1. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
محاضرة 8
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

2. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
المحتويات
اطوار النمو
النضج وتخزين السكر
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

3. أطوار النمو فى بنجر السكر
بنجر السكر نبات ثنائى الحول ينمو خضريا مكونا مجموعا جذريا فى أول موسم ثم يمر بطور كمون وأرتباع يعقبه نمواً زهرياً وثمرياً فى الموسم الثانى.
ومن المعلوم أن النمو والتشكل ظاهرتان مختلفتان يمر بهما النبات لإتمام دورة حياته بدايةًً من البذرة وحتى طور البذرة مرة أخرى.
وقد أوضح Licenko سنة 1935 أن نبات البنجر يجب أن يمر بطورين تعاقبين من التشكل لإتمام دورة حياته. ويختلف كلا الطورين فى الاحتياجات البيئية اللازمة له. وقد أُطلق على الطور الأول أسم الطور الحرارى أو طور الأرتباع Thermal or Vernalization phase بينما أُطلق على الطور الثانى اسم الطور الضوئى Light phase .
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

4. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
أولاًً الطور الحرارى
أُطلق اسم الطور الحرارى أو طور الأرتباع على الموسم الأول للنمو حيث ثبت أن التأثيرات الأساسية التى تتحكم فى تشكل النبات ومروره بأطوار النمو المختلفة تكون راجعة أساساً إلى الحرارة.
وقد ثبت أن الأرتباع قد يحدث خلال مرحلة انبات البذور، نمو البادرات ، ما قبل نضج الجذور ، أو خلال التخزين الشتوى. ويتطلب الأرتباع درجة حرارة تتراوح من صفر إلى +5°م لعدد متفاوت من الأيام.
وقد أوضح بعض الدارسون إمكانية ارتفاع درجة حرارة الأرتباع حتى 10°م. ويجب توفر التهوية الجيدة والرطوبة النسبية المناسبة. وتتوافر هذه الظروف فى مناطق الإنتاج بأوروبا خلال بداية فصل الربيع.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

5. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
وقد أوضحت الدراسات أن زيادة طول فترة التعرض للحرارة المنخفضة (الأرتباع) خلال بداية الموسم الزراعى تزيد من فرصة حدوث الأزهار خلال الموسم الأول فيما يعرف باسم الأزهار المبكر Early Bolting .
وهى ظاهرة ضارة بالإنتاج المخصص للتصنيع حيث يؤدى الأزهار إلى خفض نسبة السكروز ورفع نسبة الألياف وزيادة نسبة الجذور المستبعدة عند التصنيع
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

6. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
كما أثبتت الدراسات اختلاف الأصناف فى متطلبات الأرتباع الخاصة بها. ويتجه المربون حاليا لتربية أصناف ذات متطلبات أرتباع عالية لخفض نسبة الأزهار المبكر.
وتحت الظروف الطبيعية فإن الأرتباع لا يكتمل خلال موسم النمو الخضرى الأول ولذلك تستكمل النباتات المعدة لإنتاج التقاوى احتياجات الأرتباع الخاصة بها خلال ما يعرف باسم التخزين الشتوى حتى يمكن أن تزهر خلال الموسم التالى.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

7. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
وقد وجد أن الأرتباع يؤدى إلى تغيرات فى كيمياء النبات حيث تقل المركبات النيتروجينية الذائبة ويزيد محتوى البروتين فى خلال 10 إلى 15 يوم من بداية الأرتباع. كما يزيد نشاط أنزيم البروكسيديز.
وتأخذ النباتات التى أتمت طور الأرتباع شكلا مخروطيا للنمو فى منطقة التاج. ويتركز النشا فى المناطق المرستيمية والبراعم التى ستنمو مستقبلاُ لتكون الحوامل الزهرية.
ويمكن تميز تلك الجذور بغمرها فى محلول حمض الكربوليك بتركيز 0.04% حيث يتحول لونها الأصفر إلى لون أزرق وتزداد كثافة اللون حسب ازدياد درجة الأرتباع.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

8. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
ثانياُ: الطور الضوئى
سمى الطور الثانى من أطوار نمو البنجر بالطور الضوئى لأن النباتات تستجيب أساساً للضوء كعامل محدد لتشكل النبات. حيث تتجه النباتات للأزهار إذا ما عرضت لطول نهار متزايد خاصة تحت ظروف الحرارة المعتدلة ما بين 15 إلى 18°م.
ولا يبدأ الطور الضوئى إلا إذا تم الطور الحرارى عقب عملية الأرتباع.
وبصفة عامة يحتاج البنجر ما بين 25 إلى 45 يوما نهار طويل للأزهار الناجح.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

9. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
وفى الظروف العادية تمر نباتات البنجر بالطور الضوئى فى الموسم الثانى للنمو. إلا أن بعض النباتات خاصة تلك التى تتميز بمتطلبات أرتباع منخفضة قد تمر به خلال السنة الأولى إذا تعرضت النباتات لفترة برودة كافية فى أول الموسم ثم بدأ طول النهار فى التزايد فيحدث نتيجة لهذا ظاهرة الأزهار المبكر.
وبالعكس إذا لم يحصل النبات على متطلبات الأرتباع فأنه لا يخرج من الطور الحرارى وبالتالى لا يستجيب لتأثير الضوء المرتبط بالموسم الثانى وفى هذه الحالة لا يزهر النبات فى الموسم الثانى وتعرف هذه الظاهرة باسم De-bolting
وهذه الظاهرة هى المسؤولة عن عدم أزهار البنجر فى مصر. وقد سجل فى أمريكا مرور أربعة عشر عاما على نبات بنجر مزروع فى كاليفورنيا بدون أزهار لذات السبب.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

10. بعض الظواهر الهامة المتعلقة بالأزهار والبيئة
بعض الظواهر الهامة المتعلقة بالأزهار والبيئة
أولاً - الأزهار المبكر Early bolting
ثانياً - فشل الأزهار De-bolting
ثالثا: الاستجابات الحرارية
رابعا الاستجابات الضوئية 
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

11. أولاً: الأزهار المبكر Early bolting
من المعروف أن نبات البنجر لن يزهر إلا إذا تعرض لطور حرارى ينتهى بالأرتباع وأعقبه طور ضوئى طويل النهار معتدل الحرارة.
وقد يحدث فى بعض الأحيان أن يزرع صنفاً من البنجر نشأ فى نطاق حرارى معين فى منطقة أكثر برودة من مكان المنشأ.
وفى مثل هذه الحالة قد يتعرض النبات خاصة فى طور البادرة إلى برودة تكفى لإتمام طور الأرتباع فى أول الموسم ثم يعقب ذلك زيادة طول النهار التدريجية مع تقدم الموسم فى اتجاه الصيف فيدخل النبات فى الطور الضوئى فى نفس العام ويبدأ التحول الزهرى مسبباً أزهار نسبة ما من النباتات.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

12. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
وتتميز النباتات المزهرة بتخشب الجذور مما يسبب مشاكل تصنيعية ولهذا تستبعد من المحصول مما يخفض كميته بصورة تضر بدخل المزارع.
وقد ثبت أن الأزهار المبكر يزيد أيضا فى حالة تبكير الزراعة فى الربيع ( فى أوروبا وليس مصر) كذلك فأن الصيف البارد يشجع تلك الظاهرة.
كما ثبت أن نقل أصناف باتجاه الشمال تزيد من نسبة الأزهار المبكر حيث أن تحريك الصنف من خط عرض 42 إلى 51 إلى 62° شمالاً يؤدى إلى أزهار مبكر بنسبة 0.1 و 16.2 و 20.2% على التوالى.
كما يتأثر الأزهار المبكر بحالة التسميد ورطوبة التربة حيث يزيد فى المناطق الممطرة وتكون الزيادة أكبر فى حالة التسميد
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

13. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
وتجدر الإشارة إلى أن الكثافة النباتية تعتبر من العوامل التى تؤثر فى هذه الظاهرة يؤدى أتساع المسافة بين النباتات إلى زيادة نسبة الأزهار المبكر نظرا لزيادة فرصة النباتات فى الاستفادة من خصوبة التربة وشدة الإضاءة.
وتحت الظروف العادية فأن نسبة الأزهار المبكر تكون غالبا فى حدود 1% إلا أنها قد تصل إلى 5 أو 7% كحد مقبول بمعايير الخارج. ولخفض معدل حدوث هذه الظاهرة يتم التركيز فى برامج التربية على الانتخاب لصفة احتياجات الأرتباع المرتفعة لخفض فرصة الأزهار المبكر.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

14. ثانياً: فشل الأزهار De-bolting
تعنى هذه الظاهرة عدم حدوث الأزهار فى الموسم الثانى للنمو والمخصص لإنتاج التقاوى واستمرار النمو الخضرى برغم توافر الظروف التى يفترض وجودها للأزهار.
ولم تدرس هذه الظاهرة بشدة حيث أنها غير مرتبطة بإنتاج البنجر للسكر وإنما ترتبط بعملية إنتاج التقاوى.
الا ان هذه الظاهرة مسئولة عن عدم انتاج التقاوى فى مصر وبالتالى الحاجة المستمرة لاستيرادها من الخارج سنويا.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

15. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
وقد أَُعزيت هذه الظاهرة إلى العوامل التالية منفردة أو مجتمعة.
1- سوء التخزين الشتوى للجذور.
2- ارتفاع درجة الحرارة فى الربيع وأوائل الصيف الذى يؤدى إلى تشوه نمو البراعم المكونة للحوامل الزهرية.
3-  حصاد الجذور مبكراً قبل التخزين الشتوى.
4-  الجفاف الشديد خلال الخريف فى الموسم الأول.
5- الجفاف أو ارتفاع درجة الحرارة عقب إخراج الجذور من خنادق التخزين الشتوى فى ربيع الموسم الثانى.
6- تأخير الزراعة عقب إخراج الجذور من خنادق التخزين مما يعرضها للجفاف وبطء النمو.
وقد أوضحت البحوث أن رفع حرارة التخزين الشتوى من 2 أو 3°م إلى 13°م ترفع نسبة فشل الأزهار من 4.5 إلى 60.9%. وتتراوح الدرجة المثلى للتخزين الشتوى من 2 إلى 5°م.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

16. الاستجابات الحرارية للبنجر
بصفة عامة فإن البنجر نبات ينمو فى بيئة باردة أو معتدلة باردة ويحتاج النبات إلى نهار دافئ نسبيا وليل بارد نسبيا خلال موسم النمو كما أن النبات لا يتأثر بالصقيع أو الليالى الباردة.
ويمكن أن تنبت بذور البنجر فى درجات حرارة باردة نسبيا. إلا أن الإنبات يتأخر مع الانخفاض فى درجة الحرارة.
ففى درجة 6 إلى 7°م يتم الإنبات فى مدة تتراوح من 18 إلى 20 يوما. وتقل هذه الفترة لتصل إلى 12 إلى 14 يوما عند درجات حرارة من 10 إلى 12°م. على حين يتم الإنبات فى 7 إلى 8 أيام على درجة 15 إلى 17°م ( أنظر المنحنى)
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

17. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

18. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
وتختلف درجة الحرارة المثالية لكل مرحلة من مراحل النمو. فنجد أن نمو البادرات القوى يحدث عند 20°م. كما تختلف الاستجابة وفقا لدرجة حرارة الليل والنهار. وتتراوح الدرجة المثلى للنمو ليلاً من 20 إلى 23°م وتكون نهاراً فى حدود 23°م.
وإذا تعرض النبات لحرارة منخفضة جداً فقد تحدث أضراراً للبادرات. وعلى سبيل المثال فإن درجة حرارة -4°م سوف تقتل البادرات حديثة الإنبات. أما تلك الأكبر سنا فسوف تصمد وتتحمل الصقيع. ويكون تحمل النباتات الناضجة أعلى من الأصغر سناً. إلا أن درجة الحرارة -3°م سوف تقتل الأوراق.
وعند عودة الدفء ستنمو مجموعة أوراق جديدة مما يخفض من تركيز السكروز ويرفع السكريات المختزلة فى الجذور.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

19. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
ومن ناحية أخرى فإن ارتفاع درجة الحرارة سوف يشجع النمو الخضرى وقد يؤدى إلى سوء تخزين السكروز فى الجذور نظرا لاستهلاك ناتج التمثيل كله فى النمو الخضرى وفى التنفس العادى والضوئى.
وفى دراسة لتأثير درجات الحرارة على النمو ومحتوى السكر فى البنجر عرضت النباتات لدرجات 2 ، 8 ، 14 ، 20 ، 26°م خلال ليل مقداره 8 ساعات. وثبتت درجة حرارة النهار عند 20°م بطول 16 ساعة. ثم قدر وزن الجذور ومحتوى السكروز عند أعمار 5 ، 9 ، 13 ، 17 أسبوعاً.
أظهرت النتائج ارتفاع محتوى السكروز مع انخفاض درجة الحرارة بينما كان أفضل وزن جذور عند 20°م وأفضل وزن أوراق عند 26°م. ويمكن من هذا القول بأن وزن الجذور هو محصلة تأثير الحرارة المرتفعة خلال موسم النمو بينما نسبة السكروز هى محصلة انخفاض الحرارة قبيل الحصاد.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

20. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
ويوضح الرسم البيانى البيانات المسجلة فى تلك الدراسة عند الحصاد حيث يظهر بوضوح اختلاف الحرارة المثلى لمحصول الجذور عن تلك اللازمة لنسبة السكروز وأن كلا الدرجتان ليسا هما النقطة المثالية لأفضل ناتج سكروز حاصل ضرب )نسبة السكروز * وزن الجذور ).
حيث تحقق أفضل وزن جذور عند 20°م بينما تحققت أفضل نسبة مئوية للسكروز عند 2°م . وكان أحسن ناتج سكر عند مدى من 14 إلى 17°م.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

21. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

22. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
استجابة البنجر للضوء
تحت ظروف منطقة النشوء فإن البنجر ينمو فى الربيع والصيف حيث يحدث تزايد تدريجى لطول النهار مع تقدم موسم النمو.
وقد ثبت أن زيادة طول النهار تزيد من معدلات التمثيل الضوئى بتقدم الموسم بالنسبة لبدايته ويحدث ذلك من خلال:
     مضاعفة نمو الأوراق
    عشرة مرات مضاعفة لنمو الجذور
    ثلاثة مرات مضاعفة لنسبة السكروز
عشرون ضعفاً زيادة فى ناتج السكر
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

23. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
وتحت الظروف العادية فقد أدت زيادة طول النهار من 8 إلى 14 ساعة بالتحديد إلى مضاعفة وزن الجذور وناتج السكر. ولم تكن هذه الزيادة بسبب ارتفاع نسبة السكر أو زيادة مسطح الأوراق.
وبالإضافة إلى ذلك فإن زيادة طول النهار عن 16 ساعة أنقصت نسبة السكروز بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
وبصفة عامة فإن النباتات النامية فى درجات حرارة مرتفعة ليلاً ونهاراً وتحت ظروف طول نهار قصير تحتوى على تركيزاً أقل من السكروز.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

24. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
تخزين السكر فى البنجر
يرتبط التخزين فى البنجر بتكون طبقات الخلايا المخزنة للسكر ( البارانشيما) التى تتكون فى المسافات بين الحزم الوعائية للجذر فى حلقات الكامبيوم.
وفى الطبيعة تشكل الحلقات من 1 إلى 6 ما يقرب من 75% من حيز التخزين أما الحلقات رقم 9 وما بعدها فلا يخزن فيها أى سكر.
وعلى ذلك فإن الحلقات التى سوف يخزن فيها السكر فى عمر 22 أسبوع تكون قد تكونت فعليا فى عمر ستة أسابيع. وهذا يوضح أهمية توفر الظروف المشجعة للنمو فى أول عمر النبات.
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

25. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة
ويخزن أعلى كمية سكر فى وسط الجذر ( الحلقات الأكبر سنا والأولى فى النشأة) ويرتبط نقل السكروز فى اللحاء بالتخزين
المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة