تاثير الحرارة على نمو النباتات

التأثير السلبي لارتفاع درجة الحرارة

تحدث الحرارة المرتفعة أضرارا بالغة للنبات تتمثل فيما يلي:

1-    الجفاف

عند ارتفاع الحرارة يتزايد معدل فقد النبات للماء عن طريق النتح ويبدأ النبات في الذبول عندما يصبح التوازن المائي له سالبا (كمية الماء المفقودة عن طريق النتح تفوق كمية الماء الممتصة بواسطة الجذور). تنتهي هذة العملية غالبا بموت النبات بسبب توقف العمليات الحيوية والتي تعتمد على الماء.

2-    تزايد معدلات الهدم

تزيد عملية الهدم في النبات (زيادة معدل التنفس) بارتفاع درجة الحرارة عن الحد الاقصى. أن عملية الايض في النبات تعتمد على التوازن ما بين عمليتي البناء (كعملية البناء الضوئي وتكوين المركبات) وعملية الهدم. في الطماطم على سبيل المثال فدرجة الحرارة التي يبدأ بعدها النبات في استهلاك المواد المصنعة في عملية التمثيل الضوئي بواسطة التنفس هي  36 درجة مئوية (شكل ).

شكل ( ) العلاقة ما بين درجة الحرارة وكل من التمثيل الضوئي والتنفس

بالاضافة إلى ما ذكر فهناك تأثيرضارللحرارة  على عمليات التلقيح والإزهار والإثمار في النبات. حبوب اللقاح في النبات تعتبر حساسة جدا لارتفاع درجة الحرارة حيث تقل حيويتها الامر الذي يصعب معه نمو الأنبوبة اللقاحية اللازمة لحدوث التلقيح والاخصاب. عند تكون الازهار ونتيجة للحرارة المرتفعة فإنها تسقط وبذلك لا تتكون الثمار. كما أن جذور النبات في التربة معرضة لتأثيرات الحرارة الضارة ،خصوصا الطبقة السطحية، حيث تموت في درجات الحرارة المرتفعة وبالتالي يتأثر نمو النبات.

كما تتأثر نوعية الثمار المنتجة في درجات الحرارة المرتفعة حيث تكون أقل حلاوة بسبب نقص السكريات والتي تستخدم في عملية التنفس.

تأثيرات الحرارة المنخفضة

تسبب الحرارة المنخفضة انخفاضا في معدل العمليات الحيوية في النبات مما يؤثر على النمو.معظم النباتات يتوقف نموها عند درجات الحرارة المنخفضة مع تأثر كبير يمكن ملاحظته بعد تعديل درجة الحرارة للأدفأ ويعتمد ذلك على عمر النبات. على سبيل المثال فشتلات نبات الذرة التي تعرضت الى درجة حرارة منخفضة (0.3 م) لمدة 24 ساعة تطلبت 4 أيام للعودة للحالة الطبيعية للنمو وظهور أوراق جديدة.

الانسجة النباتية  في درجات حرارة منخفضة تتعرض لبعض الاضرار مثل:

         1- تجمد البروتوبلازم

انخفاض الحرارة يؤدي ترسب البروتينات المكونة للبروتوبلازم الخلوي مما يؤدي إلى موت النبات.

         2- الجفاف الخلوي

قبل حدوث الجفاف الخلوي والناشئ عن الحرارة المنخفضة يحدث تغيير في نفاذية الغشاء الخلوي للخلية بحيث أن الماء الموجود في في الخلية يبدإ في الانتشارباتجاه الفراغات الخلوية الموجودة بين الخلايا حيث يتجمد. باستمرار خروج الماء من الخلية يفقد البروتوبلازم الماء حيث ينهار نتيجة تجمع البروتينات. تختلف الانواع النباتية في قدرتها على تحمل انخفاض درجة الحرارة وميكانيكية المقاومة لذلك. تأثيرات الحرارة المنخفضة لا تقتصر على أجزاء النبات الموجودة فوق سطح التربة كالأوراق والسيقان والثمار  بل يكون هناك تأثير على الجذور.

