الوصف النباتي للقطن

القطن نبات معمر لكنه يزرع في العراق وفي معظم اقطار العالم عادة كمحصول صيفي حولي وهو يتبع العائلة الخبازية (Malvaceae).

الجذر: وتدي ذو جذور جانبية ويتعمق في التربة إلى عمق قد يصل 150 سم. وتنمو الجذور الجانبية في اربعة صفوف طويلة على طول الجذر الرئيسي. وقد لا يبدو هذا النظام في التفريع واضحاً لعدم الانتظام اثناء النمو. ويمكن تقسيم الجذر الرئيسي لنبات القطن الى ثلاث مناطق هي:

(1) منطقة الجذور الجانبية: وتمتد من سطح الارض الى عمق ۲۰ -25 سم وتحمل جذوراً جانبية قوية.

(٢) منطقة بافي الجذر الرئيسي: وتحمل جذوراً جانبية ضعيفة النمو.

(٢) منطقة الجذور السفلى: وهي منطقة نهاية الجذر الرئيسي. وتخرج مجموعة من الجذور الصغيرة من هذه المنطقة وتنشأ قريبا من سطح الارض.

الساق: ساق القطن قائمة اسطوانية ملساء عشبية خضراء اللون في اول اطوار النمو ثم تتخشب عند النضج ويصبح لونها احمر او بني وطول الساق يختلف حسب الاصناف من 70-180 سم. ويوجد برعمان في ابط كل ورقة على الساق احدهما في وضع متوسط من ابط الورقة ويسمى بالبرعم الابطي الحقيقي ( AXillary bud ) ويكون الافرع الخضرية. والثاني علی جانبه ويسمى بالبرعم الجانبي ( Leteral bud ) و الذي ينمو ليكون الافرع الثمرية. وتكون هذه البراعم في الثلاث أو الاربع عقد السفلى من النبات ساكنة وتسمى هذه المنطقة من السماق بالمنطقة العارية.

وتتفرع من الساق افرع خضرية واخرى ثمريه بينهما فروق. فالخضرية نموها صادق المحور ( (monopodialوتكون اقوى من الافرع الثمرية ومستقيمة نوعا ما وعمودية الامتداد تعمل مع الساق الاصلية زاوية حادة وتكون ذات اوراق كثيرة. وهى اكثر ما تنمو في المنطقة الثانية التي هي فوق المنطقة الاولى الخالية من الافرع (المنطقة العارية). أما الافرع الثمرية فنموها كاذب المحور Sympodial وتمتد افقيا بموازاة سطح الارض بشكل متموج وتنمو في المنطقة الثالثة المختصة بالأفرع الثمرية وحدها. وتكون هذه عادة القصر من الخضرية واضعف. ويحصل على كل عقدة منها برعمان احدهما ورقي والثاني زهري (ثمري). والا فرع الخضرية لا تحمل اغصاناً ثمريه الا قليلا. اما الافرع الثمرية فلا تحمل اغصاناً خضرية ابدا بل قليلا من الورق وكثيرا من الاثمار.

شكل يمثل نظام التفرع في القطن، ث: ثمري خ: خضري

ولطبيعة تفريع النبات أهمية كبيرة في كثرة محصول القطن وتبكير النضج. فكلما كانت المنطقة الحاوية للأفرع الثمرية اقرب الى سطح الارض وطويلة وكانت عقدها على الساق الاصلية قريبة بعضها من بعض كان المحصول اوفر والنضج ابكر.

الاوراق: بسيطة كاملة الحافة مفصصه تحوي ۳ او 5 و ۷ فصوص ويكون ترتيب الاوراق حلزونيا على النبات. والأوراق وبرية قليلا او كثيرا محمولة على عنق طويل ولها اذنتان شريطيتان ضيقتان تسقطان حينما تكبر الورقة ولون الورقة اخضر فاتح أو غامق أو ضارب للحمرة والعروق شبكية.

الغدد: وتكون على نوعين: غدد خارجية وغدد داخلية، الغدد الخارجية وتسمى الغدد الرحيقية ( Nedtarles glands ) وتوجد في قاعدة الكأس للزهرة من الداخل والخارج وتساعد على اجتذاب الحشرات بما تفرزه من مادة حلوه المذاق. اما الغدد الداخلية وتسمى غدد زيتية (Oil glands) وتوجد علی جميع اقسام النبات ما عدا الجذور وتحون على شكل نقط سوداء تحتوي على مادة الكوسيبول السامة.

