إنبات بذور بعض النباتات الإقتصادية

إنبات بذور بعض النباتات الإقتصادية

أ.د/ أحمد لطفى ونس    تعليق   

محتوى الموضوع

إنبات بعض بذور ذات الفلقتين
إنبات بذور بعض ذات الفلقة الواحدة
السكون والراحة فى البذور

 

   رابط تحميل بوربوينت المحاضرة فى نهاية الموضوع

 

إنبات بعض بذور ذات الفلقتين

1) إنبات بذرة الفول البلدى

يبدأ إنبات بذور الفول بتشربها الماء فتنتفخ وتلين القصرة وتزول التجاعيد الموجودة بها، ونظراً لقرب الجذير من فتحة النقير لذا يكون أول أجزاء الجنين التى تبدأ فى النمو والإستطالة فيضغط على القصرة ممزقا إياها عند جيب الجذير ثم ينمو متجها إلى أسفل داخل التربة مكوناً جذراً يعرف بالجذر الإبتدائى لأنه نشأ من مرستيم إبتدائي وهو الجذير كما يعرف أيضا بالجذر الأصلى لأنه نتج من أصل الجذور فى الجنين وهو الجذير، أثناء ذلك يستطيل العنقين الفلقتين مما يؤدى إلى إنفراج الفلقتان فتنمو السويقة فوق فلقية ساحبة الريشة من مكمنها بين الفلقات ومتجهة فى نموها إلى أعلى وتكون منحنية عند قمتها لتحمى الريشة من الإحتكاك بحبيبات التربة حتى تظهر فوق سطح التربة فتستقيم السويقة فوق الفلقية ويبدأ نمو الريشة لتكون المجموع الخضرى. 

باستمرار نمو الجذر الإبتدائى تخرج عليه جذور جانبية تعرف بالجذور الثانية وهذه تخرج عليه جذور جانبية أصغر تعرف بالجذور الثالثة ... وهكذا حتى يكون فى النهاية المجموع الجذرى (جميع الجذور الجانبية سواء الثانية أو الثالثة أو .. حتى أدق الجذور تعرف الجذور الثانوية لأنها تنشأ من مرستيم ثانوى، ويظهر على الجذر الإبتدائى والجذور الثانوية عقد بكتيرية عند الزراعة فى التربة.

بنمو الريشة تكون المجموع الخضرى الذى يتألف من ساق هوائية قائمة مضلعة تحمل أوراق النبات، ويلاحظ أن الأوراق الموجودة على العقدة الأولى والثانية أوراق صغيرة الحجم بسيطة جالسة ذات حافة متضرسة وتسمى أوراق أوليةProphylls ، بينما الأوراق الخضراء العادية للنبات هى أوراق مركبة ريشية، والورقة معنقة ذات أذينات.

الفلقتان تبقيان تحت سطح التربة وتأخذان فى الضمور لإستنفاذ ما بهما من غذاء مدخر فى نمو البادرة فالإنبات هنا إنبات أرضى.

  2) إنبات بذرة القطن   

  فى بداية الإنبات  تتشرب البذور الماء وتنتفخ ثم  تتمزق القصرة عند طرفها المدبب  نتيجة لنمو الجذير وضغطه عليها ثم يخرج الجذير من البذرة وينمو منحنياً إلى أسفل داخل التربة ويلى خروج الجذير خروج السويقة تحت فلقية التى تنمو وتستطيل بسرعة كبيرة متجهة  إلى أعلى نحو سطح التربة وتكون منحنية عند قمتها ساحبة معها باقى أجزاء البذرة (الفلقتان بينهما الريشة ومحاطان بالقصرة الممزقة)، وتتميز السويقة تحت الفلقية عن الجذير بأنها أكثر سمكا منه ويوجد عليها عدد كبير من غدد راتنجية تظهر كنقط سوداء اللون.

ينمو الجذير متحولا  إلى جذر ابتدائى تخرج عليه جذور ثانوية وباستمرار نموه يكون فى النهاية مجموع جذرى أصلى وتدى، أما السويقة تحت الفلقية فتستقيم بعد ظهورها فوق سطح التربة وتسقط القصرة عن الفلقتان اللتان تنفرجان عن بعضهما ويخضر لونهما وتظهر إحدى الفلقتان أكبرمن الأخرى ولكل منهما عنق قصير كما تنتشر فى أنسجتهما غدد راتنجية تظهر كنقط سوداء.

بعد إنفراج الفلقات تظهر الريشة بينهما وبنموها تظهر السويقة فوق الفلقية وتظهر عليها الغدد الراتنجية وباستمرار نمو الريشة تكون المجموع الخضرى، ويلاحظ أن الأوراق الحديثة تكون صغيرة الحجم بيضية الشكل كاملة الحافة ثم بتقدمها فى العمر يكبر حجمها وتصبح مفصصة راحيا إلى 3-  5 فصوص.

أمثلة لإنبات بذور ذوات الفلقة الواحدة

1)  إنبات حبة الذرة

بمجرد تشرب الحبة الماء يبدأ الجذير فى النمو ويكون محاطا بغمده حتى يبرز خارج الحبة فيخترق غمده متجهاً إلى أسفل، فى نفس الوقت تنمو الريشة داخل غمدها مخترقة غلاف الحبة ومتجهة نحو سطح التربة.

يستمر نمو الجذير مكوناً جذراً إبتدائياً وفى غضون ذلك تظهر3-  5 جذور عرضية خيطية تنشأ من العقدة الفلقية تسمى بالجذور الجنينية Seminal roots   ولكنها تموت مبكرا ومعها الجذر الإبتدائى ويحل محلهما جذور عرضية تنشأ من قاعدة الساق.

بعد ظهور الريشة فوق سطح التربة تخترق غمدها وتنمو لتكون الساق والأوراق الخوصية، وفى البداية يكون معدل نمو الأوراق أكبر بكثير من معدل نمو الساق التى تكون قصيرة جدا ومحاطة بأغماد الأوراق ثم بعد ذلك تستطيل السلاميات سريعا فتتباعد العقد نتيجة نشاط المرستيم البينى الموجود عند قواعد السلاميات. 

2) إنبات بذرة البلح

تستغرق بذرة البلح وقتا طويلا نسبيا إذا ما توفرت لها جميع الظروف الضرورية حتى تبدأ فى الإنبات، وبمتابعة مراحل إنبات بذرة البلح يلاحظ الأتى:

فى بداية الإنبات يبرز جزء من الفلقة خارج البذرة حاملاً بداخله الجذير والريشة محاطة بأغمادها ويسمى هذا الجزء بالغمد الفلقى Cotyledonary sheath بينما يتبقى جزء أخر من الفلقة داخل البذرة ملاصقا للإندوسبرم يسمى الجزء الماص Absorbing  part حيث يقوم بإفراز إنزيمات تعمل على تحويل المواد الغذائية المعقدة المخزنة فى الإندوسبرم إلى مواد بسيطة قابله للذوبان ثم يمتصها لينقلها إلى أجزاء الجنين النامية لذا فإن هذا الجزء يكبر حجمه باستمرار على حساب الإندوسبرم،  أما الجزء من الفلقة المحصور بين الغمد الفلقى والجزء الماص فيسمى بالعنق الفلقى Cotyledonary stalk .

ينمو الغمد الفلقى منحنيا إلى أسفل داخل التربة حتى يصل بالريشة والجذير إلى موضع مناسب لنموهما.

يخترق الجذير الغمد الفلقى وينمو مكونا جذراً إبتدائياً تنشأ عليه جذور ثانوية، بينما تنمو الريشة محاطة بغمدها داخل العنق الفلقى ثم تخترقه وتستمر فى النمو متجهة نحو سطح التربة.

يتوقف غمد الريشة عن الإستطالة بعد ظهوره فوق سطح التربة فتخترقه الريشة وتستمر فى النمو مكونة أول ورقة خضراء ثم تظهر الورقة الثانية والثالثة تباعاً وهكذا وهى أوراق بسيطة، وفى أثناء ذلك ينمو من قاعدة الريشة (قاعدة الساق فى المستقبل) مجموعة من الجذور العرضية التى تنمو بسرعة وتزداد فى العدد لتحل محل الجذر الإبتدائى الذى يموت مبكراً.                                  

 

الكمون والراحة Dormancy and Quiescence

معظم النباتات تكون بذورها قادرة على الإنبات بمجرد نضجها إذا ما توفرت لها كل الظروف الملائمة للإنبات، وقد يبدأ  إنبات البذور وهى مازالت بداخل الثمار كما يحدث فى الموالح والبسلة والبطيخ، ومع ذلك فهناك نباتات لا تنبت بذورها حتى إذا توفرت لها كل الظروف الملائمة للإنبات إلا بعد فترة زمنية قد تقصر أو تطول تبعا لنوع النبات وتعرف هذه الفترة بفترة الكمون أو السكون. وهنا يجب أن نفرق بين دور الكمون Dormancy  ودور الراحةQuiescence  فالمقصود بالكمون هو عدم قدرة البذور على الإنبات رغم توفر كل الظروف الملائمة للإنبات، أما الراحة فتتمثل فى عدم قدرة البذور على الإنبات لعدم توفر الظروف الملائمة للإنبات لذلك تبقى فى حالة راحة (هدوء) فترة من الزمن تسمى فترة الراحة أو فترة التخزين ولكنها تنبت بمجرد أن تتوفر لها الشروط الضرورية للإنبات.

يمكنك تحميل بوربوينت المحاضرة بصيغة PDF من هنا    

الفيديو التالى يعرض شرح تفصيلى للمحتوى المكتوب

جدول يوضح أسباب الكمون فى بعض البذور وطرق علاجها

أسبابه	مثال	طرق كسر الكمون
أسباب خارجية (تتعلق بالقصرة) مثل:  1- عدم نفاذية القصرة للماء.    2- عدم نفاذية القصرة للغازات.    3- صلابة القصرة وإعاقتها لتمدد       الجنين.	Some of Legumes as Clover Xanthium   Kentucky Coffee	عمل خربشة للقصرة.   عمل خربشة للقصرة.   عمل خربشة للقصرة أو عمل شق فيها أو تعريض البذور لدورات متعاقبة من درجة حرارة التجمد ثم درجة حرارة مرتفعة لإذابة الثلج.
أسباب داخلية (تتعلق بمحتويات البذرة) مثل: 1- الأجنة الأثرية " أجنة غير متكشفة وقت نضج الثمار"   2- الأجنة غير مكتملة التكوين.   3- عدم اكتمال النضج الفسيولوجى للبذور. 4- وجود مثبطات بالبذرة مثل حمض الأبسيسيك.   5- وجود مثبطات مثل الفينولات.	Orchids     Carrot   Wheat   Most of  CT Feral Plants Cacti	توفير الفطريات المناسبة بالتربة أو المعاملة بهرمونات معينة مثل GAs أو NAA . المعاملة بهرمونات مثل GAs   المعاملة بـ GAs أو عمل تنضيد أو إرتباع للبذور. عمل تنضيد للبذور على درجة 4 ̊م لمدة 6 أسابيع أو عمل إرتباع للبذور على درجة 20م. غسيل البذور فى ماء جارى.

إنبات البذور Seed Germination

إنبات البذور Seed Germination

أ.د/ أحمد لطفى ونس    تعليق   

محتوى الموضوع

تعريف الإنبات
تعريف البادرة
أنواع الإنبات
التغيرات التى تتضمنها عملية الإنبات
الشروط الضرورية للإنبات

رابط تحميل بوربوينت المحاضرة بصيغة PDF فى نهاية الموضوع

تعريف الإنبات 

هو نشاط الأجنة الحية الساكنة ونموها تدريجيا لتعطى البادرة، ومن الناحية العملية تعتبر البذرة نابتة بمجرد إنبثاق الجذير منها..           

تتضمن عملية إنبات البذور مجموعة من التغيرات الطبيعية والكيميائية تحدث بعد تشرب البذور للماء وتؤدى إلى نشاط الأجنة الحية الساكنة ونموها تدريجيا لتكون البادرات  Seedlings، وتعتمد هذه العملية على نضج البذور وحيوية الجنين ومدى توفر الظروف البيئية الملائمة للإنبات مثل درجة الحرارة  -  الرطوبة  -  الأوكسجين.

