النباتات و الماء 1 - أهمية الماء للنباتات تأثيرات الماء المتاح على بناء النبات

المقال التالى المقال السابق

الرجوع إلى قائمة المقالات

<!--

<!--<!--

النباتات و الماء

1 - أهمية الماء للنباتات تأثيرات الماء المتاح على بناء النبات

الدكتور/ عاطف محمد إبراهيم

الأستاذ بكلية الزراعة - جامعة الإسكندرية – مصر

أ - أهمية الماء للنباتات :

يقول الحق سبحانه و تعالى " و جعلنا من الماء كل شيء حي " , وكما هو معروف أنه لا وجود للحياة بدون الماء, و ترجع أهمية الماء بالنسبة للنباتات للأسباب التالية:

1. يدخل الماء في تركيب البروتوبلاست ( المادة الحية ), ويمثل أحياناً حوالي 95٪ من الوزن الكلي . ومن ثم فإنه عند نقص الماء بالبروتوبلاست يتوقف نشاطه الحيوي , وعندما يزداد النقص يموت البروتوبلاست. ويرجع ذلك لأن معظم المواد العضوية بالبروتوبلاست بما فيها الكربوهيدرات, البروتينات و الأحماض النووية تكون بحالتها الطبيعية في وجود الماء, وعند إزالة الماء منها تتأثر خصائصها الكيميائية و الطبيعية.

2. يشارك الماء و بطريقة مباشرة في العديد من التفاعلات الكيميائية التي تحدث في البروتوبلاست , ومن ثم فإنه في التفاعلات الكيميائية يلزم إضافة الماء إلى أو إزالته من المادة العضوية حتى يسير التفاعل بطريقة صحيحة, كما يتضح ذلك عند تحول النشا إلى جلوكوز أو حمض الفيوماريك إلى حمض الماليك أو العكس :

<!--

Starch (C6H10O5)n + nH2O → glucose nC6H12O6

<!--

<!--fumaric acid malic acid

3. و الماء هو مصدر ذرات الهيدروجين اللازمة لاختزال ثاني أكسيد الكربون في عملية التخليق الضوئي , كما أنها أحد نواتج التنفس.

4. الماء هو المذيب الأساسي للكثير من المواد التي تدخل في التفاعلات الكيميائية.

5. يوجد معظم الماء في الفجوات العصارية بالبروتوبلاست للحفاظ على انتفاخ الخلية و تماسك النبات ككل.

6. هناك طبقة أو غلاف رقيق من الماء يحيط بكل خلية من خلايا النبات, وهذه تسمح بوجود فراغات دقيقة بالمواد الصلبة لجدار الخلية. هذا الغلاف الرقيق الذي يصل بين خلية و أخرى ويشكل شبكة تشمل النبات بأكمله من الأهمية بمكان لدخول و حركة المواد الذائبة.

7. للماء وظائف عديدة أخرى , فهي – على سبيل المثال – توفر البيئة الملائمة لحركة المواد الذائبة في الخشب و اللحاء , كما أنها البيئة المناسبة لحركة الجاميطات و إتمام عملية الإخصاب , هذا بالإضافة إلى أنها تمثل وسيلة مثلى لانتقال و انتشار الجراثيم , الثمار و البذور. كما أنها توفر التدعيم اللازم للنباتات المائية و النصف مائية التي تعيش بالبحار و البحيرات و الأنهار.

ب - تأثيرات الماء المتاح على بناء النبات :

يتأثر التركيب البنائي للنبات بشدة بالماء المتواجد بالبيئة المحيطة, ونظراً للانخفاض النسبي لذوبان الأوكسجين بالماء فإن النباتات المائية التي يطلق عليها hdrophytes تعاني نقصا في كمية الأوكسجين المتاح مقارنة بالنباتات التي تعيش على سطح الأرض , و لتعويض هذا النقص وتحسين كمية الأوكسجين المتاح لمثل تلك النباتات فإن الأمر يتطلب بعض التحويرات في التركيب البنائي لها, فعلى سبيل المثال نجد أنه في بعض النباتات المائية مثل نبات water crowfoot (Ranunculus aquatilis) ,بزيادة مساحة سطح الأوراق و السيقان المغمورة في الماء عن طريق تكوين زوائد شعرية تغطي تلك الأجزاء , حيث يستطيع الأوكسجين التغلغل من خلالها إلى جميع أجزاء النبات , كما أن الثغور إما أن تكون غائبة عادة أو لا تقوم بوظائفها. كما يحدث العديد من التحويرات في الفراغات بين الخلوية و التي تزيد من مطاطية الخلية وتسهل انتقال الغازات من الأجزاء الهوائية للنبات إلى الأجزاء المغمورة منه في الماء. و تجدر ملاحظة أن العديد من النباتات المائية تحمل مجموع جذري غير متطور. كما و تحمل بعض النباتات المائية الكثير من الريزومات التي تحمل الكثير من الجذور العرضية , هذا بالإضافة إلى أن خلايا الأوعية التوصيلية تكون أقل تطورا في النباتات المائية عن تلك التي تعيش على سطح الأرض ,كما و تقل الأنسجة التدعيمية .

وفي السرخسيات و بعض النباتات التي تعيش في بيئات رطبة hygrophytes حيث الهواء المشبع ببخار الماء و الأرض الغدقة, نجد أن النبات يحمل مساحة ورقية كبيرة لتسهيل عملية التخليق الضوئي .وفي حالة النباتات التي تعيش في أرض جيدة التهوية و التي تتعرض أوراقها لهواء جاف نوعاً mesophytes – مثل المحاصيل الحقلية وغيرها – فهذه تتحكم في فقد الماء عن طريق تنظيم حجم الثغور. أما النباتات التي تتحمل الظروف الجافة جداً xerophytes – على الأقل بصفة مؤقتة – فهذه تحمل مجموع جذري شديد التطور و الذي يضمن لتلك النباتات مدد كافٍ من الماء من أرض ذات محتوً مائي محدود , هذا بالإضافة لقدرتها على تقليل فقد الماء عن طريق البخر. ناهيك عن التحويرات العديدة الأخرى مثل زيادة سمك طبقة الكيوتيكل , الثغور الغائرة, صغر الفراغات بين الخلوية بالأوراق و نقص مساحة الأوراق. وفي بعض الأحيان قد تتحور الأوراق إلى أوراق إبرية, وحينئذ تقوم السيقان بعملية التخليق الضوئي. و الكثير من هذه النباتات تقوم بتخزين الماء بأنسجة خاصة حتى تستطيع الحياة لاسيما إذا ما طالت فترة الجفاف. وقد توجد هذه الأنسجة التخزينية في السيقان , الأوراق أو الجذور.

<!--

1 – إبراهيم , عاطف محمد – أشجار الفاكهة , أساسيات إنتاجها – 1998 – منشأة المعارف , الإسكندرية , مصر .

2 – إبراهيم , عاطف محمد – النباتات و الماء – المجلة الكيميائية الكويتية – 2004 – 20

: 24, العدد 56.

3 – Sutcliffe J.F.1975 .Plants and water .The English Language Book Society and Edward Arnold (Publishers) Ltd.

4 – Bernal J.D.1965 . Society for Experimental Biology Symposia, 19,17.