فسيولوجيا الخيار

فسيولوجيا الطعم والنكهة

أمكن التعرف على عديد من المواد القابلة للتطاير في ثمار الخيار، منها ما يلي:

Hex -2-enal          Acetone                 

Nonanal                       Acetaldehyde

               Nona-2-enal         Propanal

                Nona -2,6-dienal  Kacanal

وترجع النكهة المميزة المحبوبة للخيار بدرجة كبيرة - إلى مركب , nona-3-trans. 6-cis-dienal  ، وبدرجة أقل إلى مركب hex-2- enal ، أما مركب Nona-2- enal .. فهو المسئول عن الطعم القابض غير المرغوب، الذي يظهر أحيانا في ثمار بعض سلالات الخيار.

الكيوكربيتسينات

تشترك جميع القرعيات في احتواء نباتاتها على مجموعة من المواد المرة، يطلق عليها اسم كيو كربيتسينات Cucurbitacins. وتعرف منها 14 مادة على الأقل، أعطيت الرموز من A إلى N. وقد عزلت هذه المركبات من 45 نوعا تنتمي إلى 18 جنسا من العائلة القرعية . وتتوزع هذه المواد في الأنواع المختلفة ، وقد يحتوى النوع الواحد على أكثر من مادة ، كما قد تحتوى الأعضاء النباتية المختلفة في النبات الواحد على مواد مختلفة كذلك. وأكثر الكيوکربیتسینات شيوعا هي : B وE. ويعتقد أنها طرز أولية تتكون منها الطرز الأخرى . وهي توجد إما في صورة جلوکوسیدات أحادية ، وإما في صورة أجليكونات aglycones وعموما .. فهي tetracyclic triterpenoides ، يتراوح وزنها الجزيئي من 250 - 574.

وأول الكيوکربیتسینات تكونا في البادرات هي: B أو E في الجذير، و B، أو E وأحيانا D في الأوراق الفلقية. وتحتوى الأوراق الفلقية لنباتات الخيار على الطرازين B، وC. ويوجد أعلى تركيز للكيوکربیتسينات في الثمار، والجذور، وأقل تركيز في الأوراق والسيقان.

وترجع أهمية الكيوکربیتسينات إلى ما يلي:

1- تعتبر المسئولة عن الطعم المر في ثمار بعض القرعيات. وعندما تكون الثمار غير مرة، فإن ذلك يكون بفضل إنزيم إلاتيريز elaterase، الذي يقوم بتحليل الجلوكوسيدات المرة، ويحولها إلى أجليكونات غير مرة. أما الأصناف والأجزاء النباتية التي يظل فيها نشاط هذا الإنزيم منخفضة.. فإنها تكون مرة؛ نظرا لبقاء الكيوکربیتسينات فيها على صورة جلوكوسيدات.

2- تلعب دورا مزدوجا فيما يتعلق بالإصابات الحشرية والمرضية، فهي تعد جاذبة لبعض الحشرات، والأكاروسات، والنيماتودا، وطاردة لأنواع أخرى منها.

استنبات البذور في درجات الحرارة المنخفضة

لا تنبت بذور الخيار في درجة حرارة تقل عن 11 م، ويكون الإنبات بطيئا حتى ۱۸ م. ولقد أدى إشراب infusion البذور بواسطة الأسيتون إلى زيادة سرعة ونسبة الإنبات في درجة حرارة ۱۲ م. ولهذا المركب تأثير مماثل على إنبات بدور الخس في درجات الحرارة الأقل من الدرجة المناسبة للإنبات، كذلك أدى إشراب البذور بمنظم النمو GA_4/7 بنفس الطريقة إلى إحداث تأثير مماثل، وكان تأثيره أقوى من تأثير حامض الجبيريليك GA₃، الذي يعرف بأنه يساعد على إنبات بذور البسلة والفاصوليا في درجات الحرارة المنخفضة.

النسبة الجنسية والعوامل المؤثرة عليها

تختلف أصناف الخيار كثيرا في نسبة الأزهار المذكرة إلى المؤنثة، فبينما تكون هذه النسبة واسعة جدا، وتميل بشدة إلى جانب الأزهار المذكرة في الأصناف الوحيدة الجنس الوحيد المسكن .. نجد أنها تنقلب إلى أقل من ۰٫۱ : أكثر من ۹, ۰ في الأصناف الأنثوية بدرجة عالية ، وإلى صفر : 1 في الأصناف الأنثوية ، كما تختلف الأصناف الوحيدة الجنس الوحيدة المسكن في مدى التبكير في ظهور أول زهرة مؤنثة وعدد الأزهار المؤنثة التي تتكون عند العقد الأولى من الساق الرئيسي للنبات، كما هو مبين في جدول التالي.