تعريف البادرة

يطلق لفظ البادرة على النبتة الصغيرة الناتجة عن نمو الجنين والتى تعتمد فى نموها على الغذاء المخزن فى البذرة وتتحدد فترتها إبتداءا من خروج الجذير من البذرة حتى المرحلة التى تصبح فيها النبتة قادرة على تجهيزغذائها بواسطة أعضائها وذلك عندما تكون مجموعا جذرياً كافياً ليمدها بإحتياجاتها من الماء والعناصر المعدنية من التربة، وتكون عدد كافى من الأوراق لتمدها بإحتياجاتها من الغذاء العضوى.

أنواع الإنبات

• إنبات أرضى  Hypogeal germination 

وفيه تبقى الفلقات تحت سطح التربة نتيجة لنمو وإستطالة السويقة فوق فلقية Epicotyl بمعدل سريع بينما يكون نمو السويقة تحت فلقية Hypocotyl ضعيفا فى البداية ثم يتوقف، كما يحدث عند إنبات بذور الفول والبسلة.

• إنبات هوائى  Epigeal germination

 وفيه تظهر الفلقات فوق سطح التربة حيث يكون نمو السويقة فوق فلقية بطئ جدا أو متوقفا فى الوقت الذى تنمو فيه السويقة تحت فلقية وتستطيل بمعدل سريع جدا ساحبة معها الفلقات فوق سطح التربة، وبعد ظهور الفلقات فوق سطح التربة إنفراجها يبدأ نمو السويقة فوق فلقية وتظهر الريشة كما يحدث عند إنبات بذور الخروع والقطن.

التغيرات التى تطرأ على البذور عند الإنبات

1) تغيرات طبيعية  Physical changes

تتمثل هذه التغيرات فى تشرب البذور للماء وإنتفاخها ثم تمزق القصرة نتيجة تمدد المحتويات الداخلية للبذرة، وهى تغيرات طبيعية تلقائية تحدث فى جميع البذور الحية والميتة على السواء إذا ما توفر لها الماء، حيث يدخل الماء إلى البذرة عن طريق فتحة النقير وكذلك من خلال جميع أسطح القصرة بواسطة خاصية التشرب إلا أن دخوله عن طريق النقير يكون أسرع وبكميه أوفر مما يدخل عن طريق القصرة نفسها.

2) تغيرات كيميائية  Chemical changes

 تتمثل هذه التغيرات فى تحويل المواد الغذائية المخزنة فى البذور من صورة معقدة التركيب غير قابلة للذوبان فى الماء إلى مواد بسيطة التركيب قابلة للذوبان بحيث يسهل إنتشارها ووصولها إلى خلايا الجنين لتستمد منها إحتياجاتها. يتم هذا التحويل بواسطة عوامل مساعدة هى الأنزيمات والتى لا تنشط إلا فى وسط مائى، لذلك لا تحدث التغيرات الكيميائية إلا بعد حدوث التغيرات الطبيعية، ولكل مادة مدخرة فى البذور إنزيم معين يقوم بتحويلها، فمثلا إنزيم الأميليز يحلل النشا إلى سكريات بسيطة ذائبة، وإنزيم السليوليز يحلل السليلوز إلى سكريات بسيطة، وإنزيم البروتيز يحلل البروتين إلى أحماض أمينية، وإنزيم الليبيز يحلل الليبدات إلى أحماض دهنية وجلسرين ..............إلخ. 

3) تغيرات حيوية  Vital or Biotic changes

هى أهم أنواع التغيرات وتحدث كنتيجة لحدوث التغيرات الطبيعية والكيميائية، وتتمثل هذه التغيرات فى نمو الجنين وزيادته فى الحجم ليكون البادرة نتيجة لنشاط وإنقسام وتضاعف ونمو الخلايا المرستيمية التى تتكون منها أجزاؤه المختلفة. وعادة يكون الجذير هو أول جزء من الجنين يبدأ فى النمو والإستطالة نظرا لقربه من النقير فيضغط على القصرة ممزقاً إياها وينمو متجها إلى أسفل مهما كان الوضع الذى توجد فيه البذرة ليكون فى النهاية المجموع الجذرى الذى يقوم بتثبيت النبات فى التربة وإمتصاص الماء والعناصر الغذائية اللازمة للنبات، أما الريشة فتنمو متجهة إلى أعلى وسرعان ما تستطيل سلامياتها فتتباعد عقدها وتظهر ساق النبات حاملة على عقدها الأوراق الخضراء المنبسطة التى تقوم بعملية البناء الضوئى وتجهيز الغذاء العضوى اللازم للنبات ويظهر فى النهاية المجموع الخضرى بأعضائه المختلفة.

