الجذر
الجذر هو واحد من خمسة أعضاء مهمة موجودة في النبات. الجذر هو أول الأعضاء ظهوراً وينمو مثالياً تحت التربة واستثنائياً فوقها وقمة الجذر النهائية تنمو لأسفل. لا يتشكل على الجذر أوراق ولا براعم متخصصة. ونتيجة تواجده تحت سطح التربة وارتفاع كلفة الدراسات والأجهزة التي تحتاجها الدراسات وصعوبة تطبيق فاعلية الأجهزة باختلاف أنواع الترب لم ينل حظه الوافر من الدراسات.
ولذلك أكثر من يهتم بالجذر هم دارسو علم فسيولوجيا النبات (علم وظائف الأعضاء). من أجل ذلك وجدت البيئات المخبرية السهلة مثل (الرمل والماء والهواء). والقراءات التي تؤخذ للجذر بعد انتهاء الدراسة هي عديدة مثل: الطول، الشكل، اللون، درجة الافتراش العرضي، حالته (مريض أم لا)، نوع التفرعات الجذرية، الحيز الذي يشغله، الوزن الجاف له .. الخ.
ولذلك أكثر من يهتم بالجذر هم دارسو علم فسيولوجيا النبات (علم وظائف الأعضاء). من أجل ذلك وجدت البيئات المخبرية السهلة مثل (الرمل والماء والهواء). والقراءات التي تؤخذ للجذر بعد انتهاء الدراسة هي عديدة مثل: الطول، الشكل، اللون، درجة الافتراش العرضي، حالته (مريض أم لا)، نوع التفرعات الجذرية، الحيز الذي يشغله، الوزن الجاف له .. الخ.
أهم وظائف الجذر نقل الماء والغذاء بواسطة الأنسجة المتخصصة (الخشب -اللحاء) امتصاص للأملاح المعدنية والماء يقوم الجذر بامتصاص الأملاح المعدنية والماء المتحلل من العضويات عن طريق الالتصاق بهذه المواد، ويكون الدخول إلى الجذر عبر فرق التركيز بين خلايا الجذر والبيئة التي ينمو فيها الجذر (ظاهرة الامتصاص)، وهذه الوظيفة تقوم بها بشكل عام الأجزاء الفتية من الجذر وليس الأجزاء الهرمة ويكون المسؤول عنها إما خلايا البشرة أو الأوبار الماصة الناشئة من خلايا البشرة. ويجب أن نعرف أن النبات يحصل على نسبة كبيرة من مائه وغذائه عن طريق الجذر وفق الترتيب التالي من الأسفل للأعلى:
40% من الربع الأول من الجذر
30% من الربع الثاني من الجذر
20% من الربع الثالث من الجذر
10% من الربع الرابع من الجذر
وهذا التقسيم يفيد كثيراً في معرفة كيفية التعامل مع عملية تسميد التربة والري.
خزن الغذاء حيث يتحور الجذر إلى وظيفة تخزينية، ففي ثنائيات الفلقة فإن كامل الغذاء المرسل إليه عبر اللحاء يستهلك جزء صغير منه ويخزن الباقي مثل اللفت وشمندر. أما في أحاديات الفلقة الحولية فإن الغذاء يستهلك ولا حاجة له لتخزينه، لأنها نباتات حولية حيث يستعمل الغذاء فيها للنشاط الانقسامي، مثل القمح والشوفان والشعير. يكون تخزين الغذاء في أحاديات الفلقة المعمرة في أعضاء أخرى مثل الجذمور أو منطقة التاج أو بصيلات.
وفي النباتات ثنائية الحول، مثل البقدونس وشوندر والجزر، فإن الغذاء المخزن في الجذر خلال العام الأول يستهلكه النبات في العام التالي لإنتاج بذور أو وحدات تكاثرية.
إيجاد صلة بين النباتات والمتعضيات الحيوية إيجاد صلة بين النباتات والمتًعضيات الحيوية الأخرى الموجودة في التربة، كبكتريا المستجذرة المثبتة للآزوت الجوي في جذور البقوليات، مثل العدس وفول الصويا والفول العادي، حيث أن هذه الجذور تقوم بإفراز مواد خاصة تتغذى عليها هذه البكتريا فتقوم هي بدورها بتثبيت الآزوت الجوي محققة الفائدة للتربة والنبات معاً.
التكاثر للجذر وظيفة تكاثرية كما في نباتات البطاطا الحلوة والهليون والفصة التي تعتمد على جذورها في التكاثر بعد رعيها من قبل الحيوانات.
إخراج الماء الزائد عن حاجة النبات يقوم الجذر بطرح الماء الزائد عن حاجة النبات.
طبيعة نمو وتعمق الجذور في التربة وزن الجذر يشكل ربع أو ثلث أو نصف وزن المجموع الخضري. أما المساحة فإنها تصل إلى 2030 ضعف مساحة المسطح الورقي ولو أخذنا بعين الاعتبار الشعيرات الماصة التي كانت وزالت لبلغت المساحة 100 ضعف وهذه الصفة تساهم كثيراًَ في زيادة مساحة التلامس مع الماء والأملاح المعدنية الموجودة في التربة.