جدول يبين تباين أصناف الخيار وحيدة الجنس وحيدة المسكن في موعد ظهور الأزهار المؤنثة ونسبتها.

تأثير العوامل البيئية:

بينما لا تؤثر العوامل البيئية على طبيعة الإزهار في اصناف الخيار الأنثوية.. نجد أن لها تأثيرا كبيرا على النسبة الجنسية في الأصناف الوحيدة الجنس الوحيدة المسكن؛ فتزيد نسبة الأزهار المذكورة بارتفاع درجة الحرارة، وزيادة شدة الإضاءة، والفترة الضوئية، ومعدلات التسميد الآزوتي، والرطوبة الأرضية، إلا أن الأصناف تختلف في مدى استجابتها لهذه العوامل. فيؤدي ارتفاع درجة الحرارة ليلا إلى نقص في تكوين الأزهار المؤنثة، بينما تزداد نسبتها في حرارة ۱۷ م أو أقل، وتصاحب ذلك زيادة في نسبة الأزهار المذكرة.

علاقة النسبة الجنسية بالمستوى الطبيعي للهرمونات في النبات:

تبين أن نباتات الخيار الوحيدة الجنس الوحيدة المسكن monoecious تحتوي على تركيزات أقل من الجبريليين عن النباتات الأنثوية gynoecious . كما وجد أن بذور ونباتات الخيار الوحيدة الجنس الوحيدة المسكن، والخيار الذي يحمل أزهارا مذكرة ، وأزهارا خنثى andromonoecious تحتوى على كميات أعلى جوهريا من الجبريللين عما في النباتات الأنثوية ، وكان أقصى معدل لنشاط الجبريللينات فيهما عند بد الازهار.

كما تبين أيضا أن السلالات الوحيدة الجنس الوحيدة المسكن - وتلك التي تحمل أزهارا مذكرة وأزهارا خنثى - محتواها من الإيثيلين أقل مما في السلالات الأنثوية ، أو السلالات الخنثى hermaphroditic . وقد ظل إنتاج الإيثيلين منخفضا في النباتات التي تنتج أزهارا مذكرة ، وأزهار خنثى طوال فترة التجربة التي دامت شهرا. أما النباتات الوحيدة الجنس الوحيدة المسكن .. فقد ظهرت بها قفزة في إنتاج الإيثيلين عند بدء ظهور الأزهار المؤنثة.

تأثير منضمات النمو على النسبة الجنسية:

1- الجبريللينات Gibberrelins:

يمكن القول - إجمالا - إن معاملة نباتات الخيار بالجبريلليين تؤدي إلى زيادة نسبة الأزهار المذكرة ، ويكون تأثير المعاملة أقوى ما يمكن في الأصناف الأنثوية ، ثم في الأصناف التي تنتج أزهار مؤنثة ، وأزهارا خنثى gynomonoecious ، وبدرجة أقل في الأصناف الوحيدة الجنس الوحيدة المسكن. ويمكن إكثار الأصناف الأنثوية برشها بتركيز ۱۰۰ جزء في المليون من GA₄₊₇ ؛ لتنتج أزهار مذكرة.

2- الإيثيفون Ethephon :

وجد أن رش نباتات الخيار بالايثيفون (2-chloroethyphosphonic acid) أحدث زيادة جوهرية في المحصول. كذلك وجد أن المعاملة بالإيثيفون أدت إلى دفع نباتات الخيار الوحيدة الجنس الوحيدة المسكن إلى تكوين أزهار مؤنثة فقط لمدة 2 - 3 أسابيع في بداية مرحلة الإزهار . وكانت أفضل معاملة هي رش النباتات مرتين في مرحلتي نمو الورقة الحقيقية الثانية والرابعة، بتركيز 250 ، أو 500 جزء في المليون. هذا .. بينما أدى الرش بتركيز 1000 جزء في المليون إلى تثبيط نمو النباتات . ووجد أن نسبة الأزهار المؤنثة ازدادت بالرش بتركيز 50 جزءا في المليون من الإيثيفون في مرحلة نمو الورقة الحقيقية الأولى أو الثالثة ، بينما لم يكن للمعاملة في مرحلة نمو الأوراق الفلقية أي تأثير ، كما تأخرت العقدة التي ظهرت عندها أول زهرة مؤنثة ، مع تأخير موعد المعاملة.