الازهار: زهرة القطن خنثى منتظمة جرسية كبيرة وفي قاعدتها ثلاث وريقات تسمى قنابات تحت الكأس وهذه القنابات بيضوية الشكل مسننة الحافة وحجمها اكبر من وريقات الكأس وهي تستديم فوق جوز القطن وتجف. وحين تنفتح الجورة تختلط بشعر القطن فتلوثه عند الجني والكأس مكونة من خمس وريقات صغيرة ملتحمة من القاعدة على شكل فنجان والتويج مركب من خمس وريقات صفراء اللون ويكون في قاعدة كل وريقة تويجية من الاصناف المصرية بقعة حمراء من الداخل.

وهذه الوريقات التويجية تتفتح في الصباح بلون اصفر وفي اليوم التالي حينما يتم التلقيح يصبح لونها داكنا وفي اليوم الثالث يصير احمرا وتشرع بالجفاف وبعد يوم او يومين تسقط.

والاسدية ملتحمة تكون انبوبا حول القلم ومتوكها منتشرة على معظم سطح الانبوبة السداتية ولون المتك اصفر عند النضج. وفي اعلى الانبوبة السداتية يتفرع القلم إلى  3–5 مياسم. والتلقيح ذاتي في الغالب وخلطي قليلا بنسبة حوالي 5٪ بسبب الحشرات التي تزور الزهرة لامتصاص الرحيق او بفعل الرياح.

الثمرة او الجوزة او اللوزة: علبة ذات غلاف لحمى سميك تتكون من 3–5 مصاريع في الغالب وتتكون الجوزة بعد ان يتم تلقيح الزهرة واخصابها ونمو المبيض. ويبلغ حجمها الكامل بعد 24 يوماً لكنها لا تتفتح الا بعد 50-6۰ يوماً من الاخصاب. وعادة فان نسبة كبيرة من الجوز والازهار تتساقط اثناء فترة التزهير وقد وجد ان نسبة الجوز المتكون على النبات والذي يبقى حتى النضج يكون 3٥– 45 ٪ من مجموع الجوز وذلك تحت الظروف الاعتيادية. كما و جد ان معظم الجوز المتساقط يكون بعد ۳-۱۰ يوم من الاخصاب وقد لوحظ بان الفترة بين الاخصاب ونضج الجوز هي ٦–٨ اسابيع وتطول هذه الفترة بين اخصاب الازهار ونضج الجوز في آخر الموسم وكلما انخفضت درجات الحرارة وتنفتح عادة الجوزة بسبب ضغط الياف القطن النامية الي في جوفها، وشكل الجوزة يختلف حسب الاصناف فهي بيضية مستديرة وكلما استطالت زاد طول الشعر الذي فيها.

البذور: كمثريه الشكل لونها اسمر داكن وهي تتكون داخل الجورة وتنمو بنموها. ويستخلص من البذور الالياف وكذلك الزيت ولذلك لابد من دراسة تركيب البذور من ناحيتين هامتين هما:

(۱) التركيب التشريحي.

(۲) التركيب الكيميائي.

اولا- التركيب التشريحي:

تنمو البذور بسرعة جدا بعد الاخصاب حتى اليوم الثامن عشر ثم تنخفض سرعة النمو بعد ذلك و يكتمل حجم البذرة بعد ۲۱ يوماً من الاخصاب و تتركب البذرة من الانسجة التالية من الخارج للداخل:

(1) الشعر والزغب – يغطي سطح البذرة شعر وزغب ويعرف الشعر الطويل بتيلة القطن ويسهل فصله من البذور. وشعر قصير يعرف بالزغب ويصعب فصله باليد. (٢) القصرة ( Seed hull ) وتتكون من الغلاف الخارجي والداخلي للبويضة بعد تحورها اثناء النضج. وتتكون القصرة بسرعة بمجرد اخصاب البويضة. وتشكل حوالي 3٠٪ من وزن البذرة الكلي. ويتشابه تركيب الغلاف الخارجي والغلاف الداخلي للبويضة ويتكون كل منهما من بشرة خارجية وطبقة برنشيمية وبشرة داخلية وتتكون القصرة من عدة انسجة من الخارج للداخل كما يلي:

مقطع عرضي لبذرة القطن

أ– البشرة – تتكون من طبقة واحدة من الخلايا وتمتد الجدر الخارجية لبعض خلايا البشرة مكونة الياف القطن.

ب ـ الطبقة الملونة الخارجية – تتكون من عدة طبقات من خلايا رقيقة الجدر غير منتظمة الشكل ومضغوطة وتحتوي على مواد ملونة ذات لون بني غالبا.

ج ـ الطبقة البلورية – تتكون من خلايا سميكة الجدر عديمة اللون وقد تحتوي احياناً على بلورات من اوكسالات الكالسيوم.

د ـ الطبقة العمادية يبلغ سمك هذه الطبقة نحو نصف سمك القصرة وتوجد مواد بنية في خلايا هذه الطبقة.

هـ ـ الطبقة الملونة الداخلية وتتكون من عدة طبقات من خلايا مضغوطة وتتميز  الخلايا برقة جدرانها ومحتواها البني.

٢- النوسيلة ( Nucellus ): وهو غشاء خفيف يلي الطبقة الملونة الداخلية للداخل ويمتص هذا الغشاء اثناء نمو البذرة.

(4) السويداء ( Endosperm ): وهي طبقة تحيط بالجنين ويزداد حجم السويداء بعد الاخصاب إلى ان يصل إلى اكبر مقدار بعد ٢٠ يوم ثم يقل مقداره بعد ذلك لامتصاص الجنين النامي له.

(5) الجنين ( Embryo): ويتكون من فلقتين كبيرتين ويحوي رويشة وجذير والفلقات ورقية ملتوية على نفسها كثيراً ويوجد في الخلايا البرنشيمية للفلقات معظم الزيت الذي يستخرج من بذور القطن. كما تختزن بالخلايا البرنشیمیة كميات من البروتين وكذلك حبيبات النشأ.

ثانيا- التركيب الكيميائي للبذور

يمكن تقسيم بذرة القطن إلى ثلاثة اقسام رئيسة وهي الالياف والقصرة والحنين. واهم المواد المخزونة بالبذرة هي الزيت والبروتين. أما الالياف الخام والرماد فتأتي بالمرتبة الثانية من حيث الكمي . ويعتبر الجنين اهم جزء بالبذرة تختزن فيه المواد الغذائية فيحتوي علی ۹5٪ من الزيت الكلي و ۹۰ ٪ من مجموع البروتين في البذرة.

وتحصل معظم الزيادة في الوزن الجاف للبذور قبل انفتاح الجوز وهذ الوضع صحيح بالنسبة للألياف الخام والرماد. ويتجمع الزيت ومادة الكوسيبول بسرعة اثناء الفترة الوسطى لتكوين البذور (25 –45 يوما من الاخصاب) ويتجمع البروتين اثناء الفترة من الازهار إلى نضج البذور.

وتوجد في بذور القطن مادة الكوسيبول السامة. وقد وجدان هذه المادة تنخفض بمعاملة البذور بالبخار لمدة ٢٨ دقيقة. وتقوم المعامل بمعاملة البذور قبل استخراج الزيت منها وبذلك تصبح الكسبة الناتجة بهذه الطريقة صالحة لتغذية الحيوانات.

الياف القطن (شعره) او تيلته:

وهي امتداد لخلايا البشرة للبذرة على شكل انبوب طويل اجوف ذو جدران حلزونية. ويبدأ نمو الالياف على جدران المبيض وعندما تبدأ الازهار بالتفتح وتأخذ الالياف بعد ذلك بالاستطالة بسرعة حتى يصل طولها النهائي خلال ۱۸ يوما وفي هذا الوقت تكون البذرة قد وصلت حجوما النهائي وخلال 25 يوماً الاخرى تأخذ الالياف بالزيادة بالسمك. وقد لوحظ بانه اذا كانت الظروف الجوية غير ملائمة اثناء هذه الفترة فان الألياف تكون رديئة التكوين قليلة السمك ويبلغ سمك الياف القطن في المعدل بين 15-20 ميكرون، اما الطول فقد يصل الى 50 مليمتر. وان معدل ما يحويه الكيلوغرام الواحد من الالياف هو اكثر من 250 مليون شعرة وعادة فان البذور الجيدة التكوين والغامقة اللون والناضجة تعطي اليافاً ناضجة جيدة ويتراوح لون الياف القطن من الابيض الناصع إلى الابيض المسمر وقيمة القطن تتوقف على صفات اليافه كالطول والمتانة والنعومة وانتظام الطول والمرونة واللون واللمعان صفات اليافه المطلوبة، في صناعة الغزل والنسيج.