أهمية علم فسيولوجيا النبات
يكتسب علم فسيولوجيا النبات أهمية كبيرة في مجال العلوم الزراعية مثل زراعة المحاصيل الحقلية والخضر والفاكهة والنباتات الطبية، إلخ، إضافة إلى دراسة تأثير الإجهادات النباتية على سلوك وإنتاجية النبات. هي توفير ما يحتاج إليه النبات من عناصر كيميائية لنموه ولسير عمليات الأيض.
مقدمة عن فسيولوجيا النبات
فسيولوجيا النبات (بالإنجليزية: Plant physiology) هو فرع من علم النبات یعنى بدراسة وظائف الأعضاء المختلفة للنبات وشرح طرق قيام تلك الأعضاء بوظائفها. ويتضمن كيفية قيام النباتات بإنتاج الغذاء واستغلاله، وكيفية مساعدة الخلايا المتنوعة للنباتات في نموها وتكاثرها وكيفية استجابة نبات ما إلى العالم الخارجي. وتأخذ النباتات مواداً من الأرض ومن الهواء وتحولها إلى غذاء. يستخدم هذا الغذاء في إنتاج الطاقة المستخدمة في نمو النباتات وكذلك في إنتاج المواد اللازمة لبناء جسم النبات النامي. وتسمى هذه العمليات بالأيض.
ولا يعتبر علم الوظائف علمًا مهمًا للخبير الذي يقوم بدراسة النباتات فحسب، بل لكل الأشخاص الآخرين في العالم أيضًا حيث إن النباتات تنتج، بصورة مباشرة أو غير مباشرة، كل الغذاء الذي يأكله الإنسان الحيوان. فإضافة إلى بعض أنواع البكتيريا، فإن النباتات هي الكائنات الوحيدة التي تقوم بتصنيع غذائها بنفسها. وتقوم النباتات بهذا عن طريق عملية التركيب الضوئي. ونتيجة لذلك تكوِّن النباتات قاعدة سلسلة الغذاء الخاصة بالطبيعة، وهو النظام الذي يتم فيه تحويل الطاقة من كائن إلى كائن آخر في صورة غذاء. يرتبط هذا العلم بشكل وثيق بالأفرع الأخرى لعلم النبات مثل شكلياء النبات وتشريح النبات وعلم بيئة النبات. كما يرتبط بعلم الأحياء بفروعه وبكثير من العلوم البحتة والتطبيقية الأخرى مثل علوم الفيزياء والكيمياء والرياضيات بفروعها المختلفة. يكتسي علم فسيولوجيا النبات أهمية كبيرة في مجال العلوم الزراعية مثل زراعة المحاصيل الحقلية والخضر الفاكهة والنباتات الطبية، الخ، إضافة إلى دراسة تأثير الإجهادات النباتية على سلوك وإنتاجية النبات.
فسيولوجيا النبات العملي
فيزيولوجية النبات plant physiology أو علم وظائف النبات وأعضائه، هو من أهمّ العلوم الخاصة بالإنتاج النباتي وعوامل تكثيفه، إذ يختص بدراسة وتوضيح وظائف أجزاء النبات المختلفة وأعضائها ومظاهر الحياة فيها وكيفية حدوثها ودور كل منها منفردة ومجتمعة، وربطها بالشروط البيئية المحيطة بالنبات، وذلك بغية توجيه هذه الوظائف من قبل الإنسان بمختلف الوسائل المتاحة، ولإيجاد الطرائق الفاعلة للتوسع العمودي بالرقعة الزراعية، وأفضل الأوساط المغذية للنباتات التي تهمّ تغذيتها الاقتصاد الزراعي القومي بهدف الحصول على أعلى مردود ممكن نوعاً وكماً. مما يساعد على زيادة الإنتاج الزراعي ويساير مشكلة ازدياد السكان. ومن مهام هذا العلم تفهم آليات الاستقلاب داخل النبات ويتضح هذا الدور المهم بأن أكثر من ربع مليون طن من الفحم يقتنصها النبات يومياً من الجو ليحولها بإبداع إلى ركيزات طاقوية بعمليات التمثيل اليخضوري الضوئي والتنفس والنتح مستفيداً من الطاقة الضوئية، وإلى طاقة كيمياوية، ويعد ذلك من دون شك، المصدر الوحيد للإنسان لسد احتياجه من السكريات والدفء والطاقة للقيام بأعماله الحيوية واليومية المختلفة.
أقسامها ومؤسسوها
تشتمل فيزيولوجية النبات على دراسة أربعة أقسام رئيسة هي:
القسم الأول: ويختص بمعالجة التغذية المعدنية للنباتات بشقيها الجذري والمائي وبالاتجاهات العلمية الحديثة.
القسم الثاني: هدفه دراسة الاستقلاب الكيمياوي الداخلي للنبات، واصطناع المواد العضوية المركبة وتوزعها وانتقالها بالاستعانة ببعض المفاهيم الخاصة بالكيمياء الحيوية.
القسم الثالث: ويهدف إلى دراسة النمو الخضري plant growth والتكاثر النباتي (الإزهار والإثمار وتكوّن البذور) plant propagation، والظواهر التي تجمع تحت عنوان التطور في النمو وخاصة الإنتاش والإزهار مستعيناً ببعض المعلومات التشريحية والمورفولوجية والخصائص الحيوية ورفع مقاومة النباتات وخاصة الأشجار للجفاف.
القسم الرابع: ويرتبط باستخدام الإشعاعات النووية في الزراعة، إذ إنها أدت دوراً مهماً في الأبحاث البيولوجية والتمثيل اليخضوري والتغذية المعدنية، كما تتيح إمكانية تتبع العمليات الجارية في التربة، وسرعة استعمال الأسمدة بالنباتات، واستقلابات مواد التغذية التي تحدث في أنسجة النباتات، ومشاركة هذه المواد في الحلقة العامة لعمليات تبادل الأغذية بعضوية النبات، وإسراع التفاعلات الحيوية والأنزيمية والتأكسد، إلى جانب عمليات حفظ المحاصيل الغذائية والتحسين الوراثي والحصول على طفرات جديدة لصالح الإنتاج الزراعي وتحسين نوعه وزيادة غلّته.
وما يتصل بمؤسسي علم الفيزيولوجية يمكن إيجاز مراحله كما يأتي:
في نهاية القرن الثامن عشر تقدم علما الفيزياء والكيمياء تقدماً مذهلاً على يدي العالم لافوازيه (1743ـ1794) Lavoisier، إذ أمكن تحديد طبيعة الهواء والعناصر الرئيسة في الكيمياء والمبادلات الغازية للنباتات. ونشر العالم دوسوسور (1741ـ1809) De Saussure مجموعة من الأبحاث الكيمياوية عن المزروعات، وبيّن أن الهواء والماء مهمان لتغذية النبات ولكنهما غير كافيين لتأمين النمو الكامل له وتكاثره، واستطاع تركيب محاليل للعناصر الملحية استنبت عليها النباتات، وتحليلها مع وسط الاستنبات في إطار التغذية المعدنية والنفاذية.
ومنذ عهد دوسوسور وحتى عهد ليبيگ (1840) Liebig،ظهر علم الخلية وتقدمت المعرفة في الكيمياء بخطى واسعة، كما أوضح العالم دوتروشيه (1776ـ1837) Dutrochet ظاهرة الحلول (الأوزموزية) osmosis وقياسها ودورها المهم في حركات النسغ صعوداً أو هبوطاً في النباتات وتبعاً لنمط النمو، وأثار الانتباه إلى ظاهرة الانتشار diffusion.
وقام العالم يوستوس فون ليبيگ (1803ـ1873) بمعالجة مبادئ تغذية النباتات وأصل كل من الكربون والهدروجين والآزوت والكبريت والأكسجين وبعض العناصر العضوية الأخرى وموضوعات تتعلق بالدورات الزراعية والأسمدة، وبيّن أن الهواء هو المصدر الرئيسي لعنصر الفحم وليس الدبال ويكون فيه على شكل CO2، وأن الهيدروجين لايمكن أن ينشأ إلا عن الماء عند تحللّه، وأن النبات يستمد N2 (الآزوت) من نشادر الهواء، ويستمد الكبريت من بعض الأغذية الحيوانية. كما أثار موضوعي إصلاح التربة وترميمها بتعويضها عما فقدته من المواد المعدنية التي استمدتها المزروعات، وفكرة التساند synergisme في تأثيرات الأسمدة المعدنية، وأن البول وروث الحيوانات عموماً يعيدان إلى التربة قسماً كبيراً مما فقدته، وحمض الآزوت والنترات قد وجدت في الطبيعة لتمد النبات بالآزوت.
أما العالم بوسنگول (1802ـ1882) Boussingault فقد أعار اهتمامه إلى مجالات التغذية النباتية وخاصة لأصل الآزوت ومدى تأثيره في نمو النباتات وتطورها، إلى جانب دور الفوسفات والبوتاسيوم والكالسيوم والأسس العضوية وغيرها.
وفي عهد باستور Pasteur، المؤسس لعلم الأحياء الدقيقة microbiology، وتلامذته والباحثين في معهد باستور في باريس تمكنوا من دفع هذا العلم خطوة جريئة إلى الأمام وخاصة في مجالات التغذية المعدنية ودورة الآزوت الطبيعية وبيان دور الجراثيم في النباتات والاختمارات الكحولية ودور العناصر المعدنية الزهيدة فيها.
وفي عام 1886، تمكن العالمان ڤيلفارت Wilfarth وهلريگل Hellriegel في ألمانيا من توضيح أن جذور البقوليات تحمل عقداً فيها أنواع خاصة من البكتريا تؤدي دوراً مهماً في تثبيت الآزوت الجزيئي من الهواء.
وفي عام 1901، تمكّن العالم بايرنيك Beijernick من عزل بكتريا من جنس الآزوتوباكتر azotobacter القادرة على تثبيت الآزوت الجوي وتوضيح ظاهرتي النترزة (تحول الأمونياك إلى نتريت) والنترجة (تأكسد النتريت إلى نترات) باستخدام الطاقة الكيمياوية.
ويعدُّ ساكس (1832ـ1897) Sachs مؤسس علم الفيزيولوجية النباتية وفق مفهومها الحديث ومؤلف أول كتاب في فيزيولوجية النبات الذي يعدّ نقطة انطلاق للمعرفة والتجريب والتمييز بين مختلف المواد النباتية من بنائية matières plastiques أو كحاملة للقوى المسماة بالمواد الوظيفية matières fonctionnelles، وعلاقة ذلك بالخلايا المختلفة والمجموعة الجذرية.
تطبيقات فسيولوجيا النبات
لتحميل التطبيق اضغط هنا
محاضرات فسيولوجيا النبات PDF
لتحميل الملف اضغط هنا
فسيولوجيا النبات doc
لتحميل الملف اضغط هنا
فسيولوجيا النبات ppt
لتحميل الملف اضغط هنا
فسيولوجي نبات متقدم pdf
لتحميل الملف اضغط هنا
عماد فسيولوجيا النبات PDF
لتحميل الملف اضغط هنا
