جوانه زدن بذر:
v\:* {behavior:url(#default#VML);}
o\:* {behavior:url(#default#VML);}
w\:* {behavior:url(#default#VML);}
.shape {behavior:url(#default#VML);}
جوانه زدن بذر: براي جوانه زني تعاريف مختلفي پيشنهاد شده است. بعنوان نمونه متخصصين فيزيولوژي، جوانه زني را خروج ريشه چه از پوسته بذر تعريف كرده اند، متخصصين تجزيه بذر، جوانه زني را ظهور و توسعه ساختمانهاي ضروري جنين كه شاخص توانايي توليد يك گياه طبيعي در شرايط مناسب براي بذر مورد آزمايش مي باشد، بيان نموده اند و برخي ديگر جوانه زني را از سرگيري رشد فعال توسط جنين كه منجر به ايجاد شكاف در پوسته و ظهور گياهچه مي شود ميدانند . البته در اين تعريف فرض بر اين است كه بذر پس از تشكيل در حالت سكون يا استراحت بوده و در طي مدت استراحت نسبتاً، غير فعال و متابوليسم سرعت كمي دارد. زيرا بذر قادر تا زمان مساعد شدن شرايط محيطي به همين شكل باقي بماند از نظر كشاورزي و از جنبه زراعي، جوانه زني با قرار گرفتن بذر درون خاك آغاز و با ظهور گياه جوان از خاك و خودكفا شدن، خاتمه مي يابد. مراحل سبز شدن بذر بدين ترتيب است كه بذر ابتدا آب جذب ميكند و در نتيجه در داخل آن آنزيمهايي توليد مي شود كه مواد غذايي غير محلول را به مواد غذايي محلول و قابل جذب تبديل ميكنند. اين مواد به نقاط مريستمي جنين انتقال مي يابند و انرژي و مواد لازم براي رشد را تأمين مينمايند. بعضي از بذر ها توانايي جوانه زدن را چند روز پس از لقاح و مدتي طولاني قبل از زمان برداشت دارند، ولي برخي ديگر از بذرها در خواب بوده و نيازمند سپري كردن يك دوره استراحت طولاني نمو اضافي قبل از جوانه زدن هستند كه اين دوره در گونه هاي مختلف ممكن است چند روز يا چند سال باشد. جوانه زدن بذر بستگي به قوه ناحيه بذر و در صورت موجود بودن از بين رفتن ركود بذر و شرايط محيطي مناسب دارد بدين معني كه آغاز شده جوانه زني به تأمين همه شرايط مورد نياز منتهي مي شود. 1- بذر بايد قوه ناحيه داشته باشد، يعني جنين زنده بوده و قادر به جوانه زدن باشد. 2- بذر بايد غير راكد بوده و هيچ مانع ايجاد كننده ركود فيزيكي ، فيزيكي و شيميايي براي جوانه زني نداشته باشد. 3- بذر بايد با شرايط مساعد محيطي كه بعداً شرح داده خواهد شد روبه رو مي گردد، چون بين محيط و شرايط ركود بذر واكنش متقابل وجود دارد و نيازهاي محيطي ممكن است با گذشت زمان و روشن شدن روش كار با بذر تغيير كند. از اين رو گاهي پرهيز از ركود ممكن است با ايجاد شرايط مناسب محيطي نيز تأمين شود. قوه ناحيه بذر يا Viability: توليد كنندگان بذور تجارتي و متخصصين كنترل بذر قوه ناحيه را توانايي جوانه زني و توليد گياهچه طبيعي تعريف كرده اند. از ديدگاه ديگر قوه ناحيه نشان دهنده درجه زنده بودن بذر، فعاليت متابوليكي و دارا بودن آنزيم هايي است كه توانايي لازم براي جوانه زني و رشد گياهچه دارند. بر اساس هر يك از تعاريف بذر در زمان رسيدگي فيزيولوژيكي بالاترين قوه ناحيه را دارد و بعد از رسيدگي فيزيولوژيكي قوه ناحيه بذور به تدريج كاهش مي يابد. بطور كلي قوه ناحيه عبارتست از ظرفيت بذر براي جوانه زدن كه به وسيله درصد جوانه زدن بذر سرعت جوانه زدن بذر و قدرت نهالهاي بذري ارزيابي مي شود. همانگونه كه قبلاً اشاره شد بذر عبارتست از تخمك رسيده شده اي كه حاوي يك جنين مواد غذايي ذخيره شده و پوششهاي حفاظتي باشد. اين خصوصيت مهم بذر كه مي تواند خود را حفظ نموده و براي مدتي طولاني زنده بماند تا شرايط مساعد براي رشد و نمو آن فراهم گردد، از شاهكارهاي خلقت گياهان و ضامن موقعيت توسعه و پراكندگي بسيار گاهان گلدار است و بيشتر از اين خاصيت برا ي حمل و نقل و فروش آنها از قاره اي به قاره ديگر از طريق خشكي، دريا و اقيانوس و حتي در زمانهايي كه مسافرت به كندي صورت به مي گرفته استفاده كرده و مي كند. ولي در عين حال وقتي بذر مدتي بماند معمولاً بتدريج خاصيت زنده بودن را از دست مي دهد و پس از مدتي ديگر هيچيك از دانه هاي آن سبز نمي شود. هرچه محيط نگهداري بذر گرمتر و مرطوبتر باشد به همان ميزان طول عمر آن زيادتر ميشود. بذرهايي كه ذخيره مواد روغني دارند و يا در محيط مرطوب نگهداري مي شوند قوه ناحيه خود را زودتر از دست مي دهند. معمولترين را تعيين قوه ناحيه بذر عبارتست از، تعيين درصد بذوري است كه جوانه زده و توليد نهال بذري طبيعي مي كنند. بعبارت ديگر قوه ناحيه عبارتست از نسبت تعداد دانه هايي كه در طول مدت معيني سبز مي شوند به تعداد يكصد دانه اي كه براي آزمايش كشت شده است. مد ت سبز شدن، بسته به جنس بذر، متفاوت است. عواملي كه در قوه ناحيه بذر دخالت دارند عبارتند از : محل نگهداري بذر، نوع گياه، ميزان رطوبت بذر و تهويه انبار. پتانسيل اسمزي Osmotic potential بستگي به وجود نمكها و و مواد محلول در رطوبت خاك دارد و نيز بر روي قابل استفاده بودن آب براي بذر اثر دارد، زيرا وجود بيش از حد نمكهاي محلول در محيط بذر ممكن است مانع جوانه زدن شود و تعداد نهالها را كاهش دهد. چه وجود اين نمكها از خاك يا از آب آبياري يا از كود مصرفي اضافي ناشي شده باشد و با توجه به اينكه اثرات شوري زماني كه مقدار رطوبت كم است بدليل اقزايش غلظت نمكها حادتر است. در مكاني كه امكان شوري خاك زيادتر است مقدار رطوبت بستر بذر بايد در سطح بالاتري نگهداري شود. آناتومي دستگاه هدايت آب: مسيرهاي اصلي انتقال آب در گياهان يك رشته عناصر آوندي هستند كه متشكل از سيستمي مرتبط به هم از لوله هايي باز مي باشند. ويژگي گياهان آوندي وجود بافت هاي آوندي، يعني آوند چوبي و آوند آبكشي است كه آب و مواد غذايي را بين اندام هايي مختلف گياهي هدايت مي كنند. بافت هاي آوندي چند ميليمتر دورتر از مريستم انتهايي ريشه و قسمت هوايي شروع به تمايز مي كنند و به صورت سيستمي پيوسته به داخل اندام هاي ديگر مانند شاخه ها، برگ ها، گل ها و ميوه ها گسترش مي يابند. در اندام هاي نظير برگ ها، رگبرگ هاي بزرگتر به رگبرگ هاي كوچكتر و كوچكتر تقسيم ميشوند، به گونه اي كه هيچ سلول فتوسنتز كننده برگ بيش از تعداد اندكي سلول از انتهاي هر آوند كوچك د.