التركيب النباتي للنجيليات الحبية

تنتمي نباتات محاصيل الحبوب إلى العائلة النجيلية Gramineae وبالتالي تشترك فيما بينها في الكثير من الصفات النباتية العامة. ونورد فيما يلي مواصفات أهم أجزاء هذه النباتات .

1- الجذور Roots :

الجذور في نباتات محاصيل الحبوب ليفية ، ويتوضع الجزء الأكبر منها في الطبقة المحروثة بعمق 15-25 سم وجزء آخر من الجذور يتعمق إلى مسافات أكبر في التربة كما في الشكل التالي.

الشكل رقم (1) انتشار المجموع الجذري للقمح في مرحلة الأزهار بالترب الصفراء .

عن ( Schilling،1990 ) .

ويمكن لجذور الشيلم أن تتعمق حتى 2 م وجذور القمح الشتوي حتى 2.8 م وجذور الشعير حتى 2.6 م وجذور الشوفان حتى 2.6 م.

ومن المهم أن تنمو الجذور بسرعة وتتعمق أكثر في التربة وذلك للحصول على العناصر الغذائية والرطوبة. ويلاحظ التعمق الكبير للجذور في حالة الجفاف وتشكل أكبر للأوبار الماصة. يختلف المجموع الجذري في نباتات محاصيل الحبوب بدرجة تفرعه وقدرته على امتصاص الرطوبة والعناصر الغذائية من التربة، فهو عند الشيلم الشتوي أقوى وأكثر تفرعاً منه عند القمح والشعير.

والمجموع الجذري للشوفان أكثر تفرعاً منه عند الشعير الربيعي. كما في الشكل رقم (2)

الشكل رقم (2) المجموع الجذري لنباتات محاصيل الحبوب: 1- الشوفان 2- الشعير الربيعي 3- القمح الشتوي. عن (Heyland،1996 ) .

ويمكن تقسيم الجذور في نباتات محاصيل الحبوب إلى ثلاثة أنواع:

1- الجذور الجنينية (الأولية) Primary Roots :

وهي تلك الجذور التي تخرج من الجنين مباشرة في أثناء عملية الإنتاش ويختلف عددها من محصول لآخر ، فهي عند الشعير 5-8 وعند الشيلم 4 وعند القمح 3-5 وعند الترتيكالي 6 وعند الشوفان 4-3 في حين لا يتجاوز عددها الجذر الواحد عند كل من الذرة الصفراء والذرة البيضاء والدخن والأرز، كما في الشكل رقم (3) .

وتجدر الإشارة إلى أن الجذور الجنينية لا تموت حتى نهاية حياة النبات وتشارك في إمداده بالماء والغذاء. يبلغ طول الجذور الجنينية للقمح الربيعي في مرحلة الإشطاء 20-30 سم وفي مرحلة تشكل القصبة 40-50 وفي مرحلة التسنبل أكثر من 100 سم. وتشير بعض التجارب إلى أن نباتات القمح النامية فقط بجذور أولية أعطت محصولاً يعادل 65% من المحصول الذي أعطته نباتات تنمو بجذور أولية وثانوية معاً .

وتتميز الذرة بأكبر مجموع جذري بين محاصيل الحبوب يليها القمح الشتوي فالشيلم فالشعير فالقمح الربيعي.

2- الجذور الثانوية ( العرضية ) Secondary Roots :

تنمو هذه الجذور مع بداية دخول النبات مرحلة الإشطاء وذلك من العقد الساقية الواقعة تحت سطح التربة (عقد الإشطاء) وفوق الحبة .

تتوضع هذه الجذور تحت سطح التربة وحول الساق وتعمل على تثبيت النبات في التربة بالإضافة إلى وظيفة امتصاص الماء والعناصر المعدنية وتشكل هذه الجذور بالأساس المجموعة الجذرية للنبات. كما في الشكل رقم (4)

3- الجذور الدعامية أو الهوائية Aerial Roots :

تنمو هذه الجذور من العقد الساقية السفلى الموجودة فوق سطح التربة والقريبة منها. وتشاهد عند النباتات ذات السوق المرتفعة كالذرة الصفراء والذرة البيضاء. وتقوم بمساعدة النبات في التثبت بالأرض ومقاومة الرقاد بالإضافة إلى إمداد النبات بالماء والغذاء.

2- الساق Stem :

الساق في محاصيل الحبوب عبارة عن قصبة، تتكون من سلاميات عددها من 5-7، وفي بعض الأنواع كالذرة البيضاء قد يصل عددها إلى 25 سلامية، ويكون عدد الأوراق على النبات الواحد مساوياً لعدد السلاميات وعدد العقد.

