الماء في النباتات: اختبار

بالتأكيد ، إليك بعض الملاحظات الدراسية التفصيلية حول النص المقدم:

أهمية الماء للنبات

• يعتمد توزيع النباتات بشكل أساسي على توافر الماء، فالماء يؤثر على سرعة نمو النباتات وتكاثرها.
• تتأثر العمليات الحيوية المختلفة التي تقوم بها الخلايا بشدة بنقص محتواها من الماء.
• يشكل الماء نسبة كبيرة من وزن النباتات، حيث يشكل 80-90% من وزن النبات النامي.
• تقل نسبة الماء في البذور لتصل إلى 12.5%.
• يفقد النبات كميات كبيرة من الماء يوميًا بعمليتي التبخر والنتح، لذلك يجب تعويض كميات الماء المفقودة عن طريق الري.
• يحتاج النبات إلى الماء في جميع أطوار نموه: فالماء ضروري لإنبات البذور وانقسام الخلايا وعملية البناء الضوئي.
• يساعد الماء في الحفاظ على أوراق النبات غضة ومعرضة لضوء الشمس، ويحافظ على انتصاب النبات.

تلخيص أهمية الماء في حياة النبتة:

• يعتبر الماء جزءًا كبيرًا من بروتوبلازم خلايا النبات، ونقصه يؤدي إلى توقف معظم العمليات الحيوية للخلية.
• يدخل الماء في تركيب البروتينات والكربوهيدرات والأحماض الأمينية والإنزيمات.
• يعتبر الماء مذيبًا عامًا لمعظم المواد الموجودة في الخلية، وبدونه يصعب دخول المواد في أي تفاعل بيولوجي.
• يدخل الماء في تفاعلات مستمرة في البروتوبلازم، مثل عمليات التحليل المائي.
• يستعمل الهيدروجين الناتج من تحلل الماء كمصدر للإلكترونات في عملية اختزال ثاني أكسيد الكربون في عملية التركيب الضوئي، ويعتبر مصدرًا للهيدروجين الموجود في الكربوهيدرات والبروتينات والمركبات العضوية المختلفة.
• يصعب توزيع الكربوهيدرات والهرمونات والمواد الأخرى في النبات بدون الماء.
• يمثل الماء سلسلة متصلة تبدأ في التربة وتنتهي في الأوراق ثم الهواء، وبواسطة هذه السلسلة يحصل النبات على الأيونات المهمة في تغذيته.
• ينهار هيكل النبات بدون الماء، فالضغط الإنتفاخي في الخلية يعطي الخلايا والنبات شكله الخاص.
• يعتبر الماء عاملاً هامًا في تبريد النبات والمحافظة عليه من ارتفاع درجات الحرارة.

احتفاظ التربة بالماء

• يُعرّف المحتوى الرطوبي للتربة بأنه نسبة الماء المفقودة عند تجفيفها على درجة حرارة 105°م.
• زيادة نسبة الماء في التربة تعني توفر ماء أكثر للنبات عند مقارنة نسبة الماء لتربة واحدة.
• قد لا تكفي كمية الماء اللازمة لإشباع تربة رملية عند إضافتها للترب الطينية.
• تحتفظ التربة بالماء نتيجة قوتين رئيسيتين: قوة اجتذاب أو سحب سطوح حبيبات التربة للماء، وقوة التجاذب بين جزيئات الماء.
• تقل القوة التي تمسك بها حبيبات التربة الماء كلما زادت المسافة عن السطح.
• قوة مسك جزيئات الماء من قبل حبيبات التربة تسمى بالجهد الحبيبي، وتقلل الطاقة الحرة للماء في التربة.
• محصلة الجهد المائي (الطاقة الحرة) لماء التربة هي حاصل جمع الجهد الحبيبي والأملاح الذائبة في محلول التربة.
• عندما يتساوى الجهد المائي للترب المختلفة، فإن نسبة الماء تختلف من تربة إلى أخرى.

