السعة الحقلية ونقطة الذول المؤقت ،ونقطة الذبول الدائم :

السعة الحقلية ونقطة الذول المؤقت ،ونقطة الذبول الدائم :

السعة الحقلية Field Capacity :

         السعة الحقلية هى النسبة المئوية للرطوبة المتبقية فى التربة بعد صرف الماء الزائد الذى يتحرك بفعل الجاذبية الأرضية . وعلى الرغم من صعوبة تقدير السعة الحقلية بدقة لعدم وجود حد فاصل بين النسبة المئوية للرطوبة فى التربة مع الزمن ، الا انها تستخدم بكثرة للدلالة على كمية الماء الصالحة للاستخدام بواسطة النبات فى التربة .

      وتقدر السعة الحقلية برى الارض بالماء الكافى لتبليل التربة وتركها لمدة يومين تقريباً حتى ينحصر الماء - مع ملاحظة ان جزء كبير من الماء الزائد عن السعة الحقلية ينصرف بعيداً عن منطقة الجذور قبل ان يحصل النبات منة على القدر الكاف ،ويحصل النبات على جزء قليل من هذا الماء . وتؤثر عدد من العوامل فى دقة تقدير السعة الحقليلة مثل درجة الحرارة ،وسرعة التبخر من سطح التربة ، حالة نمو النبات ،و كمية الرطوبة التى يمتصها النبات ،قوام التربة التى يراد تقدير السعة الحقلية لها ،ومستوى الماء الارضى ...........  

     نقطة الذبول المؤقت  ًWilting Point

          هى النسبة المئوية من الرطوبة الارضية التى تظهر فيها على النبات أعراض نقص الماء نتيجة عدم قدرة النبات على ملاحقة التوازن بين ما يفقدة من ماء عن طريق النتح أو البخر وبين ما يمتصة نيجة السرعةالتى يفقد بها الماء ويحدث هذا فى اغلب النباتات وقت اشتداد درجات الحرارة ، ويستطيع النبات معاودة حالتة ليلاً او عند انخفاض درجة الحرارة .  

   

       نقطة الذبول الدائم Permanent Wilting Point  

        هى النسبة المئوية للرطوبة الارضية التى عندها يذبل النبات ذبولاً دائماً ،اى لايستطيع عندها معاودة النمو مرة أخرى عند توفر الرطوبة الارضية .وتختلف النسبة المئوية للرطوبة عند نقطة الذبول بأختلاف نوع التربة ، وطبيعة النبات ، ومرحلة نمو النبات ،ودرجة الحرارة ، ودرجة تعمق الجذور فى التربة .

         تقدر النسبة المئوية للرطوبة (على أساس الوزن الجاف ) عند نقطة الذبول فى الأراضى الرملية 2 % ، الأراضى  الطميية 5 % ، والاراضى الطينية 8 % .

         ويمكن تقدير نقطة الذبول الدائم بقسمة  نسبة الرطوبة عند السعة الحقلية على 3 او4,  2 حسب نسبة السلت فى التربة فعند وجود نسبة عالية من السلت تقسم على4 ,  2.

•         امتلاء الأوراق YP يساوي صفراً .

•       YSOIL = YPLANF      .

•       Y P = 0    للأوراق.

   نقطة الذبول الفسيولوجي: Wilting Point  Physiological 

           زيادة الماء فى منطقة أنتشار الجذور يؤدي إلى نقص في نفاذية الأغشية البلازمية داخل خلايا الشعيرات الجذرية فيسبب نقصاً   في امتصاص الماء رغم توفره بكثرة حول جذور النبات .

       ميسورية الماء Availability of Water :

•       - ليس كل الماء الموجود فى التربة ميسر او فى متناول النبات .

•       إمتصاص النبات للماء يتناقص تدريجياً بسبب نقص تدرج الانتشار .

•       العوامل الفيزيقية التى تربط الماء بالتربة تصبح اقوى من العوامل الفيزيقية التى تصاحب امتصاص النبات للماء .

•       الماء لا يكون ميسوراً بالنسبة للنبات تحت نقطة الذبول أو أعلى من السعة الحقلية ( وهو ما يعرف بالجفاف – او الغمر).

 الماء الميسر Available Water :

      الماء الميسر للنبات هو الفرق بين النسبة المئوية للرطوبة عند السعة الحقلية والنسبة المئوية عند نقطة الذبول الدائم .

