في النباتات الوعائيّة، يُعَدُّ الجذر عضوالنبات الّذي يتوضَّع تحت سطح التربة. ويمكن حتى تكون الجذور هوائيّة أومُهَوَّاة، حيثُ تنموفوق الأرض أوفوق الماء. علاوةً على ذلك، إنّ تواجد الجذع تحت الأرض ليس استثناءً (انظر جذمور). لذلك فإنّ أفضل تعريف للجذر هوجزء غير ورقيّ وَغير ساقيّ يَسْنُد يسنُد أجزاء جسد النبات. لكن توجد اختلافات بنيويّة داخليّة بينه وبين الجذع. ويعتبر واحد من خمسة أعضاء مهمة موجودة في النبات. يُعدُّ أول الأعضاء ظهوراً وينمومثالياً تحت التربة واستثنائياً فوقها وقمة الجذر النهائية تنموباتجاه الأسفل (مركز الأرض). لا يتشكل على الجذر أوراق ولا براعم متخصصة. ونتيجة تواجده تحت سطح التربة وارتفاع كلفة الدراسات والأجهزة التي تحتاجها الدراسات وصعوبة تطبيق فاعلية الأجهزة باختلاف أنواع الترب لم ينل حظه الوافر من الدراسات.

ولذلك أكثر من يهتم بالجذر هم دارسوفهم وظائف أعضاء النبات. من أجل ذلك وجدت البيئات المخبرية السهلة مثل (الرمل والماء والهواء). والقراءات التي تؤخذ للجذر بعد انتهاء الدراسة هي عديدة مثل: الطول، الشكل، اللون، درجة الافتراش العرضي، حالته (مريض أم لا)، نوع التفرعات الجذرية، الحيز الذي يشغله، الوزن الجاف له .. إلخ.

أهم وظائف الجذر

نقل الماء والغذاء بواسطة الأنسجة المتخصصة (الخشب -اللحاء)

امتصاص للأملاح المعدنية والماء

يقوم الجذر بامتصاص الأملاح المعدنية والماء المتحلل من العضويات عن طريق الالتصاق بهذه المواد، ويكون الدخول إلى الجذر عبر فرق الهجريز بين خلايا الجذر والبيئة التي ينموفيها الجذر (ظاهرة الامتصاص)، وهذه الوظيفة تقوم بها بشكل عام الأجزاء الفتية من الجذر وليس الأجزاء الهرمة ويكون المسؤول عنها إما خلايا البشرة أوالأوبار الماصة الناشئة من خلايا البشرة. ويجب حتى نعهد حتى النبات يحصل على نسبة كبيرة من مائه وغذائه عن طريق الجذر وفق الترتيب التالي من الأسفل للأعلى:

1. 40% من الربع الأول من الجذر
2. 30% من الربع الثاني من الجذر
3. 20% من الربع الثالث من الجذر
4. 10% من الربع الرابع من الجذر

وهذا التقسيم يفيد كثيراً في فهم كيفية التعامل مع عملية تسميد التربة والري.

تخزين الغذاء

حيث يتحور الجذر إلى وظيفة تخزينية، ففي ثنائيات الفلقة فإن تام الغذاء المرسل إليه عبر اللحاء يستهلك جزء صغير منه ويخزن الباقي مثل اللفت وشمندر. أما في أحاديات الفلقة الحولية فإن الغذاء يستهلك ولا حاجة له لتخزينه، لأنها نباتات حولية حيث يستعمل الغذاء فيها للنشاط الانقسامي، مثل القمح والشوفان والشعير.قد يكون تخزين الغذاء في أحاديات الفلقة المعمرة في أعضاء أخرى مثل الجذمور أومنطقة التاج أوبصيلات.

وفي النباتات ثنائية الحول، مثل البقدونس وشوندر والجزر، فإن الغذاء المخزن في الجذر خلال العام الأول يستهلكه النبات في العام التالي لإنتاج بذور أووحدات تكاثرية.

إيجاد صلة بين النباتات والمتعضيات الحيوية

إيجاد صلة بين النباتات والمتًعضيات الحيوية الأخرى الموجودة في التربة، كبكتريا المستجذرة المثبتة للآزوت الجوي في جذور البقوليات، مثل العدس وفول الصويا والفول العادي، حيث حتى هذه الجذور تقوم بإفراز مواد خاصة تتغذى عليها هذه البكتريا فتقوم هي بدورها بتثبيت الآزوت الجوي محققة الفائدة للتربة والنبات معاً.

التكاثر

للجذر وظيفة تكاثرية كما في نباتات البطاطا الحلوة والهليون والفصة التي تعتمد على جذورها في التكاثر بعد رعيها من قبل الحيوانات.

إخراج الماء الزائد عن حاجة النبات

يقوم الجذر بطرح الماء الزائد من النبات. نقل النسغ الناقص باتجاه الساق.

طبيعة نمووتعمق الجذور في التربة

وزن الجذر يشكل ربع أوثلث أونصف وزن المجموع الخضري. أما المساحة فإنها تصل إلى 20 إلى 30 ضعف مساحة المسطح الورقي ولوأخذنا بعين الاعتبار الشعيرات الماصة التي كانت وزالت لبلغت المساحة 100 ضعف وهذه الصفة تساهم كثيراًَ في زيادة مساحة التلامس مع الماء والأملاح المعدنية الموجودة في التربة.

وأما فهم نمط ودرجة تعمق الجذر فإنها تحدد في كثير من الأحيان طريقة السقاية وكيفية التسميد وهي متعلقة غالباً بالعوامل الوراثية وظروف التربة الرطوبية فمثلاً :

أعماق الجذر : الفصة من 5ــ7 م - الذرة من 1.5-2 م - الصباريات 20 - 30 سم - أما الأشجار فتصل جذورها لأعماق 15 م - التبغ 2-2.5 م

جدول (1) يوضح التباين في مواصفات الجذور حسب اختلاف المحصول

المحصول - نوع المجموع الجذري - المدى الفعال للامتصاص قمح ليفي 115 سم شوفان ليفي 75 سم ذرة صفراء ليفي 105 سم شوندر سكريوتدي 30 سم فول الصويا وتدي 30 سم فصة وتدي 120 سم

جدول (2) يوضح التباين في مواصفات الجذور حسب اختلاف المحصول

المحصول أقصى عمق تصل إليه الجذور الانتشار الجانبي قمح 210 سم 20-30 سم شوفان 120 سم 20 -30 سم ذرة صفراء 180 سم 105 سم شوندرسكري 60 سم 30 - 60 سم فول صويا 60 سم 60 سم فصة 70 سم 60 سم

العوامل المؤثرة على نموالجذور

1. الانتحاء 2. العوامل الوراثية 3. مستوى الرطوبة الأرضية 4. درجة الحرارة 5. خصوبة التربة 6. طبيعة التربة 7. تهوية التربة ووجود الأوكسجين.

الانتحاء

يعهد الانتحاء بأنه استجابة الجذر للظروف البيئية السائدة ويحدد شكل واتجاه الجذر. أنواعه:

• انتحاء أرضي موجب يستجيب الجذر للجاذبية الأرضية.
• انتحاء مائي موجب ويستجيب الجذر بأن يتوجه إلى أماكن الرطوبة العالية.
• انتحاء ضوئي سالب يخالف فيه الجذر مصدر الضوء.

العوامل الوراثية

تحدد العوامل الوراثية شكل الجذر وطبيعة نموه ففي ثنائيات الفلقةقد يكون الجذر وتديا وفي أحاديات الفلقة شكله ليفي ومعلوم حتى الجذر الوتدي ينشأ من البذرة وتخرج منه مجموعة من التفرعات كما في ثنائيات الفلقة مثل: الفول وفول الصويا والفصّة وقد لا يتفرع كما في الجزر والشوندر المنزلي الأحمر. أما في أحاديات الفلقة فإن المجموع الجذري الليفي تكون الجذور فيه عارضة (عرضية) مثل القمح والبصل. وعموما هناك تناسب بين الكتلة الخضرية والمجموع الجذري.

مستوى الرطوبة الأرضية

تبحث الجذور دوما عن الماء وتبتعد عن الطبقات السطحية الجافة (إلا في حالة تواجد الري أوالماء باستمرار)، ولذلك فإن المحاصيل المزروعة بعلا تمتلك مجموعا جذريا أكبر وأكثر تعمقا من نفس المحاصيل إذا كانت مروية. حدثا انخفض معدل الرطوبة في طبقة من التربة ازداد تعمق الجذور. نبات العاقول 15م طول جذره أما الصبار فجذوره سطحية لأنه ينموفي بيئات رملية خفيفة لذلك فإن مجموعه الجذري سطحي حيث حتى أي هاطل مطري إما حتى يتبخر أويبقى في السطح لذلك لا بد من الاستفادة منه. أيضاً يجب حتى نفهم حتى ازدياد الرطوبة في التربة (التربة الغدقة) يؤدي إلى توقف نموالجذور نهائياًَ بسبب عدم توفر الأكسجين ويتوقف نموالجذور على معدل الأمطار السنوي وطبيعة توزيعه أثناء العام فقلته توسع المجموع الجذري والعكس سليم.

درجة الحرارة

عموماً الجذور تنموفي أوساط حرارية أدنى في تلك التي ينموفيها الساق والأوراق وحرارة التجمد المنخفضة تؤدي إلى تثبيط كثير من العمليات الكيميائية أوتخريب النظام الأنزيمي للجذر وتؤدي إلى تبتر الجذور.

طبيعة التربة (قوام التربة وبنية التربة وخصوبة التربة)

في الترب الكتيمة الثقيلة نموالجذور فيها ضعيف وذوبنية قاسية خاصة، أما في الترب الخفيفة فهوينتشر بسهولة. تتغلغل الجذور أعمق في الترب الرملية من الترب الطينية. يمنع انضغاط التربة تعمق الجذور ويتم التعويض عن ذلك بانتشار أفقي وزيادة في التفرعات ضمن منطقة النمو، مما يؤدي إلى شكل متقزم للجذور. حدثا زادت خصوبة التربة زاد النمووالعكس سليم. من المعروف حتى الفسفور يشجع نموالجذور، ولذلك فهوضروري بالذات في المراحل الأولى لنموالنبات.

