الجذور أعضاء أساسية في النباتات، مسؤولة بشكل أساسي عن امتصاص الماء والمغذيات، وتثبيتها، وتفاعلها مع كائنات التربة. ومع ذلك، في أنظمة الزراعة المائية، حيث تنمو النباتات بدون تربة، يجب أن تتكيف الجذور مع بيئة مختلفة تمامًا. <br /><br /><br />1. البنية الأساسية للجذر<br /><br />تتكون الجذور من عدة أجزاء رئيسية، لكل منها دور محدد:<br /><br />غطاء الجذر: طبقة واقية عند طرفه تستشعر الجاذبية وتحمي الأنسجة النامية.<br /><br />النسيج البنائي القمي: منطقة انقسام الخلايا النشط، المسؤولة عن نمو الجذر.<br /><br />منطقة الاستطالة: تتمدد الخلايا، مما يدفع الجذر إلى عمق أكبر في الركيزة أو الوسط.<br /><br />منطقة النضج: حيث تتشكل شعيرات الجذر، مما يزيد من مساحة السطح للامتصاص.<br /><br />تشمل الأنسجة داخل الجذر ما يلي:<br /><br />البشرة: الطبقة الخارجية، وغالبًا ما تحتوي على شعيرات جذرية.<br /><br />القشرة: تخزين ونقل العناصر الغذائية.<br /><br />الأديم الباطن: ينظم ما يدخل إلى الأنسجة الوعائية.<br /><br />الخشب واللحاء: ينقلان الماء والمغذيات وعمليات البناء الضوئي.<br /><br />2. وظائف الجذور في التربة مقارنةً بالزراعة المائية<br />الوظيفة في التربة في الزراعة المائية<br />امتصاص الماء من مسام التربة مباشرةً من المحلول المغذي<br />امتصاص المغذيات من جزيئات المعادن المذابة في المحلول<br />امتصاص الأكسجين عبر الجيوب الهوائية في التربة من خلال الماء المؤكسج أو مضخات الهواء<br />التثبيت: شبكة قوية بين الجذور والتربة، وغالبًا ما تدعمها أوساط خاملة (مثل الصوف الصخري وحبيبات الطين).<br /><br />3. تكيفات الجذور في الزراعة المائية<br />في البيئات الخالية من التربة، تخضع الجذور لعدة تغيرات مورفولوجية وفسيولوجية لتزدهر:<br /><br />زيادة إنتاج الشعيرات الجذرية<br />لتعظيم الامتصاص في البيئات السائلة، غالبًا ما تزيد النباتات من كثافة وطول الشعيرات الجذرية.<br /><br /> جذور أنحف وأكثر ليفية<br /><br />عادةً ما تكون جذور الزراعة المائية أكثر بياضًا وأناقةً وتفرعًا، مما يسمح بامتصاص العناصر الغذائية بكفاءة أكبر على مساحة سطح أكبر.<br /><br /> حساسية مُحسّنة للأكسجين<br /><br />نظرًا لأن الماء قد يُحرم من الأكسجين بسرعة، تُصبح جذور الزراعة المائية حساسة لمستويات الأكسجين المذاب (DO). غالبًا ما تتضمن الأنظمة مهويات أو أنظمة أكسجة لتجنب تعفن الجذور (نقص الأكسجين).<br /><br /> معدلات نمو أسرع<br /><br />بفضل التوافر المستمر للمغذيات والرطوبة، تنمو جذور الزراعة المائية بسرعة أكبر، مما يدعم نموًا أسرع للنبات.<br /><br />4. أنظمة الجذور في أنظمة الزراعة المائية المختلفة<br /><br />تؤثر أنظمة الزراعة المائية المختلفة على كيفية نمو الجذور:<br /><br />الزراعة في الماء العميق (DWC): تطفو الجذور في الماء المؤكسج؛ فتتشكل حصائر جذرية طويلة وكثيفة.<br /><br />تقنية الغشاء المغذي (NFT): تنتشر الجذور أفقيًا في غشاء رقيق من محلول مغذي.<br /><br />الزراعة الهوائية: تُعلق الجذور في الهواء وتُرشّ بالرذاذ، مما يُعزز الأكسجة العالية ونمو الجذور الدقيقة.<br /><br />أنظمة التنقيط: تنمو الجذور في بيئات خاملة؛ وتُنقل الرطوبة والمغذيات عبر البقوليات.<br /><br />5. تحديات الجذور في الزراعة المائية<br /><br />تعفن الجذور (البيثيوم): ينتج عن نقص الأكسجين أو التلوث.<br /><br />اختلال توازن العناصر الغذائية: يتطلب الأمر تحكمًا دقيقًا؛ فالجذور لا تستطيع امتصاص المعادن كما هو الحال في التربة.<br /><br />الدعم الميكانيكي: لا تترسخ الجذور في الزراعة المائية بقوة، لذا قد تحتاج النباتات إلى دعم خارجي.<br /><br />جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق