مراحل رشد ریشه گیاهان
۱- جوانه زدن بذر
یکی از مراحل اولیه رشد ریشه گیاهان، جوانه زدن بذر است. اولین تغییری که در هنگام جوانه زدن بذر حاصل می شود، جذب آب است. در بذر خشک، تمام بافت ها چروکیده، واکوئل ها کوچک، هسته سلول ها نامنظم و محتویات سلول پلاسمولیز شده است. اما با جذب آب آماس سلول ها از سر گرفته می شود. در طی ۱۰ تا ۱۲ ساعت اولیه ای که از جذب آب می گذرد، هیچ گونه بزرگ شدن سلول ها و یا تغییرات شیمیایی در بذر صورت نمی گیرد. اما پس از ۲۰ ساعت، بزرگ شدن سلول ها آغاز می شود.
در مراحل اولیه جوانه زدن، فشار حاصل از جذب آب بالغ بر ۱۰۰۰ اتمسفر است. در طی عمل جذب آب، نیاز بذر به اکسیژن اندک است. اما پس از آن بذر به مقدار زیادی اکسیژن نیاز دارد. هر عملی که جذب اکسیژن و آب را برای بذر محدود کند، در نهایت جوانه زدن را محدود ساخته است. بخصوص جذب آب که سرآغاز جوانه زدن است، نقش بسیار مهمی در این مورد ایفا می کند.
کمبود آب در خاک باعث کاهش حرکت آب در خاک و پوشش بذر شده و جوانه زدن را به تأخیر می اندازد. گرچه از نظر کشاورزان آب مهمترین عامل در جوانه زدن بذر به حساب می آید. اما دو عامل مهم دیگر را نیز نباید از یاد برد که شامل درجه حرارت و اکسیژن است. به همین دلیل جوانه زدن در هوای مناسب و گرم و در وضعیتی که تهویه خاک مناسب باشد، به خوبی انجام می شود.
۲- سبز شدن گیاهچه، از مراحل رشد ریشه گیاهان
دومین مرحله در رشد بذر، سبز شدن گیاهچه است. هرچند مرحله اول جوانه زدن به شرایط آب خاک حساس نیست، سبز شدن نسبت به وضعیت آب در خاک بسیار حساس می باشد. تنش رطوبت، تنش حاصله از اسمز و نیز تنش ماتریک بر سبز شدن مؤثر است. سبز شدن تا حد زیادی بستگی به نیروهایی دارد که ذرات خاک را به هم می چسباند. لذا تراکم لایه سطحی خاک در این امر بسیار موثر است.
بذرها از نظر جوانه زدن دو گروهند:
- بذرهایی که در آنها لپه ها از بذر بیرون می آید.
- بذرهایی که در آنها لپه ها همیشه در بذر باقی می ماند.
بذرهای نوع دوم مانند بذر چمن ها کمتر تحت تأثیر مقاومت مکانیکی خاک قرار می گیرند.
از عوامل دیگری که بر مقاومت مکانیکی خاک و در نتیجه سبز شدن گیاهچه مؤثر است، خشکی خاک است. هرچه خاک خشک باشد، مقاومت مکانیکی آن زیاد می شود و لذا سبز شدن بذر در آن با مشکل مواجه خواهد بود. در این رابطه تفکیک نقش آب در رطوبت خاک و مقاومت مکانیکی خاک در سبز شدن بذر مشکل است. زیرا این دو در ارتباط با هم بوده و هر دو نیز بر سبز شدن مؤثرند.
-
از خصوصیات مرحله سبز شدن:
۱- تنفس شدید
۲- فعالیت های زیاد بیوشیمیایی در آن است.
۳- گسترش ریشه
همانطور که خصوصیات قسمت هوایی هر گیاه از ویژگی های آن گیاه می باشد، وضعیت ریشه نیز به همین منوال است. البته ریشه تحت تأثیر شرایط محیطی تغییر می کند. و از این نظر ساختمان شبکه ریشه، عمق، توسعه و جهت آن تابع وضعیت محیط رشد است. آب به سه گونه بر رشد مؤثر است:
- جهت گسترش ریشه ها
- نفوذ عمقی ریشه و رشد جانبی آن
- نسبت وزن ریشه به ساقه
در هر قسمت از خاک که آب وجود داشته باشد، ریشه در همان نقطه رشد می کند. بنابراین می توان چنین تصور کرد که جهت رشد ریشه در جهت موجودیت آب در خاک است.
-
گسترش جانبی ریشه
گسترش جانبی و عمق نفوذ آن بستگی به خصوصیات ژنتیکی گیاه داشته اما تحت تأثیر شرایط محیطی، آب و خاک تغییر می کند. این که تصور شود ریشه بعضی گیاهان به دنبال آب به اعماق فرو می رود درست نیست. بلکه رشد ریشه تابع موجودیت آب بوده و عمیق شدن ریشه ها در بعضی گیاهان یک خصوصیت ژنتیکی است.
-
رشد سیستم ریشه
رشد سیستم ریشه در گیاهان مختلف و در شرایط گوناگون خاک بسیار متغیر است. مثلا ریشه عمودی ذرت برای مدت ۳ الی ۴ هفته با سرعتی معادل ۵ تا ۵/۶ سانتی متر در روز به طرف پایین حرکت می کند. در پنبه نیز چنین حالتی مشاهده می شود. در گیاهان دائمی رشد ریشه حرکات تناوبی دارد.
بدین ترتیب که غالبا در تابستان زیاد و در زمستان اندک است هرچند مواردی وجود دارد که در آن سرعت رشد ریشه در زمستان بیشتر از تابستان می باشد اما این موضوع در مود گیاهان زراعتی صادق نبوده و در حالی که کل توسعه ریشه ها در مدت مشخصی صورت می گیرد حرکات تناوبی دامنه کوتاه تری داشته و به روز و شب محدود می شود.
طول عمر ریشه گیاهان
غالبأ تصور می شود که ریشه گیاهان چند ساله دائمی است ولی این تصور همواره صحیح نمی باشد. البته طول عمر ریشه های بزرگ احتمالا به قدمت شاخه های درخت است، اما مرگ و میر ریشه های کوچک در زمستان زیاد است. حتی در شرایط مناسب نیز طول عمر ریشه های کوچک درختان میوه از یکی دو هفته متجاوز نیست.
- در مورد غلات ریشه های اولیه تا آخر عمر گیاه باقی مانده و وظیفه جذب مواد را تا آخر دوره رویش برعهده دارند.
- طول عمر ریشه گیاهان علوفه ای نیز بسیار متغیر است. تصور می شود که ریشه های اولیه غلات و حبوبات پس از چند هفته از بین رفته و ریشه های ثانوی جایگزین آنها می گردند. اما عمومیت دادن این بیان به هیچ عنوان صحیح نیست.
- تحت شرایط مخصوص ریشه های اولیه جو، چاودار، گندم و انواع چمن های وحشی تنها ریشه های گیاه بوده و احتیاجات آن را در تمام فصل رشد برآورده می سازند.
- اکثر ریشه های چمن های دائمی به مدت دو و برخی از آنها به مدت سه فصل زنده باقی می مانند. بعضی گونه های چمن همه ساله تولید سیستم ریشه ای جدیدی را کرده ولی در برخی دیگر ریشه ها دائمی بوده و در سال دوم فقط تعدادی ریشه جدید به ریشه های قدیمی افزوده می شود.
کنترل رشد ریشه توسط عوامل محیطی و ژنتیکی
رشد سیستم های ریشه ای توسط عوامل محیطی و ژنتیکی کنترل می گردد. سیستم های ریشه ای در بعضی گونه ها عمودی و عمقی و عده ای ریشه سطحی دارند. بعضی از گونه ها در خاک های مختلف ریشه های متنوعی تولید می کنند.
- نوع سیستم های ریشه ای در گیاهان کوچک به مقدار زیادی بر رشد و حیات آنها مؤثر است.
- بعضی سیستم های ریشه ای به دلیل عدم توانایی در مقابله با خشکی فقط در خاکهای مرطوب می توانند به حیات خود ادامه دهند.
- بر عکس، گونه هایی که در اراضی مرتفع می رویند دارای ریشه عمودی بوده و با نفوذ عمقی حتی در تابستان های خشک نیز آب مورد احتیاج را تأمین می نمایند.
مقاومت گیاهان زراعی در مقابل خشکی توسط انشعابات سیستم های ریشه ای
مقاومت گیاهان زراعی در مقابل خشکی بسته به عمق و فراوانی انشعابات سیستم های ریشه ای است تا بتوانند آب مورد نیاز گیاه ا را از توده بزرگتر خاک جذب نمایند. دلایل فیزیولوژیکی مربوط به اختلاف در عمق ریشه در گونه ها و انواع مختلفی که در یک نوع خاک می رویند از موضوعات جالب توجهی است که هنوز دلایل آن شناخته نشده است. شاید دلیل این موضوع اختلاف مقاومت در مقابل کمبود اکسیژن خاک بین گونه هایی که ریشه سطحی دارند با گونه هایی که ریشه های آنها عمقی است باشد.
مقدار آب و مواد غذائی که در اختیار گیاه قرار می گیرد بستگی به حجم خاک اشغال شده توسط ریشه ها دارد. مسلم است که گیاهانی که ریشه عمیق دارند نسبت به خشکی مقاوم تر از گیاهانی هستند که ریشه های آنها سطحی است. ولی اینکه وجود تراکم زیاد ریشه یک مزیت باشد، همیشه صادق نیست. برای مثال مشاهده شده است که حتی در گندم اگر ۶۰ درصد ریشه ها وجین شود، مقدار تعرق تغییر نمی کند. و یا اینکه اگر جذب برخی مواد معدنی مانند فسفر بستگی به تراکم ریشه دارد، جذب برخی دیگر مانند پتاسیم تحت تاثیر تراکم ریشه قرار نمی گیرد.
منبع : کتاب رابطه آب و خاک و گیاه، موسسه چاپ و انتشارات آستان قدس رضوی.
دیدگاهتان را بنویسید