العوامل المؤثرة فى انبات البذور

انبـات البـذور
Seed Germination
الإنبات من الناحية النباتية هو استئناف الجنين لنموه النشيط والتى ينتج عنه تمزيق غلاف البذرة وابتداء خروج الجذير والريشة من غطاء البذرة لتكوين البادرة الصغيرة ويعد ذلك دليلا على الإنبات . ويعرف الإنبات فى معامل فحص واختبارات البذور بأنه تكوين الأعضاء الأساسية من الجنين وخروجها من البذرة بحيث تدل البادرة على قدرتها على تكوين نبات طبيعي تحت الظروف المواتية لنموها . ومن ناحية أخرى يعرف الإنبات بأنه الطريق الذى يجب أن تسلكه البذور لتكوين بذور أخرى ، وتبدأ البذرة دورة حياتها بتكوين بادرتها . وقد توجد فترة زمنية ما بين نضج وإنبات البذور وقد تكون هذة الفترة قصيرة جداً حيث قد تنبت بذور النباتات وهى ما زالت فى الثمرة على النبات مثل البسلة أو فى سنبلة النبات مثل القمح وقد تكون هذة الفترة طويلة قد تصل إلى أيام أو أسابيع أو شهور أو سنين حتى تنبت البذرة.
والغرض من اختبار الإنبات هو مقارنة قيم الرسائل المختلفة ومعرفة كمية التقاوي اللازمة للزراعة . ومن المرجح أن يكون المؤشر الدال الوحيد لجودة البذور والأكثر إقناعا وقبولا هو قدرتها علي الإنبات. وبالتالي يعتبر القيام باختبار الإنبات من أهم أعمال معمل اختبارات فحص البذور. وفي العادة يقام اختبار الإنبات علي البذور النقية لبذور المحصول تحت الفحص بعد إزالة كل بذور المحاصيل الأخرى والحشائش والمواد الخاملة.
أطــوار الإنبــات
تتلخص عملية الإنبات فى ثلاثة أطوار رئيسية :
1- الطور الطبيعى : (تشرب وامتصاص الماء) Physical
وهو انتفاخ البذرة . وأهم الظروف الملائمة لهذا الطور هو الماء . ويتوقف انتفاخ البذور على حسب نوع البيئة فتكون كمية الماء أكبر فى بيئة الرمل عن ورق الترشيح . ويكون أنشط وأسرع انتفاخ فى خلال 2-4 ساعات من ابتداء ترطيب البذور . وتساعد رفع درجة الحرارة على سرعة الانتفاخ . وتمتص البذور كمية من الماء و تنتفخ البذور سواء كانت حية أو ميتة . ويعمل الماء على طراوة وتشقق القصرة والسماح بتبادل الغازات و طراوة الاندوسبرم والجنين .

2- الطور البيوكيميائى : (تحليل وهضم المواد الغذائية) Biochemical
وهو ابتداء نشاط الانزيمات أو العمليات الكيميائية وكذلك تخليق بعض الأنزيمات الجديدة. كما تنشط بعض المركبات الكيميائية الخاصة بإنتاج الطاقة اللازمة لعملية الإنبات مثل الأدينوزين ثلاثى الفوسفات (ATP). وأهم الظروف الملائمة لهذا الطور هو توافر الأكسجين حيث تبدأ المواد الغذائية فى التحلل بعد انتفاخ البذور لتغذية الجنين حيث تتحول المواد الغذائية المعقدة مثل الكربوهيدرات والدهون والبروتينات المخزنة فى الاندوسبرم أو الفلقات إلى مواد بسيطة والتى تنتقل بدورها إلى الجنين. وتتم ميكانيكية الانتقال بواسطة الانتشار. وتلعب الحرارة دورا هاما فى الإسراع من العمليات الكيميائية ونشاط الانزيمات .
3- الطور الفسيولوجى : (النمو) Physiological
وهو ابتداء نمو الجنين ويبدأ نمو أجزاء الجنين بعد التغيرات الكيماوية ، يحدث نمو البادرة الصغيرة كنتيجة لاستمرار الانقسام الخلوى الذى يحدث فى نقط النمو المختلفة والموجودة على محور الجنين. وبتقدم مراحل النمو تأخذ البادرة الشكل الخاص بها. وأهم الظروف الملائمة لهذا الطور هى الحرارة والرطوبة حيث تسرع الرطوبة المعتدلة من ابتداء نمو واستطالة الجنين ، تسرع الحرارة من إنبات البذرة وسرعة نمو الأجزاء المختلفة للجنين.

