Slide 1

‫فسيولوجيا نبات‬
‫أ‪.‬د محمد نصرالدين هاللي‬
‫أ‪.‬د محمود محمد درويش‬
‫أ‪.‬د محب طه صقر‬
‫أ‪.‬د سمير محمد عبد الجواد سالمة‬
‫كليه الزراعه‬


Slide 2

‫فسيولوجيا تغذية النبات‬
‫تتكون المادة الحية‪ ،‬من جزيئات عديمة الحياة؛ بمعنى أنه إذا عزلت هذه‬
‫الجزيئات وفحصت منفردة‪ ،‬فإنها تظهر جميع الخواص الكيماوية‬
‫والفيزيائية للمادة غير الحية‪ .‬ومع ذلك فالكائنات الحية تملك‪ ،‬وتظهر‪،‬‬
‫خواصاً‪ ،‬وقدرات معينة‪ ،‬ال تملكها أو تظهرها‪ ،‬مجموعة الجزيئات غير‬
‫الحية‪ ،‬التى تتكون منها‪.‬‬


Slide 3

‫فسيولوجيا تغذية النبات‬
‫العناصر األساسيه فى النبات ‪:‬‬
‫• عناصر المادة العضوية‪:‬‬
‫وتشمل الكربون ‪ ،‬األوكسجين ‪ ،‬الهيدروجين ‪ ،‬النتروجين ‪ ،‬الفوسفور والكبريت‪.‬‬
‫• عناصر أخرى‪:‬‬
‫وتشمل البوتاسيوم ‪ ،‬المغنسيوم ‪ ،‬الكالسيوم ‪ ،‬الحديد ‪ ،‬الكلور ‪ ،‬المنجنيز ‪ ،‬النحاس ‪،‬‬
‫البورون ‪ ،‬الزنك ‪ ،‬الموليبدنيوم ‪ ،‬الصوديوم ‪ ،‬السيلكون الفانديوم ‪ ،‬اليود ‪ ،‬األلومنيوم‬
‫‪ ،‬والكوبالت‪.‬‬


Slide 4

‫فسيولوجيا تغذية النبات‬
‫تشتمل تغذيه النبات على ‪:‬‬
‫•‬

‫أوال‪ :‬التغذية المعدنية ‪:‬‬
‫وتشمل عمليات امتصاص النبات للعناصر المعدنية من البيئة‪ ،‬المحيطة به‪ ،‬واستخدامه‬
‫لها فى بناء مادة جسمه‪ ،‬خالل سالسل التحول الغذائى‪.‬‬

‫•‬

‫ثانيا‪ :‬التغذية العضوية ‪:‬‬
‫وتشمل عمليات تخليق المادة العضوية من ثانى أكسيد الكربون – بمعاونة العناصر‬
‫المعدنية الممتصة على حساب الطاقة الكيماوية الناتجة‪ ،‬عن الطاقة الضوئية‪ ،‬بفعل‬
‫صبغات البالستيدات الخضر فى عملية التخليق الضوئى‪.‬‬


Slide 5

‫فسيولوجيا تغذية النبات‬
‫تشتمل تغذيه النبات على ‪:‬‬
‫•‬

‫ثالثا‪ :‬التنفس‬
‫ويشمل عمليات هددم المدادة العضدوية إلدى ثدانى أكسديد الكربدون ‪ ،CO2‬ومداء لتحريدر‬
‫الطاقة المخزونة منها‪ ،‬واستخدامها فدى العمليدات الحيويدة المختلفدة بالخليدة‪ ،‬وتحوالتهدا‬
‫الغذائيددة لبندداء مركبددات عضددوية أخددرو مثددل الدددهون والبددروتين واألحمددا النوويددة‬
‫‪..‬وغيرها من المركبات الضرورية لتكوين مادة جسم النبات الحية‬


Slide 6

‫فسيولوجيا تغذية النبات‬
‫تشتمل تغذيه النبات على ‪:‬‬
‫•‬

‫ثالثا‪ :‬التنفس‬


Slide 7

‫فسيولوجيا تغذية النبات‬
‫تشتمل تغذيه النبات على ‪:‬‬
‫•‬

‫ثالثا‪ :‬التنفس‬


Slide 8

‫التغذيه المعدنيه‬
‫لقد اتفق العلماء على انه البد أن يتوافر فى العنصر األساسى‬
‫الشروط التالية‪:‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫أن نقص هذا العنصر أو حرمان النبات منه يحول دون استكمال النبات لدورة‬
‫حياته‪.‬‬
‫أن يدخل فى تركيب مادة ما من مواد جسم النبات ولو بأو نسبة أو يساعد فى‬
‫تكوينها فى عدد كبير من النباتات‪.‬‬
‫أن يكون لهذا العنصر دور معين يقوم به فى تغذية النبات ال يقوم به عنصر آخر ‪،‬‬
‫وليست وظيفته إحداث تغيرات فى وسط النمو يكون من شأنها امتصاص عنصر‬
‫آخر أو تحسين ظروف امتصاصه‪.‬‬


Slide 9

‫التغذيه المعدنيه‬
‫لقد اتفق العلماء على انه البد أن يتوافر فى العنصر األساسى‬
‫الشروط التالية‪:‬‬
‫•‬

‫•‬

‫•‬

‫مرضية‬

‫أن نقص هذا العنصر أو حرمان النبات منه يؤدو إلى ظهور أعرا‬
‫ظاهرية‪ ،‬تسبب خلالً فى العمليات الحيوية تعرف بأعرا النقص‬
‫العنصرو(األمرا الفسيولوجية)‪.‬‬
‫تزول هذه األعرا عند إضافة هذا العنصر نفسه وبصفة مباشرة أو يكون التأثير‬
‫فى حياة النبات للعنصر نفسه وليست بصفة غير مباشرة‪.‬‬
‫ال يمكن استبدال هذا العنصر بعنصر آخر‪ ،‬للقيام بوظيفته‪ ،‬أو لكي يسلك سلوكه‬
‫الفسيولوجى‪.‬‬


Slide 10

‫التغذيه المعدنيه‬
‫وقد ثبت بهذه الطريقة أن العناصر األساسية فى تغذية النبات ‪:‬‬
‫•‬

‫عناصر أو مغذيات كبرو (‪Macroelements )Macronutrients‬‬

‫•‬

‫عناصر او مغذيات صغرو(‪ Microelements )Micronutrients‬أو‬
‫عناصر نادرة ‪Trace elements‬‬


Slide 11

‫المزارع الصناعية‬
‫أوال‪ :‬المزارع المائية‪:‬‬
‫ينمو المجموع الجذرو للنبات‪ ،‬فى هذه المزارع ‪ ،‬فى وسط مائى ‪ ،‬يحتوو على‬
‫جميع العناصر الغذائية‪ ،‬التى يحتاج إليها النبات‪ .‬وطبيعيا يشترط استعمال‬
‫كيماويات نقية تماما‪ ،‬وماء مقطرا‪ ً،‬أومعاد تقطيره ‪ ،‬كما يشترط أن تكون األوانى‬
‫المستعملة من أنواع الزجاج الجيد‪ ،‬حتى ال تكون مصدراً ألو عنصر إضافي فى‬
‫المحلول‪.‬‬


Slide 12

‫المزارع الصناعية‬
‫مميزات المزارع المائية‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫سهوله التحكم فى كمية‪ ،‬ونوع‪ ،‬العناصر الغذائية ‪ ،‬التى تعطى للنباتات النامية فى‬
‫المزارع وسهولة إجرائها‪.‬‬
‫جذور النباتات ال يحيطها أجزاء صلبة‪ ،‬بل تنمو فى وسط مائى ‪ ،‬تتوفر فيها جميع‬
‫األمالح المعدنية‪ ،‬الالزمة للنبات‪ ،‬فى صورة ذائبة ‪ ،‬سهلة االمتصاص‪.‬‬
‫يمكن الكشف ‪ ،‬فى أو وقت ‪ ،‬على حالة نمو المجموع الجذرو للنباتات‪ ،‬كما‬
‫ويمكن الحصول عليه كامال ‪ ،‬دون فقد ‪ ،‬فى نهاية التجربة‪.‬‬
‫‪ -4‬أفضل المزارع لدراسة أهمية العناصر الضرورية النادرة ‪ ،‬من حيث‬
‫احتياجاتها‪.‬‬


Slide 13

‫المزارع الصناعية‬
‫عيوب المزارع المائية‪:‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫•‬

‫عدم القدرة على التحكم فى كمية الهواء الالزم لنمو الجذور ‪ ،‬بكميات تتناسب مع‬
‫نمو النباتات النامية‪ ،‬فى أعمارها المختلفة‪.‬‬
‫صعوبة المحافظة على تركيب المحلول الغذائى ‪ ،‬بنفس النسب المطلوبة فى‬
‫التجربة ‪ ،‬وفى حالة اتزان طول مدة التجربة‪.‬‬
‫صعوبة المحافظة على األس األيدروجينى للمحلول المغذو ‪ ،‬نتيجة الختالف معدل‬
‫امتصاص النباتات لأليونات المختلفة فى المحلول‪.‬‬
‫النباتات تنمو فى بيئة بعيدة عن الظروف الطبيعية ‪ ،‬المشابهة لبيئة التربة‪.‬‬


Slide 14

‫المزارع الصناعية‬
‫ما يجب مراعاته عند اجراء تجارب المزارع المائية‪:‬‬
‫•‬

‫•‬

‫يجب أن تكون األوعية ‪ ،‬واألحوا المستعملة ‪ ،‬كوسط لنمو الجذور ‪ ،‬معتمة ‪،‬‬
‫غير منفذه للضوء‪ ،‬وذلك ضمانا ً للوسط المالئم لنمو الجذور‪ ،‬ولمنع نمو الفطريات‪،‬‬
‫التى تسبب فساد المحاليل المستخدمة‪.‬‬
‫يجب تجهيز فوهة الوعاء ‪ ،‬بشبكة سلك‪ ،‬يفضل أن تكون من الصلب الغير قابل‬
‫للصدأ ‪ ، stainless steel‬أو حلقة مثقبة من الفلين ‪ ،‬المغطى بشمع البارافين‪،‬‬
‫على أن تغطى الشبكة السلك بطبقة من القش القصير ‪ ،‬أو نشارة الخشب‪ ،‬المتوسط‬
‫النعومة ‪ ،‬الستغاللها كمهد لإلنبات‪.‬‬


Slide 15

‫المزارع الصناعية‬
‫ما يجب مراعاته عند اجراء تجارب المزارع المائية‪:‬‬
‫•‬

‫•‬

‫يجب أن تكون األوعية ‪ ،‬واألحوا المستعملة ‪ ،‬كوسط لنمو الجذور ‪ ،‬معتمة ‪،‬‬
‫غير منفذه للضوء‪ ،‬وذلك ضمانا ً للوسط المالئم لنمو الجذور‪ ،‬ولمنع نمو الفطريات‪،‬‬
‫التى تسبب فساد المحاليل المستخدمة‪.‬‬
‫يجب تجهيز فوهة الوعاء ‪ ،‬بشبكة سلك‪ ،‬يفضل أن تكون من الصلب الغير قابل‬
‫للصدأ ‪ ، stainless steel‬أو حلقة مثقبة من الفلين ‪ ،‬المغطى بشمع البارافين‪،‬‬
‫على أن تغطى الشبكة السلك بطبقة من القش القصير ‪ ،‬أو نشارة الخشب‪ ،‬المتوسط‬
‫النعومة ‪ ،‬الستغاللها كمهد لإلنبات‪.‬‬


Slide 16

‫عناصر الرماد‬
‫تعرف المادة البيضاء‪ ,‬أو الرمادية اللون‪ ,‬والمتخلفة عن حرق النباتات‪ ،‬حرقا‬
‫كامال‪ ،‬فى فرن احتراق ‪ ،‬درجة حرارته ‪ ْ 600 – 550‬م لمدة ساعة بالرماد‪.‬‬
‫وتحتوو هذه المادة على جميع العناصر ‪ ،‬واألمالح المعدنية ‪ ،‬التى توجد داخل‬
‫انسجة النباتات المحترقة‪ ,‬وتخلو تماما من المركبات العضوية‪ ,‬وعنصر األزوت‪.‬‬
‫وتتراوح نسبة الرماد عادة بين ‪ ، % 15 – 5‬من وزن االنسجة النباتية الجافة أوليا‬
‫(المجففه على درجة حرارة ‪ْ 70 – 60‬م) وتعتمد فى ذلك على حيوية‪ ،‬ونشاط‬
‫خاليا هذه االنسجة‪ ,‬فهى مرتفعة فى حالة األوراق النشطة‪ ,‬ومنخفضة فى األنسجة‬
‫الخشبية ‪ ،‬والغير نشطة فسيولوجيا‪ .‬كما يختلف نوع‪ ،‬وتركيز ‪ ،‬عناصر الرماد ‪،‬‬
‫باختالف األصناف ‪ ،‬واألنواع النباتية‪ .‬ولذا تتباين المتطلبات السمادية‪ ،‬والحاجة‬
‫الغذائية لها‪.‬‬


Slide 17

‫طرق االستدالل علي النقص العنصري فى النبات‬
‫•‬
‫•‬

‫•‬
‫•‬
‫•‬

‫تحليل التربة النامي فيها النباتات‪ ،‬للوقوف علي مستوي العناصر الغذائية بها‪.‬‬
‫تشخيص أعرا األمرا الفسيولوجية ‪ ،‬الناتجة عن نقص العناصر الغذائية في‬
‫النبات بمالحظة الشكل الظاهري للنبات ومقارنته بشكل النمو الطبيعى تحت‬
‫الظروف المثلى للنمو‪.‬‬
‫إضافة العناصر الغذائية المعدنية مباشرة الي النبات‪ ،‬عن طريق الحقن أو الرش‪.‬‬
‫تجارب الحقل ‪ ،‬أو االصص‪ ,‬لمعرفة تأثير حرمان ‪ ،‬او إضافة ‪ ،‬العناصر الغذائية‬
‫المعدنية للتربة‪.‬‬
‫التحليل الكيماوي للنبات الكامل‪ ،‬أو جزء منه تحليال كميا‪.‬‬


Slide 18

‫طرق االستدالل علي النقص العنصري فى النبات‬
‫االختبارات السريعة لتقدير العناصر الغذائية‪-:‬‬
‫والغر من هذا االختيار ‪ ،‬هو التأكد بسرعة ‪ ،‬من النتائج المتحصل عليها ‪،‬‬
‫بواسطة التشخيص العنصري الظاهري‪ .‬وهي طريقة سريعة ‪ ،‬يمكن إجرائها في‬
‫أي وقت ‪ ،‬وفي أي مكان‪ ,‬وال يتطلب مجهودا كبيرا‪ ,‬أو دقة فائقة‪ .‬كما تمتاز‬
‫ببساطتها‪ ,‬وامكان استخدامها في أطوار النمو المبكرة ( كما في حالة النجيليات)‪,‬‬
‫وقبل ظهور أعرا النقص العنصري‪ .‬وعلي هذا ‪ ،‬فهي تعطي دليال يمكن‬
‫الوقوف عليه ‪ ،‬لمعرفة المستوي الغذائي ‪ ،‬أوالعنصري‪ ،‬داخل أجزاء النبات‬
‫المختبرة‪ .‬ويعيبها ‪ ،‬أنها ال تعطي صورة كاملة ‪ ،‬عن المحتوي الكلي للعناصر ‪ ،‬فال‬
‫تصلح كطريقة للبحث العلمي‪.‬‬


Slide 19

‫طرق االستدالل علي النقص العنصري فى النبات‬
‫الشروط الواجب توافرها عند أخذ العينات النباتية للتحليل بطريقة‬
‫االختبار السريع‪:‬‬
‫•‬

‫•‬

‫•‬

‫يجب أن تؤخذ العينة ‪ ،‬من جزء نباتي ‪ ،‬يحتوي علي اقل كمية من المادة الخضراء‬
‫( الكلورفيل)‪ ,‬كأعناق األوراق ‪ ،‬أو أغمادها مثال‪ .‬وذلك ألن المادة الخضراء ‪،‬‬
‫تعيق عمليات الكشف عن العناصر‪ ,‬خصوصا وأن هذه الطريقة تعتمد علي الطرق‬
‫اللونية في التحليل‪.‬‬
‫يجب ان تؤخذ العينة ‪ ،‬حتي تصبح كأساس للمقارنة‪ ،‬علي أساس العمر‬
‫الفسيولوجي‪ .‬ومعناه أن تؤخذ العينات علي عروات مختلفة‪ ,‬ولكنها في طور نمو‬
‫واحد‪ .‬ويختلف المقياس في ذلك ‪ ،‬باختالف النباتات ‪ ،‬وأنواعها‪.‬‬
‫يجب أن تؤخذ العينات‪ -‬عند مقارنتها‪ -‬بحيث تكون متماثلة الوضع علي النبات‪.‬‬


Slide 20

‫طرق االستدالل علي النقص العنصري فى النبات‬
‫الشروط الواجب توافرها عند أخذ العينات النباتية للتحليل بطريقة‬
‫االختبار السريع‪:‬‬
‫•‬

‫يجب أن يكون لدو القائم باالختبار قبل إجرائه فكرة مبدئية ‪ ،‬عن مدي تركيز بع‬
‫العناصر ‪ ،‬في األعضاء النباتية المختلفة‪ ,‬وكذا الجزء ‪ ،‬أو العضو النباتي ‪ ،‬الذي‬
‫يستجيب للزيادة ‪ ،‬أو النقص في المستوي العنصري‪ .‬ولتوضيح ذلك ‪ ،‬وجد ان‬
‫السالمية العليا في نبات الذرة (مثال) ‪ ،‬والواقعة تحت النورة المذكورة مباشرة ‪،‬‬
‫هي التي تتاثر بزيادة تركيز األسمدة الفوسفاتية بالتربة‪ .‬بينما وجد ‪ ،‬أن السالمية‬
‫القاعدية ‪ ،‬هي التي يزيد محتواها العنصري بزيادة األسمدة األزوتية ‪ ،‬ويقل‬
‫محتواها بقلتها‪.‬ومن ناحية أخري‪ ,‬وجد ان غمد أوراق النجيليات ‪ ،‬هي التي‬
‫تستجيب ‪ ،‬للزيادة أو النقص ‪ ،‬في األسمدة البوتاسية‪.‬‬


Slide 21

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫أوالً ‪:‬مراحل عملية االمتصاص‬
‫وتتم عملية امتصاص النبات للعناصر المعدنية علي أربع مراحل رئيسية‪:‬‬
‫في المرحلة األولي‪ :‬تنتشر العناصر المعدنية في المحلول األرضي او من التربة‬
‫إلى المسافات البينية ‪ ،‬عند قمة الجذر ‪ ،‬وهي منطقة امتصاص العناصر في الجذر‬
‫وتليها المرحلة الثانية التي يحدث فيها ادمصاص ‪ ، Adsorption‬للعناصر علي‬
‫جدر الخاليا وتجمعها سطحيا ‪ ،‬ولكل نوع جذرو سعته التبادلية المعروفة ‪ .‬وفي‬
‫المرحلة الثالثة تنتشر العناصر خالل الجدار الخلوي‪ ،‬والغشاء السيتوبالزمي‬
‫الخارجي‪ ،‬الي سيتوبالزم الخلية‪ ،‬في حدود حجم الفراغ الحر الظاهري‪ ،‬الذي‬
‫يعادل في معظم الخاليا ‪ %25‬من حجم الخلية‪.‬‬
‫أما المرحلة األخيرة فتتوقف علي مدي احتواء الخلية علي هذه العناصر‬
‫واحتياجاتها الغذائية ‪.‬‬


Slide 22

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ثانيا ً ميكانيكية امتصاص النبات للعناصر الغذائية‪:‬‬
‫أمكن باستخدام المحاليل الغذائية‪ ،‬والمعلقات الغروية ‪ ،‬الوصول إلى معلومات كثيرة‬
‫‪ ،‬عن كيفية عن تناول النبات لغذائه ‪ ،‬عن طريق الجذور‪ ،‬وقد وضعت لتفسير ذلك‬
‫عدة نظريات‪ ،‬إال أنه ال يمكن ألي من هذه النظريات على حده تفسير كيفية‬
‫امتصاص النبات للعناصر‪ ،‬ويجب أن يؤخذ فى االعتبار ‪ ،‬أن هذه النظريات فى‬
‫مجموعها تعطى صورة أقرب للحقيقة ‪ ،‬عن ميكانيكية االمتصاص‪.‬‬


Slide 23

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫أ‪-‬نظريات النقل السلبى ‪Passive Transport‬‬
‫•‬

‫االمتصاص البسيط واتزان دونان ‪Simple diffusion and Donnan equilibrium‬‬

‫االنتشار البسيط ‪ simple diffusion‬وهو ابسط طرق االمتصاص ‪ ،‬وينشا طالما كان‬
‫هناك اختالف فى تركيز مادة ‪ ،‬أو أيون ‪ ،‬أو جزئ ‪ ،‬بين نقطتين فى محلول واحد‪ .‬وعن‬
‫طريقها تنتشر المواد ‪ ،‬أو األيونات ‪ ،‬من النقطة التى يرتفع فيها نشاط األيون ‪ion‬‬
‫‪ ، activity‬الى النقطة األقل نشاطا حتى يصل لحالة االتزان ‪ .equilibrium‬ويتوقف‬
‫معدل االنتشار‪ ،‬على منحدر التركيز الكهروكيماوو حتى يتم االتزان‪ .‬ويعتبر االنتشار‬
‫البسيط عمليه بطيئة جدا ‪ ،‬ال تفسر كيفية امتصاص النبات لأليونات ‪ ،‬و العناصر‬
‫الغذائية‪ ،‬ضد تدرج التركيز‪ ،‬كما أنها ال تتسم بالسرعة الالزمة للحياة ‪.‬‬


Slide 24

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫أ‪-‬نظريات النقل السلبى ‪Passive Transport‬‬
‫•‬

‫التحول الكيماوى‬
‫تفتر هذه النظرية ‪ ،‬أن األيونات الممتصة‪ ،‬قد تدخل فى تفاعل كيماوو ‪ ،‬بمجرد‬
‫دخولها الخلية ‪ ،‬يؤدو إلى تحولها إلى صورة أخرو ‪ ،‬ولذلك يستمر دخولها إلى الخلية ‪،‬‬
‫رغم انخفا تركيزها فى الخارج‪.‬‬
‫فإذا أحضرنا كيسا مصنوعا من الكولوديون ‪ ،‬أو مثانة الحيوان (غشاء شبه منفذ )‬
‫ومألناه بمحلول مخفف من حم التنيك ‪ ،‬ثم وضعناه فى محلول مخفف من كلوريد‬
‫الحديديك فاننا نالحظ أن أيونات كلوريد الحديديك تأخذ فى االنتشار الى داخل الكيس‪،‬‬
‫حيث تتحد بمجرد دخولها بحم التنيك‪ ،‬مكونة تنات الحديد ‪ ،‬وهى مادة غروانية ‪ ،‬ال‬
‫يسمح الغشاء بنفاذها ‪ ،‬فتظل حبيسة داخل الكيس‪.‬‬


Slide 25

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫أ‪-‬نظريات النقل السلبى ‪Passive Transport‬‬

‫•‬

‫‪ -3‬االمتصااااااص التباااااادلى‪ (:‬نظرياااااة ثاااااانى أكسااااايد الكرباااااون أو الجهاااااد الكهرباااااى )‬
‫‪Carbonic acid exchange‬‬
‫وتعتمددد هددذه النظريددة‪ ،‬علددى اعتبددار أن سددطوح جددذور النباتددات ‪ ،‬سددطوح فعالددة ‪ ،‬ونش دطة‬
‫‪ active surface‬لها خاصية تبادل القواعد ‪ .Cation exchange‬فقد سبق القول‬
‫‪ ،‬أن بروتددددوبالزم الخاليددددا الحيددددة ‪ ،‬يوجددددد علددددى صددددورة غرويددددة ‪ ،‬هددددى صددددورة الدددد‬
‫‪ . hydrogel :‬وكددأو غددروو ‪ ،‬تحدداط أسددطح الحبيبددات الغرويددة لبروتددوبالزم الجددذور‬
‫الحية ‪ ،‬بشحنة كهربائية سالبة‪ ،‬فى الحالة الطبيعية أو أنه‪ ،‬يوجدد علدى هدذا السدطح طبقده‬
‫كهربائية مزدوجة ‪ ،‬الداخلية منها سالبة أساسا‪ ،‬والخارجية موجبة‪ ،‬تتكون من الكاتيوندات‬
‫المتبادلة‪.‬‬


Slide 26

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ويمكن تلخيص ميكانيكية االمتصاص التبادلي في اآلتى ‪-:‬‬
‫•‬

‫•‬

‫يذوب ثاني أكسيد الكربون‪ ،‬الناتج من عملية التنفس‪ ،‬في الماء األرضي‪ ،‬حول الجذور‪،‬‬
‫مكونا ً حم الكربونيك‪ .‬حيث ينتشر من حيث التركيز العالي بجوار الجذور‪ ،‬الي حيث‬
‫التركيز المنخف ‪ ،‬بجوار معقدات االدمصاص الغروية في التربة‪.‬‬
‫يتأين حم الكربونيك‪ ،‬الي انيون البيكربونات ‪ HCO3-‬وأيون أيدروجين ‪H+‬حيث‬
‫يحل األخير محل إحدي الكاتيونات المتبادلة‪ ،‬علي معقدات التربة‪ ,‬مما يؤدي إلي زيادة‬
‫حموضة األخيرة‪ .‬ويعود الكاتيون المنفرد مصاحبا أليون البيكربونات‪ ،‬علي سطح‬
‫الجذر‪ ،‬حيث يتبادل مع أيدروجين سطح الجذر‪ ،‬أو يدخل مع البيكربونات‪ ،‬كزوج من‬
‫األيونات‪.‬‬


Slide 27

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬

‫•‬
‫•‬

‫‪ -1‬نظرية لوند جارد ‪Lundegard Theory‬‬
‫وتفتر هذه النظرية أن عملية االمتصاص تخضع لألسس التالية‪:‬‬
‫امتصاص األنيونات‪ ،‬عملية مفضلة تماما‪ ،‬عن امتصاص الكاتيونات‪ ,‬ولكل منها‬
‫ميكانيكية خاصة‪.‬‬
‫امتصاص الكاتيونات عملية فيزيائية بحتة‪ ،‬تتم علي خطوتين‪:‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫تحرك الكاتيون من خارج الخلية‪ ،‬الي دخل السيتوبالزم‪ .‬ويمكن النظر الي هذه الخطوة‪ ،‬علي أنها‬
‫عملية تبادل بين الكاتيون‪ ،‬واأليدروجين المتأين ‪ ،‬من بع المركبات العضوية ‪ ،‬في البروتوبالزم ‪،‬‬
‫والتي لها خواص الكحوالت العطرية‪.‬‬
‫انتقال الكاتيون من سيتوبالزم الخلية ‪ ،‬الي داخل الفجوة العصارية وتراكمه بها‪ .‬ويطلق علي هذه‬
‫الخطوة عملية التجميع او التراكم‪.Accumulation...‬‬


Slide 28

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬

‫•‬

‫‪ -1‬نظرية لوند جارد ‪Lundegard Theory‬‬
‫وتفتر هذه النظرية أن عملية االمتصاص تخضع لألسس التالية‪:‬‬
‫امتصاص األنيونات ‪ ،‬عملية كيماوية بحتة‪ ,‬تتم عن طريق جزئيات حاملة‪ ،‬من‬
‫السيتوكروم‪ ,‬كما أنها عملية غير عكسية‪ ,‬أي ان األنيون بعد دخوله من غشاء البالزما‬
‫لما ‪ ،‬ال يمكنه الرجوع ثانية الي الخارج ‪ ،‬تحت الظروف الطبيعية‪ .‬ولكنه يتجه‪ ,‬مباشرة‪,‬‬
‫محموال علي جزيئات السيتوكروم‪ ,‬تجاه الفجوة العصارية‪ ,‬وتتم عملية امتصاص‬
‫األنيونات‪ ،‬ضد تدرج التركيز ‪ ،‬وكذا ضد تشابه الشحنة‪ .‬ويمكن إثبات ان امتصاص‬
‫األنيونات عملية كيماوية‪ ،‬بقياس المعامل الحراري لهذه العملية حيث يزيد عن ‪.2‬‬


Slide 29

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬

‫•‬

‫‪ -1‬نظرية لوند جارد ‪Lundegard Theory‬‬
‫وتفتر هذه النظرية أن عملية االمتصاص تخضع لألسس التالية‪:‬‬
‫يكون التنفس االنيوني ‪ Anion respiration‬مسئوال عن كمية الطاقة الالزمة لعملية‬
‫امتصاص االنيونات ضد تدرج التركيز‪ ،‬وضد تشابه الشحنة‪ .‬ويختلف هذا النوع من‬
‫التنفس‪ ،‬عن التنفس العام للنبات‪ .‬وقد تمكن لوندجارد من تثبيط هذا النوع من التنفس‪,‬‬
‫بإضافة أول أكسيد الكربون‪ ,‬أو السيانيد‪ ,‬حيث تعمل هذه المواد علي إيقاف فعل إنزيم‬
‫‪ ,Cytochrome oxidase‬وكان هذا أحد األسانيد التي اعتمد عليها في إثبات ان‬
‫نظام السيتوكروم‪ ،‬هو المسئول عن امتصاص األنيونات‪ ،‬بكونها مادة حاملة لها‪.‬‬


Slide 30

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬
‫•‬

‫‪ -1‬نظرية لوند جارد ‪Lundegard Theory‬‬
‫ميكانيكية عملية امتصاص االنيونات حسب نظرية لوند جارد‪:‬‬
‫طبقا لنظرية لوند جارد ‪ ،‬فإن مصدر اإللكترونات‪ ،‬هو أيدروجين األحما العضوية‪،‬‬
‫الموجودة بجوار التونوبالست‪ ,‬بفعل مجموعة إنزيمات الديهيدروجينيزات‪ ،‬علي هذه‬
‫األحما ‪ ,‬وعندما تفقد ذرة األيدروجين إلكترونا‪ ،‬فإنها تتحول الي أيون أيدروجين‬
‫الموجب الشحنة‪ ،‬كما في المعادلة‪:‬‬
‫‪H2‬‬
‫)إلكترون(‪2H+ + 2e-‬‬


Slide 31

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬
‫•‬

‫‪ -1‬نظرية لوند جارد ‪Lundegard Theory‬‬
‫يتجه اإللكترون الخارج من ذرة اإليدروجين‪ ،‬الي السيتوكروم المجاور لغشاء الفجوة‬
‫العصارية (التونوبالست)‪ .‬وعندما يلتقي اإللكترون بذرة الحديد الثالثية‪ ,‬التي تكوّ ن نواة‬
‫هذه الحبيبة‪ ,‬يتحول الحديديك الي حديدوز ‪ .Fe++‬وإذا هجر اإللكترون حبيبة‬
‫السيتوكروم األولي‪ ,‬الي تلك التي تليها نحو الخارج‪ ,‬فإن الحديدوز في الحبيبة األولي‬
‫يتحول الي صورة حديديك ‪( Fe+++‬لفقدة إلكترون أي اكسدته)‪ ,‬في حين أن الحديد في‬
‫الحبيبة التي استقبلت اإللكترون‪ ,‬سيتحول الي صورة الحديدوز (أي اختزال)‪.‬‬


Slide 32

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬
‫•‬

‫‪ -1‬نظرية لوند جارد ‪Lundegard Theory‬‬
‫وتكون ذرة الحديد في حبيبة السيتوكروم‪ ،‬السابقة لالخيرة‪ ,‬ثالثية التكافؤ‪ ,‬وتكون مستعدة‬
‫في هذه اللحظة‪ ،‬أن تأخذ إما إلكترونا آخر من الداخل أو‪ ,‬أنيونا لعنصر غذائي من‬
‫الخارج‪ ،‬ينتقل الي الداخل بعكس اتجاه اإللكترونات‪ ,‬وينفرد إلكترون بديل‪ ,‬يهجر حبيبة‬
‫السيتوكروم الخارجية‪ ،‬متجها ناحية األوكسجين الداخل إلي الخلية للتنفس ‪ ،‬حيث يحوله‬
‫الي آيون أكسجين سالب الشحنة‪ ,‬يتحد مباشرة بانيونين موجبي الشحنة من األيدروجين‬
‫‪ 2H+‬لتكوين ماء كما يلي‪:‬‬
‫‪O2 + 4e‬‬‫=‪2O‬‬
‫=‪2H+ +O‬‬
‫‪H+OH‬‬‫‪H2O‬‬


Slide 33

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬
‫•‬

‫‪ -1‬نظرية لوند جارد ‪Lundegard Theory‬‬
‫تنقددل حبيبددة السدديتوكيرم األولددي فددي السلسددلة‪ ,‬والمجدداورة للفجددوة العصددارية‪ ,‬األنيددون‬
‫المحول عليها (والمنتقل من خارج الخلية عبر سالسل السيتوكروم) الدي داخدل الفجدوة‬
‫العصارية‪ .‬وفي هذه ا للحظة تأخذ إلكترونا‪ ,‬من نظدام التدنفس اإلنزيمدي‪ ,‬ويبددأ رحلتده‬
‫الي الخارج ‪...‬وهكذا تستمر عملية امتصاص األنيونات‪.‬‬


Slide 34

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬
‫•‬

‫‪ -1‬نظرية لوند جارد ‪Lundegard Theory‬‬
‫يالحظ انه لكي يدتم دخدول األنيدون الدي الفجدوة‪ ,‬يجدب ان يالقدي هدذا االنيدون كداتيون‪،‬‬
‫أومجموعة موجبدة الشدحنة‪ ,‬داخدل الفجدوة العصدارية‪ ,‬لكدي يدتم التعدادل الكهربدي‪ ,‬وقدد‬
‫يكددون الكدداتيون الددذي يسددتقبل االنيددون الددداخل الددي الفجددوة العصددارية‪ ,‬عنصدرا غددذائيا‬
‫معدنيا‪ ,‬موجودا بالفجوة‪ ,‬أو يكون أيدروجينا‪ .‬هذا‪ ..‬وقد سبق القول أن هذه الكاتيوندات‬
‫تمتص سلبيا ً ‪ ،‬وتنتقل من خارج الخلية الي الفجوة فيزيائيا‪.‬‬


Slide 35

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬
‫•‬

‫اإلعتراضات على نظرية لوند جارد ‪Lundegard Theory‬‬
‫ذكددر روبرتسددون وأخددرون أن نظريددة لونددد جددارد غيددر كاملددة فددي تفسدديرها لجميددع‬
‫خطوات عملية االمتصاص النشط ‪ . Active absorption‬فقد دلت التجارب علي‬
‫أن مادة ‪ 2.4 Dinitrophenol‬تضدعف كثيدرا‪ ,‬أو توقدف تمامدا‪ ,‬عمليدة االمتصداص‬
‫األنيوني‪ ،‬في نفس الوقت الذي ترفع فيده مدن عمليدة التدنفس الملحدي‪ .‬كمدا أمكدن إثبدات‬
‫خددروج األيونددات خددارج الخليددة ‪ Excretion‬إذا أخددذت الخليددة النباتيددة ‪ ،‬أو النسدديج‬
‫النباتي‪ ،‬الذي يقوم بعملية االمتصداص‪ ،‬والمعامدل بالمدادة السدابقة‪ ،‬بعيددا عدن المحلدول‬
‫المغذي‪ ,‬ونقلت الي الماء المقطر‪.‬‬


Slide 36

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬
‫•‬

‫اإلعتراضات على نظرية لوند جارد ‪Lundegard Theory‬‬
‫ال يعتقد روبرتسدون ان حبيبدات السديتوكروم علدي شدكل سلسدلة‪ ,‬ولكنده يعتقدد أنهدا فدي‬
‫حركة دائمة‪ ,‬يكون فيها حديد نواة كل حبيبدة فدي صدورة الحديددوز‪ . Fe++‬فدإذا كاندت‬
‫حركة الحبيبة من الداخل إلي الخارج‪ ،‬فتكون حاملة لاللكترون‪ ,‬أمدا إذا كاندت الحركدة‬
‫من الخارج للداخل‪ ،‬تجاه الفجوة ‪ ،‬فتكون حاملة لألنيدون‪ .‬ويتحدول الحديدد الدي صدورة‬
‫حديديك‪ Fe+++‬أثناء هذه الرحلدة مدرتين‪ :‬األولدى ‪ ،‬عنددما تالصدق حبيبدة السديتوكروم‬
‫الجدار الخارجي‪ ,‬ثم تفقدد اإللكتدرون‪ ،‬الدذي يتجده الدي األكسدجين الدداخل‪ ،‬ليحولده الدي‬
‫أيونات أكسجين=‪.O‬‬


Slide 37

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬
‫•‬
‫•‬

‫اإلعتراضات على نظرية لوند جارد ‪Lundegard Theory‬‬
‫وجد أن بع الكاتيونات‪ ،‬كالصوديوم‪ ،‬والبوتاسيوم ‪ ،‬شجعت التنفس الملحي‪ ,‬شانها‬
‫في ذلك شأن األنيونات‪.‬‬
‫إذا كان السيتوكروم هو الحامل الوحيد لألنيونات‪ ,‬فإنه ال بد وأن تنشأ قوي التنافس‬
‫علي مراكز ربط األنيونات‪ ,‬ولو أن انيونات النترات‪ ,‬الفوسفات والكبريتات ال تنافس‬
‫أي منها األخري‪.‬‬


Slide 38

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬

‫•‬

‫نظرية االمتصاص الختياري والمواد الحاملة ‪Selective absorption and‬‬
‫‪carriar materials‬‬
‫تجارب ‪ Hoagland‬علي كدل مدن طحلبدى ‪ Nitella sp , Valonia sp‬أظهدرت‬
‫أن النباتات تعمد في حياتها إلي تفصيل ندوع معدين مدن االيوندات‪ ،‬علدي حسداب أندواع‬
‫أخري إذا ما وجد الجميع معا‪ ،‬في وسدط نمدو الجدذور‪ ,‬فالطحلدب البحدري ‪Valonia‬‬
‫‪ sp‬يميدددل إلدددي امتصددداص وتجميدددع عنصدددر البوتاسددديوم ‪،‬داخدددل فجوتددده العصدددارية ‪،‬‬
‫وبكميات كبيدرة‪ ،‬فدي الوقدت الدذي ال يمدتص فيده إال قليدل مدن الصدوديوم‪ ،‬بدالرغم مدن‬
‫وجود األخير بكميات كبيرة‪ ،‬تفوق البوتاسديوم‪ ،‬فدي مداء البحدر‪ ،‬الدذي يعديش فيده‪ .‬وقدد‬
‫أمكن إثبات ظاهرة االمتصاص االختياري هذه‪ ،‬في بع النباتات الراقية كالشعير‪.‬‬


Slide 39

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬

‫•‬

‫•‬

‫نظرية االمتصاص الختياري والمواد الحاملة ‪Selective absorption and‬‬
‫‪carriar materials‬‬
‫تفسر خاصية النفاذية االختيارية أليونات العناصر‪ ،‬والمركبات كما يلى‪:‬‬
‫يري فريق من الباحثين‪ ،‬أن هناك أنواع مختلفة من الجزيئات الحاملة‪ ،‬يختص كل‬
‫منها بأيون معين ‪ ،‬أو بمجموعة متشابهة من األيونات‪ ،‬وال يمكن لهذه المواد أن‬
‫تحمل أيونا آخر ‪ ،‬أو مجموعة‪ ،‬خالف تلك المخصصة لحملها‪.‬‬
‫ويري فريق آخر‪ ،‬أن هناك نوع واحد فقط‪ ،‬من الجزيئات الحاملة‪ ،‬يمكنها حمل جميع‬
‫أنواع األيونات‪ ،‬ولكنها تفضل أنواع خاصة علي أنواع أخري‪ ،‬إذا وجدت في متناول‬
‫هذه الحوامل‪ .‬ويتوقف ذلك حسبما تقتضي ظروف الخلية المنعكس عن وجودها في‬
‫حالة اتزان متغير مع الوسط المحيط‪.‬‬


Slide 40

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬
‫نظرية االمتصاص الختياري والمواد الحاملة ‪Selective absorption and‬‬
‫‪carriar materials‬‬
‫العوامل التي تؤثر علي امتصاص الجذور للذائبات‪:‬‬
‫العوامل الخارجيه‪:‬‬

‫•‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫درجة الحرارة‬
‫التهويه‬
‫العناصر الغذائيه‬
‫األس االيدروجينى‬


Slide 41

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫ب‪ -‬نظريات االمتصاص الحيوي ( النشط)‬
‫نظرية االمتصاص الختياري والمواد الحاملة ‪Selective absorption and‬‬
‫‪carriar materials‬‬
‫العوامل التي تؤثر علي امتصاص الجذور للذائبات‪:‬‬
‫العوامل الداخليه ‪:‬‬

‫•‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫نواتج التحوالت الغذائيه فى الجذور‬
‫األحما العضويه‬
‫نوع و تركيز األيون الداخلى‬
‫التخليق الضوئى‬
‫النتح‬
‫عمر الجذور‬


Slide 42

‫امتصاص النبات للعناصر الغذائية‬
‫انتقال العناصر الغذائية الممتصة وتوزيعها داخل النبات‬
‫يتم انتقال العناصر الممتصة من خاليا منطقة االمتصاص‪ ،‬الي الخاليا األخرو‪ ،‬في‬
‫األنسجة ‪ ،‬النباتية المختلفة ‪ ،‬التي تحتاج إليها ‪ ،‬الستعمالها في العمليات الحيوية‬
‫المختلفة وفي النمو على عدة مراحل ‪ .‬تبدأ المرحلة األولي في انتقال األيونات‪،‬‬
‫بمرور األيونات ‪ ،‬من خلية إلي أخري ‪ ،‬خالل السيتوبالزم ‪ ،‬دون اختراق الفجوات‬
‫العصارية‪ ،‬حتي تصل إلي األوعية الخشبية‪ ،‬في الجذر‪ .‬وهناك ترتفع االيونات‪ ،‬مع‬
‫العصارة الخشبية‪ ،‬إلي أعلي النبات‪ .‬حيث توزع علي الخاليا المختلفة‪ ،‬كل بحسب‬
‫احتياجه منها‪ .‬وتنتقل أيونات العناصر المختلفة‪ ،‬إلي أعلى النبات‪ ،‬علي الحالة التي‬
‫امتصت بها دون تغيير‪ ،‬ماعدا النتروجين ؛ حيث ينقل في العصارة الخشبية‪ ،‬علي‬
‫صورة نترات في العشبيات‪ ،‬وعلي صورة أميدات في األشجار‪.‬‬


Slide 43

‫الدور الذي تقوم به العناصر المعدنية في العمليات الحيوية‬
‫والظواهر المترتبة علي نقصها في النباتات‬
‫يمكن تلخيص األدوار التي تقوم بها العناصر المعدنية األساسية في‬
‫تغذية النبات كما يلي‪:‬‬
‫•‬

‫أوال‪ :‬العناصر الكبري‪Macro –; Major elements :‬‬
‫‪The Nitrogen‬‬
‫‪ ‬النتروجين‬
‫‪ ‬الفسفور ‪The phosphorus‬‬
‫‪ ‬البوتاسيوم ‪The potassium‬‬
‫‪ ‬الكالسيوم ‪The Calcium‬‬
‫‪ ‬المغنسيوم ‪The Magnesium‬‬
‫‪ ‬الكبريت ‪The Sulphur‬‬
‫)‪The Iron (Fe‬‬
‫‪ ‬الحديد‬


Slide 44

‫الدور الذي تقوم به العناصر المعدنية في العمليات الحيوية‬
‫والظواهر المترتبة علي نقصها في النباتات‬
‫يمكن تلخيص األدوار التي تقوم بها العناصر المعدنية األساسية في‬
‫تغذية النبات كما يلي‪:‬‬
‫ثانيا‪ :‬العناصر أو المغذيات الصغري ‪Micro -; Minor elements‬‬

‫•‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫البورون‬
‫المنجنيز‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫‪The Zinc‬‬
‫الزنك‬
‫‪The Copper‬‬
‫النحاس‬
‫الموليبدنيوم ‪The Molybdenum‬‬
‫‪The Chloride‬‬
‫الكلور‬
‫الكوبالت‬

‫‪The Boron‬‬
‫‪The Manganise‬‬