ر نيست. آوندهاي چوبي مسئول انتقال آب، مواد معدني محلول و در برخي مولكولهاي آبي كوچك به طرف بالايي گياه اند يعني اين مواد را از ريشه و از راه ساقه به اندام هايي هوايي منتقل مي كنند. از طرفي آوندهاي آبكشي بطور عمده انتقال مواد آلي را از مكان هاي ذخيره و يا مكانهاي داراي نياز متابوليكي به عهده دارند. آوند چوبي، فيبرها، سلولهاي پارانشيمي و عناصر ناي مانند را در بر مي گيرد. فيبرها سلولهاي بسيار طويل با ديواره ثانويه ضخيم مي باشند. وظيفه اصلي آنها ايجاد ساختار نگهدارنده براي گياه است. وظيفه اصلي سلولهاي پارانشيمي نيز ذخيره و انتقال مواد جانبي مواد محلول است. عناصر تراكئيدي شامل تراكئيدها و عناصر لوله اي اند. عناصر ناي مانند، سلولهاي آوند چوبي بسيار تخصصي و سلولهاي اصلي هدايت كننده آب اند. تراكئيدها و عناصر لوله اي، سلولهاي طويل با ديواره سلولي ثانويه ضخيم ميباشند. وظيفه اصلي آنها ايجاد ساختار نگه دارنده براي گياه است. وظيفه سلولهاي پارانشيمي نيز ذخيره و انتقال جانبي مواد محلول است. عناصر تراكئيدي شامل تراكئيدها و عناصر لوله اي اند. عناصر ناي مانند، سلولهاي آوند چوبي بسيار تخصصي و سلولهاي اصلي هدايت كننده آب هستند. تراكئيدها و عناصر لوله اي، سلولهاي طويل با ديواره سلولي ثانويه ضخيم و گاهي نقش بندي شده اند و بهرحال شاخص ترين ويژگي تراكئيدها و عناصر لوله اي اين است كه وقتي بالغ مي شوند و به مرحله انجام وظايف مي رسند شبكه اي به هم پيوسته از سلولهاي غير زنده را تشكيل مي دهند كه همگي فاقد پروتوپلاسم اند. طبيعت توخالي و لوله اي اين سلولها همراه با ارتباطات وسيع آنها، انتقال سريع و مؤثر حجم زيادي از آب را در سرتاسر گياه امكانپذير مي سازد. تراكئيدها سلولهاي منفرد با قطر 10 تا 50 ميكرون اند. طول آنها از يك سانتي متر كمتر است، اگرچه در برخي گونه ها طول آنها تا 3 سانتي متر نيز مي رسد. تراكئيدها، همچنين ديواره ثانويه ضخيمي دارند كه شامل سلولز ، همي سلولز و ليگنين است. به دليل بالا بودن ليگنين، ديواره هاي ثانويه نسبت به ديواره هاي اوليه سلول در حال رشد نفوذپزيري كمتر نسبت به آب دارند. از طرفي استقامت اضافي ديواره هاي ثانويه از اضمحلال سلول ها تحت فشار منفي زيادي كه ممكن است در گياهان در حال تعرق پديد آيد جلوگيري مي كند، هرچند وظيفه اصلي تراكئيدها هدايت آب است، ديواره هاي ثانويه ضخيم آنها در حمايت ساختماني گياه نيز كمك مي كنند. جذب آب به وسيله ريشه ها: ريشه ها چهار وظيفه دارند: 1- گياه را در خاك ثابت نگه مي دارند. 2- محل ذخيره كربوهيدرات ها و ساير ملكولهاي آلي اند. 3- محلي براي سنتز ملكولهاي مهم مانند آلكالوئيد ها و برخي هورمون ها مي باشند. 4- جذب و انتفال رو به بالاي تمام آب و مواد معدني جذب شده به وسيله گياه را بعهده دارند. ريشه ها، نيمه پنهان: ميزان مؤثر بودن ريشه ها بعنوان اندام هاي جذب كننده به وسعت سيستم ريشه اي بستگي دارد. در طي ساليان متمادي، تلاش هاي زيادي براي تعيين وسعت واقعي سيستم هاي ريشه اي صورت گرفته است. چنين مطالعاتي شامل برنامه هاي دقيق و اغلب كسل كننده اي براي بيرون آوردن گياه از خاك و تميز كردن خاك ريشه بدون صدمه زدن به ريشه هاست. بيشتر اين تارها شامل ايجاد مسيرهاي زيرزميني بوده است كه ((ايزوترون ها)) ناميده مي شوند و مجهز به پنجره هايي بوده اند كه رشد و نمو ريشه ها بوسيله آن قابل مشاهده بوده است. ويرودارلند (1949) سيستم هاي ريشه اي چندين چمن صحرايي را در انواع مختلف خاك امتحان كردند. آنها با بيرون آوردن دقيق اين گياهان چمني و شستشوي ريشه هايشان ميتوانستند شبكه اي عظيم از ريشه هايي را كه تا عمق 5/1 متري نفوذ كرده بودند را مشاهده كنند و با استفاده از روش رديابي راديواكتيو، هال و همكارانش (1953) دريافتند كه ريشه هاي يك بوته 14 هفته اي ذرت به عمق بيشتر از 6 متر نفوذ مي كند و بصورت افقي نيز تا 5 متر در تمام جهات توسعه مي يابد. ديتمر (1973)، طي تلاش تحسين برانگيز، گزارشي از اندازه گيري ريشه هاي يك گياه چاودار بالغ كه در جعبه اي مملو از خاك به ابعاد 30×30 و به عمق 56 سانتيمتري پرورش يافته بود ارائه كرد. مجموع طول ريشه ها به 663 كيلومتر و سطح كل آنها به 639 متر مربع مي رسيد. بسياري از گونه ها بيش از 50 درصد وزن بدنشان را در ريشه ها سرمايه گذاري مي كنند. ريشه ها آشكارا نسبت بزرگي از پيكر گياه را در بر مي گيرند، هرچند اهميت آنها براي گياه از ديدگاه فرد ناآگاه كمتر از سيستم هوايي است. جاي شگفتي نيست كه درك ما از نمو ريشه و وظايف آن در حال حاضر در يك مونوگراف كه بعنوان ((ريشه گياهان، نيمه پنهان)) نامگذاري گرديده خلاصه شده است. نواحي جذب در ريشه: تعداد زيادي از مطالعات تشريحي و فيزيولوژيكي ثابت كرده اند كه ناحيه حداكثر جذب آب در نزديكي نوك ريشه قرار دارد. به غير از اين نفوذ پذيري ريشه ها به آب عمدتاً، به سن گياه بستگي دارد. مطالعات بر روي ريشه هاي جوان نشان داده است كه فعالترين ناحيه از نظر جذب آب از cm 5/0 نوك شروع مي شود و ممكن است تا cm10 از نوك ريشه ادامه يابد((شكل 1)). در خود ناحيه اي مريستمي، آب كمي جذب مي شود. احتمالاً، دليل اين امر اين است كه در اين ناحيه پروتوپلاسم متراكم است و هيچ عنصر آوندي متمايزي براي انتقال آب وجود ندارد. به نظر مي رسد ناحيه اي كه در آن جذب آب با سرعت بالا صورت مي گيرد با ناحيه بلوغ سلولي مطابقت دارد. اين همان ناحيه اي است كه عناصر آوندي، بخصوص آوند چوبي شروع به تماير كرده اند. همچنين دراين ناحيه رسوب سوبرين و ليگنين در ديواره سلولهاي آندودرمي تازه در حال رشد آغاز شده است و هنوز به نقطه اي كه مقاومت زيادي در مقابل حركت آب ايجاد مي كند نرسيده است. همچنين ناحيه اي كه سرعت جذب آب حداكثر است با ناحيه توسعه تارهاي كشنده فعال مطابقت دارد. تارهاي كشده در اثر قسمت بيروني ديواره نازك سلول هاي اپيدرمي ايجاد مي شوند و منطقه جذب سطحي را افزايش داده و ظرفيت جذبي را داخل حجم خاك توسعه مي دهند. بسته به گونه و شرايط محيطي، طول تارهاي كشنده ممكن است 1/0 تا 10 ميلي متر و قطر متوسط آنها به 