرية الى التسميد بالمولبيدنيم خاصة لتوفير الظروف القلوية. كما يحتوى ماء الرى على كميات منه تفى بحاجة النبات.
طرق امتصاص العناصر الغذائية بواسطة الجذور النباتية :
تمتص النباتات العناصر الغذائية عادة من خلال جذورها- ولكنها تستطيع أيضاً امتصاص كميات صغيرة منها من خلال المجموع الخضـــرى (الأوراق) عند رشها بمحلول مغذى. وتدخل العناصر الغذائية فى جذور النباتات على صورة أيونية. والأيونات هى دقائق صغيرة الحجم والكتلة وتحمل شحنة كهربائية- وتسمى الأيونات التى تحمل شحنة موجبة بالكاتيونات (Cations) مثل البوتاسيوم -الكالسيوم- المغنسيوم- الأمونيوم. وأما الأيونات التى تحمل شحنة سالبة فتسمى بالأنيونات (Anions) مثل الكلوريد- النترات- الكبريتات.
يمتص معظم الماء والعناصر الغذائية من خلال المناطق الدقيقة الأمامية للجذور الشعرية والتى تسمى بالقمم النامية للجذور ونظراً لكثافة التفرعات الجذرية فانه من المتوقع وجود ملايين من هذه القمم النامية فى النظام الجذرى للنبات. وتحدد كميتها مدى فاعلية النبات للاستفادة من الماء والعناصر الغذائية الموجودة فى محلول التربة. ويعرف الماء فى التربة بما فيه من عناصر غذائية ذائبة بمحلول التربة. ويوجد محلول التربة إما بين حبيبات التربة أو مغلفا للحسات.
أما محلول التربة المتواجد فى المسام البينية لحبيبات التربة فبتغير تركيبه بشكل كبير من تربة لأخرى حسب طبيعة مادة الأصل التى نشأت منها ونوع النباتات النامية. ومحلول التربة المغلف للحبيبات فهو غشاء شعرى من الماء يحيط بالدقائق الغروية للتربة وممسوك بقوة مناسبة ويستطيع النبات الاستفادة منه.
وفى الحقيقة أن كمية العناصر الغذائية الذائبة فى محلول التربة قد لا تكفى حاجة النبات فى فترة زمنية معينة قبل الاضافات السمادية وبالتالى لابد وأن يكون للجزء من العناصر الغذائية الممسوك على المادة الصلبة دوراً فى إعادة التوازن الغذائى للجزء الذائب فى محلول التربة. وبناءاً على ذلك يمكن حصر خطوات حصول النباتات على العناصر الغذائية من التربة فيما يلى:
[b] انتقال العنصر من المادة الصلبة الى محلول التربة :
ويتم هذا الانتقال بواحد أو أكثر من الطرق التالية:
أ- الذوبان : وهى تعبر عن تأثير الماء على انطلاق العنصر من الصورة الصلبة الى الصورة السائلة. وتزداد درجة الذوبان بارتفاع درجة حرارة التربة كذلك يلعب ثانى أكسيد الكربون دوراً هاماً فى زيادة درجة ذوبان بعض الأملاح.
ب- التبادل الأيونى : حيث يؤدى خروج ثانى اكسيد الكربون من الجذور خلال عملية التنفس الى تكوين حمض الكربونيك وعند إتصال هذا الحمض مع أسطح الحبيبات الغروية للتربة يتم تبادل كاتيون الأيدروجين مع كاتيون آخر لينتقل الملح المتكون بعيداً عن الأسطح الغروية فى إتجاه محلول التربة.
جـ- الخلب : وفى هذه الحالة تفرز الجذور بعض المركبات العضوية الذائبة حيث تتحرك فى اتجاه المواد الغير ذائبة المحيطة بالجذور ثم ترتبط مع العنصر بقوة أكبر من قوة ارتباطه على الجزء الصلب لتنزعه وتتحرك به مرة أخرى فى اتجاه محلول التربة.
