فسيولوجيا الذرة الشامية

أطوار نمو نباتات الذرة الشامية

إن نباتات الذرة الشامية تمر أثناء نموها وتطورها بأطوار رئيسية هي:

أولا- طور الإنبات وتكشف البادرات

ثانيا- طور النمو الخضري

ثالثا- طور النمو الثمري

أولا- طور الإنبات وتكشف البادرات

إن أولى التغيرات التي تحدث بالحبوب أثناء إنباتها هي عملية تشرب الحبة للماء، ثم تبدأ بعد ذلك عمليات التمثيل الغذائي، ومنها التحلل، إذ تنشط الإنزيمات الموجودة في الجنين وفي طبقة الأليرون، وتقوم بتحليل المواد الغذائية المعقدة الموجودة في الإندوسبرم، ثم تنتقل المواد البسيطة الناتجة من التحلل من الأجزاء المختلفة في الحبة إلى الجنين، فتعمل على تنشيطه واستئناف نموه، فيستطيل الجذير المغلف بغمده، ويخترق الغلاف الثمري للحبة ثم يخترق غمده، ويأخذ طريقه إلى أسفل في التربة، ثم تبدأ الريشة المغلفة بغمدها في الاستطالة، وتخترق الغلاف الثمري للحبة بعد تكشف الجذير بحوالي ٢-٣ أيام وتنمو متجهة إلى أعلى.

ويتكشف غمد الريشة فوق سطح التربة بعد حوالي ٥-٨ يوما من الزراعة، وعندما يتعرض للضوء فوق سطح التربة فإنه يتوقف عن النمو، ثم تظهر ورقتين خضريتين بتتابع سريع من شق في قمة غمد الريشة. وفي الوقت الذي يصل فيه غمد الريشة إلى سطح التربة يظهر أول جذر عرضي (تاجي) من العقدة الأولى على الساق أسفل سطح التربة، ثم يتكون عدد آخر من الجذور على عقد الساق الموجودة أسفل سطح التربة.

العوامل التي تؤثر على انبات حبوب الذرة الشامية

١- درجة الحرارة: درجة الحرارة المثلى لإنبات حبوب وتكشف بادرات الذرة الشامية تتراوح بين ٢٠-٢٢^ᵒم، ولكن يمكن زراعة الذرة الشامية بنجاح عندما تكون درجة الحرارة حوالي١٤-١٦^ᵒم، وهذه الدرجة تكون في شهر مارس في الوجه البحري تقريبا. ولقد وجد أن معدل استطالة الجذير والريشة يصل أقصاه عند درجة حرارة ٣٠^ᵒم، ويتوقف عند درجة حرارة ثابته قدرها ٩ᵒم و ٤٠ ᵒم.

٢- محتوى التربة من الرطوبة: تزداد سرعة إنبات حبوب الذرة الشامية بزيادة محتوى التربة من الرطوبة حتى ٨٠ % ولا تنبت الحبوب غالبا في أرض مشبعة تماما بالماء، وذلك لنقص كمية غاز الأكسجين اللازم لإنبات الحبوب، كما لا يحدث إنبات بانخفاض رطوبة التربة عن ١٠ % ولكي تنبت حبوب الذرة الشامية لابد وأن تمتص حوالي ٣٠-٤٠ % من وزنها ماء.

٣- عمق الزراعة: إن أنسب عمق لزراعة حبوب الذرة الشامية هو ٥سم، ولا تتكشف بادرات الذرة الشامية على عمق أكبر من ١٥سم.

٤- حجم الحبوب: يعتمد النمو من بداية الإنبات حتى تتعرض أول ورقة خضرية للضوء على المواد الكربوهيدراتية المخزنة في الإندوسبرم، ولذلك فإنه كلما زاد حجم الحبوب، كلما كانت كمية المواد الغذائية المخزنة كبيرة، وكلما كانت البادرات الناتجة أسرع وأقوى نموا، وتظهر فوق سطح التربة أسرع، بمقارنتها بالبادرات الناتجة من حبوب أصغر حجما.

ثانيا- طور النمو الخضري

يبدأ هذا الطور بعد تكشف البادرات فوق سطح التربة وتكوين أول ورقة حقيقية على النبات. وفي هذا الطور يكون المجموع الخضري للنبات من أوراق وسيقان وجذور، كما يتكون في نهاية هذا الطور أصول النورة المذكرة والمؤنثة (الكوز). وتظل النباتات قصيرة في الفترة الأولى من النمو الخضري.

وعموما- عند ظهور الورقة الرابعة على النبات يزداد امتداد المجموع الجذري في التربة، وتبدأ منافسة الحشائش لنبات الذرة، ولذلك فيجب مقاومتها في هذه المرحلة.

وعند تكوين الورقة الخامسة على النبات يكون قد اكتمل تقريبا تكوين أصول الأوراق كلها على النبات، كما تبدأ السلامية الأولى على الساق في الاستطالة، ويتحول الميرستيم القمي (نقطة النمو) من النمو الخضري إلى النمو الثمري ويبدأ في تكوين النورة المذكرة والمؤنثة. وفي هذه المرحلة يزداد امتصاص الماء والعناصر الغذائية بواسطة النباتات ولذلك فيجب إضافة جرعة من السماد الأزوتي، حيث أنه في هذه الفترة يبدأ تكوين النورة المذكرة والنورة المؤنثة واستطالة السيقان.