3) الرياح Wind

تعمل الرياح على فقد الرطوبة عن طريق زيادة التبخير من سطح التربة والنتح من النبات وهذا بدوره يقلل من فاعلية الأمطار. للرياح مدى واسع من التأثيرات البيئية فهي تنقل بخار الماء من البحيرات والمحيطات إلى اليابسة مما يؤدي إلى هطول المطر.

تتمثل تأثيرات الرياح على النباتات في نقل حبوب اللقاح من نبات لآخر,نقل البذور، التأثيرات الفسيولوجية على النبات وكذلك التأثير على شكل النبات. في بعض العائلات النباتية مثل Orchid و Heather لا يزيد وزن البذور عن 0.002 مجم وبذلك يمكن نقلها بواسطة الرياح مسافات بعيدة.

- التأثيرات الفسيولوجية للرياح

للرياح تأثير واضح على عملية تبادل الغازات ما بين الغلاف الجوي وورقة النبات عبر الثغور.

كما أن فقد الماء من الورقة يكون بتأثير الرياح فهي تعمل على تقليل سمك طبقة الهواء الرطبة المحيطة بالورقة أو إزالتها مما يسرع من انتشار بخار الماء خارج الورقة عبر الثغور فيما يعرف بالنتح. كما تعمل الرياح على تغيير درجة حرارة الورقة مباشرة عن طريق نقل كتلة الهواء لتلامس الورقة مما يجعل درجة حرارة الورقة مقاربة لدرجة حرارة الهواء. يتأثر شكل الورقة بالرياح فالأوراق التي تتعرض للرياح تصبح أقل مساحة وأكثر سمكا ونسبة فقد الماء فيها منخفضة نسبة لوحدة المساحة.

- التأثيرات الميكانيكية للرياح

تؤثر الرياح على شكل النبات فالنبات الذي يتعرض إلى رياح جافة بصفة متكررة يكون اقل حجما (متقزم) مقارنة بنبات من نفس النوع ينمو في منطقة لا تهب فيها الرياح. يعود سبب التقزم إلى أن الخلايا ليس بها ماء كاف لتتمدد إلى حجمها الكامل كما أن نقص الرطوبة يعيق انقسام الخلايا.

قد يعزى التأثير الضار للرياح على النبات إلى المواد التي تحملها الرياح فعلى سبيل المثال الرياح التي تهب في المناطق الساحلية من البحر تحمل الملح والرمل والتي يمكنها قتل البراعم والأوراق، كما أن حبيبات الرمل المحمولة في الرياح تزيل اللحاء من الأشجار مما يؤدي لموتها. كما تعمل الرياح على إزالة الطبقة السطحية للتربة فيما يعرف بعملية التعرية (Soil erosion) ونقلها إلى أماكن أخرى مما يفقد هذه الأراضي خصوبتها مع الوقت وتدهور إنتاجيتها .وللوقاية من التأثيرات الضارة للرياح هناك العديد من الوسائل المستخدمة مثل :

1-                زراعة مصدات الرياح في صفوف مفردة أو مزدوجة في الجهات التي تهب منها الرياح (شكل )

              شكل ( ): زراعة مصدات الرياح في صفوف متتالية.

2-                زراعة اشجار الفاكهة في صفوف متقاربة لتحمي بعضها كما تعمل على تخفيض سرعة الرياح عند مرورها.

3-                عند حصاد المحصول بالكامل يراعى ترك بقايا المحصول وذلك لحماية التربة من الانجراف بتأثير الرياح أو المطر.

4-                استخدام الحواجز(barriers)الصناعية مثل الشباك السلكية المتعددة الأطوال (1-6م) والتي تخفض سرعة الرياح بنسبة 30-50%  (شكل ) كما يمكنها حماية المحاصيل من تأثيرات الرياح التي تهب من البحر والمحملة بالاملاح.

               شكل (): استخدام الشباك السلكية لمقاومة التأثيرات الضارة للرياح. على

                   المحاصيل المزروعة.