المراحل الفسيولوجية لنمو قصب السكر

تتراوح مدة نمو القصب في مصر من 10-12 شهراً ويمر أثناء حياته بأطوار متعددة ويمكن تقسيمها إلى الأطوار التالية:

أولاً : طور الإنبات:

تزرع نباتات القصب بالعقلة ولا تزرع بالبذرة إلا من أجل الحصول على أصناف جديدة ويتكاثر نبات قصب السكر بدفن العقل التي تحتوي على برعم واحد أو أكثر بالأرض ويمكن الحصول على عقل طرفية تحتوي على البرعم الطرفي وعقل ساقية غير طرفية ولا تحتوي على البرعم الطرفي. ويتضمن إنبات العقلة نمو وتكوين الأعضاء الموجودة بالبرعم والبرعم ساق قصيرة له قمة نامية وأصول الأوراق والجذور وتنمو هذه البراعم فتكون ساق جديدة وبالإضافة إلى هذا تحتوى العقلة على أصول الجذور بمنطقة الحزام الجذري التي تنمو مكونة جذوراً تمد النبات بما يحتاج إليه من ماء وغذاء إلى أن تتكون جذوره ويتضمن الإنبات جملة تغييرات وتتلخص هذه التغيرات في زيادة نسبة الجلوكوز بالعقل ولا سيما حول البراعم بعد الزراعة بيومين وتنمو الجذور الأولية ثم تتنبه البراعم معتمدة على الجلوكوز بالعقلة وتنمو الساق إلى أعلى والجذور الليفية الأصلية إلى أسفل والشكل التالي يوضح مراحل نمو قصب السكر.

وتظل البراعم الأبطية للساق ساكنة حيث تمنع القمة النامية نمو البراعم الأبطية وتسمى هذه الظاهرة بالسيادة القمية وبإزالة القمة الطرفية أو بحدوث أضرار لها نتيجة الصقيع أو الإصابة بالآفات تنمو البراعم الجانبية العليا مكونة سيقان عادية وتظهر ظاهرة السيادة القمية وعند الزراعة إذا كانت العقلة محتوية على أكثر من برعم وزرعت أفقياً والبراعم على الجانبين في هذه الظروف تنمو البراعم العليا أو الصغرى أولاً وتؤثر تأثيراً متبعاً على نمو البراعم السفلى أو الأكبر سناً وهكذا تؤخر إنباتها وقد تمنع نموها كليا. ويؤثر على انبات العقل بعض العوامل وهي العوامل المتعلقة بالعقلة مثل الصنف وطول العقلة ووجود الاغماد والحالة الغذائية وموضع البرعم على النبات وموقع البرعم عند الزراعة وتؤثر العوامل الخارجية مثل درجة الحرارة بالتربة والرطوبة الأرضية وعمق الزراعة. وكذلك عوامل تتعلق بالعقلة مثل الصنف فقد تنمو الجذور قبل البراعم في بعض الأصناف على حين يكون العكس هو الصحيح في أصناف أخرى والأصناف البلدية سريعة الانبات ويليها الأصناف الأخرى. والحد الأدنى لطول العقلة اللازم للإنبات صغير جدا ولكن يستمر الانبات طالما ظل البرعم متصلا بجذر وقشره تحمله وبزراعه العقلة المحتوية على أكثر من برعم تظهر ظاهره السيادة القميه ولاسيما في حاله زراعة العقلة أفقيا، وفي حالة زراعة العقل افقيا والبراعم على الجانبين ينمو البرعم الطرفي ويتأخر أو يمتنع نمو البراعم السفلي. وللحالة الغذائية للعقلة تأثير على الانبات فلوجود الجلوكوز والنشا والمواد النيتروجينية الذائبة بالعقلة تأثير جيد على الانبات ولما كانت المواد الغذائية تختزن بالعقلة فانه يتحسن الإنبات بزيادة طول أو حجم العقلة المتصلة بالبرعم. وتنبت البراعم المتجهة إلى أعلا بسرعة عن المتجهة إلى أسفل عند الزراعة نظرا لطول المسافة التي ينبغي أن يجتازها يخترقها الجديد من البراعم السفلية ليظهر فوق سطح الأرض فالسوق الناتجة من البراعم المتجهة إلى أسفل قويه بل ربما أقوى من البراعم المتجهة الى أعلاه وذلك في الحالات التي تزرع فيها العقل قريبه من سطح الأرض وعند زراعة العقل بعيدا عن سطح الأرض وينمو البرعم الطرفي أولا حينما تكون البراعم على جانبي العقلة الموضوعة أفقيا ببطن الخط أما اذا وضعت العقلة أفقيا بالأرض وكانت البراعم على الجانب العلوي والسفلى لها وكان البرعم الطرفي على الجانب السفلى فإنه ينمو البرعم التالي له أولا.