أوكسجين التربة

يشكل الهواء من 20ـ25% من حجم التربة ولدينا منه 20% O2 وهوضروري لتنفس الجذور والنبات ككل وعند نقص الأوكسجين (المناطق المغمورة بالماء مثلا) فإن الجذور وكائنات التربة الأخرى يتوقف نشاطها وتزداد كمية ثاني أكسيد الكربون.

صحة النبات (المجموع الخضري والجذور)

تؤثر الحشرات والآفات التي تصيب الجذور (حفارات الجذور أودودة جذور الذرة) على انتشار الجذور وامتصاص الماء، وكذلك يؤدي نقص الغذاء الوارد من المجموع الخضري بسبب سقم ما أوفقدان الأوراق إلى انخفاض نشاط الجذور.

تصنيف الجذور

تصنيفها حسب بيئة النمووالتي تمتص منها ماءها وغذاءها

1. بيئة ترابية: قد تنموالجذور كلياًَ تحت سطح التربة مثل نبات القطن والشوندرأ وجزئياًَ كما في نبات الذرة الصفراء أوكف مريم أوتين المطاط.
2. بيئة مائية: كما في نبات عدس الماء وابن سينا بحيث تنموجذوره في الطبقة العليا من سطح الماء، ولا تبلغ قاعه.
3. بيئة هوائية: كما في جذور نبات تين المطاط وقلب عبد الوهاب الجذور العارضة ذاتية التغذية وشرهة للرطوبة وعندما تصل للتربة تمتص الغذاء وعادة ما تقوم هذه الجذور بالتمثيل الضوئي.
4. بيئة نباتية: كما في نبات الحامول والدبق الأبيض حيث يرسل النبات ممصاته ليخترق نسيج اللحاء في ساق بعض النباتات المجاورة ليمتص منها الغذاء الجاهز من النسغ الكامل.
5. بيئة ترابية متحركة: أي جذور شادة متقلصة تعمل على شد النبات إلى أسفل التربة وأشهرها الأبصال كما في السوسن والكورمات كما في الزعفران الذي تنشأ جذوره من قاعدة الساق (عارضة) وتشده إلى الأسفل لحمايته من العوامل البيئية. إذاً كلها تقوم جذورها بحركة شد البصلة أوالساق لتبقيها تحت سطح التربة حفاظاً على النبات من العوامل البيئية الخارجية.

تصنيف الجذور بطريقة المجاميع

1. مجموع جذري ليفي: وهي جذور عرضية وتنشأ من أي جزء ما عدا الجذر الأولي الذي يموت مبكراً أوينموضعيفاً. ويلاحظ تفرع هذه الجذور العارضة في بعض الأحيان إلى ثانوية وثالثية. كما في الأقماح.
2. مجموع جذري وتدي: قد يحدث مغزلياََ كما في الشوندر أومخروطياََ كما في الجزر أووتدي متكور كما في اللفت، وهذا الجذر ينشأ ويتضخم انطلاقاََ من الجذير الأولي وتختص به ثنائيات الفلقة وعريانات البذور ويمتاز بسيطرة الجذر الرئيسي مدى حياة النبات.
3. مجموع مختلط: كما في نبات الفريز الحراجي أي نميز فيه النمطين الليفي والوتدي معاً.

أهم تحورات الجذر

تتغير الجذور بشكلها ووظيفتها تبعاََ للظروف البيئية المحيطة ولما هومطلوب منها من قبل النبات، فقد تتحور إلى وظيفة ادخارية أووظيفة تكاثرية أووظيفة شدّ تبعاً لغنى وفقر التربة بالماء، أولتتعايش مع الفطور، فكل هذه هي تحورات أهمها: جذور إدخارية (برانشيم القشرة أوبرانشيم الخشب)، وتقسم إلى:

1. إدخارية لحمية هي جذور وتدية رئيسية التراكم فيهاقد يكون في برانشيم القشرة كما في الجزر أوفي برانشيم الخشب كما في الفجل.
2. إدخارية درنية هنا يوجد للجذر تفرع يتضخم ليقوم بعملية التخزين كما في نبات البطاطا الحلوة والأضاليا وزهر الهواء الخشن.

فطور جذرية: مثل نبات قرن الغزال أي حتى هناك نباتات تحقق تغذيتها على حساب فطور تتغذى على الشعيرات الماصة في النبات والجذر يمتص غذاءه عن طريق تلك الفطريات. جذور شادة عرضية مثل الأبصال نبات الزعفران والبصل العادي.

جذور هوائية : وتقسم إلى

أ- جذور داعمة عرضية: تنمومن عقد الساق كما في الذرة الصفراء والقصب.

ب- جذور مساعدة عرضية: تنمومن أفرع الساق الطولية ولها وظائف مختلفة في التنفس والتغذية وامتصاص الرطوبة الجوية كما في نبات تين المطاط.