الشروط الضرورية للإنبات

أولا- الشروط الخارجية: وهى الشروط التى تتعلق بالبيئة المحيطة بالبذور مثل:

(1) الماء

هوعامل أساسى جدا فى عملية الإنبات فبدون توفر الماء لن تحدث التغيرات المختلفة التى تنطوى عليها عملية الإنبات، ومتى توفر للبذور قدر مناسب من الماء فإنها تبدأ فى تتشرب الماء والذى بدوره ينشط الإنزيمات التى تعمل على تحويل المواد الغذائية المعقدة المخزنة فى البذور إلى مواد بسيطة قابلة للذوبان يسهل على الجنين الإستفادة منها ويؤدى ذلك إلى تنبيه خلايا الجنين فيبدأ نموه وتبرز أول أجزائه (الجذير) خارج البذرة، كما أن الماء يدخل كمكون أساسى فى تركيب الخلايا الناتجة حديثاً من الإنقسام والدليل على ذلك أن معظم البذور الجافة تحتوى على حوالى 10 -  14 % من وزنها ماء بينما البادرات الناتجة من إنبات هذه البذور تتراوح نسبة الماء فيها ما بين 75 -  90 %.

(2) الأكسجين 

وهو عامل أساسى فى الإنبات فجنين البذرة مثل أى كائن حى لابد له أن يتنفس ويحصل الأكسجين اللازم لأكسدة المواد العضوية (الكربوهيدرات) وتحويلها إلى مكوناتها الأولية مع إنطلاق الطاقة المخزنة فيها لتستخدم فى العديد من العمليات الحيوية التى تتضمنها عملية الإنبات، ويؤدى غياب الأوكسجين كلية إلى حدوث ما يسمى بالتنفس اللاهوائى لفترة قصيرة يعقبها موت البذور.

(3) الحرارة 

تختلف درجة الحرارة الملائمة للإنبات فى البذور المختلفة، وعموما يوجد لكل نوع من البذور مجال حرارى معين يمكنها أن تنبت فيه وينحصر هذا المجال الحرارى بين ما يسمى بدرجة الحرارة الدنيا Minimum temperature  وهى أقل درجة حرارة يمكن أن تنبت عندها البذور وتتراوح بين صفر : 5 ̊م  فى كثير من أنواع البذور،  ودرجة الحرارة  القصوىMaximum temperature ( وهى أعلى درجة حرارة يمكن أن تنبت عندها البذور وتتراوح بين 35 -  45 ̊م  تبعا لنوع البذور)، ويتخلل هذا المجال الحرارى درجة حرارة معينه تنبت عندها البذور بأسرع ما يمكن وتعطى أعلى نسبة إنبات وهذه تسمى بدرجة الحرارة المثلى Optimum temperature وهى تتراوح ما بين 25 -  30 ̊م  تبعا لنوع البذور.  فمثلا حبوب القمح يمكنها أن تنبت فى مجال من درجات الحرارة يتراوح ما بين صفر إلى 35 ̊م أى أن درجة الحرارة القصوى لإنبات حبوب القمح هى 35 ̊ﻢ ودرجة الحرارة الدنيا هى صفر ̊م  أما درجة الحرارة المثلى فتقع فى هذا المدى وهى حوالى 25 ̊م، وبالنسبة لحبوب الذرة فيمكنها أن تنبت فى مجال حرارى يتراوح ما بين  5 – 45 ̊م . هذا وقد تحددت المحاصيل الصيفية والمحاصيل الشتوية تبعا لملائمة درجة الحرارة للإنبات والنمو.