وعند ظهور الورقة السادسة على النبات يصبح الميرستيم القمي فوق سطح التربة وتستطيل سلاميات الساق.

وعند ظهور الورقة السابعة على النبات، تبدأ مرحلة النمو السريع للساق. وبعد حوالي ٤٥ يوما تقريبا من تكشف البادرات تظهر الورقة الثامنة على النبات ويزداد امتصاص الماء والعناصر الغذائية ويبدأ تكوين الجذور الدعامية من العقد السفلى على الساق والموجودة فوق سطح التربة. وبعد ظهور الورقة الثامنة على النبات لا ينصح بإضافة أسمدة للنباتات، وتجرى عملية مقاومة ثاقبات الساق.

وعند ظهور الأوراق من ١٣ والأوراق التي تليها، تظهر النورة المذكرة (السنبلة) وكذلك النورة المؤنثة (الكوز) وتبدأ الحريرة في الظهور خارج أغلفة الكوز. ويتم طرد النورة المذكرة قبل طرد النورة المؤنثة بحوالي ١-٢ يوم، وعندئذ يكون النبات قد وصل إلى طوله النهائي وكل الأوراق تكونت عليه. وتصل النباتات إلى نهاية النمو الخضري بعد حوالي ٧-٨ أسبوع من تكشف البادرات فوق سطح التربة.

ثالثا- طور النمو الثمري

يمر طور النمو الثمري وتكوين وامتلاء الحبوب بالأطوار الآتية:

١- طور ظهور الحريرة من أغلفة الكوز

يعتبر هذا الطور هو أول مرحلة من مراحل النمو الثمري في الذرة. ويعتبر هذا الطور من أكثر أطوار نمو الذرة الشامية حساسية للظروف البيئية القاسية وخصوصا نقص الماء والعناصر الغذائية، حيث أن أكبر نقص في المحصول نتيجة لنقص الماء والعناصر الغذائية يحدث في هذا الطور، وفي هذا الطور يحدث التلقيح والإخصاب. وتظل الحريرة مستعدة لاستقبال حبوب اللقاح لمدة حوالي ١٠ أيام بعد تكشفها من أغلفة الكوز. وتحتاج النورة الواحدة (الكوز) إلى ٢-٣ أيام لإتمام التلقيح والإخصاب.

٢- طور النضج المائي

يبدأ هذا الطور بعد حوالي ١٠-١٢ يوما من التلقيح والإخصاب، ويتحول لون الحريرة إلى اللون البني ثم تجف. ويبدأ النشا في التجمع في الحبة. وتكون الحبوب ذات لون أبيض وتحتوي على سائل أبيض، وفي هذا الطور تؤدي الظروف المعاكسة إلى عدم نمو الأجنة بعد الإخصاب.

٣- طور النضج اللبني

يبدأ هذا الطور بعد ١٨-٢٠ يوما من ظهور الحريرة، وتحتوي الحبة على سائل أبيض لبني، ويستمر تجميع النشا في الإندوسبرم. ويؤدي تعرض النباتات للظروف المعاكسة في هذا الطور إلى نقص المحصول ولكن بدرجة أقل عنه في الطور السابق.

٤- طور النضج العجيني

يبدأ هذا الطور بعد ٢٤-٢٦ يوما من ظهور الحريرة، وفيه يتحول السائل اللبني الموجود بالحبة إلى ما يشبه العجينة وتحتوي الحبة على ٧٠ % ماء. وفي هذا الطور تصل الحبة إلى حوالي ٥٠ % من وزنها الجاف النهائي. وتؤدي الظروف المعاكسة في هذا الطور إلى نقص وزن الحبوب.

٥- طور ظهور النغزة في قمة الحبة

تصل الحبة إلى هذا الطور بعد ٣١-٣٣ يوما من ظهور الحريرة، وفيه تظهر نغزة في قمة الحبوب المتكونة في الكوز، وتحتوي الحبوب على حوالي ٦٠ % ماء.

٦- طور النضج الفسيولوجي

تصل الحبة إلى هذا الطور بعد ٥٥-٦٠ يوما من ظهور الحريرة، وفي هذا الطور تصل الحبة إلى أقصى وزنها الجاف، وعندئذ يقال بأن الحبة نضجت فسيولوجيا، وتحتوي على ٣٠-٣٥ % رطوبة. وبعد وصول الحبة إلى مرحلة النضج الفسيولوجي بحوالي ثلاثة أيام أو أقل تتكون الطبقة الفاصلة السوداء في قاعدة الحبة، وبمجرد تكوين هذه الطبقة الفاصلة، يتوقف انتقال أي مواد غذائية من النبات إلى الحبة، وهذا يعتبر دليلا قاطعا على أن الحبة قد وصلت إلى أقصى وزن جاف لها، حتى ولو كانت بعض الأوراق مازالت خضراء على النبات. ويعقب النضج الفسيولوجي جفاف الحبوب، بفقدها الماء كجزء من عملية النضج.

شكل يبين الطبقة الفاصلة السوداء في قاعدة الحبة كدليل على نضجها الفسيولوجي.