وأما معرفة نمط ودرجة تعمق الجذر فإنها تحدد في كثير من الأحيان طريقة السقاية وطريقة التسميد وهي متعلقة غالباً بالعوامل الوراثية وظروف التربة الرطوبية فمثلاً :
أعماق الجذر : الفصة من 5ــ7 م - الذرة من 1.5-2 م - الصباريات 20 - 30 سم - أما الأشجار فتصل جذورها لأعماق 15 م - التبغ 2-2.5 م
المحصول - نوع المجموع الجذري - المدى الفعال للامتصاص قمح ليفي 115 سم شوفان ليفي 75 سم ذرة صفراء ليفي 105 سم شوندر سكريوتدي 30 سم فول الصويا وتدي 30 سم فصة وتدي 120 سم
المحصول أقصى عمق تصل إليه الجذور الانتشار الجانبي قمح 210 سم 20-30 سم شوفان 120 سم 20 -30 سم ذرة صفراء 180 سم 105 سم شوندرسكري 60 سم 30 - 60 سم فول صويا 60 سم 60 سم فصة 70 سم 60 سم
العوامل المؤثرة على نمو الجذور 1. الانتحاء 2. العوامل الوراثية 3. مستوى الرطوبة الأرضية 4. درجة الحرارة 5. خصوبة التربة 6. طبيعة التربة 7. تهوية التربة ووجود الأوكسجين.
الانتحاء يعرف الانتحاء بأنه استجابة الجذر للظروف البيئية السائدة ويحدد شكل واتجاه الجذر. أنواعه:
انتحاء أرضي موجب يستجيب الجذر للجاذبية الأرضية.
انتحاء مائي موجب ويستجيب الجذر بأن يتوجه إلى أماكن الرطوبة العالية.
انتحاء ضوئي سالب يخالف فيه الجذر مصدر الضوء.
العوامل الوراثية تحدد العوامل الوراثية شكل الجذر وطبيعة نموه ففي ثنائيات الفلقة يكون الجذر وتديا وفي أحاديات الفلقة شكله ليفي ومعلوم أن الجذر الوتدي ينشأ من البذرة وتخرج منه مجموعة من التفرعات كما في ثنائيات الفلقة مثل: الفول وفول الصويا والفصّة وقد لا يتفرع كما في الجزر والشوندر المنزلي الأحمر. أما في أحاديات الفلقة فإن المجموع الجذري الليفي تكون الجذور فيه عارضة (عرضية) مثل القمح والبصل. وعموما هناك تناسب بين الكتلة الخضرية والمجموع الجذري.
مستوى الرطوبة الأرضية تبحث الجذور دوما عن الماء وتبتعد عن الطبقات السطحية الجافة (إلا في حالة تواجد الري أو الماء باستمرار)، ولذلك فإن المحاصيل المزروعة بعلا تمتلك مجموعا جذريا أكبر وأكثر تعمقا من نفس المحاصيل إذا كانت مروية. كلما انخفض معدل الرطوبة في طبقة من التربة ازداد تعمق الجذور. نبات العاقول 15م طول جذره أما الصبار فجذوره سطحية لأنه ينمو في بيئات رملية خفيفة لذلك فإن مجموعه الجذري سطحي حيث أن أي هاطل مطري إما أن يتبخر أو يبقى في السطح لذلك لا بد من الاستفادة منه. أيضاً يجب أن نعلم أن ازدياد الرطوبة في التربة (التربة الغدقة) يؤدي إلى توقف نمو الجذور نهائياًَ بسبب عدم توفر الأكسجين ويتوقف نمو الجذور على معدل الأمطار السنوي وطبيعة توزيعه أثناء العام فقلته توسع المجموع الجذري والعكس صحيح.
40% من الربع الأول من الجذر
30% من الربع الثاني من الجذر
20% من الربع الثالث من الجذر
10% من الربع الرابع من الجذر
وهذا التقسيم يفيد كثيراً في معرفة كيفية التعامل مع عملية تسميد التربة والري.
خزن الغذاء حيث يتحور الجذر إلى وظيفة تخزينية، ففي ثنائيات الفلقة فإن كامل الغذاء المرسل إليه عبر اللحاء يستهلك جزء صغير منه ويخزن الباقي مثل اللفت وشمندر. أما في أحاديات الفلقة الحولية فإن الغذاء يستهلك ولا حاجة له لتخزينه، لأنها نباتات حولية حيث يستعمل الغذاء فيها للنشاط الانقسامي، مثل القمح والشوفان والشعير. يكون تخزين الغذاء في أحاديات الفلقة المعمرة في أعضاء أخرى مثل الجذمور أو منطقة التاج أو بصيلات.
وفي النباتات ثنائية الحول، مثل البقدونس وشوندر والجزر، فإن الغذاء المخزن في الجذر خلال العام الأول يستهلكه النبات في العام التالي لإنتاج بذور أو وحدات تكاثرية.