     وتؤثر نسبة الرطوبة الارضية على مقدار تيسر وصعوبة امتصاص الماء الميسر ، وعلى هذا يقسم الماء الميسر الى فسمين رئيسيين أحدهما ميسر بسهولة Ready Available Water  ويمثل حوالى 75 % من الماء الميسر ، والنسبة الباقية وتمثل 25 % وهى عبارة عن  الماء الاقل تيسراً.

   ويمكن تقدير كمية الماء الميسر للنبات فى الانواع المختلفة من الأراضى بسهولة بالمعادلة التالية :

     

                                             AWC=   (FC –PWP) x   ASG  x D

                                                                              100

     

 حيث أن :

   AWC = الماء الميسر ِAvailable Water Capacity

  FC   = السعة الحقلية Field Capacity   

   ASG= الكثافة النوعية الظاهرية للتربة Apparent Specific Gravity

D       = عمق التربة Depth الذى تقدر عنده الرطوبة .

       ويقدر الماء الميسر عادة فى صورة ملليمترات لكل سنتيمتر (مم/سم ) ، أو بوصةلكل قدم عمق من التربة ، ولكن يفضل التعبير عنة فى صورة نسبة مطلقة يمكن تحويلها إلى أى وحدة قياس .

العوامل التى تؤثر فى نسبة الماء الميسر :

1-      نسبة المادة العضوية فى بناء التربة :

تزداد نسبة الماء الميسر بالتربة بزيادة نسبة المادة العضوية ،لانها تحسن خواص وبناء التربة الطبيعية ،وتزيد من مقدرتها على الاحتفاظ بالماء ،الى جانب ان المادة العضوية من خواصها انها ذات قدرة عالية على الاحتفاظ بالماء ،الا ان نقطة الذبول بها تكون أعلى ايضاً ، مما يجعل كمية الماء الميسر التى تحتفظ بها تكون أقل من المتوقع .     

2-      كمية الاملاح الذائبة فى محلول الماء الارضى ،حيث يقل الماء الميسر بزيادة الاملاح .

3-      يزداد الماء الميسر بزيادة عمق التربة ،ويقل مع وجود طبقة صماء او طبقة رملية تحت سطح التربة . 

:Capillary Water الماء الشعرى

        اذا اختبرت التربة بعد السعة الحقلية  فسيظهر ان الماء قد تحرك الى اسفل وحل محلة الهواء فى المسام الكبيرة ويطلق على هذا الماء الذى تحرك بالماء الحر. اما المسام الدقيقة فماتزال ممتلئة بالماء. وهذا الماء يكون ممسوكاً بالتربة بين السعة الحقلية ونقطة الذبول وهذا الماء يطلق علية بالماء الشعرى . تمتص النباتات احتياجاتها من الماء من هذا المصدر .

الماء الايجروسكوبى Gyroscopic Water:

   هو الماء الذى يوجد فى صورة غلاف حول حبيبات التربة وهذا الماء يكون ممسوكاً غالباً بواسطة الغرويات الارضية   ،وهذا الماء غير ميسر للنبات .

امتصاص الماء     Water Absorption: 

1- يتم امتصاص الماء بواسطة المجموع الجذري ، بما يملكة من الشعيرات الجذرية.

   2- منطقة الشعيرات الجذرية هي المنطقة التي يحدث خلالها معظم الماء الممتص   ( المنطقة الأكثر نفاذية ) .

   3- تختلف قدرات الجذور على امتصاص الماء حسب كمية وكثافة الجذر؛ وهذا يختلف حسب نوعية النبات.

   4-  يُمتص الماء بواسطة الشعيرات الجذرية وخلايا البشرة الأخرى القريبة من  منطقة الشعيرات الجذرية

5  -  يتحرك الماء خلال أنسجة القشرة ثم إلى البشرة الداخلية ثم إلبريسيكل وفي النهاية إلى نسيج الخشب .

 6- نسيج الخشب للجذور يتصل مباشرة بنسيج الخشب في الساق وبذلك يتحرك الماء من الجذر إلى الساق ثم إلى الأوراق.

 7- يتم انتقال الماء من التربة إلى الجذور إلى الساق إلى الأوراق بواسطة ما يسمى فرق الجهد المائي.

    العوامل المؤثرة في قدرة الجذور من امتصاص الماء : Soil Factors Affecting in Water Absorption

1-الحرارة :Temperature

       يمتص النبات كمية قليلة من الماء عند درجة  حرارة التربة  المنخفضة ، ويرجع ذلك إلى أن الماء تزداد لزوجته عند انخفاض حرارته و السيتوبلازم يصبح أقل نفاذية ، ونمو الجذر يتوقف عند انخفاض حرارة التربة.

  2- الجهد الأسموزي لمحلول التربة ( ملوحة التربة ) :Osmotic Potential of Soil Solution

          يتم  امتصاص الماء وانتقاله من التربة إلى الجذور نتيجة  فرق الجهد المائي الناتج عن تركيز الأملاح              والمركبات الأخرى الذائبة فى الماء لذلك يزداد الامتصاص بزيادة فرق  الجهد بين التربة والجذور . 

3-التهوية:Aeration

         زيادة تشبع التربة بالماء يسبب نقص الأكسجين وقلة التهوية مما ينتج عنه دخول النبات فى حال ذبول ناتج عن زيادة تشبع الفراغات الهوائية بالماء ونقص الأكسجين وتسمى هذه الحالة ( الجفاف الفسيولوجي ) وهذا يختلف عن الذبول الناتج عن نقص الماء (الجفاف ) .

•       الجفاف الفسيولوجى : الناتج عن زيادة الماء الذي يؤدي إلى نقص في نفاذية الأغشية البلازمية داخل خلايا الشعيرات الجذرية فيسبب نقصاً في امتصاص الماء رغم توفره بكثرة حول جذور النبات ويختلف عن الذبول الناتج عن الجفاف نتيجة نقص الماء .

أ‌-       تركيز CO2 : تراكم ثاني أكسيد الكربون في التربة ذو تأثير مثبط على امتصاص الماء ، كما أنه يسبب زيادة لزوجة البروتوبلازم وبتالي نقص في نفاذية الجذور للماء وبتالي يسبب نقص امتصاص الماء .

ب‌-     توفر ماء التربة ( تيسره ) :  ليس كل الماء الموجود في التربة في متناول النبات ، فقط ذلك الذي يكون محصوراً بين السعة الحقلية ونقطة الذبول .

*آلية امتصاص الماء : Mechanism of Water Absorption

•       التشرب :Imbition

     يدخل الجذر قدر ضئيلا نسبياً من الماء بخاصية التشرب ؛ عن طريق الشعيرات الجذرية وخلايا البشرة في منطقة الامتصاص حيث تتشرب جدرالجذور الماء من التربة عن طريق التلامس بين الجدر والماء حتى تتشبع به وبذلك يتحرك الماء من جدر الشعيرات المشبعة إلى جدر الشعيرات التي الأقل تشبعاً وهكذا تستمر حركة الماء خلال جدر الخلايا إلى أعلى في الساق والأوراق وعلى العموم فإن هذه الإلية ليست لها تلك الأهمية في تفسير امتصاص الماء بواسطة الجذور ولكن قد يكون لها أهمية في حالة أنبات البذور حيث يتم امتصاص الماء بواسطة البذور عن طريق آلية التشرب .

•       الامتصاص المباشر للماء ( الامتصاص النشط ) :Active Absorption

     حيث ينتقل الماء من التربة إلى الشعيرات الجذرية بآلية الأسموزية . حيث تكون قوة الامتصاص الاسموزية للشعيرات الجذرية أعلى من الضغط الأسموزي لمحلول التربة وبذلك يتحرك الماء من التربة إلى الشعيرات الجذرية وهكذا ينتقل الماء من خلية إلى خلية أخرى مجاورة نتيجة لقوة الامتصاص الاسموزية الناتجة عن زيادة تركيز الأملاح والمواد الذائبة وهكذا حتى يصل الماء في النهاية إلى الأوعية الخشبية .

•       في هذه الآلية يتم امتصاص الماء ودخوله إلى الشعيرات الجذرية بواسطة قوة الشد الناتجة عن عملية النتح . حيث أن فقد الماء من خلايا النسيج الوسطي في الأوراق نتيجة للنتح يسبب قوة امتصاص أسموزية تسحب الماء من الخلايا المجاورة وهكذا تتم عملية السحب في تيار مستمر إلى أن يصل هذا التأثير إلى الأوعية الخشبية وبتالي يصبح تيار من الماء مستمر داخل النبات .

الامتصاص غير المباشر ( الامتصاص السلبي ) :

    الأوعية الخشبية تحدث شد وسحب إلى أعلى فتزداد قوة الامتصاص فيبدأ الماء بالانتقال من التربة إلى الأوعية الخشبية للشعيرات الجذرية وهكذا يستمر عمود الماء في حركة مستمرة بسبب قوة الشد والسحب إلى أعلى وتعتبر هذه الآلية من أفضل الطرق لتفسير كيفية امتصاص الماء من التربة بواسطة الجذور حيث أن معظم الماء الممتص بواسطة النبات يدخل إلى الجذور بواسطة هذه الآلية .

 . صعود العصارة :

-        يسلك الماء الممتص بواسطة المجموع الجذري طريقه إلى الساق فالأوراق خلال الأوعية الخشبية الناقلة والتي تكون جزءاً متصلاً داخل النبات .

-        ينتقل الماء أو المحلول المخفف من الأملاح المعدنية والمواد العضوية الذائبة والذي يسمى العصارة النباتية خلال الأوعية الخشبية في الساق والأوراق حيث يفقد معظم الماء من الأوراق بعملية النتح .

-        جزءاً يسيراً من تيار العصارة يتسرب على طول الطريق الذي يسلكه إلى الخلايا الحية المجاورة كي يستخدم في سائر العمليات الحيوية.

القوى التي تعمل على رفع العصارة داخل النبات:

                   هناك عدة نظريات وظواهر تفسر ذلك:

     - النظرية الحيوية .

     -الضغط الجذري.

    - الخاصية الشعرية.

    - نظرية التماسك والشد.

أولاً :النظرية الحيوية : كان الاعتقاد بأن صعود الماء في النبات يقع تحت تأثير الأنشطة الحيوية في الساق أي أن الخلايا الحية هي المسئولة عن حركة العصارة داخل النبات إلا أن التجارب التي أجريت أدت  الى استبعاد هذه النظرية حيث أن الماء ينتقل داخل خلايا الخشب.

ثانياً ً: الضغط الجذري:

-    توجد هذه الظاهرة في كثير من النباتات العشبية وقد تسبب ضغط قد يصل إلى 5 – 6 بار يؤدي إلى ارتفاع الماء داخل   النبات إلى ارتفاعات بسيطة .

-        تحدث هذه الظاهرة عندما يكون محتوى التربة من الرطوبة عالي وكذلك الرطوبة الجوية عالية حيث تكون عملية النتح ضعيفة .

-        يمكن رؤية قطرات من الماء على حواف وقمم الأوراق نتيجة لوجود الضغط الجذري وتسمى هذه الظاهرة بظاهرة الأدماع .

-        يتوقف الضغط الجذري عند نقص الرطوبة الأرضية وزيادة جفاف الهواء المحيط بالنبات .

-        هذه الظاهرة لا يعتمد عليها كثيراً في تفسير حركة العصارة النباتية إلى أعلى .

ثالثاً :الخاصية الشعرية : هذه الظاهرة عادةً تحدث في الخلايا المبتلة بالماء وتعتمد على ما يسمى بقوى الالتصاق والتجاذب وتؤدي إلى ارتفاع العصارة إلى مسافات تصل إلى 150 سم إلا أن كمية الماء التي ترتفع بهذه القوى ضئيلة لذلك لا يمكن الاعتماد عليها في تفسير صعود العصارة إلى ارتفاعات شاهقة .

رابعاًً :نظرية التماسك والشد :  ينتقل الماء ( العصارة النباتية ) عبر الأوعية الخشبية إلى ارتفاعات كبيرة عكس الجاذبية الأرضية نتيجة لقوى الشد والجذب الواقعة عمود الماء المتحرك . حيث أن عملية النتح تساعد على سحب الماء أعلى أيضاً فإن الخواص الطبيعية للماء مثل الروابط الهيدوجينية وكذلك قوى التماسك والتلاصق تزيد من تماسك عمود الماء وتجعله يتحرك إلى أعلى دون انقطاع . هذه الحالة من الشد تستمر خلال عمود الماء المستمر الاتصال من الجذور إلى الأوراق ، والجهد المائي في الخلايا الحية يساعد على استمرارية هذه الحركة للماء نتيجة لقوى فرق الجهد بين التربة وجذور النباتات ثم بقية أجزاء النبات حيث يكون هذا الجهد أكثر .. .. اتجهاً إلى أعلى النبات . وتعتبر هذه النظرية من أكثر النظريات قبولاً لتفسير ظاهرة حركة وصعود العصارة النباتية إلى ارتفاعات شاهقة .