أنواع إنبات البذور
1- إنبات هوائى Epigeal germination
وهو الإنبات الذى تظهر فيه الفلقات فوق سطح التربة مثل إنبات فول الصويا والفاصوليا والقطن والخروع والبطيخ والكريز . وتبدأ السويقة الجنينية السفلى فى النمو والاستطالة إلى أعلى وذلك عند ابتداء نمو الجذير حيث تمتد على شكل قوس يخترق سطح التربة حاملة معها الفلقات لتظهر فوق سطح التربة . وتبدأ الريشة فى استكمال نموها بعد انفتاح الفلقتين وتكون الساق والأوراق الخضرية .
2- إنبات أرضى Hypogeal germination
وهو الإنبات الذى تظل فيه الفلقات تحت سطح التربة حيث تنمو السويقة الجنينية السفلى إلا أنها لا تتمدد بالقدر الذى يسمح برفع الفلقات فوق سطح التربة ولكن الذى يظهر فوق سطح التربة هى السويقة الجنينية العليا مثل إنبات الذرة الشامية والقمح والشعير والخوخ. وتبدأ الريشة فى الاستطالة بسرعة وتظهر من سطح التربة . ويظهر غمد الريشة محيطا بالريشة مؤقتا حتى يحمى الريشة أثناء خروجها من سطح التربة .
العوامل المؤثرة على إنبات البذور Affecting factors on germination
تنقسم العوامل المؤثرة على إنبات البذور إلى :
1- العوامل الداخلية المؤثرة على إنبات البذور
Internal factors affecting seed germination
]أ[ درجة نضج وحجم وحيوية وطول فترة حياة البذور
Maturity , Size, Viability and life span of seeds
لا تنضج بذور النباتات فى وقت واحد . لهذا كان من المهم معرفة طور النضج الأمثل للحصاد . ولطور النضج تأثير على الإنبات. فقد قورنت نسبة إنبات حبوب الذرة الشامية التى حصدت فى طور النضج اللبنى (الأولى) وتلك التى حصدت فى طور النضج التام (الثانية) . ووجد أنه نبتت الحبوب الأولى بسرعة عن الثانية ولكن كانت نسبة الإنبات وقوة البادرات للحبوب الثانية أعلى من الأولى . بينما لا تنبت بذور الخس أو الفلفل مباشرة بعد حصادها وتنبت بعد تخزينها لمدة حوالي شهر .
لحجم ووزن البذور علاقة بانباتها فكانت نسبة إنبات بذور البرسيم الحجازى صغيرة الحجم 10% من إنبات البذور كبيرة الحجم ، وكانت البادرات الناتجة من البذور صغيرة الحجم أقل قوة من الناتجة من البذور كبيرة الحجم . ولقد كانت جذور اللفت الناتجة من بذور صغيرة الحجم مبططة عن الناتجة من بذور كبيرة الحجم . ويمكن القول عموما أن البذور كبيرة الحجم وثقيلة الوزن أفضل من البذور صغيرة الحجم وخفيفة الوزن لاحتوائها على مواد غذائية بكثرة تعطى بادرات قوية فى الأطوار المبكرة من نمو النباتات .
وتعتبر البذور عموما مقاومة للظروف البيئية الخارجية وخاصة وهى فى حالة سكون وكنتيجة لهذا يمكن للبذور ان تحتفظ بقابليتها للإنبات لفترة من الزمن . وتعتمد طول فترة احتفاظها بالحيوية على نوع البذور وظروف التخزين . وتعتبر العوامل التى تؤثر على زيادة طول فترة سكون البذور من الأهمية بحيث أنها تطيل فترة الحيوية . وقد أمكن إطالة فترة حياة بعض البذور التى تفقد حيويتها بسرعة بتركها فى الهواء لمدة 6 أشهر ، كما احتفظت بذور قصب السكر بحيويتها لمدة سنة بوضعها تحت ظروف جوية جافة . وقد وجد أن رفع المحتوى الرطوبى من 5-10 % يؤدى إلى سرعة تدهور حيوية البذور عند رفع درجة الحرارة من 20-40 ºم . وتستطيع بعض أنواع البذور الإنبات قبل اكتمال نموها ولو أن الكثير من البذور تكون ساكنة ولا تنبت بعد انتثارها .
]ب[ عدم نفاذية الماء أو الغازات خلال أغطية البذور
]ج[ المقاومة الميكانيكية لأغطية البذرة
]د[ الأجنة الساكنة
]ز[ الأجنة الأثرية
]هـ[ المواد المانعة

2- العوامل الخارجية (البيئية) المؤثرة على إنبات البذور
External (Environmental) factors affecting seed germination
لكى تنبت البذور تامة النضج لابد من توافر ظروف ملائمة لإنباتها . وتختلف الاحتياجات البيئية للبذور تبعا للأنواع والأصناف . ويتوقف إنبات البذور على التوافق الملائم بين العوامل الخارجية . وفيما يلي أهم هذه العوامل البيئية التى تؤثر على إنبات البذور :
]أولا[ الماء Water
يعتبر الماء من العوامل البيئية الأساسية اللازمة لحدوث الإنبات حيث أن النشاط الأنزيمى وعمليات هدم وبناء المواد الغذائية المختلفة تتطلب لإتمامها وسطاً مائياً. وكما هو معروف فإن إنبات البذرة يتحكم فيه بصفة أساسية محتواها المائي ، ولا تنبت البذور فى الأرض الجافة لتوقف العمليات البيوكيميائية والفسيولوجية . فالبذرة عموما لا تنبت إذا كان محتواها الرطوبى أقل من 40- 60% (على أساس الوزن الرطب) فى معظم البذور. وعند زراعة البذور الجافة تقوم بامتصاص الماء بسرعة فى بادئ الأمر حتى يحدث التشبع والانتفاخ، ثم يعقب ذلك انخفاض فى معدل امتصاص الماء والذى لا يلبث أن يزداد بظهور الجذير وتمزق غلاف البذرة . وقدرة البذرة على امتصاص الماء تتوقف على عدة عوامل هامة منها نوع البذور وتركيب البذور ونفاذية أغلفة البذرة للماء والماء المتاح بالوسط المحيط بالبذرة وأيضاً درجة حرارة الوسط أو البيئة، فنجد أن ارتفاع درجة حرارة البيئة يزيد من معدل امتصاص البذرة للماء. وتحدث عملية التشرب فى البذور الحية أو الميتة مؤدية إلى انتفاخ الجزيئات الغروية المحبه للماء وإحداث ضغط يسمى بضغط التشرب
وتستطيع بذور كثير من الأنواع النباتية أن تنبت فى مدى من الرطوبة الأرضية يقع بين السعة الحقلية Field capacity (FC) ونقطة الذبول المستديمة Permanent wilting point (PWP) . وتعتبر رطوبة السعة الحقلية هى أقرب كمية للرطوبة المثلى التى تكفى لإنبات البذور.
وتبدأ حبوب الذرة الشامية فى الإنبات عند محتوى رطوبى 30.5 % ، القمح عند 40.8 % ، الأرز عند 26.5 % ، بذور فول الصويا عند 50 % ، بنجر السكر عند 31.0 % ، البسلة عند 59.8 % . وقد تؤدى زيادة نسبة الرطوبة إلى تثبيط الإنبات فعندما قلت نسبة الرطوبة من 40 % إلى 20 % ازدادت إنبات الفاصوليا.

]ثانيا[ الحرارة Temperature
تعتبر الحرارة من أهم العوامل البيئية التى تنظم عملية الإنبات وتتحكم بدرجة كبيرة فى نمو البادرات . وتختلف درجات الحرارة الملائمة لإنبات البذور باختلاف أنواع البذور . وعموما فان للحرارة تأثير على نسبة ومعدل إنبات البذور حيث أنه عند درجات الحرارة المنخفضة يقل معدل الإنبات وبارتفاع درجة الحرارة يزيد هذا المعدل حتى يصل إلى المستوى الأمثل وقد يرجع ذلك إلى سرعة امتصاص الماء ولكن بزيادة درجة الحرارة عن هذا الحد الأمثل يقل معدل الإنبات نتيجة للضرر الذى يحدث للبذرة. ويمكن لبعض البذور أن تتحمل درجات الحرارة المرتفعة لفترات طويلة ويعتمد هذا على نوعية الغذاء المخزن بداخل البذور ، وقد تظل البذور حية رغم تعرضها لدرجات الحرارة المرتفعة ولكن قد تتأثر البادرات الناتجة . وتقسم درجة الحرارة التى يحدث عندها الإنبات إلى ثلاث درجات هى:
أ- درجة الحـرارة الصغرى: وهى أقل درجة حرارة يمكن أن يحدث عندها الإنبات.
ب- درجة الحـرارة المثـلى: وهى درجة الحرارة التى يحدث عندها أكبر نسبة إنبات وأعلى معدل إنبات فى فترة زمنية قصيرة . وتتراوح درجة الحرارة المثلى للبذور الغير ساكنة لمعظم الأنواع النباتية بين 25- 30 ºم.
جـ- درجة الحرارة القصوى: وهى أعلى درجة حرارة يمكن أن يحدث عندها الإنبات. وأى ارتفاع فى درجة الحرارة عن الدرجة القصوى ربما تضر البذور أو تدفعها إلى دخول السكون الثانوى .

]ثالثا[ الغازات Gases
يحتوى الهواء الجوى على ثلاث غازات أساسية ضمن مكوناته وهى الأكسجين وثانى أكسيد الكربون والنيتروجين. ويمثل الأكسجين 20% بينما يشكل ثانى أكسيد الكربون 0.03% أما غاز النيتروجين فيمثل ما يقرب من 80% من مكونات الهواء الجوى. ويعتبر الأكسجين ضرورى جداً لإنبات بذور كثير من الأنواع النباتية. أما إذا ارتفع تركيز ثانى أكسيد الكربون عن 0.03% فى البيئة فغالباً ما يثبط ذلك إنبات البذور. ومن ناحية أخرى فإن غاز النيتروجين ليس له تأثير واضح على إنبات البذور بصفة عامة.
وتقل نسبة إنبات معظم البذور إذا قل توفر الأكسجين (O2) . ولقد تبين تحت الظروف اللاهوائية لإنبات حبوب الأرز المغمورة بالماء فانه تكون عددا من البادرات الشاذة ويمكن التغلب على هذا الشذوذ بزيادة نسبة الأكسجين فى الوسط المحيط . ولقد نبتت بذور الخس بنسبة 85 % فى هواء به 95 % نيتروجين و 5 % أكسجين ، وبنسبة 96 % بارتفاع نسبة الأكسجين إلى 20 % . فى حين أدى وضع بذور البرسيم فى جو خالى من الأكسجين إلى زيادة نسبة إنبات البذور عند وضعها للإنبات ويعزى السبب فى ذلك إلى كسر سكون البذور فى الظروف غير الأكسجينية . ويزداد معدل تنفس البذور زيادة كبيرة خلال عملية الإنبات فى حالة توفر الأكسجين ، والتنفس عملية أساسية لإتمام عمليات الأكسدة اللازمة لنمو وتمدد الجنين ومن ثم فإن توافر الأكسجين بالبيئة يعد ضرورياً لحدوث الإنبات الجيد.

]رابعا[ الإضاءة Light
تحتاج بعض أنواع البذور إلى إضاءة حتى تنبت لذا يمكن للضوء أن يؤثر على إنبات البذور. وتتمثل ميكانيكية تحكم الإضاءة فى إنبات بعض البذور مع ميكانيكية التحكم فى تشجيع الإزهار واستطالة الساق وتكوين الأوراق وبعض الصبغات فى الثمار ونمو جذير بعض البادرات. ويؤثر كل من شدة الإضاءة Light intensity (عدد الشمعات) ونوع الإضاءةLight quality (اللون أو طول الموجة) على الإنبات . وتختلف احتياجات بذور الأنواع النباتية المختلفة للضوء- فهناك بعض النباتات تحتاج بذورها إلى ضوء تام ومستمر حتى تنبت وتفقد هذه البذور حيويتها خلال بضعة أسابيع إذا لم تتعرض للضوء. كما يشجع الضوء إنبات بذور مجموعة أخرى من الأنواع النباتية تشمل كثير من أنواع الحشائش و المحاصيل مثل الزربيح والدخان والبامية والخس. وتزداد حساسية البذور للإضاءة بزيادة مدة نقع البذور . وقد يثبط الضوء من إنبات بذور بعض الأنواع النباتية الأخرى فلا تحتاج إلى إضاءة مثل البصل والطماطم.


]خامسا[ المواد الكيميائية المنشطة Chemicals stimulators
تؤثر كثير من المواد الكيميائية على إسراع تنشيط الإنبات وتكوين بادرة ذات نمو جيد . وقد تؤثر بعض المواد الأخرى كمثبطات للإنبات مما يؤدى إلى سكون البذور. وتشجع الثيوريا إنبات بعض البذور كما يمكن أن تعمل بدلا من منشطات النمو التى تتكون طبيعيا عند تعرض البذور لدرجات حرارة منخفضة . كما تشجع نترات البوتاسيوم من إنبات البذور وذلك بتركيزات من 0.1 إلى 1 % . وتعتبر البذور الحساسة للإضاءة حساسة لفعل نترات البوتاسيوم .

]سادسا[ الهرمونات Hormones
تعتبر المواد المشجعة للنمو هى مواد عضوية تنظم نمو الأجزاء المختلفة وتسمى فى بعض الأحيان بالهرمونات النباتية والتى تتكون طبيعيا منظمة لعمليات النمو وتختلف عن المواد المغذية التى تعطى طاقة للنباتات . وتضم الهرمونات النباتية اندول حمض الخليك (الأكسين) ، حمض الجبريلليك ، السيتوكينين ، الاثيلين . ويمكن القول أن الهرمونات لها نشاط فسيولوجى إذا أضيفت بتركيزات بسيطة كما قد تؤثر على الإنبات وتكوين الأعضاء المختلفة للنبات وعمليات والإزهار والإثمار والشيخوخة .

]سابعا[ حموضة وقلوية التربة Soil pH
تختلف البذور فى إنباتها تحت درجات الحموضة المختلفة . ويحدث الإنبات لمعظم البذور فى مدى واسع من درجات الحموضة ( 5 -8 ). ويتأثر نمو النباتات إذا انخفض رقم الحموضة عن 3 لنقص الكالسيوم والفوسفور الصالح للامتصاص وتجمع الألومنيوم والمنجنيز بالجذور . وتزداد حموضة التربة تبعا لزيادة مستوى كربونات الكالسيوم وتقل نسبة إنبات البذور ونمو البادرات كلما زادت حموضة التربة . وعموما تتحمل البذور الحموضة الشديدة أكثر من القلوية الزائدة . ويؤثر أيون الهيدروجين تأثيرا مباشرا أو غير مباشر على إنبات البذور عن طريق التأثير على نشاط إنزيمات البذور. وترجع الأضرار الناشئة عن قلوية الأرض إلى التأثير غير المباشر لأيونات الهيدروكسيل ويصعب الإنبات كما يصعب على النباتات امتصاص بعض العناصر الغذائية مثل الفوسفور والحديد والبورون والمنجنيز ، علاوة على التأثير الكاوى الناتج عن القلوية حينما يرتفع رقم الحموضة عن 9 .

]ثامنا[ ملوحة التربة Soil Salinity
تعرف الملوحة بأنها حالة زيادة مستوى الأملاح في التربة وزيادة الضغط الاسموزي للمحلول الأرضي، الأمر الذي يتطلب بذل النبات مزيدا من الجهد لاستخلاص حاجته من الماء و العناصر الغذائية . ويؤدى التثبيط الاسموزي إلى منع إنبات البذور حيث لا تنبت البذور بوضعها في محاليل ذات ضغط اسموزي مرتفع ولكن إذا وضعت هذه البذور ووضعت مرة أخري في الماء فإنها يمكن أن تنبت ومن أهم المواد المسئولة عن الضغط الاسموزي المرتفع هي السكريات – الأملاح .
وتؤثر الأراضى الملحية على إنبات البذور ونمو البادرات عن طريق :
1- زيادة الضغط الأسموزى لمحلول التربة ونقص امتصاص البذور والبادرات
2- التأثير الكيميائى المباشر للأملاح وعدم انتظام امتصاص العناصر الغذائية
3- التأثير الطبيعى على بناء التربة وعدم انتظام تهوية التربة بتقليل المسامية

مع خالص أمنياتى بالاستفادة من هذه المشاركة
د/ أسامه على

مشكور على المجهود الرائع

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]