أهمية الضوء لنمو النباتات القمح نموذجا

نحن نعرف أن الضوء مهم جدا لجميع الكائنات الحية على أنواعها. ونحن نعرف أيضا أنه لا يمكن للنبات أن ينمو ويتطور بدون الضوء.

في هذه التجربة التي قمنا بها في الصف فحصنا أهمية الضوء لنمو نبات القمح.

خلفية علمية

القمح:

القمح هو ن نباتات الحبوب، وهي ذات بذور تؤكل. وتعتبر مصدر غذائي مهم جدا للإنسان.

بدأت زراعة القمح في العصر الحجري، أي قبل حوالي 6000 إلى 7000 سنة. ويعرف الإنسان اليوم حوالي 500 نوعا مختلفا من القمح.

بعض أنواع القمح شتائية وتزرع في الخريف وبعضها ربيعية وتزرع في شهر شباط.

يزرع القمح في التربة على عمق يتراوح بين 2.5 سم إلى7.5 سم.  ومع الدفء والرطوبة تنتفخ الحبة حتى يتشقق جلدها، ويبرز من طرفها السفلي جذر دقيق يسمى الجذير الذي منه يتطور الجذر. ومن قمة الحبة تنمو الساق.

في بداية الأمر يستمد النبات غذاءه من الغذاء المختزن في الحبة، أما بعد ذلك فان الجذور تمتص من التربة الماء والأملاح المعدنية الذائبة. وتأخذ الأوراق ثاني أكسيد الكربون من الجو، وتصنع السكر بفعل ضوء الشمس.

يصل طول نبتة القمح إلى 90 حتى 130 سم. وعندما تنضج بفعل حرارة الشمس، يتحول

لونها من الأخضر إلى الأصفر الذهبي، وهذا ما يشير إلى أوان حصادها.

الإنبات :

هو العملية التي يأتي فيها النبات إلى العالم .

عوامل تؤثر على الإنبات :

من بين عوامل البيئة الأساسية المؤثرة على عملية الإنبات نذكر الماء , درجة الحرارة , الهواء , الضوء .

.

أهمية الضوء لتطور النبات:

تحتاج البذور إلى الماء والأكسجين والحرارة لتنبت. وبدون الماء لا يمكن أن تخرج حياة من البذرة لأن البذور جافة ولا تحتوي إلا على أقل من 10% ماء. وفور تبلل البذرة فإنها تنتفخ سريعا وإذا كانت درجة الحرارة كافية لتدفئة التربة، فان البذرة تستخدم الأكسجين من التربة لحرق السكر المخزون وتبدأ نموها . وبعض البذور لا تكفيها الحرارة والماء والأكسجين لتبدأ إنباتها. فبذور الخس وبعض الحشائش مثلا تحتاج الضوء لتبدأ إنباتها، بينما لا تنبت بذور أخرى إلا في الظلام.

تتنقل الكائنات الحية المختلفة من مكان إلى آخر بحثا عن غذائها، أما النبات فانه لا يتحرك من مكانه ولهذا فانه يصنع غذاءه في مكانه. النباتات تستخدم طاقة ضوء الشمس لتحول ثاني أكسيد الكربون والماء المستمدين من الهواء والتربة إلى سكر. وتحدث هذه العملية المسماة البناء الضوئي في أوراق النبات. ويدخل ثاني أكسيد الكربون إلى الورقة خلال مسام دقيقة تسمى ثغور، بينما ينتقل الماء إلى الأوراق من الجذور. والناتج الجانبي للبناء الضوئي هو الأكسجين الذي يطلقه النبات وتتنفسه النباتات لكي تعيش. ويمد البناء الضوئي النبات بكل الطاقة الغذائية اللازمة لنموه. وتحتاج النباتات أيضا إلى أغذية أخرى مثل الفسفور والنيتروجين والبوتاسيوم والحديد، لكي تصح، وتحصل على هذه المواد من التربة خلال جذورها.

موضوع البحث:

حاجة النبات إلى الضوء حتى يستطيع أن ينمو ويتطور.

سؤال البحث:

ما هي أهمية الضوء على نمو بذور ونبات القمح؟

المتغيران:

المتغير الغير متعلق: الضوء، لأنه لا يتعلق بأي متغير آخر في التجربة. أي لا تأثير للقمح على الضوء. وسنفحص الأمر في ثلاثة مضامين:

أ‌.       ضوء شمس مباشر.

