طرق امتصاص العناصر الغذائية بواسطة الجذور النباتية
بسم الله الرحمن الرحيم بمشيئة الله وتوفيقه سوف اقدم لحضراتكم بالمنتدى بعضا من خصائص الخلية النباتية وطرق امتصاص العناصر الغذائية عن طريق الجذور لعلها تنال استحسانكم . والله الموفق
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.
يمتصمعظم 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: - إنتقال العنصر من المادة الصلبةالى محلول التربة : ويتم هذاالانتقال بواحد أو أكثر من الطرق التالية: أ- الذوبان : وهى تعبر عن تأثير الماء على انطلاق العنصر من الصورة الصلبة الى الصورةالسائلة. وتزداد درجة الذوبان بارتفاع درجة حرارة التربة كذلك يلعب ثانى أكسيدالكربون دوراً هاماً فى زيادة درجة ذوبان بعض الأملاح.
ب- التبادلالأيونى : حيث يؤدى خروج ثانى اكسيد الكربون من الجذور خلال عمليةالتنفس الى تكوين حمض الكربونيك وعند إتصال هذا الحمض مع أسطح الحبيبات الغرويةللتربة يتم تبادل كاتيون الأيدروجين مع كاتيون آخر لينتقل الملح المتكون بعيداً عنالأسطح الغروية فى إتجاه محلول التربة.
جـ- الخلب :وفى هذه الحالة تفرز الجذور بعض المركبات العضوية الذائبة حيث تتحرك فى اتجاهالمواد الغير ذائبة المحيطة بالجذور ثم ترتبط مع العنصر بقوة أكبر من قوة ارتباطهعلى الجزء الصلب لتنزعه وتتحرك به مرة أخرى فى اتجاه محلول التربة. وعموماً يعبرعن كفاءة العمليات السابقة فى تحول العنصر من الحالة الصلبة الى الحالة السائلةبالقدرة الامدادية للتربة فكلما زادت القدرة الامدادية للتربة من العناصر الغذائيةكلما زادت خصوبة التربة مع امكانية اضافة الجرعات السمادية على فترات متباعدة . - إنتقال العناصر من محلول التربة الى منطقة امتصاص الجذور : حيث تتحرك العناصر فى هذه الحالة فى صورةأيونية من منطقة ما فى محلول التربة الى المنطقة التى تسمح بامتصاصها على الجذوروعادة 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.
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 . العوامل المؤثرة على تيسير العناصر الغذائية فى الأراضى المصرية : توجد العناصر الذائية على صور متعددة فى بيئة نمو النبات منها ماهو على صورة ميسرة أى صالحة للاستفادة بواسطة النباتات والأخرى غير ميسرة أو غير صالحة لذلك، والجدول يوضح العناصر الغذائية الميسرة فى أنواع الأراضي المختلفة .
وفيما يلى أهم العوامل الطبيعية والكيميائية والبيولوجية الخاصة بالتربة والتى تؤثر على يسر العناصر الغذائية بالتربة المصرية :
(1) درجة حموضة التربة : تؤثر درجة حموضة التربة pH على نشاط الكائنات الحية الدقيقة وعلى انطلاق العناصر الغذائية وتحولها من الصورة الأقل يسراً الى الصورة الأكثر يسراً أو العكس تبعاً لدرجة حموضة التربة وعلاقتها بالعنصر. كذلك تزداد درجة ذوبان أملاح الكربونات والفوسفات والكبريتات بانخفاض رقم pH التربة. أما ارتفاعها فيؤدى الى زيادة الصور المؤكسدة للحديد والمنحنيز والنحاس والزنك لتصبح أقل يسراً للاستفادة بواسطة النبات. كذلك تتغير حموضة التربة تبعاً لنوعية الأسمدة التى تضاف اليها فمثلا اضافة حمض النتريك أو الفوسفوريك وسلفات النشادر ونترات الجير يسبب انخفاض فى رقم pH التربة أى إرتفاع معدل الحموضة. كذلك يسبب تنفس جذور النبات الى خروج ثانى اكسيد الكربون الذى يتحد مع الماء مكوناً حمض الكربونيك الذى يعمل على خفض رقم pH التربة بالاضافة الى ذلك . وغالباً ما يزداد معدل امتصاص العناصر الغذائية بواسطة النباتات عند درجات الحموضة المتعادلة كذلك يؤدى الانخفاض الحاد فى رقم pH ( أقل من 3 ) الى الاضرار بخاصية النفاذية الاختيارية للأغشية السيتوبلازمية للجذور. فان خروج الأمونيا أو كبريتور الهيدروجيننتيجة لتحلل المواد العضوية أو تنفس جذور النباتات حيث تتأكسد وتعطى أحماض معدنية هى حامض النتريك أو الكبرتيك وهى تعمل على زيادة حموضة التربة.
(2) ملوحة التربة : تنشأ ملوحة التربة من زيادة الأملاح المعدنية بها وهى تتجمع فى الطبقة السطحية وذلك عند ارتفاع درجة الحرارة أو نقص كمية مياه الرى أو زيادة ملوحته أو زيادة معدل حدوث عمليتى النتح والبخر أو ارتفاع مستوى الماء الأرضى أو اضافة الأسمدة بكميات كبيرة. وتجمع الأملاح فى مجال انتشار الجذور يؤدى الى حدوث نقص شديد فى امتصاص العناصر الغذائية اللازمة للنبات خاصة عناصر البوتاسيوم والمغنسيوم والكالسيوم يؤدى الى تدهور واضح فى النمو وانخفاض كبير فى كمية ونوعية المحصول . (3 ) كربونات الكالسيوم : تحتوى معظم الأراضى المصرية على كربونات الكالسيوم ( الجير ) بنسب تتراوح بين 1- 2 % فى الأراضى الثقيلة القوام بينما عادة ما تكون أكبر من 10 % فى الأراضى الخفيفة القوام.وزيادة نسبة كربونات الكالسيوم فى الأراضى تؤدى إلى رفع رقم pH التربة وتقلل من تيسر معظم العناصر الغذائية للنبات ومثال على ذلك تحول الفوسفات الأحادى أو الثنائى الى ثلاثى الكالسيوم وهى صورة أقل ذوبان فى الماء- كذلك تحول مركبات العناصر الصغرى الأكثر ذوباناً فى التربة الى صورة الكربونات وهى أقل ذوباناً وبالتالى أقل استفادة بواسطة النبات. كذلك يؤدى توافر الجير الى تطاير وفقد الأمونيا من الأسمدة النشادرية. وزيادة كربونات الكالسيوم فى الطبقة السطحية يؤدى الى تكوين قشرة صلبة نتيجة تكرار عمليتى التجفيف والترطيب وهى تؤدى الى صعوبة نمو النباتات وتهتك جذورها.
طرق امتصاص العناصر الغذائية بواسطة الجذور النباتية 
رد مع اقتباس
مواقع النشر (المفضلة)