الإنتشـــــار تعريف :- بأنها محصلة حركة الجزيئات من منطقة طاقتها الحرة عالية (منطقة التركيز العالي) إلى منطقة طاقتها الحرة منخفضة (منطقة التركيز المنخفض) حتى حدوث الإتزان في الطاقة . الأتجاة :- انتقال للجزيئات من منطقة التركيز العالي إلى التركيز المنخفض حتى يتم التعادل الديناميكي . تظل الجزيئات في حركتها المستمرة . لا يستهلك طاقة . سرعة الإتشار تتناسب عكسيا مع المسافة . يتناسب معدل الإنتشار طردياً مع *طاقة الجزيئات الحركية و*حجمهالجزيئات و*ممال التركيز وكذلك * كثافة الوسط التي تنتشر فيه. لقانون فيك ( Fick's low ) :- معدل الانتشار في زمن معين يتناسب طردياً مع معامل الانتشار وممال الطاقة ( فرق الجهد) . δS = -D δC δX δT حيث δS كمية المادة المنتشرة D معامل الإنتشار (ثابت فيك) δT الزمن δC التركيز δX المسافة جم/ مول / سم /

يمكن تقدير معامل الإنتشار (D) كالتالي:- KT = D mn انتشار المادة عبر حاجز δS = -D a δC δX δT D يتناسب عكسيا مع لزوجة وسط الأنتثار كلما كان الوزن الجزيئي كبير زادت مقاومة الحركة كمية المادة المنتشرة

الأزمـوزيـــة يعرف بـ :- بأنها "حركة الماء عبر غشاء شبه منفذ نتيجة لفرق جهد الماء وإذا كان النظام مغلقاً، فإن دخول الماء يسبب تكوين ضغط يعادل فرق الجهد عند التعادل، أي أن جهد الماء في الوسط الخارجي والداخلي متساوي. بالضغط الأزموزي (Osmotic pressure) الضغط اللازم في المحلول لمنع دخول الماء إليه من الوسط الخارجي" ويعادل عددياً الضغط الهيدروستاتيكي ويرمز له عادة بالرمز (π) - وإذا كان به ثقوب صغيره تسمح بمرور المذيب لا غير فقد تكون الحركة بمثابة تدفق كتلة. -تسمح الأغشية الأحيائية بمرور المذيب (الماء) مع ب عض المواد المذابة، لذا يطلق عليها أغشية ذات نفاذية اختيارية (Differentially permeable) -يفضل استخدام الجهد الأزموزي (Osmotic potential) ورمزه (ΨS) بدلا من الضغط الأزموزي . π = - ΨS

العلاقة بين الضغط الأزموزي π وتركيز المادة ( أو كمية الماء الداخلة من الماء النقي) علاقة طردية. وحسب معادلة فانت هوف لتقدير الجهد الأزموزي للمحلول المخفف فإن: π = - ΨS = miRT - m التركيز الجزيئي الوزني iثابت التفكك (إذا كانت المادة متأينة) R ثابت الغازات = 0,082 T درجة الحرارة المطلقة ( 273+ درجة حرارة الغرفة)

العلاقات المائية للخـلية والنسيج Water relations of the cell and tissue جهد الماء يعرف بانة :- طاقة متيسرة تستخدم في ( لاداء شغل أو اتمام تفاعل ) عند درجة حرارة ثابتة في النظام . يتم شطر جهد الماء إلى ما يعتقد أنه مكوناته حسب شدة تأثير القوة في الجهد. وعليه يمكن كتابة معادلة جهد الماء كالتالي: Ψw = ΨS + Ψp + Ψm + Ψg حيث: Ψw = الجهد الكلي للماء (- ,+ , 0 ) ΨS - = الجهد الأزموزي (-) Ψp + = جهد الضغط موجب القيمة , ما عدا جهد الضغط في أوعية الخشب (-) Ψm - = جهد المادة(-) , ويمكن إهمالها في الخلايا البرانشيمية صغيرة وهي مهمة في الخلايا الإنشائية والأنسجة شبه الجافة Ψg = جهد الجاذبية ويمكن إهماله ماعدا الأشجار الطويلة وتختصر الى Ψw = ΨS + Ψp

ولتوضيح العلاقات المائية لخلية بارنشيمية مثالية - بجدار خلوي مرن - بتكوين الضغط الجداري (Wall pressure) و أكبر قيمة له عند امتلاء الخلية وهو يعاكس ضغط الامتلاء غشاء خلوي رقيق و سيتوبلازم غير سميك يحيط بفجوة كبيرة تحوي المحلول المائي وهي بهذا تقارب الأزموميتر. محلول مرتفع الأزموزية خلايا النسيج إما مترهلة أو مبلزمة فقدت ضغط الامتلاء وبدأت تنكمش فجوتها يبتعد الغشاء الخلوي عن الجدار نتيجة لخروج الماء من خلايا النسيج - توصف بلزمة مؤقتة محلول متعادل الأسموزية -الجهد المائي متعادل في المحلول الخارجي وداخل الخلايا ΨW في الخلية =)ΨW في المحلول الخارجي محلول منخفض الأسموزية -وضعت في ماء نقي الماء ينتقل أزموزياً إلى داخل الخلية الجهد الأزموزي في الخلية( ΨS) أقل سالبية (باتجاه الصفر) تزداد قيمة جهد الضغط (Ψp) مما يسبب زيادة حجم الخلية للحد الذي تسمح به مرونة الجدار الخلوي حتى يصل النظام إلى حالة التعادل الديناميكي. يتمدد الجدار الخلوي بسرعة وسهولة في البداية Ψp = -ΨS Ψw = 0

قيــاس مكونات جهـــد المـــاء Measurments of Water Potential يعتبر تقدير جهد الماء الكلي يمثل المجموع الجبري لمكونات جهد الماء الكلي في النبات تعتمد معظم الطرق المستخدمة للقياس على إتزان مع السوائل أو بخار الماء أو ضغط معين . الطريقة الأولى :- طريقة التغير فى الوزن أو الحجم أو الطول 1- يعين الوزن الأبتدائي لأنسجة النباتية 2- يوضع النسيج النباتي في محاليل متدرجة في الجهد الكلي مثلglycol Polyethylene) ) 3- يترك فترة من الزمن ويعين الوزن النهائي للنسيج النباتي . 4- يوضح بالرسم البياني العلاقة بين التغير في وزن النسيج النباتي و تركيز المحلول الخارجي المستخدم . 5- الجهد الكلي للمحاليل الخارجية والمعرضة لضغط جوي واحد ، يعادل الجهد الأزموزي للمحلول عند التعادل π = - ΨS = miRT

الطريقة الثانية:- (طريقة الصبغة أو شارداكوف) - تعتمد هذه الطريقة على تغير خواص المحلول الخارجي 1- تحضر محاليل متدرجة في الجهد الكلي، ثم توزع على مجموعتين من أنابيب الإختبار . 2- ويضاف إلى أحد المجاميع قليل من صبغة ملونة مثل أزرق الميثيلين،. 3- ويوضع في المجموعة الثانية نسيج نباتي (كورقة) وتترك لفترة زمنية (نصف ساعة تقريباً) ثم يستخرج النسيج . 4- تؤخذ قطرة من المحلول المقابل الملون لتوضع في منتصف الأنبوب الذي كان به النسيج . 5- تشاهد النقطة الملونة فيما لو غطست أو ثبتت في المنتصف أو طفت إلى أعلى. تعتمد حركة النقطة الملونة على تغير كثافة المحلول الخارجي نتيجة لتركيزه (أي فقد الماء للنسيج) أو تخفيفه (نتيجة لفقد الماء من النسيج) أو عدم تغيره، وهو يمثل تساوي الجهد في المحلول والنسيج

تعتمد على الإتزان مع البخار الطريقة الثالثة طريقة اتزان الضغط البخاري (Vapour pressure equilibrium) تعتمد على الإتزان مع البخار 1- توضع قطعة من النسيج في حيز صغير مغلق ليتم تبادل بخار الماء ما بين النسيج والجو المحيط به 2- عند الإتزان يتم قياس الكثافة البخارية (الرطوبة النسبية) في ذلك الحيز بواسطة المزدوجات الحرارية (Thermocouples) ,تعرف هذه الإجهزة بإسم الأزموميتر الضغط البخاري (Vapour pressure osmometer) . 3- تقاس درجة حرارة الغرفة . 4- يحسب جهد الماء الكلي بواسطة المعادلة المشتقة من معادلة جهد الماء Ψ = -1.06T log 100 RH Ψ = Ψ s في الأنسجة النباتية نحسب Ψw = ΨS + Ψp 0 + من المعادلة السابقة = Ψw T درجة الحرارة المطلقة RH الرطوبة النسبية لابد من مراعاة :- 1- خلو أسطح النبات من الأملاح والأتربة 2- ثبات درجة الحرارة لايسمح بالتغير في الحرارة أكثر من 0.01 م° 3- طول الفترة الزمنية للتجربة في الوسط المحيط بالنبات

الطريقة الرابعة وهى :-طريقة البلزمة (Plasmolytic method) 1- تستخدم فيها محاليل متدرجة الجهد الأزموزي للوصول إلى النقطة التي يبدأ عندها سيتوبلازم الخلية في الإبتعاد عن الجدار الخلوي . 2- هنا يكون جهد الضغط يساوي الصفر وبالتالي فالجهد الأزموزي يساوي الجهد الكلي. 3- نضع أنسجة رقيقة في المحاليل المتدرجة على التوالي . 4- وفى كل مرة – بعد التعادل – تسجل نسبة الخلايا المبلزمة في حقل المجهر 5- ترسم متوسطات قراءة النسبة المئوية مع الجهد الأزموزي للمحاليل 6- تؤخذ القيمة المقابلة لنسب 50% من الخلايا المبلزمة كمتوسط لقيمة الجهد الأزموزي لذلك النسيج.

مصــــدر الماء الرئيـسي للنبــــات التربة هو الوسط الذي يمتص منه النبات الماء . ماهو مصدر الماء في التربة مياه الري - والأمطار - الماء الأرضي . على ماذا يعتمد تخلل الماء في التربة ؟ 1-يعتمد على محتوى التربة الابتدائي من الماء 2- خصائص التربة كقوامها وتركيبها. مما تتكون التربة ؟ 1-مواد معدنية على هيئة حبيبات 3- محلول التربة فهو الماء وما به من مواد ذائبة 2- المواد العضوية الميتة (الدبال) 4- الهواء وما به بخار الماء . (وهذان الجزءان يكونان المواد الصلبة.) يشغلان الفراغات المسامية للتربة وحول سطحها,ويشكل 30- 60% من حجم التربة يكونان المواد الصلبةويعرف الجزء الأول أيضاً بالجزء غير العضوي.

ممايتكون الجزء الغير عضوي ؟ يتكون من حبيبات مختلفة الحجم تجمعت عن عمليات تفتيت الصخور بفعل عوامل التعرية . و صنفت إلى أربع مجموعات حسب الحجم وهي: 1- حبيبات الرمل الخشن (Coarse sand) 2- والرمل الناعم (Fine sand) 3- والغرين (Silt) 4- والطين (Caly). ماهو محلول التربة ؟ - هو مصدر الماء والعناصر الغذائية للنبات. -تحتفظ التربة بالماء في مسامها، وكلما صغر حجم حبيبات التربة زادت المسام وبالتالي تحوي كمية كبيرة من الماء. -ويقدر ما تحويه التربة من الماء عادة :- بأنه كمية الماء التي يمكن فقدها عند تجفيف عينة من التربة عند درجة حرارة قدرها 105 ەم لفترة زمنية . ويعبرعنها : -إما بوزن الماء منسوباً إلى وزن العينة -أو بحجم الماء منسوبا إلى حجم العينة لكن الوزن هو الغالب، النسبة المئوية لماء التربة = وزن التربة – وزن التربة الجافة x100 وزن التربة الجافة

ماهو تصنيف الماء في التربة ؟ يصنف الماء إلى عدة أنواع هي:- ماهو تصنيف الماء في التربة ؟ يصنف الماء إلى عدة أنواع هي:- 1 - ماء الجاذبية (Gravitational water) وهو كمية الماء التي ترشح من التربة بعد ريها بفعل الجاذبية الأرضية التي تعادل قوتها حوالي1 /3 بار. 2- الماء الشعري (Capillary water) وهو كمية الماء العالقة بفعل قوى التوتر السطحي بعد رشح ماء الجاذبية ، وهي عملياً كمية الماء التي يمكن إزالتها بقوة طرد مركزي تعادل 1000 مرة قوة الجاذبية ولمدة ثلاثين دقيقة. 3- الماء المقيد (Hygroscopic water) وهو كمية الماء الموزعة على حبيبات التربة ذات الشحنات الكهربية حيث تربط هذه الكمية قوى التميؤ، ويمكن إزالتها بتجفيف التربة عند درجة حرارة 106ەم . 4- ماء التبلور (Crystalline water) وهو كمية الماء المتبقية في الشبكة البلورية لمعادن التربة ، ويمكن التخلص منها بتجفيف التربة عند درجة حرارة عالية تصل إلى 600 ەم.

بعض المصطلحات الشائعة التي تستخدم لتقدير كمية الماء في التربة في المراجع القديمة نسبياً ولا تزال تستخدم في كثير من الدراسات وتعرف بالسعة الحقلية (Field capacity) إذ هي مقياس فيزيائي لحالة الماء فى التربة ، ويعبر عنها بكمية الماء الموجودة في التربة بعد ريها وصرف الفائض بفعل الجاذبية الأرضية. وهذا بالطبع ليس تعادلاً حقيقياً، وإنما هو تعادل نسبي ويمكن الوصول إلى قيم متشابهة لا تتغير كثيراً في بعض أنواع الأراضي. تعبر السعة الحقلية على أعلى حد تستفيد منه النباتات لمحتوى التربة المائي المتاح للنبات . المئوية للذبول الدائم (The permanent wilting percentage) أو معامل الذبول الذي يعتبر مقياساً فسيولوجياً يعبر عن مقدرة النبات على امتصاص الماء من التربة حتى يحدث التعادل بين قوة الامتصاص بواسطة جذور النبات وقوى التماسك بين أغشية الماء المغلفة لحبيبات التربة مع تلك الحبيبات، كيف تظهر أعراض الذبول الدائم وفي هذه الحالة،؟ كتهدل الأوراق والأفرع الغضة، بحيث لا يستعيد حالة الإمتلاء حتى لو وضعت ليلة كاملة في جو مشبع (الرطوبة النسبية 100%)

إمتصاص الـمـــاء Absorption of Water ينتقل الماء من التربة إلى النبات بصورة رئيسية عبر الجذور ماهي وظائف الجذور ؟ 1- تدعيم النبات وتثبيته في التربة . 2-امتصاص الماء و الأملاح المهمة لنمو النبات . التركيب العام للجذور في القطاع الطولي 1- القلنسوة 2-المنطقة الإنشائية 3- منطقة الإستطالة: 4-منطقة الشعيرات الجذرية:

3- الأسطوانة الوعائية ( الطبقة المحيطية – الخشب – اللحاء ) التركيب العام للجذور في القطاع العرضي 1- البشره 2- القشرة 3- الأسطوانة الوعائية ( الطبقة المحيطية – الخشب – اللحاء )

إنتقال الماء من التربة الى الخشب في الجذر عبر الشعيرات الجذرية إنتقال الماء من التربة الى الخشب في الجذر عبر الشعيرات الجذرية لابد من وجود فرق في جهد الماء بين محلول التربة والخلايا النباتية المكونة للشعيرة الجذرية للدخول الماء الى الجذر . عندما يدخل الماء الى داخل الشعيرة الجذرية ينتقل منها الى الخلايا المجاوره في طبقة القشرة عبر مسارين هما : 1- المسار الحي ( Symplast ) . 2- المسار غير الحي ( Apoplast ) . 1- المسار الحي ( Symplast ) : - وهو عبارة عن إنتقال الماء من الشعيرة الجذرية الى الخلايا المجاورة في القشرة عبر السيتوبلازم و البلازموديزماتا ( Plamodesmata ) . - نسبة الماء المنقول عبر هذا المسار 10 % - نقل بسيط ( غير نشط ) لايحتاج الى طاقة - يعتمد هذا النقل على وجود ممال في جهد الماء بين محلول التربة وعصارة الخشب .

المسار الغير حي Apoplast ) ) ينتقل الماء من الشعيرة الجذرية عبر الجدر الخلوية والفراغات البينية حتى يصل الى شريط كاسبر ( في البشرة الداخلية ) الذي يمنع مرور الماء والمواد الأخرى . - في طبقة البشرة الداخلية يلتقي المسارين , أي لابد من مرور الماء عبر سيتوبلازم خلايا البشرة الداخلية . تمتص النباتات الأيونات امتصاص نشط , فينتج تراكم للأيونات في أوعية الخشب وعند غياب النتح يؤدي الى إنخفاض الجهد الأسموزي وبتالي ينتقل الماء الى أوعية الخشب , فيتكون ضغط هيدرواستاتيكي في أوعية الخشب فيندفع الماء الى أعلى في أوعية الخشب وتسمى هذة الظاهرة الظغـط الجذري , ويشاهد في النباتات العشبية أثناء غياب النتح . ماهو السبب في تكوين الضغط جذري في النباتات العشبية عند غياب النتح ؟ خلايا البشرة الداخلية تسمح بمرور المذيب (الماء ) ولا تسمح بمرور المذاب الى الخارج ( الأيونات ) , وبتالي يخرج الماء والمواد الذائبة على هيئة سائل بواسطة عملية الأدماع

آلية امتصاص الماء Mechanism of water absorption امتصاص الماء يحدث بطريقتين رئيسيتين هما : (1)الإمتصاص النشط: Active absorption وهو أقل أهمية لمعظم النباتات ولأغلب الظروف. - ويقصد بة أن الماء يمتص نتيجة فعاليات الجذور , أي دفع الماء من الأسفل الى الأعلى بفعل الضغط الجذري , وليس بسبب قوى أخرى كالقوة السالبة . - الضغط يكون موجب داخل أوعية الخشب . (2)الإمتصاص السلبي : Passive absorption ويحدث هذا الامتصاص نتيجة لتأثير قوة فيزيائية لا تحتاج لطاقة واهم هذه القوى هي النتح - ويعرُف :- سحب الماء من الأعلى بفعل عملية النتح . - الضغط يكون سالب داخل أوعية الخشب .

(1)الإمتصاص النشط: Active absorption دفع الماء من السفل الى الأعلى بواسطة الضغط الجذري . بحيث ينتقل الماء من خلايا الشعيرة الجذرية الى الخلايا المكونة لطبقة القشرة ثم الى البشرة الداخلية ومنها الى الطبقة المحيطية حتى يصل الماء الى داخل الأوعية الخشبية , تبعا للممال جهد الماء (بسبب تجمع الأيونات بداخل الأوعية الخشبية و إنخفاص الجهد المائي بداخلها ).

العوامل المؤثرة على الضغط الجذري 1- توفر الماء في التربة : الضغط الجذري يكون في أشده عند السعة الحقلية . 2- الجهد الاسموزي لمحلول التربة : يصل الماء الى الجذر نتيجة فرق الجهد و تزداد كمية الضغط الجذري كلما كان الجهد الاسموزي للخلايا الجذرية قليل و الجهد الاسموزي لمحلول التربة كبير (أقل سلبية( . 3- درجة حرارة التربة : يقل الضغط الجذري في التربة المنخفضة الحرارة وذلك لزيادة لزوجة الماء و مقاومة الجذر وقلة نمو الجذر الرئيسي و بطئ سرعة امتصاص الأيونات . 4- تهوية التربة: تزداد سرعة امتصاص الماء و يزداد الضغط الجذري في التربة جيدة الصرف وقليلة الأملاح . 5- عمر النبات : يقل الضغط الجذري في الجذور القديمة التي تحتوي على نسبة عالية من اللجنين و السوبرين و يزداد في الجذور النشطة . 0,9- - 05

6- ينعدم تأثير الضغط الجذرى في النباتات عندما تكون سرعة النتح أعلى من سرعة اندفاع الماء بالضغط الجذري لذلك فإن جميع العوامل البيئية التي تساعد على سرعة النتح , تقلل من أهمية الضغط الجذري للنبات . 7- مقدار الضغط الجذري يختلف خلال ساعات النهار و بإختلاف الفصول بغض النظر عن تأثيره في رفع الماء ويكون في أشده في منتصف النهار و يقل أثناء الليل يزداد مقدار الضغط الجذري في منتصف النهار ؟ - لأن معدل الأمتصاص النشط للأيونات وانتقالها الى الساق يكون في أشدة خلال ساعات النهار - زيادة مقاومة الجذر خلال ساعات النهار

كيفية حدوث الإمتصاص النشط ( الضغط الجذري( يحدث الإمتصاص نتيجة حدوث فرق في الجهد الاسموزي بين الجذر ومحلول التربة . امتصاص جزيئات الماء امتصاصا نشطا( لم تلاقي هذه النظرية قبولامن أغلب الباحثين ) . فرق الجهد الكهربائي الإسموزي . قياس الضغط الجذري الفرق بين إرتفاع عامودي الزئبق