ج- جذور تنفسية عرضية: كما في نبات ابن سينا حيث تخرج الجذور التنفسية خارج سطح الماء انطلاقاً من الجذر الرئيسي لتتنفس هوائياً. وتغطى هذه الجذور التنفسية بالفلين ويتم التنفس عن طريق فتحات تدعى بالعديسات داخل الماء أحياناً.

د- جذور متسلقة عرضية: تخرج من السوق الضعيفة لبعض النباتات فتؤمن لها فرصة الصعود والالتصاق بالجدران وأفرع الأشجار لنيل حصتها من الضوء وهي غالباً نباتات غابوية كنبات اللبلاب حيث حتى هذا النبات لا يقوى على الالتصاق لذلك تخرج من ساقه جذور متسلقة عرضية وهذه الجذور تؤمن تغذية ضعيفة لأنها فقيرة بالأوعية وغنية بالخشب. وبشكل عام تساهم الجذور الهوائية في التمثيل الضوئي.

جذور ليفية عرضية: مثل نباتات الفصيلة النجيلية - القمح والشعير

جذور ممصية عرضية: كما في نبات الحامول والهالوك، في نبات الحامول يُرسل النبات جذوره خارج التربة لتلتصق بممصاتها على سوق النباتات المجاورة، وفي نبات الهالوك مع الباذنجانية يُرسل النبات جذوره داخل التربة لتلتصق بممصاتها على جذور النباتات المجاورة.

أهمية الجذور بالنسبة للإنسان

1. التغذية الإنسانية مثل الجزر والفجل والتغذية الحيوانية (مثل الشوندر العلفي واللفت العلفي)
2. زيادة خصوبة التربة (مثل البقوليات)
3. المحافظة على تماسك وثبات التربة، وبخاصة نباتات الفصيلة [[النجيلية]] التي تتكاثر بالجذامير.
4. تهوية التربة
5. لها فوائد طبية عديدة كنبات البقدونس والفجل والجزر.
6. فوائد عطرية فتستعمل في التوابل كما في نبات (الفجل البلدي).
7. تستخدم في صناعة الأصبغة النباتية الصحية الغذائية مثل (جناء الفول) المكحلة الغنية بالأنثوسيانين.

ختاماً من المحال حتى تنموالنباتات الراقية دون جذورها أما النباتات الدنيا فليس لها مجموع جذري.

البنية التشريحية للجذر

البنية التشريحية للمبتر الطولي للجذر:

1. القلنسوة
2. منطقة خلايا المركز الهامد
3. منطقة النسج غير المتمايزة
4. منطقة الأوبار الماصة
5. المنطقة الفلينية

القلنسوة

هي مجموعة من الخلايا البرنشيمية الحية تكثر فيها الفجوات وتتآكل باستمرار في النوع النباتي الواحد. حجمها دائما ثابت ولكن الحجم متغير بين الأنواع - طولها لا يزيد عن (1 مم). تتواجد في قمة الجذر من الأسفل بشكل عام في جميع النباتات ما عدا النباتات المائية إلا في حالة نبات الياسنت المائي الذي تحيط بجذوره الطافية قلنسوة طولها 1 سم لتحميه من الحشرات وعادة ما تحيط إحاطة كاملة بمخروط قمة النموالميريستيمي للجذر.

منشأها ميرستيم الكاليبتروجين الذي يقع بين مخروط النمووالقلنسوة في أحاديات الفلقة مثل القمح. أما في في ثنائيات الفلقة مثل الفول فيكون المنشأ ميرستيم الكاليبتروجين والديرماتوجين. تقوم القلنسوة بالوظائف التالية:

1. حماية القمة النامية.
2. مركز للانتحاء الأرضي الموجب.
3. مصدر غني بالطاقة للخلايا الجنينية.
4. تسهل اختراق الجذر للتربة بفضل الإفرازات المخاطية الناتجة عن خلاياه.

منطقة خلايا المركز الهامد

وظيفتها تلوين المواد المشجعة على الانقسام مثل الهرمونات أوأنها تقوم بتصنيع تلك الهرمونات. خلاياها تتصف بما يلي: 1- البروتين فيها هجريزه منخفض. 2- الـ حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين والـ حمض نووي ريبوزي كميتها قليلة. 3- السيتوبلاسم فيها قليل. 4- الشبكة الإندوبلاسمية (البلاسما الداخلية) كميتها قليلة. 5- كمية الميتاكوندريا فيها قليلة. ووجد حتى عدم نشاطها يعود لمسقطها وليس لصفات خاصة بالنسيج فمثلاً لوغرس هذا النسيج في بيئة ملائمة فإنه ينشط وينقسم.

منطقة النسج غير المتمايزة

مسؤولة عن نموالجذور طولاََ ويعود ذلك إلى: 1- الانقسام المتكرر. 2 - تطاول هذه الخلايا.

أقسامها:

1. منطقة الميرستيم القمي.
2. منطقة الاستطالة .

وهي منطقة مخروطية خلاياها تنقسم باستمرار وذلك لتعويض الخلايا التي فقدت بالاستطالة أوبالتمايز. وتتصف خلاياها بما يلي :

• طولها لا يتجاوز 1 مم.
• فجواتها معدومة (لقلة الفضلات).
• البروتوبلاسم كثيف ومركز.
• لونها أصفر.
• أنويتها ضخمة.
• جدرها رقيقة.

يبلغ طول منطقة الاستطالة أوالقمة النامية من 1 إلىعشرة مم. خلاياها لا تنقسم بل تستطيل ويختلف معدل الاستطالة من 2 إلىعشرة مم يومياََ حسب نوع وظروف النبات.

منطقة الأوبار الماصة

طولها من(1.5 إلى 2 مم) وتمتاز بأنها تتقدم باستمرار مع نموالجذر وهي في حالة تجدد مستمر أي تنشأ أوبار فتية دائماََ من استطالة خلايا البشرة وبالتالي فإن الأوبار تلامس تربة جديدة دائماََ مع جميع اندفاع حديث نحوالأسفل من قبل الجذر وهذا يفيدنا في فهم أهمية الأوبار الماصة في اختيار النباتات المتحملة للجفاف ومعدل الاستطالة اليومي يختلف من نبات إلى آخر فهومن 2 -عشرة ملم يومياً.

أصل الوبرة الماصة خلية بشرة تطاول جدارها الخارجي وشكل نتوءاََ هاجر إليه جميع من السيتوبلاسما والنواة. ولهذه الوبرة إفرازات مخاطية وتفيد في:

1- التصاقها بحبيبات التربة. 2- تفكيك المركبات الكيميائية وخاصة الفوسفورية منها. 3- تقوم الوبرة بامتصاص محلول التربة وبالتحديد شوارده وإذا غابت الشوارد المعدنية من الوسط أولم تتوفر في منطقة الامتصاص فبعض النباتات تعتمد على الفطور في عملية التغذية.

طول الوبرة يصل إلى 1 مم ففي 1 مم 2 من جذور الذرة مثلاَََََََ يوجد 1900 وبرة، والطول الكلي للأوبار الماصة يصل إلى أربعة كم لنبات الذرة. يصل طول أوبار جذور نبات الكوسا خلال تام موسم النموإلى 25 كم. يمتد عمر الوبرة من عشرة أيام إلى 20 يوماً، وقد تتخشب الوبرة في الظروف الجافة أوالرطبة فتكتسب صفة الديمومة كما في نبات الغلاديشيا.

المنطقة الفلينية

وهي منطقة الجذور الجانبية وهي المنطقة الأقرب إلى سطح التربة وتحاط بطبقة من الفلين وفيها تكون النسج قد أكملت تمايزها وتشكل المساحة العظمى من الجذر، ومنها نلاحظ نشوء جذور جانبية.

البنية التشريحية للمبتر العرضي للجذر

تقسم بنية الجذر إلى :

1. بنية ابتدائية.
2. بنية ثانوية.

البنية الابتدائية للجذر

تحتوي جميع جذور النباتات على نفس البنية الابتدائية وخاصةً في منطقة الأوبار الماصة وما يعلوها. وتتألف هذه البنية من مجموعة من النسج الأولية والتي تمايزت عن نشاط النسيج الجنيني الأولي وفي حال قمنا بوضع مبتر عرضي في جذر نبات فإننا يفترض أن نلاحظ أسطوانتين لهما نفس المركز:

- تسمى الخارجية منها بالـ (Cortex) أي القشرة الأولية. - أما الداخلية فهي الاسطوانة الوعائية المركزية.

لتوضيح مفهوم القشرة الأولية:

فإنها تقسّم إلى عدة طبقات من الخلايا وهي من الخارج إلى الداخل: أدمة خارجية - أدمة متوسطة - أدمة داخلية. وفي عاريات البذور مثل الصنوبر وثنائيات الفلقةقد يكون عمر هذه القشرة قصير نسبياً لأن الكامبيوم يتمايز وبسرعة ليشكل البنية الثانوية والتي تحلّ مكانها. أما في أحاديات الفلقة فإن القشرة الأولية تستمر طيلة حياة النبات ولكن تساندها نسج متفلنة داعمة تلي البشرة الخارجية تماماً، ومن الطبيعي حتى يزداد قطر الجذر في الحالة الأولى ولا يزداد في الحالة الثانية.

أقسام القشرة الأولية

• الأدمة الخارجية

وهي طبقة واحدة أوعدة طبقات، وهي نسيج واقي، وفي منطقة الأوبار الماصة تستطيل خلاياها ومع نموالجذر تتمزق الشعيرات ويحلّ مكانها الطبقة الخارجية للأدمة المتوسطة ويتم هذا عادةً في منطقة النضج وتغدوالخلايا متفلنة الجدران ما عدا بعض الخلايا التي تخلومن التفلن لتسمح بمرور الماء والغازات.

• الأدمة المتوسطة

خلاياها كبيرة ضخمة مستديرة رقيقة الجدار تحتوي على النشاء أحياناً. ولا تحتوي على اليخضور باستثناء: - الجذور التي تنموفي الضوء كما في جذور النباتات المائية (نبات ابن سينا). - جذور تنفسية كما في تين المطاط.

• الأدمة الداخلية (البشرة الداخلية)

وهي صف واحد من الخلايا المتراصة وتمتاز خلاياها بأنها وفي مراحل متقدمة يحصل عليها ترسب عندئذٍ تسمى بشريط كاسبار، ويختلف شكل الترسب ما بين أحادي الفلقة وثنائي الفلقة فهوفي أحادي الفلقةقد يكون بشكل حرف (U) وفي ثنائي الفلقةقد يكون بشكل مماسي.

شريط كاسبار وخلايا العبور :

هوخاصية البشرة الداخلية للجذر. إذا وظيفة البشرة الداخلية حتى الآن غير أكيدة إلا أنه يعتقد حتى الترسبات الآنفة الذكر تمنع مرور الماء والذائبات خلال جدران الخلايا وتحصره فقط ضمن البروتوبلازم الحيّ لخلايا البشرة الداخلية حيث تحدث عملية انتقاء واختيار وترتيب الدور.

في أحاديات الفلقة تظل بعض خلايا البشرة الداخلية بدون تغلظ وتدعى بخلايا المرور أوالعبور (Passage cell) ومن خلالها يتم تأمين جميع التبادل المائي والغذائي ما بين الاسطوانة المركزية والقشرة وما يليها (أي التربة). بينما في ثنائيات الفلقة لا توجد مثل هذه الخلايا لأن طبيعة التغلظ تسمح بأن تكون هذه الخلايا قابلة للتبادل بدون أي عائق.

دور طبيعة التغلظ

إن طبيعة التغلظ تفرض حقيقة هامة :

1.وهي حتى البشرة الداخلية في ثنائيات الفلقة هي تعبير عن نسيج مولد يمكن حتى يتحول إلى نسيج قسوم يؤدي بانقسامه الطولي إلى زيادة ثخانة قطر البشرة الداخلية التي تتماشى مع زيادة ثخانة قطر الاسطوانة المركزية الناجم عن نشاط الكامبيوم.

2.بينما في أحاديات الفلقة فإن طبيعة التغلظ تعيق عملية الانقسام من جهة ولا داعي أصلاً لانقسام البشرة الداخلية لعدم وجود نموثانوي من جهة أخرى. وإن هذا يفسر حتى الجذور الجانبية في أحاديات الفلقة تنشأ من المحيط الدائر. وليس من النشاط الانقسامي للبشرة الداخلية + المحيط الدائر كما في ثنائيات الفلقة.

وظائف نسيج القشرة

1- هي مسالك لانتشار الماء والغازات بفضل كثرة المسافات البينية بين خلاياها. 2- تخزين الغذاء كما في ثنائيات الفلقة. 3- نقل الماء والأملاح الممتصة من قبل الشعيرات الجذرية إلى خلايا الأوعية الناقلة التي هي داخل الاسطوانة المركزية.

وينتقل الماء والأملاح عادة بالآليات التالية:

1- نتيجة الاختلافات الحادثة في الجهود الأسموزية ما بين الخلايا. 2- نتيجة الفروق في تراكيز الأيونات بين الشعيرات وخلايا القشرة. 3- نتيجة فقد الماء من الأجزاء الهوائية. ويجب حتى تتصادف الخلايا الغير متفلنة مع خلايا العبور وهذه الخلايا بدورها يجب حتى تلتقي دائماً مع أوعية خشبية ناقلة في أحاديات الفلقة. إن القشرة نسيج سميك في ثنائيات الفلقة وخلاياه أصغر وقليل السماكة في أحاديات الفلقة. والسبب يعود لميزة التخزين كما في الشوندر السكري والجزر والبقدونس. الأسطوانة المركزية :

إن جميع البذريات تمتاز بوضوح الاسطوانة المركزية التي تستقل وتنفصل عن القشرة.

- تمتاز الجذور أيضاً بوضوح اسطوانتها أكثر من السوق لأنها متصلة في أكثر امتداداتها في الجذور بينما في الساق فإن الاسطوانة المركزية تفاجئ دوماً بانقطاعات بسبب أماكن خروج الأوراق. وتتألف الاسطوانة المركزية من:

• الحزم الوعائية الناقلة (الجهاز الناقل).
• الكامبيوم.
• المحيط الدائر.
• المخ.

المحيط الدائر

وهوصف واحد من الخلايا، يحيط بالحزم الوعائية، وهويلي البشرة الداخلية، خلاياه برانشيمية، جدرانه رقيقة. ولكن نصادفه في عريانات البذور مؤلف من أكثر من صف من الخلايا أوفي بعض أحاديات الفلقة مثل النخيل والآجاف وبعض ثنائيات الفلقة مثل الفول العادي والعدس.

وقد نشاهد نباتات مائية لا تحتوي على هذا المحيط الدائر أبداً (لأنها ليست بحاجة إلى جذور جانبية)، وفي ثنائيات الفلقة تتخشب خلايا هذا المحيط الدائر لأنها تمتلك بنية ثانوية داعمة إذاً هوذونشاط انقسامي عالي لذلك يعتبر من النسج الميرستيمية.

وينشأ عن نشاط المحيط الدائر جذور جانبية في عريانات ومغلفات البذور لذلك نسميه طبقة مولدة للجذور، ويساهم أيضاً في تشكيل الكامبيوم الوعائي والعكس سليم أي أنه يمكن حتى ينشأ المحيط الدائر عن نشاط الكامبيوم. لذلك تكون وظيفة المحيط الدائر المساهمة في تشكيل الكامبيوم الوعائي والمساهمة في تشكيل الجذور الجانبية.

الحزم الوعائية الناقلة (الجهاز الناقل)

وهي حزم متناوبة من الخشب واللحاء وعدد الحزم يختلف من نبات إلى آخر فهي حزمة واحدة من نبات كمأة الماء أومن حزمتين في نبات الملفوف أورباعية الحزم في نبات الفول وخماسية الحزم في الحوذان وسداسية الحزم في البصل. إن أول الأوعية الخشبية تشكلاًقد يكون قريباً من المحيط الدائر ويدعى بالخشب الابتدائي بينما الأوعية الأقرب إلى المركز هي خشب تالي.

في جميع من أحاديات الفلقة وثنائيات الفلقةقد يكون الخشب الابتدائي ناجم عن انقسام وتمايز خلايا النسج الجنينية الأولية ولذلكقد يكون تمايز الخشب من المحيط نحوالمركز.

ويمتاز الخشب الابتدائي بأنه أوعية قابلة للاستطالة وتحدث فيها ترسبات للخشب (حلزوني- حلقي) أما الخشب التالي تحدث فيها ترسبات للخشب (سلمي- شبكي- منقر).

أما بالنسبة للحاء ينطبق عليه نفس الكلام ما عدا موضوع التغلظ أوالترسب، وفي الجذر تكون كتلة الخشب أكبر من كتلة اللحاء وينتشر بين الخشب واللحاء خلايا برانشيمية.

وظيفة الأوعية الخشبية

1- توصيل المغذيات نحوالساق والأوراق باتجاه علوي. 2- إكساب الجذر صلابة. 3- تلعب دوراً في توصيل الأغذية المخزنة في الجذر. وظيفة اللحاء هي نقل الغذاء من الأوراق إلى باقي خلايا النسج النباتية. إن التواجد التبادلي بين الخشب واللحاء في الجذر يجعلهما على اتصال مباشر كلاهما مع قشرة الجذر. بحيث يمركل من الماء والأملاح إلى الاسطوانة الوعائية بدون عائق، أويمر الغذاء إلى القشرة (أي بالعكس) لتخزنه وبدون عائق أيضاً سواء أحادي أوثنائي الفلقة.

مفهوم البنية الثانوية

إن جميع الأنسجة التي ذُكرت سابقاً هي نسج ابتدائية تنشأ من نشاط النسيج الجنيني الموجود في قمة الجذر. جذور أحاديات الفلقة بنيتها الابتدائية دائمة لا تحصل فيها أية تغيرات ما عدا الجذور الجانبية. أما في ثنائيات الفلقة وعريانات البذور فخلال تطور الجذر تتمايز البنية الثانوية بعد تشكل الكامبيوم الوعائي .

ويتشكل الكامبيوم الوعائي بفضل ظهور أقواس خلوية داخل الاسطوانة المركزية وإلى أسفل حزم اللحاء، وتنموهذه الأقواس عرضاً وذلك بتحول الخلايا البرانشيمية الموجودة بين الخشب واللحاء إلى خلايا قسومة، تحيط هذه الأقواس باللحاء وترتكز بطرفيها على المحيط الدائر والذي تبدي خلاياه نشاط انقسامي إضافة إلى خلايا الأقواس فتنضم الخلايا الناجمة عن نشاط المحيط الدائر إلى خلايا الأقواس فتتشكل أسطوانة متكاملة من خلايا الكامبيوم التي تقع بين الخشب واللحاء.

لذلك تعتبر حلقة الكامبيوم حلقة غير متجانسة الهجريب لأنها نشأت من نشاط الخلايا القسومة الناجمة عن نشاط الخلايا البارانشيمية الموجودة بين الخشب واللحاء عن نشاط خلايا المحيط الدائر.

وأما نشاط الكامبيوم فإلى المركز يتمايز الخشب الثانوي وإلى المحيط الخارجي يتمايز اللحاء الثانوي وأيضاً ينشأ عن نشاطه خلايا برانشيمية تشكل الأشعة المخية الواصلة ما بين مركز المبتر والقشرة.

ويكون نشاط الكامبيوم مستمراً طيلة حياة الجذر ولكن يختلف من فصل إلى آخر.

ويكون تراكم الخشب الثانوي أكثر من تراكم اللحاء الثانوي. أما الكامبيوم الفليني في ثنائيات الفلقة فينشأ إما عن تمايز ونشاط البشرة الداخلية أوعن المحيط الدائر أوعن طبقات عميقة من الاسطوانة المركزية.

ويتشكل هذا النسيج الواقي بعد تموّت القشرة الأولية عندها يتوضع الفلين المتراكم على مستوى المحيط الدائر فيفصل بذلك القشرة الأولية كاملاً.