شكل يبين مراحل النمو في قصب السكر

ثانيا: طور التفريع:

يتكاثر القصب خضريا بالعقلة وتحتوي العقلة على برعم واحد أو أكثر وينمو كل برعم الى ساق أصلى وتتكون السوق الثانوية عليه كما يتضح من الشكل التالي ويتكون على الأفرع الثانوية أفرع ثالثيه ويتكون على الأفرع الثلاثية أفرع أخرى وهكذا. ويكتمل تفريع النبات عادة بعد أربعة أشهر من الزراعة ويتكون الساق من سلاميات قصيره جدا عند قاعدة الساق ثم يزداد طول السلاميات من قاعدة الساق الى القمة الطرفية ثم ينقص طول السلامية قريبا من القمة الطرفية. والقمة النامية في الساق ووضعها بالنسبة للأوراق المحيطة بها وتظهر الاغماد ملتفة حول بعضها لحماية القمة النامية ويتساوى قطر الساق بالسلاميات المختلفة الا أنه يلاحظ صغر قطر الساق عند قاعدته وتظهر قاعدة الساق تحت سطح الأرض على شكل مخروط لانسحاب العقد وصغر قطر الساق ويزداد الطول بالابتعاد عن قاعدة الساق ولقصر السلاميات القاعدية للنبات أهمية حيث يوجد برعم عند كل عقدة ويؤدى هذا الى زيادة البراعم المدفونة تحت سطح الأرض وتنمو هذه البراعم لتكون أفرعا جانبية ونظرا لقصر السلاميات القريبة من قمة النباتات فإنها تستخدم في الزراعة لكثرة ما تحتويه من براعم وزيادة ما تحتويه من جلوكوز بعد الزراعة مما يؤدى الى نمو البرعم مباشرة ويتكون الساق الرئيسي. ويتكون هذا الساق من جملة سلاميات قصيرة ويوجد برعم جانبي في كل سلامية وينمو كل برعم الى ساق ثانوي وكل منها يتكون من سلاميات قصيرة عند القاعدة ويوجد برعم جانبي عند كل عقدة وينمو البرعم ليكون ساقا ثالثيا ويتكون الساق من عين وإذا نما النبات بدون تنافس يزداد قطر الكودية كثيرا حتى تبلغ عدة أقدام وبكسر المحصول (حصاد القصب يسمى كسر القصب) تنمو البراعم من تحت سطح الأرض مكونة خلفات ويمكن تكرار هذه العملية عاما بعد آخر. ويترك المحصول ثلاث سنوات بالأرض عادة (محصول غرس أو بكر وخلفة أولى وخلفة ثانية) وتقل كمية المحصول بوضوح بعد ذلك ويختلف معدل التقريع باختلاف الصنف.

شكل يبين التفريع القاعدي في قصب السكر

العوامل المؤثرة على تفريع قصب السكر:

1. مسافات الزراعة: تؤثر مسافات الزراعة بين النباتات وعرض الخطوط على تفرع نباتات القصب وعدد أفرع النبات ويجب زراعة الأصناف الغزيرة التفرع متباعدة عن بعضها بالمقارنة بالأصناف القليلة التفريع. ويلاحظ أن الفترة التي يتم بها انتاج أكبر عدد من الأفرع يتبعها فترة أخرى تموت فيها كثير من الأفرع ويرجع ذلك أساساً إلى النقص في الإضاءة وفى الغذاء اللازم لتكوين ونمو جميع الأفرع المتكونة.

2. التسميد: تؤدى الزيادة في التسميد النيتروجيني الى زيادة عدد أشطاء / النبات ليصل إلى العدد الأمثل وحينئذ لا تؤدى الزيادة في كميات النيتروجين المضافة الى زيادة في عدد أشطاء النبات ويماثل تأثير الفوسفور على عدد الأشطاء تأثير النيتروجين.

3. رطوبة الأرض: يؤدى الري الملائم الى زيادة عدد أشطاء النبات.

4. غطاء الأرض: يؤدى الغطاء السميك للعقل إلى نقص عدد الأفرع.

5. الأمراض والآفات: تؤدى ثاقبات الساق وثاقبات القمة نقصا في السوق النامية ويؤدى موت البراعم القمية الى ازالة السيادة القمية وينشأ عن هذا نشاط تكوين الأفرع.

6. الرقاد: تميل النباتات الى تكوين اشطاء وقد يرجع ذلك إلى التغيير في توزيع الاضاءة والحرارة في المناطق التي يحدث بها رقاد النباتات وربما قد يرجع ذلك إلى أن الرقاد يؤدى الى وضع السوق في وضع أفقي وينشا عن هذا ضعف تأثير السيادة القمية وتنشط البراعم السفلى وتتكون السوق.

7. الحرارة: يزداد تفرع النبات بازدياد درجة الحرارة إلى أن تصل إلى 30 م.

8. الأمراض والآفات: تؤدى ثاقبات السيقان نقصاً في السيقان النامية ويؤدى موت البراعم القمية إلى إزالة السيادة القمية وينشأ عن هذا النشاط تكوين الأفرع.

9. الضوء: يؤثر طول الفترة الضوئية وشدة الإضاءة على عدد أفرع النبات ويؤدى نقص طول الفترة الضوئية التي تنمو فيها نباتات القصب إلى نقص عدد الأشطاء أو الأفرع المتكونة للنبات في المناطق شبة الاستوائية والتي تتميز بازدياد طول فترة الإضاءة في الصيف ونقصها نوعا في الخريف والربيع ونقصها لدرجة كبيرة أثناء الشتاء. ويؤدى ازدياد شدة الإضاءة إلى زيادة تفريع النباتات ومن المعلوم وجود علاقة بين شدة الإضاءة ونشاط منظمات النمو بالنبات وتتكون هذه المواد بقمة النبات ويتجه تيار مستمر منها إلى أسفل قاعدة النبات وتؤدى هذه المنظمات إلى استطالة الساق ومنع نمو البراعم الأبطية وتكوين الأفرع وفى ظروف الإضاءة الشديدة تبطاً سرعة تيار منظمات النمو إلى أسفل ولهذا يزداد تفرع النبات وتقل استطالة السيقان ويحدث العكس في حالة انخفاض شدة الإضاءة حيث تزداد سرعة تيار منظمات النمو من قمة النبات إلى القاعدة وينشأ عن هذا زيادة سرعة استطالة الساق وكذلك يبطأ نمو البراعم الجانبية ولا تتكون أفرع جانبية.

10. قطع القمة: يؤدى قطع قمة الساق إلى زيادة التفريع ويمكن استخدام هذه الظاهرة في زيادة تفريع النباتات ولميعاد قطع القمة تأثير هام على التفريع والمحصول ويمكن إجراء ذلك بعد 80-90 يوماً من الزراعة للحصول على أكبر محصول.

ثالثاً: طور النمو:

تختلف طبيعة نمو أصناف القصب المختلفة وتنمو سلامية كل 4 - 8 أيام ويكاد يقف النمو أثناء الفترات الباردة من العام خلال ديسمبر ويناير وينمو القصب الغرس قليلا بعد ذلك ويتم نضجه في الظروف الملائمة في أثناء شهري فبراير ومارس ويبلغ نمو السوق حوالي ثلاثة أمتار خلال فصل النمو (10 أشهر) ومعنى هذا ازدياد نمو الساق بمعدل نحو سنتيمتر يوميا.

أهم العوامل التي تؤثر على نمو القصب:

1. شدة الإضاءة: القصب أحد النباتات المحبة للشمس وفى الاضاءة الشديدة تصبح أقطار السوق كبيرة والنباتات قصيرة والأوراق عريضة خضراء والتفريع غزير وينقص شدة الاضاءة تستطيل السوق وتصبح رفيعة والاوراق ضيقة صفراء علاوة على هذا تقل نسبة المادة الجافة وتصبح النباتات عصيريه والقصب ضمن مجموعة المحاصيل رباعية الكربون. ويتوقف تأثير الاضاءة على نمو القصب على درجة الحرارة السائدة. فعند كل درجة من درجات الحرارة توجد احتياجات ضوئية معينة وتكون هذه الاحتياجات كبيرة في الحرارة المرتفعة كما توجد علاقة بين الحرارة وشدة الإضاءة وطول المدة الضوئية في الطبيعة وتؤدى الارتباطات الملائمة بين العوامل الثلاثة أثناء الصيف إلى النمو السريع للقصب أثناء هذه الفترة.

2. التغيرات البيئية: استطالة ساق القصب أثناء الليل أكبر كثيرا عنها أثناء النهار وقد يرجع ذلك أساسا لزيادة محتوى الرطوبة بالنبات أثناء الليل أكبر كثيرا عنها أثناء النهار وقد يرجع ذلك أساسا لزيادة محتوى الرطوبة بالنبات أثناء الليل.

3. عمر النبات: تتبع سرعة نمو نبات القصب المنحنى الطبيعي للنمو ويلاحظ زيادة استجابة نبات القصب للأسمدة والري وغيرها في أثناء الفترة الأولى من النمو الكبرى عن الأوقات الأخرى وتقل قدرة النبات على الاستجابة للعوامل البيئية الخارجية بتقدم النبات في العمر ومن أجل هذا يمكن التحكم في نمو النباتات بالتسميد والري وغيرها ويجب اضافة هذه العوامل أثناء النشاط الأكبر للتمثيل ويكون ذلك قبل وأثناء فترة النمو العظمي.

4. صنف القصب: تختلف الأصناف في سرعة نموها وفى طول فترة النمو الخضري وتختلف الأصناف المبكرة النضج عن الأصناف المتأخرة النضج والأصناف المبكرة فترة النمو الخضري لها تتم في وقت قصير.

5. درجة الحرارة: تخضع العلاقة بين نمو القصب ودرجة الحرارة لقانون تضاعف سرعة التفاعل الكيميائي بارتفاع درجة الحرارة بمقدار 10 م.

6. التسميد: تؤثر الاسمدة تأثيرا كبيرا على نمو القصب حيث يزداد عدد الاشطاء تدريجيا بزيادة كل من التسميد النيتروجيني والفوسفاتي إلى أن يصل الى العدد الأمثل من الأشطاء بعدها لا تحدث استجابة.

7. مساحة الأوراق: العوامل المؤثرة على السطح الكلى للأوراق النشيطة سرعة التمثيل وبالتالي على النمو. ووجد أن إزالة أوراق النبات الصغيرة ينشأ عنها نقص في طول السلامية وقطرها للسلاميات التي لم تبلغ نموها الكامل أثناء المعاملة وبتكوين الأوراق الجديدة تبلغ السلاميات الجديدة أحجامها الكاملة الطبيعية. وتؤثر إزالة الأوراق على تخزين السكر بالساق ويتوقف تأثير تعليم الأوراق على عمر النبات أثناء إجراء العملية وتوضح هذه البيانات الكبيرة التي تحدث من إجراء حدوث ضرر للأوراق نتيجة الأمراض والآفات والأضرار الميكانيكية.

8. رطوبة التربة: يؤدى نقص رطوبة الأرض إلى نقص سرعة النمو وتؤدى زيادة الرطوبة الى نقص الفرق بين سرعة نمو النبات باليل والنهار ويوجد ارتباط سالب بين نمو القصب والجفاف النسبي للهواء ويعنى هذا نقص النمو بنقص الرطوبة الجوية.

9. الرياح: تؤثر الرياح على القصب عن طريق الأضرار الميكانيكية التي تحدث للنباتات ولاسيما إذا كانت شديدة كما تؤثر على النمو عن طريق تأثيرها على النضج ورطوبة الأرض والرطوبة الجوية وغيرها.

رابعاً: طور النضج:

ينتقل السكر من الأوراق الى الأجزاء الأخرى من النبات حيث تستخدم في التنفس وفي بناء الأنسجة ويخزن الجزء الباقي في السوق في صورة سكروز . وينتقل السكر في اللحاء في صورة سكر أو سكريات بسيطة ويلاحظ أن أكبر جزء من النبات تصل اليه المادة الممثلة هو السلامية أسفل عقد اتصال الورقة بالنبات. ولما كانت كميات السكر التي يمثلها النبات بالأوراق أكبر من سعة اللحاء في نقل المواد السكرية أثناء النهار لهذا يخزن جزء من السكريات أثناء النهار بانصال الأوراق في صورة نشأ وعديدات التسكر غير الذائبة. ويساعد هذا التخزين المؤقت في نقل السكريات أثناء الليل إلى السوق ويوجد مصدران للسكر المنقول من الأوراق الى السوق أولهما السكريات الممثلة نتيجة عملية التمثيل الضوئي أثناء النهار. وثانيهما المواد الناتجة من هضم عديدات التسكر المخزنة. وتنتقل السكريات من الأوراق حيث تركيزها منخفض إلى السوق حيث تركيزها مرتفع ولا يتوزع السكروز توزيعا منتظما بالنبات فينخفض تركيزه بالجزء القاعدي من الساق أسفل سطح الأرض ويرتفع في السلاميات القاعدية ثم ينخفض تدريجيا من القاعدة الى قمة الساق أي أن تركيز السكروز يكون مرتفعا في السلاميات القاعدية فوق سطح الأرض وينخفض التركيز من هذه المنطقة الى أسفل بالسلاميات الموجودة تحت سطح الأرض والى أعلا الى قمة النبات. ويرجع انخفاض تركيز السكروز في قمة النبات إلى عدم اكتمال نمو ونضج السلاميات وارتفاع نسبة الرطوبة بالسلاميات ويرجع انخفاض تركيزه في الأجزاء السفلى الموجودة تحت سطح الأرض الى زيادة نسبة الألياف ويتوزع تركيز الجلوكوز عكسيا مع تركيز السكروز فيرتفع تركيز الجلوكوز بالسلاميات الصغيرة السن ويقل في السلاميات الكبيرة العمر ويختفى الجلوكوز تقريبا من الساق باستثناء المناطق الطرفية من الساق عند نضج النبات ولا يتوزع تركيز السكروز توزيعا منتظما بالسلامية الواحدة فيختلف تركيزه بوسط السلامية عن طرفيها وحينما يضغط على السلامية تتحطم خلايا النخاع المختزنة للسكروز وتتميز هذه الخلايا بارتفاع تركيز السكر وبازدياد الضغط يخرج عصير يتميز بانخفاض نسبة السكر نوعا وحينما يكون تكوين وتخزين السكروز سريعا يكون نشاط انزيم الانفرتيز كبيرا ويبطء نشاط الانفرتيز حينما يكتمل التخزين تقريبا. وتؤثر كمية الرطوبة على نشاط الانفرتيز كثيرا وعموما تختزن الأنسجة البرانشيمية بالساق الكميات الزائدة من المواد الكربوهيدراتية عن الاحتياجات الازمة للتنفس وبناء الأنسجة في صورة سكروز وفي المراحل الأولى من النمو تكون المواد الكربوهيدراتية في صورة سكروز. وينقص تركيز النشا ويزداد تركيز الجلوكوز بتقدم نمو السلامية وعند اكتمال نموها يختفي النشا. وفى أثناء نمو السلامية ولاسيما في المراحل المتقدمة من النمو يزداد تركيز السكروز بتكثف الجلوكوز الموجود كسكروز ويتحول الجلوكوز والمواد الكربوهيدراتية التي تصل الى السلامية الى سكروز وهكذا يزداد تركيز السكروز ويقل تركيز الجلوكوز بتقدم العمر. ويتحول الجلوكوز والمواد الكربوهيدراتية التي تصل الى السلامية إلى سكروز وهكذا يزداد تركيز السكروز ويقل تركيز الجلوكوز بتقدم العمر وتنخفض نسبة الرطوبة ويرتفع تركيز السكروز أثناء نمو ونضج القصب ويختفى الجلوكوز تقريبا من السلاميات البالغة النمو.

وتؤثر كثير من العوامل على بلوغ ونضج نباتات قصب السكر ويوجد ارتباط سالب بين تركيز السكر بسيقان القصب مع عدد الأوراق الخضراء والسطح الكلى للأوراق الخضراء والوزن الجاف للأوراق الخضراء ويدل هذا على أن العوامل المؤدية لنقص حجم المجموع الخضري وكذلك تلك العوامل الدافعة لجفاف وموت الأوراق السفلى تستمر حتى مرحلة البلوغ. وتلعب درجة الحرارة والرطوبة الأرضية وشدة الإضاءة دورا هاما وتؤدى درجة الحرارة المنخفضة إلى نقص مقدار العناصر الممتصة وبالتالي نقص المجموع الخضري ويعتبر القصب صالحا للحصاد حينما تصل نسبة السكروز بالنبات أقصاها ويكون ذلك حينما يكون تركيزه بالسلاميات القاعدية قريبا من تركيزه بالسلاميات الطرفية.

خامساً: طور الإزهار:

تحت الظروف المصرية أزهار القصب غير مهم سوى في الأمور التي يسعى فيها مربى النبات لإنتاج أصناف جديدة وقد لا تزهر بعض الأصناف في بعض البلاد رغما من أزهارها في بلاد أخرى تقع على نفس خطوط العرض وعلى نفس الارتفاع من البحر ويقل إزهار القصب برش النباتات بمادة ماليك هيدرازيد أو ألفا نفتالين أسيتك أسد كما تؤدى إضافة الكميات المرتفعة من النيتروجين للقصب إلى تقليل إزهار النباتات.