وتنمو الساق عادة باستطالة سلامياته وتوجد منطقة النمو في قاعدة كل سلامية. وتبدأ السلامية الأولى بالنمو ثم تليها السلاميات الأخرى على التوالي حتى العليا. أما نمو الساق في السمك فيكون فقط نتيجة لزيادة الخلايا في الحجم بعد أن يتم تكوين العدد اللازم من الخلايا لبناء السلاميات نفسها وطول السلاميات في النبات الواحد غير متساو فيكون أطولها في قمة النبات وأقصرها في قاعدته. ويعطي الساق فروعاً جانبية من العقد السفلى الموجودة تحت سطح التربة. وكل فرع يمتلك مجموعه الجذري الخاص به.

ينشأ الغمد من عقدة الساق ويحيط به وينتهي عند عقدة الساق التالية كما في الشكل رقم (5) .

الشكل رقم (5) الساق في محاصيل الحبوب عن (Seiftert، 1965).

3- الأوراق leaves:

تتكون الأوراق في نباتات المحاصيل النجيلية من الغمد والنصل ويوجد عند منطقة اتصال النصل بالغمد غشاء رقيق شفاف يسمى اللسين Ligule يختلف بالشكل والحجم من محصول لآخر. يغلف الغمد السلامية وقد يتجاوز تغليفه السلامية الأعلى ، وله أهمية كبيرة في وقاية النبات من الرقاد وحماية الساق من الظروف غير المناسبة ومن الحشرات والامراض.

ويوجد عند قاعده النصل زوج من الأذينات هلالية الشكل Auricles اذين على كل جانب يعملان على منع ابتعاد جانبي الغمد من الأعلى عن بعضهما . ويمكن بالاعتماد على شكل اللسين والأذينات تمييز نباتات محاصيل الحبوب بعضها من بعض وخاصة نباتات المجموعة الأولى في أطوار نموها المبكرة وقبل ظهور النورة الزهرية. ففي طور الإشطاء يكون اللسين قصيراً في القمح والشعير والشيلم ويكون كبيراً أو مسنن الحافة في الشوفان . وتكون الأذينات في القمح صغيرة وواضحة ومسننة في حين تكون في الشعير كبيرة غير مسننة هلالية الشكل. وأما في الشوفان فتغيب الأذينات تماماً. وتختلف أوراق النجيليات فيما بينها من حيث الطول والعرض واتجاهات توضعها الساق وذلك حسب المحصول والصنف. ولها الدور الأساس في عملية التمثيل الضوئي وقدرة الصنف الإنتاجية.

4- النورة Inflorescence:

يوجد عند نباتات العائلة النجيلية أنواع النورات التالية:

- النورة السنبلية وتوجد في نباتات القمح والشعير والشيلم والترتيكالي .

- النورة العنقودية وتوجد في نباتات الشوفان والدخن والذرة البيضاء والأرز وكذلك النورة المذكرة في نهاية ساق الذرة الصفراء.

- العرنوس أو الكوز الذي يوجد في أباط أوراق الذرة الصفراء ويحمل الأزهار المؤنثة.

تتألف النورة بشكل عام من محور النورة وهو امتداد للساق ومن سنيبلات، تتوضع السنيبلات في صفين على وسائد على محور السنبلة وبشكل متعرج ويتوضع على كل وسادة من وسائد محور السنبلة في القمح والشيلم والترتيكالي والشعير ثنائي الصف سنيبلة واحدة فقط تحتوي أكثر من زهرة أما عند الشعير متعدد الصفوف فتتوضع على كل وسادة ثلاث سنيبلات وفي كل سنيبلة زهرة واحدة فقط. تتوضع السنيبلات في النورات العنقودية في نهاية التفرع إن عدد الوسائد الموجودة على محور السنيبلة ليس واحداً لذلك فإن طول السنيبلة يختلف من نوع إلى آخر وحتى عند الأشكال والطرز التابعة للنوع الواحد، ونورد في الجدول التالي تركيب النورات السنبلية والعنقودية لمختلف محاصيل الحبوب.

جدول يبين تركيب النورات السنبلية والعنقودية لمختلف محاصيل الحبوب.

5- الزهرة Floret:

تتوضع الأزهار في السنيبلات، ويوجد عادة أزهار عدة في السنيبلة الواحدة عند أغلب محاصيل الحبوب. ففي القمح يوجد 3-5 أزهار وفي الشيلم 2-3 أزهار وفي الترتيكالي 2-4 أزهار وفي الشوفان 2-3 أزهار. أما في الشعير فإن السنيبلة الواحدة فتحتوي على زهرة واحدة فقط.

