المجموعة الجذرية الشجرية

مجموعه جذريه شجريه

Root system of trees - Système racinaire des arbres

المجموعة الجذرية الشجرية

المجموعة الجذرية الشجرية root system of trees هي الجزء السفلي الأرضي المتمم لبنية الشجرة الذي ينمو ويتطور في الشروط المختلفة لبيئة التربة، ويزود الجزء الهوائي أو المجموعة الخضرية [ر] بحاجاتها الغذائية اللازمة لنموها وتطورها وإنتاجها الثمري واستمرار حياتها.

تعدّ المجموعة الجذرية في أي شجرة أو نبات المخبر البيولوجّي المغذي للمجموعة الخضرية ؛ فلا حياة لها من دونه، بل ويمكن أن يفوقها بأهمية نشاطه الحيوي والأساسي لنموها وتطورها.

وظائفها المختلفة:

تقوم المجموعة الجذرية الشجرية بوظائف حيوية مهمة جداً وأساسية تضمن استمرار حياة الأشجار وأهمها ما يأتي:

ـ تمتص جذورها الماء والمواد المعدنية الذائبة في التربة، وتخزن المواد المغذية الاحتياطية فيها، وتثبت الأشجار في التربة وتجعلها في وضع واتزان ثابتين تقاوم بهما العوامل الخارجية البيئية، كما تحول دون انجراف التربة وتدهورها وهو المعتقد القديم.

ـ يُعد بعض أجزائها مهماً في عمليات الإكثار الخضري، مثل جذور الكرز الحامض والخوخ والتوت الشوكي وبعض أصول الأشجار المثمرة وغيرها.

ـ تستمد العديد من العناصر المغذية في التربة بوساطة الكائنات الحية الدقيقة (مثل الميكوريز وغيرها من الفطريات) على أساس تبادل المنفعة بينهما، وتقوم بوظائفها سواء داخل الخلايا أم بينها، أو على سطحها، مما يسهم إلى حد بعيد في إنجاح التشجير والتحريج في الترب المختلفة.

ـ تصنّع فيها الهرمونات الخاصة بتنظّيم عمليات نمو المجموعة الخضرية الشجرية.

ـ تركّب فيها الأميدات والأحماض الأمينية والآحيات والدهون والبروتينات النووية والإنزيمات، وغيرها من المواد الضرورية لنمو المجموعة الخضرية وإثمارها، وهذا ما أثبتته الأبحاث العديدة في مجال استخدام النظائر النووية المشعة.

ـ تفرز في وسطها الزراعي مواد عضوية، كالسكريات والأحماض العضوية ومركبات معدنية فسفورية وبوتاسية، وغيرها، ومن ثمّ تساعد على تكاثر الكائنات الحية الدقيقة التي تؤدي دوراً مهماً في تحسين الشروط اللازمة لتغذية الأشجار في التربة.

ـ تحوِّل إفرازاتها الخاصة الجزيئات القاسية (مثل الكلس) في الترب إلى محاليل قابلة للامتصاص بالجذور، كما تعمل على إمداد أوراق الأشجار بمركّبات ثاني أكسيد الكربون CO₂ لتشارك في التمثيل اليخضوري الورقي الذي يمدّ بدوره الجذور بالطاقة و مواد البناء من كربوهيدرات، وغيرها.

ـ تختصّ بتنظيم شروط درجة تفاعلات الأكسدة والإرجاع في الأوراق، و إنّ أي إعاقة لهذه الوظيفة سيظهر أثرها حتماً في الوظائف الفيزيولوجية الورقية. كما تختص الجذور بتفاعلات تحويل المركّبات الآزوتية إلى مركبات عضوية، ويعتقد بعض العلماء بأنها تؤدي دور المحِّول المركزي للسكريات إلى أحماض أمينية.

ـ تؤدي دوراً خاصاً وحقيقياً في ظاهرة دورية الإثمار غير المنتظم سنوياً في بعض الأشجار المثمرة؛ إذْ تبيَّن أن كمية الكربوهيدرات الذائبة في جذور التفاح تزداد تدريجياً في أثناء موسم النمو الخضري للأشجار ذات الحمل الثمري الجيد والمنتظم، وبالمقابل تتناقص فيها كمية السكريات المعقدة، وذلك على خلاف ما يحصل في جذور الأشجار من دون حمل ثمري.

وقد ثبت علمياً وتطبيقياً أن محصول السنة القادمة مرهون، بكتلة الجذيرات النشطة الماصة التي تكونت طوال الموجة الخريفية لنمو المجموعة الجذرية في السنة السابقة.

الشكل (1)

تصنيفها:

تُصنّف في ثلاث مجموعات وفق الآتي:

1 ـ المجموعة الجذرية للغراس المطعّمة قرب عنق جذور الأصل الناتج من البذرة، وهي الأكثر انتشاراًَ بين أشجار الفاكهة المطعّمة.

2ـ المجموعة الجذرية المتكوّنة من الطرود بترقيدها أو من العقل بتجذيرها (فريز، كرمة، وعنب الثعلب، وبعض أصناف التفاح والحمضيات وغيرها).

3ـ المجموعة الجذرية المتكوّنة من الجذور الأفقية (الأم) القريبة من سطح التربة في بعض أصناف الكرز الحامض والخوخ والجانرك، وغيرها من أصول الفاكهة.

بنيتها المورفولوجية وطبيعة توزعها ونموها:

يمكن تمييز الأجزاء الآتية (الشكل1):

- الجذور الهيكلية ونصف الهيكلية وهي جذور طويلة (من 0.3 م إلى عدة أمتار) وثخينة، تشمل الفروع الجذرية ذات المرتبة صفر حتى المرتبة الرابعة، فمنها ما يمتد أفقياً قرب سطح التربة، أو عمودياً ليصل إلى عمق 6 - 10م حسب الأنواع والأصناف والأصول.

- الشبائك الجذرية الدقيقة: وهي جذيرات رفيعة وقصيرة لا يتجاوز ثخنها 1مم وطولها 4مم،  تتكون عليها الشعيرات الماصة.

تنمو الجذور الأفقية وتنتشر في طبقات كبيرة من التربة ذات النشاط الحيوي المهم للجراثيم  والغنية بالأملاح المعدنية (كالآزوت والفسفور والبوتاس، وغيرها من العناصر الصغرى)، أما الجذور الوتدية فتنمو عموماً في التربة مثبتة الأشجار فيها ومزودة إياها بالماء وبعض العناصر الزهيدة microelements التي تتوافر غالباً في الآفاق العميقة من التربة، حيث يستمر نمو الجذيرات النشطة الماصة فيها بكثافة، بل وأكثر مما هو في الطبقات السطحية للتربة، ولاسيما في المناطق نصف الجافة والجافة للزراعات البعلية.

الشكل (2)

أما الشبائك الجذرية فيمكن أن يتكون كل منها من الجذيرات الآتية (الشكل 2):

1ـ جذيرات النمو: بيضاء اللون ناصعة ذات بنية أولية وتنتهي بالقلنسوة، وظيفتها الأساسية هي الامتصاص، وتتقدم المجموعةَ الجذرية بنموها في مناطق جديدة من التربة، لا تعيش عليها فطريات الميكوريز الأرضية. وتصير بنيتها ثانوية بعد فترة من الزمن.

2ـ الجذيرات النشطة الماصة: وتسمى أيضاً بالمغذية، فتكون بنيتها أولية، بيضاء ناصعة اللون تقوم بامتصاص الماء والمواد المعدنية، وتحويلها إلى مركبات عضوية، وهي ذات نشاط وظيفي (فيزيولوجي) مميز، يمكن أن يصل عددها في مرحلة نموها الأعظمي إلى نحو 95% من العدد الكلي للجذيرات الأخرى. تعيش عليها فطريات الميكوريز، حياتها قصيرة (2 - 25 يوم)، تخضع لظاهرة التماوت التدريجي والتساقط الجذري، على خلاف غيرها من الجذور والجذيرات الأخرى، أو أجزائها.

3ـ الجذيرات الانتقالية: ذات لون بني فاتح أو بنفسجي داكن، وبنية أولية، ثم تصير من البنية الثانوية مع بقايا الأجزاء الجذرية الماصة بعد مدة قصيرة من الزمن، فتتحول إلى جذيرات، أو أجزاء جذرية ناقلة (رقم 4 من الشكل 2)، قشرتها ثخينة ذات لون بني غامق وبنية ثانوية (فيها أوعية خشبية وأنابيب غربالية).

الشكل (3)

تزداد هذه الأجزاء الجذرية الناقلة قطراً من سنة إلى أخرى لتصير جذوراً نصف هيكلية، ومن ثم هيكلية. تنقل الماء والمواد المغذية إلى المجموعة الخضرية وإلى الأجزاء الأخرى من المجموعة الجذرية.

تتكون الشعيرات الماصة على الجذيرات النشطة، ويتألف كل منها من خلية واحدة في داخلها نواة وبروتوبلازم، ذات غشاء خلوي رقيق جداً يسهل عبره امتصاص الماء والمحاصيل المغذية المختلفة من التربة. يراوح عددها، على سبيل المثال، بين 300 شعيرة في التفاح و 670 شعيرة في عنب الثعلب الأسود في الميلمتر المربع الواحد من سطحها، وطولها من نحو 200- 370 ميكرون في التفاح إلى نحو 35 - 109 ميكرون في الكمثرى، وبقطر نحو 8 ميكرون. وتجدر الإشارة إلى أن عدد الشعيرات الماصة المتكونة على غرسة تفاح صنف أنيس في عمر سنة واحدة قد يصل إلى أكثر من 17 مليوناً وبطول إجمالي نحو 3 كم.وتختلف الشعيرات الماصة شكلاً وطولاً وقطراً بحسب أنواع الأشجار المثمرة وأصنافها، وكذلك الحال في فطريات الميكوريز (الشكل 3).

الخصائص الحيوية لنموها وتطورها وللتساقط الجذري:

- في أثناء الحلقة السنوية: لا تقتصر وظيفة المجموعة الجذرية على امتصاص الماء والمواد المعدنية من التربة وحسب؛ بل تعد مخبراً حيوياً أرضياً للأشجار تجري فيه عمليات تحويل للمواد الخام التي تحصل عليها من الأوراق.

ترتبط المجموعتان الجذرية والخضرية بعضهما ببعض ارتباطاً وثيقاً من الناحيتين البيولوجية والفيزيولوجية، بما في ذلك تمركز عمليات التغذية ونشاط التمثل الغذائي فيهما. وقد دلت التجارب العلمية على أن الجذيرات النشطة في الأشجار المثمرة والخشبية المعمَّرة تنمو عامة في أثناء السنة موجياً، ويختلف عدد موجات النمو بحسب العوامل البيئية والأصل والطعم والعمر الشجري والفصل السنوي، وغيرها. ويراوح هذا العدد بين موجة واحدة وعدة موجات. وقد تستمر بالنمو شتاء في المناطق الباردة مادامت درجة الحرارة المتوافرة حول المجموعة الجذرية أو أجزائها المختلفة نحو صفر إلى 2 ْْم، أما في المناطق المعتدلة الحرارة والدافئة فيستمر نمو الجذيرات النشطة الماصة في أشهر السنة كافة، ولاسيما في فصل الشتاء الدافئ. وهذا ما لوحظ أيضاً في غوطة دمشق على التفاح والكمثرى والمشمش والدراق والزيتون والحمضيات المحمية.

الشكل (4)

ومن المهم جداً أن تنمو الجذيرات النشطة مبكراً، وتكون جاهزة لعملها الوظيفي عند ظهور الأوراق وانتشارها خضرياً في أثناء الأطوار الحياتية الشجرية، وهذا ما ينبغي أن يدركه المزارع الواعي، وأن يعمل على توفير العناية اللازمة بالخدمات الزراعية في بستان الأشجار المثمرة كي تتمكن من تكوين أكبر كتلة ممكنة من الجذيرات النشطة الماصة، حتى يبلغ انتشار الصفائح الخضراء للأوراق وسطحها حدهما الأعظمي، ومن إطالة مدة نمو الجذيرات المغذية في موسم النمو حتى في فصلي الخريف والشتاء ولمدة تسعة شهور سنوياً في المناطق الباردة، وطوال السنة في المناطق الدافئة والمعتدلة الحرارة، إذْ إن الجذيرات النشطة المتكونة في فصلي الصيف والخريف تكون أكثر مقاومة وأطول عمراً وأغنى بالمواد المغذية من تلك المتكونة في فصل الربيع.

- في أثناء الأطوار الحياتية الشجرية: تبين الدراسات الحيوية (البيولوجية) للأشجار المثمرة المختلفة أنها تمر منذ زراعة بذورها أو غراسها وإلى حين موتها الطبيعي، بتسعة أطوار حياتية وفق الآتي (الشكل 4):

1ـ طور النمو: يشمل السنوات الواقعة بين إنبات البذرة المزروعة وبداية الإثمار التبشيري للشجرة، ويمكن أن ينتهي في السنتين الثانية أو الثالثة من حياتها (في الدراق مثلاً)، أو في السنتين الرابعة أو الخامسة (في معظم التفاحيات والحمضيات والزيتون، وغيرها)، وحتى عمر 10 سنوات وأكثر في الأصناف المتأخرة من الأشجار الخشبية المثمرة.

2ـ طور النمو والإثمار: يمتد بين بدايتي إثمار الأشجار وإثمارها المنتظم، أي في عمر 6 - 10 سنوات وأكثر حسب الأنواع والأصناف، ويسود فيه النمو على الإثمار.

3ـ طور الإثمار و النمو: يمتد بين سنة الإثمار المنتظم نسبياً للأشجار وسنة الحصول على أعلى إنتاج ثمري منها، أي بين عمر 10 - 30 سنة وأكثر حسب الأنواع والأصناف، ويسود فيه الإثمار على النمو خلافاً للطور السابق.

4ـ طور الإثمار المليء: يبدأ من عمر 15 سنة للأشجار وقد يصل إلى عمر 40 سنة وأكثر حسب الأنواع والأصناف الشجرية، ويتميز بإنتاج ثمري مرتفع و منتظم نوعاً وكماً.

5ـ طور الإثمار والجفاف (للفروع نصف الهيكلية والتشكلات الثمرية الضعيفة): تمتد مدته بين 40 - 50 سنة عمراً يبقى الإنتاج الثمري للأشجار فيه مرتفعاً، ولكنه أقل جودة، ويتميز ببدء تماوت الأعضاء الإثمارية الهرمة، وتوقف نمو الفروع الهيكلية.

6ـ طور الجفاف (للفروع نصف الهيكلية والتشكلات الثمرية الضعيفة) والإثمار والنمو: وهو طور سيادة الجفاف وضعف الإنتاج الثمري والنمو، وتكون الأشجار في عمر يفوق 50 سنة وأكثر.

7 ـ طور الجفاف (للفروع الهيكلية، والنمو داخل الأشجار، والإثمار الضعيف جداً): بدءاً من 50 أو60 سنة عمراً وأكثر حسب الأصناف.

8 ـ طور الجفاف (للفروع الهيكلية) وتزايد النمو (على الأجزاء السفلية للأشجار).

9 ـ طور نمو الخلائف: يتميز بموت تاج الشجرة وساقها وظهور الخلائف الجديدة على قاعدة الساق لتبدأ الشجرة حياة جديدة نظرياً وغير اقتصادية، مما يتطلب اقتلاعها وتجديد زراعة الأشجار.

وتبين من أبحاث محددة على شجرتي التفاح والكمثرى على سبيل المثال، أن الطول العام للجذور المختلفة، ولاسيما الجذيرات النشطة المغذية، يصل إلى حده الأعظمي في طور الإثمار المليء الرابع، أي في عمر 20 - 30 سنة، وأن نمو المجموعتين الجذرية والخضرية وحجمهما يتزيدان اطّراداً، وهذا على خلاف الأطوار الحياتية الأخرى انطلاقاً من الطور الخامس لحياة الأشجار المختلفة أي من النصف الثاني لدورة حياتها. يلاحظ انخفاض الطول الإجمالي للشبائك الجذرية والجذور نصف الهيكلية والهيكلية بسبب ظاهرة التساقط الجذري أو التماوت الذاتي الطبيعي في المجموعة الجذرية والتي تشاهد في الأشجار الخشبية كافة، وتزداد هذه الظاهرة شدة وسرعة أكبر كلما ساءت الشروط البيئية الخارجية؛ وتدل الأبحاث على أن مستوى العمليات البيوكيمياوية في الجذيرات المغذية، ولاسيما نسبة المواد البروتينية فيها تكون أعلى في الأشجار الفتية منها في النصف الثاني من دورة حياتها، وذلك بسبب تجدد نشوء الجذور في المجموعة الجذرية وتكوين مجموعة جذرية جديدة من قواعد الجذور الهيكلية أو العنق الجذري للأشجار. وتجدر الإشارة إلى أن الكتلة العضوية الناتجة من هذه الظاهرة المهمة يمكن أن تبلغ حدوداً مرتفعة، وعلى سبيل المثال لا الحصر، نحو 3 طن/هكتار سنوياً في غابة الشوح في عمر 25 سنة. وبطبيعة الحال فإن ظاهرتي تساقط الجذور الدوري وتماوتها الذاتي تسهمان إلى حد كبير في زيادة المادة العضوية الدبالية في التربة وتحسين قوامها وخصائصها الغذائية، ومن ثم توفير شروط أفضل لنمو الأشجار عموماًَ وإنتاجها الثمري والخشبي.

طرائق دراسة المجموعة الجذرية:

تُتبع طرائق عديدة في دراسة نمو المجموعة الجذرية وتطورها في الأشجار المثمرة والخشبية أهمها:

1ـ الطريقة الهيكلية: وهي دراسة المجموعة الجذرية كلها، وهي صعبة ومنهكة، وتحتاج إلى مدة طويلة.

2ـ طريقة المونوليت: وهي دراسة مقاطع محددة من مقاطع انتشار المجموعة الجذرية، وتحتاج إلى مدة طويلة أيضاً كالسابقة.

3ـ طريقة اللوح الزجاجي تحت الأرض: تسمح بمشاهدة نمو الجذور المختلفة طبيعياً في مختلف أوقات السنة وفصولها.

4ـ طريقة العيّنات الحرة: تدرس العلاقة المباشرة كماً ونوعاًَ في أي وقت من السنة بين مختلف فئات الجذيرات المغذية والانتقالية والناقلة، وذلك بدراسة عيّنات دورية للشبائك الجذرية المأخوذة مع ترابها على عمق 30 - 40 سم وبعد تحضيرها، وبمعدل 1 - 3 مرات شهرياً في حدود انتشار التجمع الأعظمي للجذور. تعدّ هذه الطريقة مهمة جداً لدراسة ديناميكية النمو الجذري الفصلي والسنوي وللنباتات كافة، وهي من أكثر الطرائق فاعلية وأسرعها استنتاجاً لمدى تأثير الشروط البيئية والخدمات الزراعية المختلفة كالري والتسميد والتهوية، وتأثير الأصول في الطعوم الشجرية وانتشارها في الترب.

5ـ طريقة المقاطع العمودية في التربة (على بعد 1و2 و3 م من جذع الشجرة). طريقة علمية وعملية للكشف عن مختلف فئات جذور وجذيرات المجموعة الجذرية وانتشارها في آفاق التربة، ولاسيما عند مقارنة معطياتها بمثيلاتها  في طريقة العينات الحرة. تمكِّن هذه التقنية بدقة كبيرة من تحديد طبقة التجمع الأعظمي للجذور (البالغ نحو 90% من إجمالي عدد جذور المجموعة الجذرية المشاهدة على المقاطع العمودية)  وعمقه في التربة، ومن ثم تحديد العمقين اللازمين للحراثة و التسميد المعدني وكميته وطريقة الري وكميته اللازمة اقتصادياً وحيوياً وتربوياً، وحسب الطور الحياتي الشجري.

6 ـ طريقة التصوير الشعاعي الذاتي باستخدام النظائر النووية المشعة: وهي سريعة وسهلة ولا تضر بمنطقة انتشار الجذور rhizosphere في التربة. تكشف بسهولة منطقة التجمع الأعظمي للجذور في التربة، وذلك على الأفلام الشعاعية المتوافرة في المستشفيات. كما تفيد في برمجة عمليات التسميد والري وأعماقها وكمياتها؛ وأعماق الحراثة وكثافة الغرس اللازم.

هشام قطنا 

الفطريات الجذرية ـ المجموعة الخضرية الشجرية.

ـ هشام قطنا، ثمار الفاكهة - إنتاجها - تداولها - وخزنها (منشورات جامعة دمشق 1978).

ـ هشام قطنا، إنتاج الفاكهة (متقدم للدراسات العليا) (منشورات جامعة دمشق 2002).

 - V.A.KOLESNIKOV, Root System of  Plants (Pub. Mir. Moscow 1971).

- JEAN BRETAUDEAU et Y. FAURE, Atlas d‘arboriculture fruitière -  Généralités sur la culture des arbres fruitiers  (Paris 1992).

- L. PAGES, Modélisation de l‘architecture racinaire (Colloque des recherches fruitières, Bordeaux 1987).

التصنيف : الزراعة و البيطرة

المجلد: المجلد السابع عشر

رقم الصفحة ضمن المجلد : 821

آخر أخبار الهيئة :

معجم المصطلحات

الأطلس الجغرافي

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية