كيف تصنع النباتات غذاءها، تُعتبر الأوراق العضو الرئيسي في عملية تصنيع الأغذية النباتية، حيث يتمتع بعض النباتات بسيقان ضوئية وجذور، تشكل صفوف خلايا الحاجز، الواقعة أسفل البشرة والجلد، الأنسجة الرئيسية، حيث تحتضن البلاستيدات الخضراء دورًا مهمًا في تحويل ثاني أكسيد الكربون وإنتاج السكريات من جزيئات الجلوكوز البسيطة، تشغل عملية الحصول على الطاقة محل الاهتمام للباحثين، وتُظهر النباتات إنتاجًا وفيرًا من الجزيئات والخلايا والأنسجة، يتبقى الجلوكوز والسكريات الأخرى التي تم تصنيعها كمصدر للطاقة، مما يُمكن النباتات من أداء وظائفها بشكل فعّال، هذه العملية تُظهر جوهر التغذية الذاتية، أي القدرة على تكوين العناصر الغذائية من الهواء والماء، ولمزيد من التفاصيل تابع معنا عبر موقع القرار
عناصر الموضوع
كيف تصنع النباتات غذاءها
النباتات تقوم بتصنيع طعامها من المركبات غير العضوية من خلال عملية تسمى التمثيل الضوئي، والتي تحدث في الأوراق، المكونات الأساسية لهذه العملية هي الضوء والماء وثاني أكسيد الكربون، تؤثر نسب هذه المكونات على معدل التمثيل الضوئي، المنتجات النهائية لهذه العملية هي الأكسجين، الذي يتم إطلاقه من قبل النباتات، والكربوهيدرات التي تُصبح مصدر طاقة للنباتات، عملية تمثيل الضوء لا تتطلب الضوء بشكل مباشر، لذلك تُطلق عليها رد فعل مظلم، في جزء آخر من الورقة، يُعرف بالسدى، يُقلل ثاني أكسيد الكربون الذي امتصه النبات من البيئة إلى كربون، ويُفرج عن أكسجين مرة أخرى، يسمح للأكسجين بالخروج، ولكن يتم دمج الكربون مع المنتج النهائي للهيدروجين لتكوين سكر بسيط قابل للتجميع أو التعديل لإنتاج مركبات عضوية معقدة تلبي احتياجات النبات من الناحية الهيكلية أو الغذائية.
أجزاء تساعد النبات على صنع الغذاء
يثير اهتمام الكثيرون كيف تقوم الخلايا النباتية بتصنيع الطعام، يتألف النبات من عدة أجزاء، وكل جزء يساهم في صنع الغذاء بشكل فعّال. هذه الأجزاء تشمل:
الجذر:
يوجد تحت الأرض ويساعد في تثبيت النبات وامتصاص الماء والمواد المغذية من التربة، ثم يرسلها إلى الساق.
الجذع:
يعمل كنظام نقل داخل المصنع، حيث يتلقى الماء والمعادن من الجذور ويوزعها بين باقي الأجزاء، ويستخدم نسيج اللحاء لنقل المواد العضوية بين الأوراق والجذع والجذور.
الأوراق:
عادة ما تكون خضراء وتُعرف باسم “مصنع الأغذية النباتية”، حيث تقوم بإعداد الطعام للنبات من خلال عملية التمثيل الضوئي، تستخدم الأوراق الضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الجلوكوز، وتقوم بمهام أخرى مهمة مثل منع فقدان بخار الماء ومساعدة النبات في التنفس وتخزين الطعام.
بهذه الطريقة، تعمل هذه الأجزاء بتناغم لضمان صناعة وتوزيع الطعام والمواد الضرورية لحياة النبات.
كيف ينتقل الغذاء في النبات
تحدث عمليات النقل في النباتات على ثلاث مستويات رئيسية: النقل الخلوي، وامتصاص الماء والمواد المغذية من التربة، ونقل الماء والمواد المغذية في أجزاء النبات.
النقل الخلوي:
يحدث هذا المستوى على مستوى الخلايا، حيث يتم نقل المواد المذابة والأيونات من خلية إلى أخرى عبر عمليات الانتشار والتناضح.
امتصاص الماء والمغذيات:
يتم على مستوى الجذور، حيث تقوم الجذور بامتصاص الماء والعناصر الغذائية من التربة، يعتبر زيادة مساحة سطح الجذر مؤثرًا في زيادة قدرة الامتصاص.
نقل الماء والمواد الغذائية:
يحدث هذا المستوى عبر عملية تسمى “النتح”، حيث يتم نقل الماء والعناصر الغذائية من الجذر إلى الأجزاء العلوية للنبات، تتم هذه العملية على امتداد مسافة تصل إلى مائة متر.
تتفاعل هذه المستويات بتناغم لضمان توزيع المواد والمغذيات بفعالية داخل النبات، مساهمة في دعم نموه وتطوره.
ما هو غذاء النبات
يُعرف الطعام النباتي بشكل عام باسم الأسمدة، حيث يُعتبر السماد أي مادة تُضاف إلى التربة لتوفير النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم لنباتات النمو فيها، يُمثل تصنيف NPK على عبوات السماد الرموز الكيميائية لهذه العناصر؛ حيث يرمز N للنيتروجين، و P و K هما رموز الفوسفور والبوتاسيوم على التوالي، النيتروجين يُسهم بشكل رئيسي في نمو الأوراق الخضراء للنبات، في حين يعمل الفوسفور على بناء الجذور والزهور والفاكهة والبذور، أما البوتاسيوم، فيُسهم في نمو جذع قوي ويُعزز نمو الجذور، في حالة نقص أي من هذه العناصر الثلاثة، يمكن أن يتسبب ذلك في إعاقة نمو النبات وضعف قدرته على مقاومة الأمراض والآفات، عند زراعة أرض بشكل دوري، يتم استنفاد هذه العناصر الغذائية، يتعين إعادة تعبئتها للحفاظ على خصوبة الأرض. في الأيام الأولى للزراعة، حيث لم يكن هناك الوعي الكافي حول تغذية النباتات، كان الزراعة الشائعة تحدث في السهول الفيضية، حيث لم يكن هناك حاجة للاعتماد على الأسمدة، ولكن مع تزايد الكثافة الزراعية والانتقال خارج نطاق الأنهار، أصبح استخدام طرق التخصيب البديلة ضروريًا.
تأتي الأسمدة بأشكال متعددة، من السماد العضوي التقليدي الذي يتألف أساسًا من مواد عضوية متحللة، إلى الأسمدة العضوية الأخرى التي تحتوي على مواد مشتقة من النباتات والحيوانات مثل عشب البحر ووجبة البرسيم ووجبة الدم ووجبة العظام ووجبة الريش، هناك أيضًا الأسمدة الغير عضوية التي يكون مكون النيتروجين فيها عادة على شكل أمونيا، ويتم تحويل الفوسفور من صخور الفوسفات، ويُستخرج البوتاسيوم كبوتاسيوم، جميع هذه الأشكال تسهم في توفير العناصر الغذائية اللازمة لنمو النبات.
ما هي النباتات التي تثبت التربة؟
تشير الأبحاث الحديثة إلى أن بعض النباتات، مثل “رشاد أذن الفار” أو “أرابيدوبسيس ثالينا” (Arabidopsis thaliana)، يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في تحسين جودة التربة والحد من تآكلها.
ما هي أنواع السيقان؟
انواع السيقان تتنوع وتعتمد على وظائفها وتكييفها مع البيئة. فيما يلي بعض الأمثلة على أنواع السيقان:
الساق الهوائية (الساق العليا):
- ساق نبات تنمو فوق سطح التربة.
- دعم الأوراق والأزهار وتوجيهها نحو أشعة الشمس وتوفير موقع للتبادل الغازي.
الجذمور:
- ساق أرضية تنمو أفقيًا تحت سطح التربة.
- إنتاج سوق جديد عند العقد وتوفير وسيلة للانتشار.
البصلة:
- ساق أرضية متحورة تخزين الغذاء.
- تخزين المواد الغذائية التي يحتاجها النبات في فترات زمنية طويلة.
الدرنة:
- ساق أرضية متحورة تخزين الغذاء.
- تخزين الغذاء وتوفير مصدر للطاقة للنبات في فترات الراحة أو النمو البطيء.
كيف تجعل التربة اكثر خصوبة؟
تعزيز خصوبة التربة يمكن تحقيقه من خلال مجموعة من الإجراءات البيئية والزراعية. من بين هذه الإجراءات:
زيادة الكربون العضوي والمواد العضوية:
- ترك مخلفات المحاصيل في الحقل بعد الحصاد، واستخدام السماد العضوي مثل سماد الماشية وسماد الفسفور، وتكوين سماد خضري من فضلات النباتات.
- يعزز ذلك تراكم المواد العضوية في التربة، ويساهم في تحسين هيكلها وزيادة قدرتها على الاحتفاظ بالماء والعناصر الغذائية.
تناوب المحاصيل وتنويعها:
- تبديل أنواع المحاصيل في المزرعة على فترات زمنية محددة.
- يسهم في تحسين تركيب التربة ويقلل من استنزاف العناصر الغذائية الخاصة بنوع معين من المحصول.
استخدام الأسمدة الطبيعية:
- استخدام الأسمدة الطبيعية مثل سماد الطيور، وسماد السمك، والسماد الأخضر.
- توفير مصادر طبيعية للعناصر الغذائية وتعزيز التغذية البيولوجية في التربة.
تدابير حفظ التربة ومكافحة تآكلها:
- إقامة سياج الشجيرات، واعتماد خطوط الكنتور لتقليل تدفق المياه وتآكل التربة، واستخدام المصاطب الزراعية لمنع تصريف المياه السطحية.
- تقوية هيكل التربة والتحكم في تدفق المياه يقلل من فقدان التربة والعناصر الغذائية.
باختصار، يقوم النبات بصنع غذائه من خلال عملية التمثيل الضوئي التي تحدث في الأوراق، باستخدام الضوء والماء وثاني أكسيد الكربون، تقوم الأوراق بتحويل هذه الموارد إلى جلوكوز وسكريات أخرى، وتصبح هذه المركبات مصدر طاقة للنبات، يعتبر هذا العملية جوهرية للنمو والازدهار النباتي، وتشكل أساس السلسلة الغذائية التي تدعم الحياة على الأرض.