5 العوامل الرئيسية المؤثرة في طبيعة نمو النبات
تلقي هذه المقالة الضوء على العوامل الخمسة الرئيسية التي تؤثر على طبيعة نمو النبات. العوامل هي: 1. درجة الحرارة 2. الرطوبة 3. الرياح 4. الإشعاع الشمسي 4. الضغط 5. الضغط.
عامل # 1. درجة الحرارة:
انها واحدة من المعايير المناخية الهامة التي تؤثر على الغطاء النباتي العالمي. يحدد توزيع الأشكال البيولوجية على سطح الأرض وطول فترة النمو. التوزيع غير المتكافئ للطاقة الحرارية على سطح الأرض ينتج عنه تغير في درجة حرارة الهواء على سطح الأرض وفي الغلاف الجوي.
في المناطق الاستوائية ، تسقط أشعة الشمس عمودية. ونتيجة لذلك ، فإن الإشعاع لكل وحدة مساحة هو أكثر من ذلك أن كمية الإشعاع المستقبَلة تتجاوز الإشعاع المتلقى على الأجزاء الأخرى من الأرض. تصبح المنطقة الاستوائية مصدرًا للحرارة وتصبح المنطقة القطبية حوضًا.
يتصرف الجو كمحرك حراري ، يمكنه نقل الطاقة الحرارية من المناطق المدارية إلى المناطق القطبية. عند الابتعاد عن خط الاستواء ، تنخفض درجة الحرارة نحو المناطق القطبية ، وبالتالي ، تنخفض الفترة الخالية من الصقيع. يمكن زراعة عدد أقل فقط من المحاصيل النادرة والسريعة في المناطق القطبية.
تعتبر درجة الحرارة عاملاً مهمًا في الحد من إدخال نوع نباتي في منطقة معينة ، وفترة النمو وحجم نمو النبات. لكل محصول نطاق درجة حرارته الخاص لنمو الأجزاء الهوائية والجذور.
بما أن النبات والبيئة يتكونان من بيئات الهواء والتربة ، فإن كلا من درجات حرارة الهواء والتربة مع تغيرات نهارية مهمة في تأثيرات درجة الحرارة الصغرى-المناخية. تؤثر درجة حرارة الهواء على التمثيل الضوئي ، بينما تتحكم درجة حرارة التربة في امتصاص الماء والمواد المغذية اللازمة لعملية التمثيل الضوئي والنمو. تنمو جذور النباتات في التربة.
الجسيمات المعدنية للتربة لها حرارة محددة أقل من الماء. الماء كونه موصل جيد للحرارة ، يتم نقل الحرارة السطحية بسرعة إلى الطبقات السفلى للتربة الرطبة ولكن ارتفاع درجة الحرارة يكون أقل درجة من التربة الجافة التي لا تزال ساخنة جداً على السطح.
وتتأثر درجة الحرارة إلى جانب الموسم ، من خلال آثار المسافة من البحر ، وخط العرض ، والاتصال بالأجسام المختلفة (الماء ، والمعادن والمواد العضوية) ، وارتفاع المكان والتربة والغطاء النباتي بالإضافة إلى السمات الطبوغرافية المحلية والغيوم. يتم تحديد نمو وخصائص النباتات من خلال درجة الحرارة التي هي عنصر الحد كبير.
يوفر ظروف العمل لجميع وظائف المصنع. كل نوع من النباتات لديه حدود التسامح في درجات الحرارة العليا والدنيا لمراحل النمو المختلفة التي سيتأثر نمو النبات بعدها. يتم تقييد نمو النباتات العالية بين 0-60 درجة مئوية والنباتات المزروعة بين 10 - 40 درجة مئوية.
في معظم النباتات ، يكون النمو مقيدًا عندما تكون درجة الحرارة أقل من 6 درجات مئوية لأنه إذا كانت درجة الحرارة منخفضة جدًا ، فهناك انخفاض معدل استهلاك الرطوبة وأن النباتات لا يمكن أن تحل محل فقدان النتح بسرعة كافية. ارتفاع درجة الحرارة في منتصف النهار يزيد من العجز التشبع ، ويسرع التمثيل الضوئي ونضج الثمار. درجات الحرارة العالية تؤثر على استقلاب النباتات.
يزيد التركيب الضوئي مع درجة حرارة تصل إلى حد أقصى بين 30- 37 درجة مئوية ثم يسقط. ارتفاع درجة الحرارة ليلا يزيد من فقدان التنفس ، ويفضل نمو أقصر الفروع على حساب الجذور والسيقان أو الفواكه.
الأوراق العطرة والأزهار حساسة للغاية لدرجة الحرارة المنخفضة والصقيع:
1. لا تسمح درجات الحرارة المنخفضة والثلوج والجليد اللاحق بإنتاج المحاصيل في الأراضي القطبية والتندرا في العالم.
2. قصر موسم الصقيع يحصر المحاصيل في المنطقة شبه القطبية إلى الخضراوات سريعة التحجر والحبوب الصلبة.
3. يزداد التحرك نحو ارتفاع درجة حرارة خط الاستواء ويصبح موسم الصقيع أطول ويزداد تنوع المحاصيل.
بعض الأمثلة التي توضح كيفية تقييد درجة الحرارة المنخفضة لإنتاج المحاصيل في العالم أدناه:
1. متوسط درجة حرارة الصيف 19 درجة مئوية يمثل الحد الأقصى لتقارب القطب للإنتاج التجاري للذرة.
2 - يزرع بنجر السكر الذي يتطلب درجة حرارة معتدلة ، حيث تبقى متوسط درجة حرارة الصيف ما بين 19 و 27 درجة مئوية.
3. تم تحديد الحد الأقصى لقطر القطب من خلال الخط الذي يمثل متوسط درجة حرارة الصيف 25 درجة مئوية وموسم الصقيع الحر التقريبي من 200 يوم.
4 - لا تزرع المحاصيل ، مثل الموز ، التي تتطلب درجة حرارة عالية بشكل موحد ، خارج المنطقة المدارية.
عادة ما تكون الحدود الدافئة أقل وضوحًا ، ولكنها ذات أهمية كبيرة. القهوة تتطلب موسم نمو سنوي من المناطق المدارية ، ولكن الغلة أفضل ، حيث يتراوح متوسط درجة الحرارة الشهرية بين 16 درجة و 27 درجة مئوية.
تتطلب أنواع كثيرة من النباتات خفض درجة الحرارة لتعزيز النضج أو إنتاج البذور. على سبيل المثال ، تحتاج العديد من أشجار الفاكهة المتساقطة إلى فترة خالية طويلة من الصقيع للنمو ، ولكنها تحتاج أيضًا إلى فترة من السكون الناتج عن الصقيع.
عامل # 2. الرطوبة:
مثل الحرارة ، الرطوبة عامل بيئي مهم آخر يؤثر على نمو النبات. كما تحدد كمية الرطوبة المتاحة حدود نمو وتوزيع النباتات. كل نبات له حدود رطبة وجافة. يمكن إثبات الحدود الجافة في المناطق الصحراوية ، حيث الغطاء النباتي غائب تماماً بدون ري. متطلبات الرطوبة من النباتات هي درجة عالية من التغير.
يمكن زراعة العديد من أنواع الأعشاب تحت ظروف شبه قاحلة ، في حين أن معظم النمو يتطلب ظروفًا رطبة. هناك أيضا حدود الرطب ، مثل القطن لا يمكن أن تزرع تجاريا في المناطق المدارية وشبه الاستوائية ، والتي لديها هطول الأمطار المفرطة خلال فترة النضج.
في الزراعة الجافة ، تعتمد المحاصيل مباشرة على كمية المطر وتوزيعه خلال دورة حياتها. يمكن للمطر تعديل الطقس عن طريق خفض درجة حرارة الهواء. خلال فصل الشتاء ، يمكن أن تتسبب أنظمة الطقس التي تتحرك عبر شمال غرب الهند من الغرب إلى الشرق ، في هطول الأمطار وهو أمر مفيد للغاية لمحاصيل الشعير مثل القمح والشعير والبقول ومحاصيل البذور الزيتية في المناطق البعلية. المرحلة الإنجابية لمحصول القمح أمر بالغ الأهمية.
في ظل ظروف الطقس الجاف ، قد ترتفع درجة الحرارة في اليوم أعلى من درجة الحرارة المثلى (26 درجة مئوية) مما يضر بحاصل الحبوب. الأمطار في فصل الشتاء يمكن أن تقلل من درجة حرارة النهار وتزيد من درجة الحرارة ليلاً بسبب الطقس الغائم يعد هطول الأمطار الغزير في وقت الإزهار ضارًا بالمحاصيل لأنه يغسل حبوب حبوب اللقاح بسبب وضع البذور ضعيفًا.
تختلف أهمية الرطوبة من مرحلة إلى أخرى خلال دورة حياة المحاصيل. تتأثر عملية البذر ، إذا لم تكن التربة في ظروف الرطوبة المناسبة. فائض أو نقص الرطوبة يؤدي إلى الإنبات المعيب. عندما تكون رطوبة التربة هي الأمثل ، فإن الإنبات سيكون أقصى ما يمكن.
يتناسب نمو العديد من النباتات مع المحتوى المائي المتاح. يقتصر النمو على نسبة عالية جدا ومنخفضة للغاية من الرطوبة. إذا تم تقييد توافر الرطوبة ، قد يحدث ذبول نباتات ضارة لنمو النباتات. إذا كانت الرطوبة الزائدة ، تحدث الظروف اللاهوائية في التربة.
تتراكم المنتجات الضارة على الجذور التي تحد من امتصاص العناصر الغذائية من التربة. هذه المنتجات الضارة ضارة لنمو الجذور ووظائف النبات المختلفة. قد تؤدي الرطوبة المفرطة في الجو أيضًا إلى حدوث آفات حشرية وأمراض. قد تؤدي الأمطار الزائدة وعواصف البرد إلى تحطيم الحبوب وقد تؤثر أيضًا على جودة المنتج.
تعطي النباتات الخضراء كميات كبيرة من الماء إلى الغلاف الجوي من خلال النتح. في هذه العملية ، يتم امتصاص الماء من التربة بواسطة أنسجة الجذور ويتحرك خلال جذع النبات إلى الأوراق ، حيث يتبخر.
يحمل تدفق المياه هذه المواد المغذية إلى الأوراق ، كما يحافظ على برودة الأوراق. يتم التحكم في التبخر في الورقة عن طريق مسام الأوراق المتخصصة ، والتي توفر فتحات في الطبقة الخارجية للخلايا. عندما يتم استنزاف مياه التربة يتم إغلاق المسام ويقلل التبخر إلى حد كبير.
الرطوبة في الهواء لها تأثير كبير على التبخر. ارتفاع الرطوبة النسبية ، وانخفاض معدل التبخر والعكس بالعكس. وبالمثل ، فإنه يقلل من عجز التشبع ولكن الرطوبة النسبية المرتفعة مواتية للأمراض والآفات النباتية.
عامل # 3.الرياح:
عندما يتحرك الهواء في الاتجاه الأفقي 011 على سطح الأرض ، يطلق عليه الريح. تسبب الرياح اختلاف الضغط في منطقتين متجاورتين. يحدث التغير في الضغط ، سواء كان صغيرا أو كبيرا ، بسبب التغيرات في درجة الحرارة في المناطق المجاورة.
نتيجة لفرق درجة الحرارة ، يتم إعداد درجات الحرارة وتدرجات الضغط بين منطقتين متجاورتين. التدرجات درجة الحرارة والضغط هي السبب الرئيسي في حركة الكتل الهوائية من منطقة إلى أخرى. ونتيجة لذلك ، يتم توليد الرياح على سطح الأرض. تعتمد قوة الريح على تدرج الضغط.
تنقل الرياح أبخرة المياه والغيوم من جزء إلى جزء آخر من الأرض. اتجاهها وسرعتها كبيرة. تأثيراتها على الصعيدين المحلي والإقليمي. يؤثر على توزيع وتكوين النباتات في المنطقة. يؤثر على حياة النبات ميكانيكيا وفسيولوجيا.
وتأثيراتها أكثر وضوحا على الأراضي المسطحة ، بالقرب من ساحل البحر وعلى منحدرات الجبال المرتفعة. تؤثر الرياح على نباتات المحاصيل مباشرة عن طريق زيادة معدل التبخر. وهناك تأثيرات أقل أهمية كثيرة ، بما في ذلك نقل الموجات الباردة والحرارة ، وتحريك الغيوم والضباب ، وتغير ظروف المياه والضوء والحرارة.
في الظروف الطبيعية ، تزيد الرياح من النتح. ومع ذلك ، فإن هذه الزيادة تصل فقط إلى نقطة معينة ، وبعد ذلك تصبح ثابتة أو تبدأ في السقوط. مع زيادة السرعة ، هناك زيادة أكبر في النتح.
الرياح تزيد من الاضطراب في الغلاف الجوي ، وبالتالي يؤدي إلى معدلات أكبر من التمثيل الضوئي. ومع ذلك ، فإن الزيادة في التمثيل الضوئي تعود مرة أخرى إلى سرعة رياح معينة ، والتي يصبح بعدها معدلها ثابتًا.
عندما تكون الرياح ساخنة ، فإنها تعمل على تسريع جفاف النباتات عن طريق استبدال الهواء الرطب بالهواء الجاف في الفراغات بين الخلايا. إذا كانت الرياح الساخنة والجافة تهب باستمرار لفترة أطول ، فإنها تؤدي إلى تقزيم النباتات. ونتيجة لذلك ، لا يمكن للخلايا أن تصل إلى التقرُّر الكامل في غياب الترطيب الأمثل ، وبالتالي تبقى في أحجام شبه طبيعية.
عندما تأتي البراعم النامية تحت تأثير ضغط الرياح القوي من اتجاه ثابت ، فإن الشكل والوضع الطبيعي للبراعم يكون مشوها بشكل دائم. إصابة أخرى خطيرة للنباتات التي تسببها الرياح القوية هو السكن.
هذه الإصابة أكثر شيوعًا في نباتات المحاصيل ، مثل الذرة والقمح وقصب السكر. الرياح القوية تكسر الأغصان وتذرف ثمار العديد من النباتات. علاوة على ذلك ، غالباً ما يتم اقتلاع المحاصيل والأشجار ذات الجذور الضحلة. العديد من الأشجار التي تحمل ثمار كبيرة نسبياً لها تفضيل للرياح الخفيفة.
تتضرر المحاصيل التي تنمو في التربة الرملية ، في المناطق التي تسود فيها رياح قوية ، بسبب التآكل. عندما يكون الغطاء النباتي غير سميك ، تزيل الرياح القوية التربة الجافة لفضح جذور النباتات وقتلها. تصبح المواد المتآكلة من مكان واحد خطرا على وجود النباتات الصغيرة في الأماكن التي تودع فيها.
وذلك لأن المادة المودعة تقلل بشكل حاد من التهوية حول جذور النباتات. الرياح التي تهب من البحار والبحيرات المغلقة تقوم بالكثير من رش الملح على المناطق الساحلية المتعرجة ، مما يجعل من المستحيل زراعة محاصيل حساسة للأملاح المفرطة. تسمى عملية تراكم الأملاح في التربة بالسحق.
عامل # 4. الإشعاع الشمسي:
الإشعاع الشمسي ضروري لنمو النبات. بدونه ، لن يكون هناك تطوير للكلوروفيل ولا امتصاص لثاني أكسيد الكربون. تؤثر المدة والكثافة على نمو النباتات والأشكال الخضرية وإنتاج الأوراق والأزهار. القمح يوفر مثالا ممتازا.
ينمو تحت مجموعة من الظروف المناخية المختلفة ، بشرط وجود فترة خالية من الصقيع لمدة 90 يومًا ، والرطوبة ليست عالية جدًا خلال فترة النضج. وقد أشارت العديد من الدراسات إلى وجود علاقة إيجابية بين الإشعاع الشمسي وحاصل الحبوب للمحاصيل. محصول الحبوب هو نتاج الضوء المعترض ، وكفاءة تحويل الضوء المعترض على المادة الجافة وتقسيم المادة الجافة إلى الحبوب.
يتم تحديد قدرة محصول الأرز في المقام الأول عن طريق الإشعاع الشمسي في المناخات الاستوائية والمعتدلة على حد سواء. في المناخات المدارية ، عادة ما يكون غلال الأرز في موسم الجفاف أعلى منه في موسم الأمطار بسبب ارتفاع مستوى الإشعاع الشمسي. درسوا أيضا تأثير كثافة الشمس في مراحل نمو مختلفة لمحصول الأرز.
لوحظ انخفاض في محصول الحبوب من 20 ٪ و 30 ٪ و 55 ٪ عند 75،50 و 25 ٪ من الضوء الطبيعي ، على التوالي ، في المرحلة الإنجابية. لاحظ ساها وداس جوبتا (1989) انخفاض إنتاجية الحبوب من الأرز بنسبة 20٪ ، إذا تم الحفاظ على شدة الضوء عند 50٪ من القيم الطبيعية تحت الظروف الحقلية باستخدام القماش الشاش من أربعين يومًا بعد الزرع حتى الحصاد.
عامل # 5.الضغط:
مثل العوامل المناخية الأخرى ، فإن تأثير الضغط على نباتات المحاصيل مهم جدا. تعتمد حركة الماء من التربة خلال النباتات على تدرج الضغط. هناك زيادة في تدرج الضغط عند الطبقة الحدودية لسطح الورقة تمارس زيادة السحب على عمود الماء داخل جسم النبات. ارتفاع تدرج الضغط ، وارتفاع حركة المياه من سطح التربة إلى أجزاء النبات المختلفة.
لذلك ، يعتمد التبخر والنتح على الضغط الجوي. خلال فصل الصيف ، قد يؤدي ارتفاع الطلب على الغلاف الجوي للتبخر إلى زيادة التبخر ، وينتج عنه الإجهاد الحراري للمحاصيل تحت توافر المياه المحدودة.
وبالتالي ، فإن الظروف الجوية مثل ارتفاع درجة الحرارة والهواء الجاف والرطوبة المنخفضة تعزز تدرج ضغط البخار وتزيد من الطلب على التبخر من الورقة.