10 ميكرومتر برسد. در برخي گونه ها مانند بادام زميني، گردوي آمريكايي و مخروطيان خاص تارهاي كشنده يا وجود ندارند يا بسيار كم اند. عموماً، يك نوع ريشه بالغ منفرد ممكن است حاوي 2500 تار كشنده بر سانتيمتر مربع باشد. اين امر ممكن است سطح جذب ريشه را 5/1 تا 20 برابر افزايش دهد. به دو دليل تارهاي كشنده تماس ريشه را با خاك افزايش مي دهند: نخست اينكه قطر كم تارهاي كشنده به آنها اجازه مي دهد تا به فضاي موييني كه براي خود ريشه قابل دسترس نيست نفوذ كنند و دوم اينكه، تارهاي كشنده تماس را به داخل استوانه اي از خاك كه قطر آن دو برابر طول تارهاي كشنده است توسعه مي دهند. حركت شعاعي آب از ريشه: آب پس از آنكه به داخل تارهاي كشنده يا سلولهاي اپيدرمي جذب شد، براي رسيدن به عناصر آوندي استوانه مركزي بايد از پوست عبور كند. در اصل مسير آب از طريق پوست، نسبتاً مستقيم است. به نظر مي رسد دو مسير وجود داشته باشد. ممكن است آب از راه آپوپلاست پوست به سلولهاي بعدي منتقل شود يا از راه پلاسمودسماتاي سمپلاست از سلولي به سلول ديگر انتقال يابد. با وجود اين در عمل دو مسير از هم جدا نيستند. آب آپوبلاستي، پيوسته با آب سمپلاستي و واكوئل هاي سلولي در حال تعادل است. پس جريان آب در ناحيه پوست شامل هر دو مسير است. پوست شامل سلولهاي غير متراكم با فضاي بين سلولي بيشمار است. بنابراين به نظر مي رسد آپوبلاست حداقل مقاومت را اعمال مي كند و احتمالاً نسبت بالاتر جريان آب از اين قسمت را توجيه مي كند. در ناحيه با درجه بلوغ كمتر و نزديك به نوك ريشه آب را به طور مستقيم از پوست به داخل عناصر آوندي در حال توسعه جريان خواهد يافت. از اين رو در طول مسير متحمل مقاومت كمي خواهد شد. وقتي آب از نوك به سمت مناطق بالاتر حركت مي كند با آندودرم مواجه خواهد شد. چوب پنبه اي شدن ديواره سلول هاي اپيدرمي مانعي نفوذ ناپذير ايجاد مي كند، به گونه اي كه آب جذب شده در اين ناحيه به اجبار بايد از راه غشاهاي سلولي عبور كند. آندودرم در حاليكه مقاومت در برابر جريان آب را افزايش مي دهد، بعيد است كه يك مانع مطلق تلقي شود. در واقع در شرايط تعرق سريع منطقه حداكثر جذب آب ريشه به طرف بخش قاعده اي ريشه تغيير مكان خواهد داد. مقاومتي كه به وسيله ريشه در برابر جذب آب اعمال مي شود، عموماً، در مرحله تأخيري جذب مشاهده مي گردد. اين مرحله تأخيري وقتي كه اتلاف آب در اثر تعرق با جذب آب به وسيله ريشه مقايسه مي شود مشهود است. اينكه اين تأخير مي تواند به مقاومت ريشه ربط داده شود از راه آزمايش قابل اثبات است. اگر ريشه هاي گياهي كه فعالانه در حال تعرق است بريده شود، افزايشي فوري در ميزان جذب به داخل آوند چوبي مشاهده خواهد شد. در برخي گونه ها تأخير در جذب ممكن است موجب كمبود آب دربرگ ها شود. اين امر براي تحريك بسته شدن موقت روزنه ها كافي است. اين خاصيت به بسته شدن نيم روزي معروف است. بسته شدن روزنه ها تعرق را كاهش مي دهد و اجازه مي دهد كه جذب آب صورت گيرد و روزنه ها مجدداً باز شوند سرانجام هر چند اعتقاد براين است كه جذب آب به وسيله ريشه فرآيندي غيرفعال است، يعني فرآيندي است كه نيروي محرك آن فشار است، ولي اين فرآيند به تنفس در سلولهاي ريشه وابسته است. بازدارنده هاي تنفسي، سطوح بالاي دي اكسيد كربن و اكسيژن كم، همگي كاهش هدايت هيدروليكي را در بيشتر ريشه ها تحريك مي كنند. گياهان عمدتاً، خاك هاي غرقاب با شرايط غير هوازي مواجه ميشوند و ممكن است اين امر موجب پژمردگي شديد در گونه هايي شود كه سازگاري اختصاصي به چنين شرايطي ندارند. نقش دقيق تنفس مشخص نيست. نياز به آن احتمالاً غيرمستقيم است مانند حفظ يكپارچگي سلولي و طويل شدن مداوم ريشه ها. جذب فعال يونهاي غذايي نيز ممكن است يك عامل باشد. از طرفي، كشتن ريشه ها، براي مثال از طريق فرو بردن در آب جوش ميزان مقاومت را به شدت كاهش مي دهد و اجازه ميدهد كه آب نسبت به وقتي كه ريشه ها زنده بودند سريعتر جذب شود. عنوان آزمايش: اندازه گيري پتانسيل اسمزي به روش سقوط قطره رنگي فرضيه: شيب انتشار و سقوط قطره در اين محلول ها چگونه است؟ وسايل و مواد مورد نياز: لوله آزمايش، ترازو، سيب زميني، غلظت هاي مختلف آب و شكر، متيلن بلو، قطره چكان. روش كار: در ابتدا دو سري محلول آب و شكر با غلظت هاي 25/0، 30/0، 35/0، 40/0، 45/0، 50/0، 55/0، 60/0 مولار و يك مولار را در دو سري لوله آزمايش مي ريزيم كه يك سري از اين لوله ها ي آزمايش را بعنوان شاهد قرار داده و متيلن بلو را در آن ريخته و كاملاً آن را با محلول مخلوط مي كنيم. سپس سيب زميني را به قطعات كوچك و هم اندازه كه كه با كمك ترازو تهيه كرده ايم و هم وزن مي باشند در مي آوريم. سپس آنها را داخل سري ديگري از لوله هاي آزمايش كه فقط آب و شكر داخل آن مي باشد مي اندازيم و به مدت 50 دقيقه منتظر مي مانيم و بعداز گذشت اين زمان به كمك قطره چكان به يك مقدار مشخص از محلولهاي شاهد را بر مي داريم و داخل محلولهاي هم غلظت آنها در لوله هاي آزمايشي كه سيب زميني ها قرار دارند ميريزيم. مشاهدات: محلولهاي 25/0 تا 35/0 سيب زميني ها تورژسانس انجام داده اند، چون به محض ريختن محلول شاهد بر روي آنها به سمت بالاي محلول شاهد مي رود و اين نشان دهنده هيپرتونيك بودن محيط مي باشد، چون غلظت محيط افزايش يافته و در غلظت 40/0 تا 45/0 محيط ايزوتونيك است، چون محلول شاهد همانجا كه ريخته مي شود، پخش مي شود و محيط ها هم غلظت مي باشد. در 50/0 تا 1 مولار سيب زميني پلاسموليز انجام داده و با كاهش غلظت محيط همراه است و محيط هيپوتونيك است، چون وقتي شاهد را مي ريزيم به سمت پايين انتشار پيدا مي كند. نتيجه گيري: هميشه شيب انتشار از مكاني كه غلظت بيشتر است به سمت مكاني است كه غلظت كمتر است و انتقال نيز به همان قسمت صورت مي گيرد. انتقال آب از سلولهاي گياهي تماماً مربوط به پتانسيل اسمزي ميباشد. عنوان آزمايش: اندازه گيري پتانسيل اسمزي بافت سيب زميني به روش وزني فرضيه: آيا قدرت مكش آب سلولهاي سيب زميني بالا است؟ وسايل و مواد مورد نياز: محلولهايي با غلظت متفاوت ساكارز، سيب زميني، ترازو. روش كار: ابتدا محلولهايي از ساكارز با غلظت هاي متفاوت 25/0 مولار، 30/0، 35/0، 40/0، 45/0، 50/0، 55/0، 60/0 و 1 مولار تهيه مي كنيم و درون لوله هاي آزمايش ميريزيم. سپس از يك سيب زميني بزرگ پوست گرفته شده به قطعات كوچك و هم اندازه به طول cm3-2 برش تهيه مي كنيم و به مدت50 تا 60 دقيقه اين قطعات را داخل محلولهاي تهيه شده قرار مي دهيم. قبل از انداختن قطعات در داخل محلول ها مي بايستي با ترازوي دقيق خيلي سريع قطعات را وزن كرده و يادداشت نماييم. بعد از گذشت زمان لازم قطعات سيب زميني را از داخل محلول ها خارج كرده و به آرامي روي كاغذ صافي مي غلطانيم تا رطوبت اضافه آن گرفته شود و بلافاصله وزن مي كنيم. سپس اختلاف وزن به وجود آمده در قطعات سيب زميني را روي نموداري كه محور افقي آن غلظت هاي مختلف ساكارز و محور عمودي آن اختلاف وزن به وجود آمده در نمونه ها است را رسم مي كنيم. مشاهدات: در اين آزمايش مشاهده مي كنيم كه در غلظت 35/0 مولار شيره سلولي با غلظت محيط يكسان ميباشد و اصطلاحاً محيط را ايزوتونيك گوييم. نتيجه گيري: هميشه پتانسيل آب در يك بافت گياهي كمتر ار صفر است و با اندازه گيري پتانسيل آب سلولها ميتوانيم مقدار مقاومت گياه به خشكي را اندازه گيري نماييم و هر چه قدرت مكش آب توسط سلولهاي گياه بيشتر باشد اصطلاحاً، تشنگي آب گياه بيشتر است. 0.3 0.2 0.1 نقطه ايزوتونيك غلظت محلول 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 1.00 -0.1 هولار -0.2 -0.3 -0.4 وزن سيب زميني بعد از درآوردن از محلول وزن سيب زميني در ابتدا غلظت ها 2.3 2.2 0.25 1.6 1.5 0.30 2.3 2.3 0.35 2 2.2 0.40 2 2.2 0.45 2.3 2.5 0.50 1.6 1.8 0.55 1.8 2 0.60 1.2 1.6 1 عنوان آزمايش: اندازه گيري ميزان پتانسيل اسمزي در سلولهاي بشره پياز به روش پلاسموليز حد فرضيه: دراين آزمايش پلاسموليز در محدوده كم غلظت صورت مي گيرد. وسايل و مواد مورد نياز : غلظت هاي مختلف آب و شكر، پياز ، لام و لامل، ميكروسكوپ، 7 عدد پتري. روش كار: ابتدا آب و شكر را با غلظت هاي 26/0، 22/0، 18/0، 14/0، 5/0، 3/0 و 1 مولار را تهيه مي كنيم و سپس هر كدام ازآنها را داخل يك پتري مي ريزيم و سپس بشره هاي پياز را جدا كرده و به اندازه نصف لامل آن را برش مي دهيم و داخل پتريها مي گذاريم و 15 دقيقه صبر ميكنيم و سپس بعد از گذشت اين زمان بشره ها را در آورده و روي لام قرار داده و لامل را روي آن ميگذاريم و سپس زير ميكروسكوپ مي گذاريم و با بزرگ نمايي 10 آنها را مشاهده ميكنيم. مشاهدات: در غلظت 26/0 بشره پياز تورژسانس انجام داده و تعداد سلولهايي كه در آن محوطه وجود دارد 96 عدد سلول مي باشد. در غلظت 22/0 نيز تورژسانس انجام داده و تعداد سلولها 135 عدد مي شود و در غلظت 18/0 نيز تورژسانس انجام گرفته تعداد سلولها 64 عدد، در غلظت 14/0 تورژسانس انجام گرفته و تعداد سلولها 67 عدد و در غلظت 5/0 پلاسموليز انجام گرفته و تعداد سلولها 83 عدد و در غلظت 3/0 كه در اين غلظت نيز پلاسموليز حد رخ داده است و تعداد سلولها 78 عدد مي باشد. در غلظت يك مولار پلاسموليز كامل رخ داده است و تعداد سلول ها 140 عدد مي باشد. نتيجه گيري: هرچه غلظت بالاتر رود پلاسموليز صورت مي گيرد و در غلظت هاي پايين، تورژسانس انجام ميگيرد. در پلاسموليز حد در سلولهاي گياه نه بطور كامل تورژسانس و نه بطور كامي پلاسموليز صورت گرفته است و در واقع غلظت محيط درون سلول با محيط بيرون سلول برابر است. عنوان آزمايش: تعيين درصد رطوبت بذر تئوري آزمايش: يكي از مهمترين عواملي كه زنده بودن بذر را به خطر انداخته باعث تقليل قوه ناحيه بذر ميگردد، رطوبت زياد موجود در بذر مي باشد و لازم است كه پس از برداشت رطوبت اضافي موجود در بذر، بطور طبيعي يا به طرق مصنوعي كم شود. به همين دليل يكي از آزمايشاتي كه در آزمايشگاه هاي تجزيه بذر صورت مي گيرد، اندازه گيري رطوبت بذر است. ميزان رطوبت مجاز در بذور مختلف متفاوت است. رطوبت موجود در بذر: بذور مرطوب در معرض خطر گرم شدن و در نتيجه وارد شدن صدمات به جنين قرار دارند. بعنوان نمونه جنين بذر غلات در نوك بذر و در يك محل آسيب پذير قرار دارد. در زمانيكه بذور بعلت رطوبت زياد نرم و متورم باشند، در اين هنگام امكان شكستگي و وارد شدن صدمات جوي به جنين در اثر برخورد با ماشين دروگر زياد است. آزمايشات نشان مي دهد كه در هنگام خرمن كوبي، نيز رطوبت زياد يا رطوبت خيلي كم ميتواند خسارت زيادي را به بذر وارد نمايد و هر قدر سرعت دستگاه خرمنكوب بيشتر باشد صدمات وارده به جنين نيز بيشتر خواهد بود. مي دانيم كه 25 تا 30 روز پس از انجام عمل لقاح يعني در حالت شيري بودن دانه بذور غلات حاوي 50 درصد رطوبت هستند و حدود 40 روز پس از لقاح يعني در مرحله سخت شدن دانه مقداي رطوبت آنها به 30 تا 40 درصد كاهش مييابد. در اين مرحله ارتباط دانه با گياه مادر قطع ميگردد. بدين معني كه در زمانيكه رطوبت دانه 30 درصد است. امكان ذخيره سازي مواد در دانه وجود ندارد و در اين حالت بذر غلات آماده برداشت مي باشد. معمولاً، رسيده شدن كامل بذر فرا مي رسد و مقدار رطوبت آن به 20 درصد بالغ ميگردد و معمولاً، بذر غلات با داشتن رطوبتي بين 16 تا 20 درصد برداشت ميگردد. اين بذور در صورتيكه در مزرعه باقي بمانند رطوبت خود را به حدود 12 تا 18 درصد مي رسانند، ولي در صورتيكه بارندگي شود ممكن است رطوبت آنها به 19 تا 24 درصد نيز برسد. در يك چنين بذري شدت تنفس بسيار زياد است و لازم است كه چنين بذري در ظرف به مدت 6 روز خشك شده و رطوبت ان به حدود 15 تا 16 درصد كاهش يابد. مقدار رطوبت بذر: مقدار رطوبت موجود در بذر بستگي به تغييرات فيزيولوژيكي و پاتولوژيكي بذر دارد و بطوريكه آزمايش شده وقتي مقدار رطوبت موجود در بذر بين 18 تا 20 درصد باشد، ميكروارگانيسم ها به سرعت در بذر تكثير مي شوند و وقتي درصد رطوبت بين 14 تا 20 درصد باشد، تنفس زياد و حرارت زيادي توليد گرديده و در نتيجه قارچها در بذر به خوبي رشد ميكنند. وقتي در صد رطوبت از 12 درصد كمتر باشد ميكروارگانيسم ها نمي توانند در بذر نشوونما نمايند. وقتي رطوبت از 9 درصد كمتر باشد، حشرات نمي توانند در بذر توليد مثل كنند. وقتي رطوبت از 6 درصد كمتر باشد انبار سالم و كم شدن قدرت رويش بذر كند مي شود. رطوبت كمتر از 5 درصد، باعث شكستگي در ساختمان غشاء و بسياري از بذرها شده و نابودي بذر را تسريع مي كند. در رطوبت زياد بذر حشرات و قارچها زياد شده، تنفس بذر شديد و درجه حرارت انبار بالا مي رود و در نتيجه فاسد شدن بذر بستگي زيادي به رطوبت دارد. دو عامل مهمي كه روي طول عمر بذر تأثير فراوان دارد، رطوبت بذر و درجه حرارت است. وسايل و مواد مورد نياز: ترازو، تعدادي ظروف شيشه اي، 10 گرم بذر آفتابگردان و ذرت و گندم، آون روش كار: ابتدا ترازو را صفر كرده و سپس ظرف را روي آن گذاشته و وزن مي كنيم. وزن آن را يادداشت ميكنيم و دو ظرف ديگر را نيز وزن كرده و در داخل هر ظرف 10 گرم از هر يك بذرهاي آفتابگردان، ذرت و گندم مي ريزيم و سپس محتويات ظرفها را داخل آون ريخته و به مدت 1 ساعت در دماي 130 درجه قرار مي دهيم و بعد از گذشت اين زمان ظرف ها را درآورده و همراه با بذر داخلشان آنها را وزن كرده و يادداشت مي كنيم. سپس عمليات زير را انجام مي دهيم تا مشاهدات خود را ثبت كنيم. %Hu = ×100 10 بذر gr وزن ظرف +M2 M1 وزن ظرف M3 وزن + وزن خشك بذر ذرت%Hu = ×100 = 6/7 وزن ظرف ذرت +10 گرم بذر 66/39 ←99/37 (بعد از آون) آفتابگردان%Hu = ×100 = 4/3 وزن ظرف آفتابگردان +1 گرم بذر 85/41 ←42/41 (بعد از آون) گندم%Hu = ×100 = 6/1 وزن ظرف گندم +10 گرم بذر 46/38 ←85/37 (بعد از آون) تعرق: بيشتر بخار آب گياهان از راه حفره هاي بزرگ خارج مي شود. اين خروج آب در اثر تفاوت فشار بخار بين فضاهاي دروني برگ و هواي محيط انجام مي شود. فرآيند تعرق عبارتست از اتلاف آب از گياه به شكل بخار آب هرچند كه مقادير كمي از بخار آب از راه حفرات كوچك موجود در پوست سرشاخه ها و شاخه هاي جوان از دست مي رود. ولي بيشترين مقدار هدرروي آب در برگ ها رخ مي دهد. در واقع فرآيند تعرق به شدت به آناتومي برگ بستگي دارد. سطح بيروني برگ يك گياه آوندي با يك رسوب مومي چند لايه اي با نام كوتيكول پوشيده شده است. تركيب اصلي كوتيكول كوتين است كه يك پليمر غير همگن متشكل از اسيدهاي چرب هيدروكسيله شده 16 تا 18 كربنه مي باشد. پيوند استري بين گروههاي هيدروكسيل و كربوكسيل اسيدهاي چرب مجاور اتصالات جانبي را تشكيل مي دهد كه يك شبكه پليمري گسترده را ايجاد مي نمايد. شبكه كوتين در يك ماده زمينه اي از موم هاي كوتيكولي كه تركيبات پيچيده از هيدروكربن اشباع با زنجيره طولاني از الكل ها، آلكالوئيدها و كتون ها هستند تشكيل مي شود. موم هاي كوتيكولي به دليل اينكه به شدت آبگريز هستند نسبت به انتشار آب و بخار آب از سلولهاي زيرين به بيرون مقاوم اند. بنابراين كوتيكول تبخير مستقيم آب را از سطح بيروني سلولهاي اپيدرمي برگ محدود مي كند و بدين تريتب سلولهاي اپيدرمي و سلولهاي مزوفيلي زيرين را از خطر پسابيدگي كشنده محافظت ميكند. تعرق را مي توان به صورت فرآيندي دو مرحله اي در نظر گرفت: 1- تبخير آب از ديواره سلولي مرطوب به داخل فضاي خالي زير روزنه اي. 2- انتشار بخار آب از فضاي زير روزنه اي به داخل اتمسفر. عموماً، فرض بر اين است كه تبخير عمدتاً در سطح آن دسته از سلولهاي مزوفيلي اتفاق مي افتد كه نزديك فضاي خالي زير روزنه اي هستندو با وجود اين چندين محقق ديدگاه ديگري را ارائه كرده اند. آنها اظهار داشته اند كه بيشتر تبخير آب از سطح داخلي سلولهاي اپيدرمي كه در مجاورت روزنه ها قرار دارند صورت مي گيرد. اين نظريه كه به تبخير پيرامون روزنه اي مرسوم است بر اساس گزارشهاي بسيار زيادي است كه حضور لايه هاي كوتيكول را در ديواره سلولهاي مزوفيلي تأييد ميكنند. بعلاوه مدلسازي رياضياتي انتشار در حفرات زير روزنه اي پيش بيني كرده است كه بيش از 75 درصد تعرق در فاصله بسيار نزديك به روزنه ها اتفاق مي افتد. اهميت تبخير پيرامون روزنه اي در مقابل تبخير از سطوح مزوفيل بايد با آزمايش هاي مستقيم ثابت شود. اينكه تبخير عمدتاً، در مزوفيل ها يا در سطوح سلولهاي اپيدرمي صورت مي گيرد مسئله جالبي است و به ما گوشزد مي كند كه فرآيندهاي فيزيولوژيكي اغلب به همان سادگي كه در نگاه اول به نظر مي رسند نيستند. انتشار بخار آب از فضاي زير روزنه اي به داخل اتمسفر نسبتاً سرد است و وقتي آب از سطح سلول تبخير مي شود از راه فضاهاي زير روزنه اي انتشار مي يابد و از طريق منافذ روزنه اي خارج مي شود. انتشار آب از راه منافذ روزنه به تعرق روزنه اي معروف است كه 90 تا 95 درصد از هدر روي آب از برگ از اين طريق اتفاق مي افتد. 5 تا 10 درصد باقي مانده از راه تعرق كوتيكولي منتشر مي شود. هرچند كه كوتيكول از موم ها و ساير مواد آبگريز تشكيل شده و نسبت به آب نفوذ ناپذير است، ولي مقادير كمي بخار آب مي تواند از آن عبور كند. سهم تعرق كوتيكولي در اتلاف آب برگ به ميزان قابل توجهي بين گونه ها متفاوت است. اين ميزان تا حدودي به ضخامت كوتيكول بستگي دارد. كوتيكول هاي ضخيمتر ويژگي گياهاني است كه در زيستگاههاي خشك يا داراي آفتاب شديد رشد مي كنند، درحاليكه كوتيكول نازكتر برگ در زيستگاههاي مرطوب يا در سايه مشاهده مي شود. تعرق كوتيكولي بخصوص براي برگ هاي با كوتيكول نازك زماني ممكن است پر اهميت تر شود كه در اثر خشكي و بسته شدن روزنه تعرق روزنه اي متوقف شده باشد. تأثير درجه حرارت بر تعرق: درجه حرارت از راه تأثير بر فشار بخار، ميزان تعرق را تنظيم مي كند. تأثير باد بر تعرق: سرعت باد تأثير مشخصي بر تعرق دارد، زيرا در طول مؤثر مسير انتشار براي خروج مولكولهاي آب تغيير مي دهد. اين موضوع به وجود لايه مرزي مرتبط است. مولكولهاي بخار آب كه در حال خروج از برگ هستند، قبل از رسيدن به توده هواي اتمسفر نه تنها از ضخامت لايه هاي اپيدرمي، بلكه از طريق لايه مرزي بايد عبور كند. بنابراين ضخامت لايه مرزي به طول مسير انتشار اضافه مي شود. بر اساس قانون فيك، اين طول افزوده شده، مقدار انتشار در اين مورد مقدار تعرق را كاهش خواهد داد. تأثير رطوبت بر تعرق: فشار بخار فضاهاي زير روزنه اي در بيشتر مواقع نزديك به اشباع است. حتي در برگ هايي كه به سرعت در حال تعرق اند، رطوبت نسبي احتمالاً بيش از 95% خواهد بودكه موجب مي شود پتانسيل آب نزديك به صفر باشد. در چنين شرايطي فشار بخار آب در فضاي زيرروزنه اي فشار اشباع در درجه حرارت برگ خواهد بود. از طرف ديگر فشار بخار هواي اتمسفري به به رطوبت نسبي هوا و درجه حرارت آن بستگي دارد. بنابراين رطوبت و درجه حرارت عوامل بالقوه اي هستند كه ميزان شيب فشار بخار را تغيير مي دهند كه اين نيز به خودي خود روي تعرق تأثير مي گذارد. مقدار تعريق طبيعتاً، تحت تأثير عواملي مانند رطوبت و درجه حرارت و سرعت بالا كه سرعت انتشار بخار آب بين فضاي زيرروزنه اي و اتمسفر محيطي را تحت تأثير قرار مي دهند است. قانون انتشار فيك، بيان مي كند كه سرعت انتشار با تفاوت غلظت ماده منتشر شونده متناسب است. بنابراين نتيجه ميگيريم كه مقدار تعرق نيز در اثر افزايش شيب بخار بين برگ و هواي اطراف افزايش قابل توجهي خواهد داشت. بعبارت ديگر : هوا e - برگe × T همچنين فرار بخار آب از برگ به ميزان قابل توجهي به وسيله مقاومت هايي كه مولكولهاي آب در حال انتشار در داخل برگ و اتمسفر اطراف با آن مواجه مي شوند كنترل مي شود. عنوان آزمايش: اندازه گيري ميزا ن تعرق در گياهان. فرضيه: آيا گياه آگرونما و بنجامين به يك ميزان تعرق دارند؟ وسايل و مواد مورد نياز: آگرونما و بنجامين، كاغذ صافي، محلول كلريد كبالت 30 درصد، آون. روش كار: ابتدا كاغذ صافي را به اندازه سطح گياه آگرونما و بنجامين مي بريم و سپس كاغذ صافي را داخل كلريد كبالت مي گذاريم. چند لحظه صبر مي كنيم تا كاغذ صافي رنگ صورتي بگيرد. سپس آن را برداشته و داخل آون مي گذاريم و به مدت 20 تا 25 دقيقه مي گذاريم تا كاغذ صافي خشك شود. سپس بعد از گذشت اين زمان كاغذ صافي را به كمك گيره به برگ هايي وصل مي كنيم كه هم زير و هم روي برگ را كاملاً بگيرد و صبر مي كنيم تا كاغذ صافي دوباره سفيد شود. مشاهدات: در گياه بنجامين سطح رويي برگ كه كاغذ صافي روي آن است نسبت به سطح زير برگ زودتر سفيد مي شود. در گياه آگرونما سطح زيرين برگ زودتر سفيد مي شود. نتيجه گيري: در گياه بنجامين تعداد روزنه ها در سطح رويي برگ بيشتر از سطح زيرين برگ است، ولي در گياه آگرونما سطح زيرين برگ داراي تعداد روزنه هاي بيشتري نسبت به سطح رويي آن است و در نيتجه ميزان تعرق در سطح زيرين برگ گياه آگرونما بيشتر و در گياه بنجامين ميزان تعرق در سطح رويي برگ بيشتر است.
جوانه زدن بذر: براي جوانه زني تعاريف مختلفي پيشنهاد شده است. بعنوان نمونه متخصصين فيزيولوژي، جوانه زني را خروج ريشه چه از پوسته بذر تعريف كرده اند، متخصصين تجزيه بذر، جوانه زني را ظهور و توسعه ساختمانهاي ضروري جنين كه شاخص توانايي توليد يك گياه طبيعي در شرايط مناسب براي بذر مورد آزمايش مي باشد، بيان نموده اند و برخي ديگر جوانه زني را از سرگيري رشد فعال توسط جنين كه منجر به ايجاد شكاف در پوسته و ظهور گياهچه مي شود ميدانند . البته در اين تعريف فرض بر اين است كه بذر پس از تشكيل در حالت سكون يا استراحت بوده و در طي مدت استراحت نسبتاً، غير فعال و متابوليسم سرعت كمي دارد. زيرا بذر قادر تا زمان مساعد شدن شرايط محيطي به همين شكل باقي بماند از نظر كشاورزي و از جنبه زراعي، جوانه زني با قرار گرفتن بذر درون خاك آغاز و با ظهور گياه جوان از خاك و خودكفا شدن، خاتمه مي يابد. مراحل سبز شدن بذر بدين ترتيب است كه بذر ابتدا آب جذب ميكند و در نتيجه در داخل آن آنزيمهايي توليد مي شود كه مواد غذايي غير محلول را به مواد غذايي محلول و قابل جذب تبديل ميكنند. اين مواد به نقاط مريستمي جنين انتقال مي يابند و انرژي و مواد لازم براي رشد را تأمين مينمايند. بعضي از بذر ها توانايي جوانه زدن را چند روز پس از لقاح و مدتي طولاني قبل از زمان برداشت دارند، ولي برخي ديگر از بذرها در خواب بوده و نيازمند سپري كردن يك دوره استراحت طولاني نمو اضافي قبل از جوانه زدن هستند كه اين دوره در گونه هاي مختلف ممكن است چند روز يا چند سال باشد. جوانه زدن بذر بستگي به قوه ناحيه بذر و در صورت موجود بودن از بين رفتن ركود بذر و شرايط محيطي مناسب دارد بدين معني كه آغاز شده جوانه زني به تأمين همه شرايط مورد نياز منتهي مي شود. 1- بذر بايد قوه ناحيه داشته باشد، يعني جنين زنده بوده و قادر به جوانه زدن باشد. 2- بذر بايد غير راكد بوده و هيچ مانع ايجاد كننده ركود فيزيكي ، فيزيكي و شيميايي براي جوانه زني نداشته باشد. 3- بذر بايد با شرايط مساعد محيطي كه بعداً شرح داده خواهد شد روبه رو مي گردد، چون بين محيط و شرايط ركود بذر واكنش متقابل وجود دارد و نيازهاي محيطي ممكن است با گذشت زمان و روشن شدن روش كار با بذر تغيير كند. از اين رو گاهي پرهيز از ركود ممكن است با ايجاد شرايط مناسب محيطي نيز تأمين شود. قوه ناحيه بذر يا Viability: توليد كنندگان بذور تجارتي و متخصصين كنترل بذر قوه ناحيه را توانايي جوانه زني و توليد گياهچه طبيعي تعريف كرده اند. از ديدگاه ديگر قوه ناحيه نشان دهنده درجه زنده بودن بذر، فعاليت متابوليكي و دارا بودن آنزيم هايي است كه توانايي لازم براي جوانه زني و رشد گياهچه دارند. بر اساس هر يك از تعاريف بذر در زمان رسيدگي فيزيولوژيكي بالاترين قوه ناحيه را دارد و بعد از رسيدگي فيزيولوژيكي قوه ناحيه بذور به تدريج كاهش مي يابد. بطور كلي قوه ناحيه عبارتست از ظرفيت بذر براي جوانه زدن كه به وسيله درصد جوانه زدن بذر سرعت جوانه زدن بذر و قدرت نهالهاي بذري ارزيابي مي شود. همانگونه كه قبلاً اشاره شد بذر عبارتست از تخمك رسيده شده اي كه حاوي يك جنين مواد غذايي ذخيره شده و پوششهاي حفاظتي باشد. اين خصوصيت مهم بذر كه مي تواند خود را حفظ نموده و براي مدتي طولاني زنده بماند تا شرايط مساعد براي رشد و نمو آن فراهم گردد، از شاهكارهاي خلقت گياهان و ضامن موقعيت توسعه و پراكندگي بسيار گاهان گلدار است و بيشتر از اين خاصيت برا ي حمل و نقل و فروش آنها از قاره اي به قاره ديگر از طريق خشكي، دريا و اقيانوس و حتي در زمانهايي كه مسافرت به كندي صورت به مي گرفته