التوازن بين النمو الخضري والجذري للمحاصيل

تنظم العلاقة بين المجموع الخضري والمجموع الجذري علاقة غذائية وعلاقة تنافس. ويتوقف نمو المجموع الخضري للنبات على ما يمتصه الجذر من ماء وعناصر غذائية. كما يتوقف نمو المجموع الجذري على ما يحصل عليه من المواد الغذائية المجهزة من المجموع الهوائي. وتؤثر كثير من العوامل على التوازن بين النمو الخضري والنمو الجذري وأهم هذه العوامل ما يلي:

1. الرطوبة الأرضية:

يزداد وزن جذور بادرات الذرة الشامية بزيادة الرطوبة بالأرض بزيادتها من 15 الى 20%، كما تؤدى زيادة الرطوبة بالأرض من 20 الى 30% وكذلك من 30 الى 38% إلى نقص نمو الجذور. وتؤدى زيادة الرطوبة الأرضية إلى زيادة وزن المجموع الهوائي باستمرار. ينقص وزن الجذور بالنسبة إلى وزن المجموع الهوائي بازدياد الرطوبة الأرضية، وتؤدى زيادة الرطوبة إلى نقص النمو النسبي للجذور وزيادة النمو النسبي للمجموع الهوائي.

2. العناصر الغذائية:

العناصر الغذائية تؤثر تأثيراً كبيراً على نمو النباتات كما تؤثر على النسبة بين وزن الجذور ووزن المجموع الهوائي.

أ. تأثير النيتروجين:

1. النيتروجين يؤثر على انبساط الأوراق وخاصة عرض الورقة ومساحتها ونقص النيتروجين يؤدى إلى نقص مساحة الورقة ويسبب شيخوخة الأوراق المسنة. وتشجع تغذية النباتات بكمية كبيرة من النتروجين النمو الخضري ولكن يتأخر الأزهار كما يحدث في نبات الخردل والشوفان، وفى حالة إزهار النبات يعمل النتروجين على زيادة عدد الأزهار المؤنثة في النباتات وحيدة المسكن وتسبب في النهاية زيادة في المحصول ونقص التسميد النتروجيني يؤدى إلى زيادة نسبة الكربون إلى النيتروجين. ويرتبط خروج الجذر في الأرز ارتباطاً وثيقاً بالمحتوى النيتروجيني لقاعدة الساق حيث لا يحدث النمو النشط للجذور إلا إذا كانت نسبة النيتروجين 1%.

2. تؤثر نسبة النيتروجين إلى الكربون على إزهار النبات ويمكن أن تقسم النباتات إلى أربعة أقسام تبعاً لمحتواها من الكربون والنيتروجين.

أ. C قليل / N كبير حيث يكون كمية قليلة من الكربوهيدرات وكمية كبيرة من النيتروجين

وتتميز هذه النباتات بالآتي:

1. نمو خضري ضعيف

2. لا يتكون أزهار أو ثمار.

3. ضعف وغضاضة الأنسجة النباتية ورقة الجدار الخلوي للخلايا.

توجد هذه النباتات في الأراضي الرطبة الغنية بالمادة العضوية وفى وجود إضاءة بسيطة.

ب. C متوسطة / N كبيرة

كمية متوسطة من الكربوهيدرات وكمية كبيرة من النيتروجين

وتتميز هذه النباتات بالآتي:

1. قوة النمو خضري

2. عدم إزهار النباتات.

3. إنتاج إزهار عقيمة

4. إنتاج الثمار معدوما

5. تتميز سوق وأوراق هذه النباتات بقوة نموها والجدر الخلوية سميكة والأوراق لونها أخضر داكن وتوجد هذه النباتات في الأراضي الخصبة ورطوبة مرتفعة مع اعتدال الإضاءة.

ج.C  كبيرة / N متوسطة

كمية كبيرة من الكربوهيدرات وكمية متوسطة من النيتروجين

تتميز نباتات هذه المجموعة بنمو خضري معتدل مع زيادة في إنتاج الأزهار وعقد الثمار وأنسجة هذه النباتات أقل قوة وأكثر تخشباً وأقل رطوبة والأوراق لونها أخضر وتوجد هذه النباتات في ظروف الأراضي الخصبة ورطوبة مرتفعة والشمس ساطعة تماماً.

د.  C كبيرة / N قليلة

كمية كبيرة من الكربوهيدرات وكمية قليلة من النيتروجين

ولما كانت نسبة الكربون إلى النيتروجين عاملاً هاماً في تحديد طبيعة نمو النبات كان اللازم قياسها والعمل على تنظيمها بواسطة إجراء عمليات زراعية تدفع النبات ناحية الاتجاه المطلوب (نمو خضري أو نمو زهري أو نمو ثمري) غير أنه من الممكن معرفة تركيب النبات بالنسبة لهذين العنصرين تبعاً لمعرفة الظروف التي يعيش فيها. فإذا فرض أن هناك نبات يقع بالقسم الثاني ويتميز بنمو خضري كبير يمكن دفعة ناحية الإزهار والإثمار بتعديل العمليات الزراعية والتي من شأنها تقليل النيتروجين الممتص ويكون ذلك بإحدى الطرق التالية:

1. تقليل ماء الري ويؤدى هذا للحد من النمو الخضري وإلى تشجيع تجميع الكربوهيدرات.