3- منظمات النمو الأخرى:

(أ) أدت المعاملة بالأوكسينات إلى تقصير فترة النمو الأولى، التي تقتصر على إنتاج الأزهار المذكرة فقط، وإلى إسراع وصول النبات إلى فترة النمو المختلط، التي تنتج فيها أزهارا مذكرة وأخرى مؤنثة.

(ب) أدت المعاملة بنظم النمو TIBA ( أو 2,3,5-Triodobenzoic acid-2 ) إلى تحويل نباتات الخيار الوحيدة الجنس الوحيدة المسكن إلى نباتات مذكرة بصفة أساسية androecious. وبالمقارنة .. فقد أدت المعاملة بالإيثيفون منفردة، أو مع TIBA إلى جعل النباتات مؤنثة بصفة أساسية.

(ج) أدت معاملة نباتات الخيار الأنثوية بمنظم النمو MCEB ( أو – 5-methyl-7- chloro-4-ethoxycarbonyl methoxy-2,1,3 benzothiazole  ) بتركيز 75 جزءا في المليون ، إلى إنتاجها بعض الأزهار المذكرة ، وتلاشى هذا التأثير عندما عوملت النباتات بالإثيفون أيضا ، ولكنه ظهر مرة أخرى عندما استعمل تركيز 150 جزءا في المليون في ال MCEB مع الإيثيفون.

(د) يعتبر منظم النمو AVG( أو :Aminoethoxyvinylglycine ) من مضادات الإيثيلين ، وقد أدى إلى تكوين أزهار مذكرة في سلالات الخيار الأنثوية ، عندما أستعمل رشا بتركيز 50 جزءا في المليون .

(هـ) برغم أن نترات الفضة لا تعد من منظمات النمو ، إلا أنها تمنع فعل الإيثيلين في النبات ، وتؤدي المعاملة بها إلى إنتاج أزهار مذكرة بنباتات الخيار الأنثوية، ويعد تأثيرها أقوى من تأثير المعاملة ب GA_4/7.

(و) أدت معاملة نباتات الخيار الوحيد الجنس الوحيد المسكن بالماليك هيدرازید MH( وهو 1,2- dihydropyradizine 3 , 6dione ) أو بال SADH ( وهو Succinic acid-2,2 dimethylhydrazide) إلى إحداث زيادة في نسبة الأزهار المؤنثة، مع بطء في النمو.

(ز) لم يكن لأي من مثبطات النمو Alar ، أو ccc ، أو Phosphon D ، أو ABA تأثير على النسبة الجنسية في نباتات الخيار الوحيدة الجنس الوحيدة المسكن.

(ح) أدت إضافة AMAB (أو Allyl trimethyl ammonium bromide) إلى المحاليل المغذية - في المزارع المائية - إلى التبكير بظهور الأزهار المؤنثة، وزيادة نسبتها في نباتات الخيار الوحيدة الجنس الوحيدة المسكن.

عدم انتظام شكل الثمار

تكون الثمار - أحيانا - غير منتظمة الشكل ، كأن تكون غير ممتلئة من طرف الساق ، أو من وسطها ، ويصاحب ذلك انحناء الثمرة ، وانبعاجها - نسبيا - من الطرف الزهري ، وترجع هذه الظاهرة إلى عدم اكتمال التلقيح بصورة جيدة، أو إلى فشل الإخصاب ؛ بسبب عدم ملاءمة الظروف البيئية. وتعرف هذه الحالة باسم Crooking ، وتعتبر من أهم العيوب الفسيولوجية في الخيار. يبدأ انحناء الثمرة في مرحلة مبكرة من نموها وهي بطول 1٫5 سم. ويعتبر وجود موانع تعوق النمو الطبيعي للثمرة من أسباب التواء ثمرة الخيار، وكذلك تغذية بعض الحشرات الثاقبة الماصة - كالتربس - على أحد جوانب الثمرة وهي صغيرة.