جذر أحادي الفلقة (كنا هندية)

1. تغلظ شريط كاسبار بشكل حرف (U).
2. وجود خلايا العبور.
3. الحزم عديدة والأوعية في جميع حزمة قليلة.
4. مبتر الأوعية دائري.
5. عدم وجود الكامبيوم.
6. الاسطوانة المركزية كبيرة.
7. القشرة قليلة السماكة.
8. المخ موجود.
9. الخشب واللحاء أوليان (ابتدائي وتالي).
10. وجود طبقة متفلنة تحت البشرة الخارجية مباشرة.
11. البشرة الخارجية موجودة وعليها أوبار ولا يوجد فيها خلايا حارسة ولا براعم متخصصة.
12. المحيط الدائر هومصدر للجذور الجانبية

جذر ثنائي الفلقة (فيكاريا)

1. تغلظ شريط كاسبار بشكل مماسي.
2. عدم وجود خلايا العبور.
3. الحزم قليلة والأوعية في جميع حزمة عديدة.
4. مبتر الأوعية مضلع.
5. وجود الكامبيوم على شكل الأقواس.
6. الاسطوانة المركزية صغيرة.
7. القشرة سميكة.
8. المخ مختزل.
9. الخشب واللحاء أوليان وثانويان.
10. عدم وجود الطبقة المتفلنة.
11. البشرة الخارجية موجودة وعليها أوبار ولا توجد عليها خلايا حارسة ولا براعم متخصصة
12. المحيط الدائر هومصدر لخلايا الكامبيوم بنوعيه واجذور الجانبية.

أمثلة عن جذور النباتات المتداولة

1- الملفوف. ليفي عند الزراعة في المشتل. يبتر الجذر الأولي ويحل محله أحد الأفرع القوية. تنتشر الجذور جانبياً لمسافة متر وعامودياً متر ونصف.

2- ابقنبيط يبتر الجذر الرئيسي عند التشتيل. وتنموجذور كثيفة. جانبياً تصل ل 65-70 سم وعامودياً ل 60-90 سم

3- اللفت ينموالجذر الرئيس بسرعة كبيرة بمعدل ثلاثة سم يومياً خلال الأسابيع الأولى. ينموجانبياً 60-75 سم وعامودياً. تظهر الجذور بعد 30 سم من منطقة سطح التربة. تتضخم السويقة الجنينية والجزء العلوي من الجذر. الشكل النهائي كروي - مخروطي.

4- الفجل عامودياً يصل ل 60-90 سم وأفقياً ل 30-40 سم. السطح الجذري النشط على عمق 5-20 سم. يتضخم منه جزء من السويقة الجنينية السفلى والجزء العلوي للجذر. يصل طوله إلى 2.5 - 12.5 سم يقطر 2.5 سم.

5- الشوندر المنزلي لمدة ثلاثة أشهر يتعمق الجذر جميع يوم تقريباً 2.5 سم يومياً. في ال 60 سم العلوية من التربة ينمونوعان من الجذور الجانبية: شديدة التفرع وأفرع قوية ثم ينموالجذر رأسياً. اللون من أحمر إلى برتنطقي. في المبتر العرضي نرى (بشرة - قشرة رقيقة - حلقات نموتتألف من نسج خازنة عريضة داكنة وأوعية ناقلة رفيعة فاتحة وهذا الاختلاف يسمى التمنطق. الشكل كروي - مطاول - مستدق - مغزلي.

6- سبانخ الجذر وتدي يتفرع في الطبقة السطحية بعد عمق 15 -25 سم.

7- الخس الجذر يصل لعمق 150 سم، معظم جذوره تنتشر في ال 60 سم الأولى. عند الشتل يبتر الجذر الأولي.

8- الأرضي شوكي الجذور نوعان : 1.ليفية غنية بالشعيرات الجذرية. 2.لحمية خازنة للماء والغذاء قطرها 2.5 سم.

9- الجزر الجذر الأولي قوي يتعمق بسرعة، وعند الورقة الخامسة يصل لعمق 75 سم. على عمقخمسة -عشرة سم تنشأ جذور جانبية. الجزء المأكول هونهاية السويقة الجنينية السفلى + والجزء العلوي من الجذر.

10- البطاطا الحلوة تنتشر الجذور بكثافة بعد 45 يوم من الزراعة 60 - 90 سم جانبياً و60 سم عامودياً. يحوي النبات الواحدعشرة جذور لحمية خازنة. جذورها عرضية تخرج من عقد الساق تحت سطح التربة عند الإكثار بالعقلة الساقية أوبملامسة التربة في البداية ليفية ليس لها عيون وتمتلئ بعد شهرين، قد تتكون عليها براعم عرضية تعطي نموات هوائية وجذور عرضية ليفية.

مبترها: بشرة - قشرة سميكة - محيط دائر - بشرة داخلية - حزموعائية. ثم تختفي البشرة ويحل مكانها الفلين والممتلئ بالعديسات.

انظر أيضاً

• شعيرة جذرية.

المصادر

منطقة الدكتور حسام الدين خلاصي - جامعة حلب كلية الزراعة - سوريا.