2. منع إضافة النيتروجين أو العمل على استنزاف الموجود منه بالأرض بتحميل المحاصيل ويعمل ذلك على امتصاص الزائد من النيتروجين القابل للاستفادة كما يمكن قلب المادة العضوية بالأرض كمخلفات المزرعة والتي تتميز بزيادة N/C عن نسبة 10/1 حيث تشجع الأحياء الدقيقة بالأرض ويزداد نموها وعددها وبالتالي يزداد استهلاك النتروجين وتقليل كمية النتروجين الصالحة للامتصاص بالأرض.

3. تقليم الجذور ويقلل كلا من النيتروجين الممتص والماء.

4. زيادة شدة الإضاءة وبالتالي يزداد المادة الكربوهيدراتية بالنبات عن طريق تشجيع التمثيل الضوئي ومن الممكن إجراء هذه العمليات بالصوب.

يؤدى اجراء عملية التقليم أو العزيق أو إضافة الأسمدة النتروجينية أو الري إلى تأخير الإثمار. ومن الثابت أن النباتات التي ينقصها الكربون والنيتروجين بدرجة كبيرة لا تثمر ولكن لا توجد نسبة من هذين العنصرين محددة أو تقريبية يحدث عندها الإزهار.

ب. تأثير عنصر الفوسفور: عنصر الفوسفور يؤثر على السلوك الزهري للنباتات وينتج عن النباتات الفقيرة في الفوسفور عدد قليل من الأزهار ذات الحجم الصغير. يرتبط الفوسفور ارتباط وثيق بتكوين الأشطاء في الأرز حيث لا تتكون عندما يكون محتوى الساق منخفض من الفوسفور.

ج. تأثير عنصر البوتاسيوم: النباتات الفقيرة في عنصر البوتاسيوم لها نفس الاحتياجات الضوئية لمثيلاتها الغنية في هذا العنصر حيث ينصح بعدم تشجيع إضافة التسميد البوتاسي بنسبة مرتفعة لإنتاج أزهار جيدة إلا إذا كان النتروجين مرتفع ونقص البوتاسيوم يسبب قصر ونقص الأفرع الزهرية والازهار وتحتاج المحاصيل الجذرية مثل بنجر السكر والبطاطس إلى السماد البوتاسي من أجل الحصول على محصول عالي في الكم والجودة ويعمل البوتاسيوم على سرعة انتقال ناتجات البناء الضوئي.

د. تأثير عنصر الكالسيوم: نقص عنصر الكالسيوم يؤثر على البرعم الطرفي للنبات وبالتالي يؤدى إلى موت القمة النامية. كما يؤدى إلى نقص عدد أزهار الفول السوداني وبالتالي ينقص عند الثمار وينخفض المحصول. ويؤدي نقص الكالسيوم إلى ظهور بقع سوداء في حلقات جذور بنجر السكر مما يقلل من تخزين السكروز وتقليل محصول السكر.

هـ. تأثير عنصر الكبريت: تزداد سرعة الأزهار وتكوين ثمار النباتات التي ينقصها عنصر الكبريت عن مثيلاتها التي تعيش في محلول مغذى نموذجي. كما يؤدى نقص الكبريت إلى تحديد عدد البراعم الزهرية المتكونة على نبات القطن.

3. درجة الحرارة:

تؤثر درجة الحرارة تأثيراً كبيراً على التوازن بين النمو الخضري والجذري فتزداد سرعة نمو المجموع الخضري للنبات بمعدل أكبر من سرعة زيادة نمو الجذور بارتفاع درجات الحرارة في النطاق الحراري الملائم للنمو ولهذا تزداد نسبة وزن الجذر بالنسبة لوزن المجموع الهوائي في نباتات البنجر خاصة في الأوقات التي تسود فيها درجات الحرارة المنخفضة.

4. ازهار النباتات: النمو الخضري للنبات يزداد بمعدل أكبر من زيادة وزن الجذر عند إزالة أزهار النباتات وتؤدى إزالة البراعم الزهرية أو السوق الزهرية لنبات القطن إلى زيادة وزن الأوراق والسوق والجذور والوزن الكلى للنبات كما أدت إلى زيادة وزن المجموع الخضري بالنسبة إلى وزن الجذور.

5. تأثير شدة الإضاءة: طول الفترة الضوئية وشدة الإضاءة يؤثرا على وزن المجموع الخضري والجذري ونسبتها إلى بعض ويزداد المجموع الخضري والمجموع الجذري للنبات بازدياد شدة الإضاءة كما يلاحظ زيادة وزن المجموع الجذري بالنسبة للمجموع الخضري بنقص شده الإضاءة.