(4) الضوء 

لا يؤثر الضوء عادة على إنبات معظم أنواع البذور مثل بذور البقوليات وحبوب النجيليات  بوجه عام، لذا تسمى بذور غير حساسة ضوئيا، إلا أن بذور بعض النباتات لا تنبت فى الظلام ولابد من وجود الضوء لإنباتها مثل بذور نبات الدخان والخس وهذه تسمى بذور حساسة ضوئيا، فى حين يتسبب وجود الضوء فى عدم إنبات بذور بعض النباتات مثل بذور نبات Phlox  وبعض أصناف البصل وهذه تسمى بذور حساسة للظلام. وقد وجد أن الأشعة الحمراء والحمراء البعيدة هى الفعالة فى إستحثاث إنبات البذور الحساسة ضوئيا أما باقى الأشعة الضوئية فليس لها تأثير غالبا ويرجع ذلك إلى وجد صبغة فى مثل هذه البذور تسمى الفيتوكرومPhytochrome   هى المسئولة عن إمتصاص الأشعة الحمراء لإستحثاث إنبات البذور.

هناك بعض الشروط الخارجية الضرورية لإنبات بذور بعض النباتات ولكنها غير شائعة فى النباتات مثل:

 (5) الفطريات

وجد أن بذور بعض أنواع الأوركيد لا تنبت إلا فى وجود فطريات معينه من جنس Rhizoctonia  حيث يعتقد أن الفطر يمد البذور بالفيتامينات والهرمونات اللازمة لإنباتها أو أنه يغير درجة الحموضة بالبيئة إلى الدرجة الملائمة لإنبات البذور.

 (6)النبات العائل

وجد أن بذور نبات الهالوك (نبات زهرى يتطفل على نبات الفول) لا تنبت إلا إذا وجدت قريبه جداً من جذور النبات العائل وقد ثبت أن جذور النبات العائل تفرز مركبات معينه تنتشر فى التربة وتنبه إنبات بذور الهالوك. وإذا لم تصادف البذور هذه النباتات تظل فى حالة سكون دون أن تفقد حيويتها لمدة تصل إلى أكثر من عشر سنوات.

ثانيا- الشروط الداخلية: وهى شروط يجب توافرها بالبذور ومحتوياتها ومن أهمها:

(1) نضج البذور 

فالبذور غير تامة النضج لا تستطيع الإنبات حيث يكون الجنين غير مكتمل التكوين كما تكون كمية الغذاء المدخرة بالبذرة غير كافية لنموه وأوضح مثال هو عدم قدرة بذور الفول الأخضر على الإنبات.

(2) حيوية الجنين 

عملية الإنبات هى عملية حيوية لذلك لابد أن يكون الجنين محتفظا بحيويته، وهناك من الأسباب ما قد يؤثر على حيوية الأجنة مسببا موتها كجمع البذور قبل إكتمال النضج أو تخزينها فى مخازن لا تتوفر فيها الشروط الواجبة للتخزين أو إصابة البذور بالفطريات أو الحشرات وكذلك طبيعة المواد المخزنة بالبذرة، فالبذور المحتوية على زيوت تتأثر حيوية أجنتها بدرجة أكبر نظراً لتعرض البذور للتزنخ نتيجة أكسدة الزيوت، طبيعة القصرة فالبذور ذات القصرة السميكة الصلبة أقدر على الإحتفاظ بحيويتها مدة أطول من البذور ذات القصرة الرقيقة، أيضا نوع النبات له تأثير فبذور بعض النباتات يجب زراعتها بعد فصلها من الثمار مباشرة وإلا تفقد حيويتها مثل بذور بعض أنواع الحميض Oxalis أو خلال بضعة أيام مثل بذور المانجو أو خلال أسابيع قليلة مثل بذور أشجار الحور أو خلال سنة كبذور أشجار الزان أما حبوب القمح والشعير يمكنها الإحتفاظ بحيويتها تحت ظروف التخزين العادية لمدة تصل إلى عشرة سنوات فى حين أن بذور البقوليات يمكنها الإحتفاظ بحيويتها مدة أكثر من ذلك فى ظروف التخزين العادية.

تابع شرح هذا الجزء من المحاضرة فى الفيديوهات التالية

الفيديو الأول

 الفيديو الثانى

PDF  يمكنك تحميل بوربوينت المحاضرة بصيغة   من هنا