تصنيف مياه التربة

• يُصنف ماء التربة إلى ثلاثة أصناف على أساس الدرجة النسبية للحفظ وقدرة النبات والتربة للاحتفاظ بالماء.
• ماء حر: هو الماء الفائض عن قابلية التربة للاحتفاظ به، ويتحرك بالجاذبية الأرضية، ويشكل عائقًا أمام تنفس الجذور.
• الماء الشعري: موجود في المسافات البينية الصغيرة، ومتوفر للنبات، ويتحرك باتجاه الجذور نتيجة فرق الجهد.
• الماء الهيكروسكوبي: يحيط بحبيبات التربة وتمسكه هذه الحبيبات بقوة كبيرة تفوق قوة امتصاص الجذور، وغير متوفر للنبات.

التصنيف البيولوجي أو الزراعي

• السعة الحقلية: هي الحد الأقصى للماء الذي يمكن للتربة الاحتفاظ به بعد التخلص من الماء الحر.
• تصل التربة في الحقل إلى السعة الحقلية بعد حوالي 1-3 أيام من الري.
• نقطة الذبول: تمثل الحد الأدنى من الرطوبة اللازمة لنمو النبات، وعندها تظهر علامات الذبول الدائم على النباتات المزروعة.
• الماء المتوفر: هو كمية الماء المتوفرة للنبات بين السعة الحقلية ونقطة الذبول الدائم، وهو مخزون التربة من الماء الذي يمكن أن تهبه للنبات.
• الماء غير المتوفر: هو الماء الموجود في التربة والذي تعجز النباتات عن امتصاصه، وهو نسبة الماء في التربة عند نقطة الذبول.

العوامل المؤثرة على كمية الرطوبة المتوفرة

• عوامل تخص النبات: كبر المجموع الجذري وانتظام توزيعه في التربة يؤثر في استخلاص الماء المتوفر.
• عوامل تخص التربة: بناء وقوام التربة ووجود المادة العضوية يزيد من قابلية التربة للاحتفاظ بالماء، وتركيز محلول التربة يؤثر على امتصاص النبات للماء.

امتصاص الماء

• يتحرك الماء باستمرار في دورته الطبيعية، ويحدث التبخر من الأوراق إلى الهواء بوجود الطاقة الشمسية.
• الامتصاص هو عملية دخول الماء وما يحتويه من أملاح وأيونات ذائبة إلى الجذر.
• تفقد الأوراق الماء بصورة مستمرة خلال الثغور، ويجب تعويض هذه الكميات المفقودة لمنع ذبول الأوراق وهلاك النبات.

العوامل المؤثرة على امتصاص الماء

• عمليتا امتصاص الماء وفقدانه تحدثان في بيئتين مختلفتين، وتتأثران بظروف التربة والجو المحيط بالجزء الخضري.
• يمكن تقسيم العوامل المؤثرة في امتصاص الماء إلى عوامل خاصة بالتربة وعوامل خاصة بالجو وعوامل تعود للنبات.
• عوامل التربة: توفر الماء، ودرجة الحرارة، والتهوية، وتركيز محلول التربة، والتوصيل المائي (الهيدروليكي) للتربة.
• العوامل البيئية المؤثرة على فقدان الماء من النبتة: شدة الضوء، ودرجة حرارة الهواء، والرطوبة النسبية، والرياح.

أهداف الري

• الهدف الأساسي من الري هو تزويد النباتات بالماء المطلوب للحصول على محاصيل وافرة ذات جودة عالية.
• تقسيم مياه الري: يمكن تقسيم مياه الري اعتمادًا على الأملاح الكلية المذابة، وكميات الصوديوم، وتركيز البيكربونات، ومواد أخرى.

تحديد موعد الري

• طرق تحديد أنسب الأوقات وكمية الماء للري: الماء المخزون في التربة عند القياس، وطرق قياس المحتوى الرطوبي للتربة.
• طرق قياس المحتوى الرطوبي للتربة: الطرق المباشرة (الطريقة الحرارية الوزنية، استعمال الميثانول، استعمال كاربيد الكالسيوم، طريقة التوصيل الكهربائي، اللسمتر) والطرق الغير مباشرة (انتشار النيوترونات، امتصاص أشعة كاما، التوصيل الحراري).
• طرق قياس مكونات الطاقة للماء: كمية أو نسبة الماء في التربة، ومعامل الذبول والسعة الحقلية ووحدات الطاقة.