إيجاد صلة بين النباتات والمتعضيات الحيوية إيجاد صلة بين النباتات والمتًعضيات الحيوية الأخرى الموجودة في التربة، كبكتريا المستجذرة المثبتة للآزوت الجوي في جذور البقوليات، مثل العدس وفول الصويا والفول العادي، حيث أن هذه الجذور تقوم بإفراز مواد خاصة تتغذى عليها هذه البكتريا فتقوم هي بدورها بتثبيت الآزوت الجوي محققة الفائدة للتربة والنبات معاً.
التكاثر للجذر وظيفة تكاثرية كما في نباتات البطاطا الحلوة والهليون والفصة التي تعتمد على جذورها في التكاثر بعد رعيها من قبل الحيوانات.
إخراج الماء الزائد عن حاجة النبات يقوم الجذر بطرح الماء الزائد عن حاجة النبات.
طبيعة نمو وتعمق الجذور في التربة وزن الجذر يشكل ربع أو ثلث أو نصف وزن المجموع الخضري. أما المساحة فإنها تصل إلى 2030 ضعف مساحة المسطح الورقي ولو أخذنا بعين الاعتبار الشعيرات الماصة التي كانت وزالت لبلغت المساحة 100 ضعف وهذه الصفة تساهم كثيراًَ في زيادة مساحة التلامس مع الماء والأملاح المعدنية الموجودة في التربة.
وأما معرفة نمط ودرجة تعمق الجذر فإنها تحدد في كثير من الأحيان طريقة السقاية وطريقة التسميد وهي متعلقة غالباً بالعوامل الوراثية وظروف التربة الرطوبية فمثلاً :
أعماق الجذر : الفصة من 5ــ7 م - الذرة من 1.5-2 م - الصباريات 20 - 30 سم - أما الأشجار فتصل جذورها لأعماق 15 م - التبغ 2-2.5 م
المحصول - نوع المجموع الجذري - المدى الفعال للامتصاص قمح ليفي 115 سم شوفان ليفي 75 سم ذرة صفراء ليفي 105 سم شوندر سكريوتدي 30 سم فول الصويا وتدي 30 سم فصة وتدي 120 سم
المحصول أقصى عمق تصل إليه الجذور الانتشار الجانبي قمح 210 سم 20-30 سم شوفان 120 سم 20 -30 سم ذرة صفراء 180 سم 105 سم شوندرسكري 60 سم 30 - 60 سم فول صويا 60 سم 60 سم فصة 70 سم 60 سم
العوامل المؤثرة على نمو الجذور 1. الانتحاء 2. العوامل الوراثية 3. مستوى الرطوبة الأرضية 4. درجة الحرارة 5. خصوبة التربة 6. طبيعة التربة 7. تهوية التربة ووجود الأوكسجين.
الانتحاء يعرف الانتحاء بأنه استجابة الجذر للظروف البيئية السائدة ويحدد شكل واتجاه الجذر. أنواعه:
انتحاء أرضي موجب يستجيب الجذر للجاذبية الأرضية.
انتحاء مائي موجب ويستجيب الجذر بأن يتوجه إلى أماكن الرطوبة العالية.
انتحاء ضوئي سالب يخالف فيه الجذر مصدر الضوء.
العوامل الوراثية تحدد العوامل الوراثية شكل الجذر وطبيعة نموه ففي ثنائيات الفلقة يكون الجذر وتديا وفي أحاديات الفلقة شكله ليفي ومعلوم أن الجذر الوتدي ينشأ من البذرة وتخرج منه مجموعة من التفرعات كما في ثنائيات الفلقة مثل: الفول وفول الصويا والفصّة وقد لا يتفرع كما في الجزر والشوندر المنزلي الأحمر. أما في أحاديات الفلقة فإن المجموع الجذري الليفي تكون الجذور فيه عارضة (عرضية) مثل القمح والبصل. وعموما هناك تناسب بين الكتلة الخضرية والمجموع الجذري.
مستوى الرطوبة الأرضية تبحث الجذور دوما عن الماء وتبتعد عن الطبقات السطحية الجافة (إلا في حالة تواجد الري أو الماء باستمرار)، ولذلك فإن المحاصيل المزروعة بعلا تمتلك مجموعا جذريا أكبر وأكثر تعمقا من نفس المحاصيل إذا كانت مروية. كلما انخفض معدل الرطوبة في طبقة من التربة ازداد تعمق الجذور. نبات العاقول 15م طول جذره أما الصبار فجذوره سطحية لأنه ينمو في بيئات رملية خفيفة لذلك فإن مجموعه الجذري سطحي حيث أن أي هاطل مطري إما أن يتبخر أو يبقى في السطح لذلك لا بد من الاستفادة منه. أيضاً يجب أن نعلم أن ازدياد الرطوبة في التربة (التربة الغدقة) يؤدي إلى توقف نمو الجذور نهائياًَ بسبب عدم توفر الأكسجين ويتوقف نمو الجذور على معدل الأمطار السنوي وطبيعة توزيعه أثناء العام فقلته توسع المجموع الجذري والعكس صحيح.