وعموماً يعبر عن كفاءة العمليات السابقة فى تحول العنصر من الحالة الصلبة الى الحالة السائلة بالقدرة الامدادية للتربة فكلما زادت القدرة الامدادية للتربة من العناصر الغذائية كلما زادت خصوبة التربة مع امكانية اضافة الجرعات السمادية على فترات متباعدة .
(2) إنتقال العناصر من محلول التربة الى منطقة امتصاص الجذور :
حيث تتحرك العناصر فى هذه الحالة فى صورة أيونية من منطقة ما فى محلول التربة الى المنطقة التى تسمح بامتصاصها على الجذور وعادة ما يتم ذلك بواحد أو أكثر من الطرق التالية:
أ - الانتقال الكتلى : وفيه تنتقل الأيونات فى اتجاه الجذر ذائبة فى الماء وفى هذه الحالة ترتبط حركة الأيونات باتجاه حركة تيار الماء ويعتبر تيار النتح هو القوة الدافعة لحركة الماء بما يحمله من أيونات فى اتجاه الجذر.
ب- الانتشار : حيث تنتقل الأيونات فى اتجاه الجذر تبعاً لتدرج التركيز فهى تنتقل من مناطق التركيز المرتفع الى مناطق التركيز المنخفض.
جـ- الاعتراض الجذرى : حيث تنمو الجذور وتمتد حتى مواقع وجود العناصر الغذائية.
د - التبادل بالتلامس : حيث يفترض أن لكل أيون مجال نشاط معين على سطح الجذر والحبيبات الغروية فاذا ما تداخل المجالان أمكن تبادل الأيونات بين الأسطح المختلفة ليحل كل منها محل الآخر.
(3) انتقال الأيونات من منطقة امتصاص الجذر الى داخل الجذر:
إن تفاصيل العملية أو العمليات التى بواسطتها تحصل النباتات على العناصر الغذائية من التربة لاتزال موضع حوار وجدل بين الباحثين فى مجال تغذية النبات ولكنها تزداد وضوحاً وفهماً يوماً بعد الآخر. وعلى أية حال فإن امتصاص الأيونات بواسطة الجذور يمكن وصفه بأنه سلبى أو غير نشط ويحدث هذا النوع من الامتصاص عند انتقال العناصر الغذائية من مناطق التركيز المرتفع الى مناطق التركيز المنخفض دون أن يبذل النبات أى طاقة. غير أن أيونات العناصر الغذائية يمكن أن تنتقل ضد تدرج التركيز أى من مناطق التركيز المنخفض (محلول التربة) الى مناطق التركيز المرتفع (داخل النبات) ويحدث ذلك بواسطة عملية حيوية نشطة أو إيجابية تحتاج الى بذل طاقة. وفى الحقيقة أن هذه العملية لاتزال غير مفهومة تماماً ولكنها تتضمن استخدام النبات لمركبات كيميائية (حوامل أو ناقلات للأيونات) ترتبط بالأيونات بطريقة معينة تسمح بالمرور بها خلال الأغشية الخلوية.
ويعتقد أن هناك عدداً من المركبات الحاملة أو الناقلة تكون متخصصة لنقل أيون معين أو أكثر وهى التى تصف النفاذية الاختيارية للأغشية النباتية الحية.
ويلاحظ أن امداد التربة بالأوكسجين يعتبر ضرورياً للامتصاص النشط أو الحيوى حيث أن نقص الأكسوجين فى التربة يعيق انتاج الطاقة بواسطة الجذور وهذا يقلل من كفاءة الامتصاص الحيوى. ويحدث ذلك تحت ظروف زيادة الرطوبة الأرضية. كذلك يؤدى انخفاض درجة حرارة التربة الى خفض كفاءة الامتصاص النشط .
الخميس 18 أغسطس 2011 - 3:34
درجة حرارة التربة :