وتتكون الزهرة من الأجزاء التالية:

1- العصافتان:

- العصافة الأولى سفلية خارجية Lemma وتحمل السفا Awn في الأصناف ذات السفا. ويعمل السفا على زيادة قدرة النبات على تحمل الجفاف وفي الوقت نفسه يمكنه القيام بعملية التمثيل الضوئي.

- العصافة الثانية العليا الداخلية Palea وتكون رقيقة ومسطحة ولا تحمل سفا عادة . وتكون العصافات ملتحمة مع الحبة في أغلب أشكال الشعير وتشكل هذه العصافات نسبة 8–15 % من وزن الحبة. كما أنه يوجد بعض أشكال الشعير عارية الحبوب.

وفي الشوفان تكون الحبوب محاطة بالعصافات بشدة ولا تنفصل عنها في أثناء الدراس وتشكل نسبة 27-30% من وزن الحبة.

ويوضح الشكل رقم (6) سنيبلة محاصيل الحبوب.

الشكل رقم (6) سنيبلة محاصيل الحبوب (عند القمح)

1- القنبعة 2- العصافة الخارجية 3- العصافة الداخلية 4- المدقة 5- الأسدية

2- أعضاء التذكير (المآبر): وتتألف من ثلاث أسدية في مختلف محاصيل الحبوب ما عدا الأرز فعددها ستة.

3- أعضاء التأنيث (المتاع) : وتتألف من ثلاث كرابل ملتحمة وقلمين ريشيين قصيرين جداً في القمح وطويلين جدا في الذرة الصفراء . المبيض وحيد الخباء وفيه بويضة واحدة.

4- الفليستان Lodicules : وهما غشاءان يوجدان عند قاعدة العصافتين من الداخل على المبيض يساعدان الزهرة على التفتح عند الانتفاخ.

6- الثمرة Kernel or Grain :

تسمى ثمرة النجيليات بالحبة Grain أو البرة Caryopsis وهي عبارة عن البيضة المغلفة بالأغلفة الثمرية والأندوسبرم بما فيه الأليرون والجنين. وقد تكون هذه الحبوب مغطاة بالعصافات الزهرية بشكل كامل كما في الشعير والشوفان والذرة البيضاء والأرز حيث تحيط هذه العصافات بالحبة وتلتحم معها ولا تنفصل عنها حتى في أثناء الدراس. وقد تكون هذه الحبة عارية حيث تنفصل عن العصافات بسهولة عند الدراس كما في القمح والشيلم وتسمى بالحبوب العارية.

تتألف الحبة من الأجزاء التالية: كما في الشكل (7).

1- الغلاف الثمري Pericarp يتكون من جدار المبيض وأغلفة البويضة بعد حدوث عدة تغيرات فيها.

2- الأندوسبرم (السويداء) ويتألف من :

أ- طبقة الأليرون Aleurone تتكون عادة من طبقة واحدة من الخلايا (في الشعير 2-4 طبقات) مربعة الشكل أو مستطيلة، لا يوجد في هذه الطبقة نشاء لكنه غنية بالبروتين.

ب- الأندوسبرم النشوي Enosperm يشغل معظم فراغ الحبة ويتكون من خلايا بارانشيمية رقيقة الجدر تحتوي على عدد كبير من حبيبات النشاء وعلى نسبة من البروتين .

3 - الجنين Embryo ويتألف من :

أ - الريشة Shoot

ب - الجذير Root

ج- الفلقة Cotyledon

ويختلف الجنين بالحجم حسب نوع المحصول فهو يشكل 2-5% من الوزن الكلي للثمرة ، أما الأندوسبرم فيشكل 80-84% من الوزن الكلي لحبة القمح و 70% للشعير و 80 % عند كل من الشوفان والشيلم والترتيكالي.

التركيب الكيماوي لحبة النجيليات:

يتغير التركيب الكيميائي للحبة تحت تأثير الصنف والظروف البيئية والتربة والخدمة الزراعية.

ونبين في الجدول التالي التركيب الكيميائي لحبوب المحاصيل :

جدول يبين التركيب الكيميائي لحبوب المحاصيل النجيلية

يدخل في تركيب حبة النجيليات الماء ومواد عضوية ومعدنية بالإضافة إلى الأنزيمات والفيتامينات

- المواد الأزوتية: وتوجد على صورة بروتينات. وكقاعدة عامة فإن إضافة الأسمدة الأزوتية تزيد من محتوى البروتين في الحبوب، في حين أنه في ظروف الزراعة ذات التكنيك الزراعي المنخفض وفي ظروف رطوبة كافية فإن محتوى النشاء يزداد .

تختلف كمية ونوعية البروتين حسب نوع المحصول. ويتكون بروتين الحبوب من أربعة أنواع:

1- الألبومينات Albumins الذوابة في الماء.

2- الغلوبولينات Globolins الذوابة في الماء الملحي.

3- الجليادينات Gliadins الذوابة في الكحول 70%. ويعد الغليادين مسؤولاً عن مطاطية العجين.

4- الغلوتينات Glutenins التي لا تذوب بالمذيبات السابقة، ولها دور مهم في تكنولوجيا الخبيز فهي المسؤولة عن مقاومة العجين للشد.

تكون بروتينات الغليادين والغلوتينين ما يسمى (العرق) والذي يؤدي دوراً أساسياً في تكوين العجين وانتفاخه ويعمل على احتجاز الغازات ضمن العجين وهو مسؤول عن مطاطية العجين ومرونته ومقاومته.

- المواد غير الأزوتية : توجد بشكل رئيس على صورة نشاء. والذي يتركز أساساً في الأندوسبرم ويشكل نسبة 80% من الكربوهيدرات.

- الدهن: يوجد أساساً في خلايا الجنين وفي طبقة الأليرون يحتوي جنين القمح على 14% دهن وجنين كل من الشعير والشيلم 12.5 % وأكبر محتوى للدهن يوجد في جنين الذرة الصفراء 40 % وفي الشوفان 26 % وفي الدخن 20% .

- توجد معظم المواد المعدنية في العصافات المغلفة للحبوب المغطاة وفي الأغلفة الثمرية للحبوب العارية وبالتالي فإن جزءاً كبيراً من العناصر المعدنية تفقد في أثناء طحن الحبوب لأنها تخرج في النخالة التي تفصل عن الدقيق.

- الماء : يوجد الماء في الحبوب الجافة للمحاصيل بالأشكال التالية:

1- الماء المرتبط كيماوياً ويدخل في تركيب جزيئات النشاء والبروتين والدهن.

2- الماء المرتبط ارتباطاً فيزيا - كيماوياً .

3- الماء الحر تتغير كميته باستمرار ويمكن التخلص منه عن طريق التجفيف.

ويجب ألا تزيد رطوبة الحبوب المخزونة عن 14-15 %.

علاوة على ذلك يوجد في الحبوب العديد من الانزيمات والفيتامينات. تقوم الأنزيمات بتحويل المواد المعقدة الموجودة في الحبوب إلى مواد بسيطة كي تستخدمها البادرة في أثناء الإنبات وأهم هذه الأنزيمات الدياستيز واللايبيز والبروتيز وأنزيمات الأكسدة، وتحتوي حبوب النجيليات بشكل رئيس على فيتامينات A1, B, B2, C, D, PP, E وغيرها . ويعمل غياب هذه الفيتامينات أو عدم كفايتها على حدوث خلل في تبادل المواد في الجسم ويصاب بمرض نقص الفيتامينات.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم بين الحرمين ينفّذ أعمال غسل الساحة الوسطية والطرق المؤدية إليها

جمعية العميد تصدر كتابًا علميًّا عن الكليَّات القرآنيَّة

لإحياء التراث الإسلامي.. قسم شؤون المعارف يقيم دوراتٍ وندواتٍ تخصصية في تحقيق المخطوطات

قسم الحزام الأخضر يباشر زراعة نحو 2000 شتلة في واحاته

المزيد

الآخبار الصحية

ما هي أفضل العصائر لصحة القلب وتقوية المناعة والنوم العميق؟

الأطعمة الغنية بالبروتينات النباتية تقلل خطر الأمراض المزمنة

وجع الأوتار قد يخفي خطرا صحيا مرتبطا بالقلب

أزمة "السفينة الموبوءة"..الأرجنتين تحقق في مصدر تفشي "هانتا"

المزيد

الآخبار التكنلوجية

باحثون يحددون تأثير القهوة على الميكروبيوم والمزاج

روسيا.. ابتكار تقنية لمعالجة سبائك التيتانيوم لحماية الطائرات والسيارات

بكين وواشنطن تدرسان إطلاق محادثات رسمية حول الذكاء الاصطناعي

لأول مرة في الولايات المتحدة.. تشغيل مفاعل مصغر نووي يغذي الذكاء الاصطناعي بالطاقة

المزيد

مواضيع ذات صلة

تاريخ محاصيل الحبوب ونشأتها

أوجه استعمال محاصيل الحبوب

أهمية محاصيل الحبوب بالنسبة للمجتمع

المساحة المزروعة بمحاصيل الحبوب وإنتاج الحبوب والمردود

التركيب الكيماوي لحبة النجيليات

التخطط البكتيري على النجيليات (العصافة السوداء)

أسباب تفضيل الفلاح زراعة محاصيل الحبوب

الأثر البيئي لزراعة محاصيل الحبوب

نمو وتطور المحاصيل الخضرية Growth and development vegetable crops

محصول الهندباء

محصول الكردون

محصول الطرطوفة