ب‌.   ظل.

ت‌.   ظلمة.

المتغير المتعلق: نمو بذور ونبات القمح، وسنفحص ذلك بالمضامين التالية:

عدد بذور القمح النابتة, معدل ارتفاع نبتات القمح , لون نبتات القمح , شكل نباتات القمح .

فرضية البحث:

النبتة التي تنمو في الضوء تنمو أسرع وأفضل من النباتات التي تكون في الظلام أو في الظل.

أدوات البحث:

4 أصص

تربة

ماء

حوالي 400 بذرة قمح

خزانة

مسطرة

سير البحث:

1)     أخذنا 4 أصص متشابهة بالحجم والشكل، ووضعنا بها نفس نوع التربة وبكميات متساوية.

2)     وضعنا في كل أصيص حوالي 100 حبة قمح.

3)     سقينا كل أصيص بكميات متساوية من الماء.

4)     وضعنا الأصيص الأول على الحافة الخارجية للشباك. (في ضوء الشمس المباشر)

5)     وضعنا الأصيص الثاني والثالث في الخزانة.(في الظلام)

6)     وضعنا الأصيص الرابع في غرفة مظللة بعيدا عن الشباك.(في الظل)

7)     كنا نسقي النبتات مرتين في الأسبوع بالتساوي.

8)     بعد عدة أيام أخرجنا الأصيص الرابع من الخزانة ووضعناه على الشباك.

9)     عندما كنا نروي الأصص كنا نقوم بالمشاهدات المطلوبة حسب الجدول.

النتائج:

معدل أطوال النباتات بالسم

رقم المشاهدة	عدد الأيام من بدء التجربة	أصيص رقم 1 ضوء شمس مباشر	أصيص رقم 2 ظل	أصيص  رقم 3 ظلمة1	أصيص رقم4 ظلمة 2
1	4	0	0	0	0
2	6	1.5	0	3	3
3	11	14	12	15	12
4	14	16	18	17	16
5	18	17	17.5	21	16.5
6	18	19	20	22	17
7	20	24	22	18	17

تحليل النتائج:

البذور الموجودة في الظلمة نبتت أيضا.

رغم أن القياسات غير دقيقة، إلا أننا نلاحظ أن النبتات في الأصيص تحت ضوء الشمس المباشر يكون نموها أسرع. فإن أطوال النبتات التي كانت في الأصيص رقم 1 أكبر.

النبتات الموجودة في الظل نبتت بشكل أبطأ من باقي النبتات، حيث في المشاهدات الأولى والثانية كان طولها صفر.

النبتات في الأصيص الرابع كان إنباتها بطيئا وطولها أقل.

هذا يعني أننا نلاحظ أن الأصيص المعرض لأشعة الشمس يكون النبات المزروع به متميزاً عن بقية النباتات في الأصيصين الأخريين حيث أنه يكون أطول نبات وأكثر كثافة وتكون الساق سميكة ولونه أخضر يانع، وذلك بسبب تعرضه لضوء الشمس المباشر ويليه في ذلك النبات الموضوع في الغرفة وذلك لتعرضه لكميات أقل من الضوء، أما النبات الموضوع في مكان مظلم سيكون معدل نموه أقل كثيراً من النباتات الأخرى ولونه يميل إلى حالة الذبول وذلك بسبب عدم تعرضه للضوء، وهذا يفسر لنا تأثير الضوء على نمو النبات.

بما أن بذور القمح الموجودة في الخزانة نبتت فهذا يعني أنها لا تحتاج إلى الضوء لتنبت. بينما بدأت حاجتها إليه بعد ظهور البادرات.

تحتاج نبتة القمح إلى الضوء لتنمو فقط بعد خروجها فوق التراب.

النباتات في الإصيص الرابع التي كانت في الظلمة وأخرجناها إلى النور لم تنمو بسرعة بسبب تغير البيئة .

للضوء أهمية كبرى في نمو وتطور نبتة القمح، ولكن ليست له أهمية في إنبات بذوره.

ألإنطباع:

لأنها أول مرة لي أقوم ببحث علمي شعرت بالشوق لمعرفة مراحله ونتاجه وقد تعلمت أشياء كثيرة من خلال هذه التجربة، لكني شعرت بالضيق والملل عندما كنت أروي النبتات في المختبر لأني كنت أخسر فرصة الصباح.

كنت أريد أن أفحص تأثير الضوء بألوان مختلفة على النبات.