استفاده كرده و مي كند. ولي در عين حال وقتي بذر مدتي بماند معمولاً بتدريج خاصيت زنده بودن را از دست مي دهد و پس از مدتي ديگر هيچيك از دانه هاي آن سبز نمي شود. هرچه محيط نگهداري بذر گرمتر و مرطوبتر باشد به همان ميزان طول عمر آن زيادتر ميشود. بذرهايي كه ذخيره مواد روغني دارند و يا در محيط مرطوب نگهداري مي شوند قوه ناحيه خود را زودتر از دست مي دهند. معمولترين را تعيين قوه ناحيه بذر عبارتست از، تعيين درصد بذوري است كه جوانه زده و توليد نهال بذري طبيعي مي كنند. بعبارت ديگر قوه ناحيه عبارتست از نسبت تعداد دانه هايي كه در طول مدت معيني سبز مي شوند به تعداد يكصد دانه اي كه براي آزمايش كشت شده است. مد ت سبز شدن، بسته به جنس بذر، متفاوت است. عواملي كه در قوه ناحيه بذر دخالت دارند عبارتند از : محل نگهداري بذر، نوع گياه، ميزان رطوبت بذر و تهويه انبار. پتانسيل اسمزي Osmotic potential بستگي به وجود نمكها و و مواد محلول در رطوبت خاك دارد و نيز بر روي قابل استفاده بودن آب براي بذر اثر دارد، زيرا وجود بيش از حد نمكهاي محلول در محيط بذر ممكن است مانع جوانه زدن شود و تعداد نهالها را كاهش دهد. چه وجود اين نمكها از خاك يا از آب آبياري يا از كود مصرفي اضافي ناشي شده باشد و با توجه به اينكه اثرات شوري زماني كه مقدار رطوبت كم است بدليل اقزايش غلظت نمكها حادتر است. در مكاني كه امكان شوري خاك زيادتر است مقدار رطوبت بستر بذر بايد در سطح بالاتري نگهداري شود. آناتومي دستگاه هدايت آب: مسيرهاي اصلي انتقال آب در گياهان يك رشته عناصر آوندي هستند كه متشكل از سيستمي مرتبط به هم از لوله هايي باز مي باشند. ويژگي گياهان آوندي وجود بافت هاي آوندي، يعني آوند چوبي و آوند آبكشي است كه آب و مواد غذايي را بين اندام هايي مختلف گياهي هدايت مي كنند. بافت هاي آوندي چند ميليمتر دورتر از مريستم انتهايي ريشه و قسمت هوايي شروع به تمايز مي كنند و به صورت سيستمي پيوسته به داخل اندام هاي ديگر مانند شاخه ها، برگ ها، گل ها و ميوه ها گسترش مي يابند. در اندام هاي نظير برگ ها، رگبرگ هاي بزرگتر به رگبرگ هاي كوچكتر و كوچكتر تقسيم ميشوند، به گونه اي كه هيچ سلول فتوسنتز كننده برگ بيش از تعداد اندكي سلول از انتهاي هر آوند كوچك د.ر نيست. آوندهاي چوبي مسئول انتقال آب، مواد معدني محلول و در برخي مولكولهاي آبي كوچك به طرف بالايي گياه اند يعني اين مواد را از ريشه و از راه ساقه به اندام هايي هوايي منتقل مي كنند. از طرفي آوندهاي آبكشي بطور عمده انتقال مواد آلي را از مكان هاي ذخيره و يا مكانهاي داراي نياز متابوليكي به عهده دارند. آوند چوبي، فيبرها، سلولهاي پارانشيمي و عناصر ناي مانند را در بر مي گيرد. فيبرها سلولهاي بسيار طويل با ديواره ثانويه ضخيم مي باشند. وظيفه اصلي آنها ايجاد ساختار نگهدارنده براي گياه است. وظيفه اصلي سلولهاي پارانشيمي نيز ذخيره و انتقال مواد جانبي مواد محلول است. عناصر تراكئيدي شامل تراكئيدها و عناصر لوله اي اند. عناصر ناي مانند، سلولهاي آوند چوبي بسيار تخصصي و سلولهاي اصلي هدايت كننده آب اند. تراكئيدها و عناصر لوله اي، سلولهاي طويل با ديواره سلولي ثانويه ضخيم ميباشند. وظيفه اصلي آنها ايجاد ساختار نگه دارنده براي گياه است. وظيفه سلولهاي پارانشيمي نيز ذخيره و انتقال جانبي مواد محلول است. عناصر تراكئيدي شامل تراكئيدها و عناصر لوله اي اند. عناصر ناي مانند، سلولهاي آوند چوبي بسيار تخصصي و سلولهاي اصلي هدايت كننده آب هستند. تراكئيدها و عناصر لوله اي، سلولهاي طويل با ديواره سلولي ثانويه ضخيم و گاهي نقش بندي شده اند و بهرحال شاخص ترين ويژگي تراكئيدها و عناصر لوله اي اين است كه وقتي بالغ مي شوند و به مرحله انجام وظايف مي رسند شبكه اي به هم پيوسته از سلولهاي غير زنده را تشكيل مي دهند كه همگي فاقد پروتوپلاسم اند. طبيعت توخالي و لوله اي اين سلولها همراه با ارتباطات وسيع آنها، انتقال سريع و مؤثر حجم زيادي از آب را در سرتاسر گياه امكانپذير مي سازد. تراكئيدها سلولهاي منفرد با قطر 10 تا 50 ميكرون اند. طول آنها از يك سانتي متر كمتر است، اگرچه در برخي گونه ها طول آنها تا 3 سانتي متر نيز مي رسد. تراكئيدها، همچنين ديواره ثانويه ضخيمي دارند كه شامل سلولز ، همي سلولز و ليگنين است. به دليل بالا بودن ليگنين، ديواره هاي ثانويه نسبت به ديواره هاي اوليه سلول در حال رشد نفوذپزيري كمتر نسبت به آب دارند. از طرفي استقامت اضافي ديواره هاي ثانويه از اضمحلال سلول ها تحت فشار منفي زيادي كه ممكن است در گياهان در حال تعرق پديد آيد جلوگيري مي كند، هرچند وظيفه اصلي تراكئيدها هدايت آب است، ديواره هاي ثانويه ضخيم آنها در حمايت ساختماني گياه نيز كمك مي كنند. جذب آب به وسيله ريشه ها: ريشه ها چهار وظيفه دارند: 1- گياه را در خاك ثابت نگه مي دارند. 2- محل ذخيره كربوهيدرات ها و ساير ملكولهاي آلي اند. 3- محلي براي سنتز ملكولهاي مهم مانند آلكالوئيد ها و برخي هورمون ها مي باشند. 4- جذب و انتفال رو به بالاي تمام آب و مواد معدني جذب شده به وسيله گياه را بعهده دارند. ريشه ها، نيمه پنهان: ميزان مؤثر بودن ريشه ها بعنوان اندام هاي جذب كننده به وسعت سيستم ريشه اي بستگي دارد. در طي ساليان متمادي، تلاش هاي زيادي براي تعيين وسعت واقعي سيستم هاي ريشه اي صورت گرفته است. چنين مطالعاتي شامل برنامه هاي دقيق و اغلب كسل كننده اي براي بيرون آوردن گياه از خاك و تميز كردن خاك ريشه بدون صدمه زدن به ريشه هاست. بيشتر اين تارها شامل ايجاد مسيرهاي زيرزميني بوده است كه ((ايزوترون ها)) ناميده مي شوند و مجهز به پنجره هايي بوده اند كه رشد و نمو ريشه ها بوسيله آن قابل مشاهده بوده است. ويرودارلند (1949) سيستم هاي ريشه اي چندين چمن صحرايي را در انواع مختلف خاك امتحان كردند. آنها با بيرون آوردن دقيق اين گياهان چمني و شستشوي ريشه هايشان ميتوانستند شبكه اي عظيم از ريشه هايي را كه تا عمق 5/1 متري نفوذ كرده بودند را مشاهده كنند و با استفاده از روش رديابي راديواكتيو، هال و همكارانش (1953) دريافتند كه ريشه هاي يك بوته 14 هفته اي ذرت به عمق بيشتر از 6 متر نفوذ مي كند و بصورت افقي نيز تا 5 متر در تمام جهات توسعه مي يابد. ديتمر (1973)، طي تلاش تحسين برانگيز، گزارشي از اندازه گيري ريشه هاي يك گياه چاودار بالغ كه در جعبه اي مملو از خاك به ابعاد 30×30 و به عمق 56 سانتيمتري پرورش يافته بود ارائه كرد. مجموع طول ريشه ها به 663 كيلومتر و سطح كل آنها به 639 متر مربع مي رسيد. بسياري از گونه ها بيش از 50 درصد وزن بدنشان را در ريشه ها سرمايه گذاري مي كنند. ريشه ها آشكارا نسبت بزرگي از پيكر گياه را در بر مي گيرند، هرچند اهميت آنها براي گياه از ديدگاه فرد ناآگاه كمتر از سيستم هوايي است. جاي شگفتي نيست كه درك ما از نمو ريشه و وظايف آن در حال حاضر در يك مونوگراف كه بعنوان ((ريشه گياهان، نيمه پنهان)) نامگذاري گرديده خلاصه شده است. نواحي جذب در ريشه: تعداد زيادي از مطالعات تشريحي و فيزيولوژيكي ثابت كرده اند كه ناحيه حداكثر جذب آب در نزديكي نوك ريشه قرار دارد. به غير از اين نفوذ پذيري ريشه ها به آب عمدتاً، به سن گياه بستگي دارد. مطالعات بر روي ريشه هاي جوان نشان داده است كه فعالترين ناحيه از نظر جذب آب از cm 5/0 نوك شروع مي شود و ممكن است تا cm10 از نوك ريشه ادامه يابد((شكل 1)). در خود ناحيه اي مريستمي، آب كمي جذب مي شود. احتمالاً، دليل اين امر اين است كه در اين ناحيه پروتوپلاسم متراكم است و هيچ عنصر آوندي متمايزي براي انتقال آب وجود ندارد. به نظر مي رسد ناحيه اي كه در آن جذب آب با سرعت بالا صورت مي گيرد با ناحيه بلوغ سلولي مطابقت دارد. اين همان ناحيه اي است كه عناصر آوندي، بخصوص آوند چوبي شروع به تماير كرده اند. همچنين دراين ناحيه رسوب سوبرين و ليگنين در ديواره سلولهاي آندودرمي تازه در حال رشد آغاز شده است و هنوز به نقطه اي كه مقاومت زيادي در مقابل حركت آب ايجاد مي كند نرسيده است. همچنين ناحيه اي كه سرعت جذب آب حداكثر است با ناحيه توسعه تارهاي كشنده فعال مطابقت دارد. تارهاي كشده در اثر قسمت بيروني ديواره نازك سلول هاي اپيدرمي ايجاد مي شوند و منطقه جذب سطحي را افزايش داده و ظرفيت جذبي را داخل حجم خاك توسعه مي دهند. بسته به گونه و شرايط محيطي، طول تارهاي كشنده ممكن است 1/0 تا 10 ميلي متر و قطر متوسط آنها به 10 ميكرومتر برسد. در برخي گونه ها مانند بادام زميني، گردوي آمريكايي و مخروطيان خاص تارهاي كشنده يا وجود ندارند يا بسيار كم اند. عموماً، يك نوع ريشه بالغ منفرد ممكن است حاوي 2500 تار كشنده بر سانتيمتر مربع باشد. اين امر ممكن است سطح جذب ريشه را 5/1 تا 20 برابر افزايش دهد. به دو دليل تارهاي كشنده تماس ريشه را با خاك افزايش مي دهند: نخست اينكه قطر كم تارهاي كشنده به آنها اجازه مي دهد تا به فضاي موييني كه براي خود ريشه قابل دسترس نيست نفوذ كنند و دوم اينكه، تارهاي كشنده تماس را به داخل استوانه اي از خاك كه قطر آن دو برابر طول تارهاي كشنده است توسعه مي دهند. حركت شعاعي آب از ريشه: آب پس از آنكه به داخل تارهاي كشنده يا سلولهاي اپيدرمي جذب شد، براي رسيدن به عناصر آوندي استوانه مركزي بايد از پوست عبور كند. در اصل مسير آب از طريق پوست، نسبتاً مستقيم است. به نظر مي رسد دو مسير وجود داشته باشد. ممكن است آب از راه آپوپلاست پوست به سلولهاي بعدي منتقل شود يا از راه پلاسمودسماتاي سمپلاست از سلولي به سلول ديگر انتقال يابد. با وجود اين در عمل دو مسير از هم جدا نيستند. آب آپوبلاستي، پيوسته با آب سمپلاستي و واكوئل هاي سلولي در حال تعادل است. پس جريان آب در ناحيه پوست شامل هر دو مسير است. پوست شامل سلولهاي غير متراكم با فضاي بين سلولي بيشمار است. بنابراين به نظر مي رسد آپوبلاست حداقل مقاومت را اعمال مي كند و احتمالاً نسبت بالاتر جريان آب از اين قسمت را توجيه مي كند. در ناحيه با درجه بلوغ كمتر و نزديك به نوك ريشه آب را به طور مستقيم از پوست به داخل عناصر آوندي در حال توسعه جريان خواهد يافت. از اين رو در طول مسير متحمل مقاومت كمي خواهد شد. وقتي آب از نوك به سمت مناطق بالاتر حركت مي كند با آندودرم مواجه خواهد شد. چوب پنبه اي شدن ديواره سلول هاي اپيدرمي مانعي نفوذ ناپذير ايجاد مي كند، به گونه اي كه آب جذب شده در اين ناحيه به اجبار بايد از راه غشاهاي سلولي عبور كند. آندودرم در حاليكه مقاومت در برابر جريان آب را افزايش مي دهد، بعيد است كه يك مانع مطلق تلقي شود. در واقع در شرايط تعرق سريع منطقه حداكثر جذب آب ريشه به طرف بخش قاعده اي ريشه تغيير مكان خواهد داد. مقاومتي كه به وسيله ريشه در برابر جذب آب اعمال مي شود، عموماً، در مرحله تأخيري جذب مشاهده مي گردد. اين مرحله تأخيري وقتي كه اتلاف آب در اثر تعرق با جذب آب به وسيله ريشه مقايسه مي شود مشهود است. اينكه اين تأخير مي تواند به مقاومت ريشه ربط داده شود از راه آزمايش قابل اثبات است. اگر ريشه هاي گياهي كه فعالانه در حال تعرق است بريده شود، افزايشي فوري در ميزان جذب به داخل آوند چوبي مشاهده خواهد شد. در برخي گونه ها تأخير در جذب ممكن است موجب كمبود آب دربرگ ها شود. اين امر براي تحريك بسته شدن موقت روزنه ها كافي است. اين خاصيت به بسته شدن نيم روزي معروف است. بسته شدن روزنه ها تعرق را كاهش مي دهد و اجازه مي دهد كه جذب آب صورت گيرد و روزنه ها مجدداً باز شوند سرانجام هر چند اعتقاد براين است كه جذب آب به وسيله ريشه فرآيندي غيرفعال است، يعني فرآيندي است كه نيروي محرك آن فشار است، ولي اين فرآيند به تنفس در سلولهاي ريشه وابسته است. بازدارنده هاي تنفسي، سطوح بالاي دي اكسيد كربن و اكسيژن كم، همگي كاهش هدايت هيدروليكي را در بيشتر ريشه ها تحريك مي كنند. گياهان عمدتاً، خاك هاي غرقاب با شرايط غير هوازي مواجه ميشوند و ممكن است اين امر موجب پژمردگي شديد در گونه هايي شود كه سازگاري اختصاصي به چنين شرايطي ندارند. نقش دقيق تنفس مشخص نيست. نياز به آن احتمالاً غيرمستقيم است مانند حفظ يكپارچگي سلولي و طويل شدن مداوم ريشه ها. جذب فعال يونهاي غذايي نيز ممكن است يك عامل باشد. از طرفي، كشتن ريشه ها، براي مثال از طريق فرو بردن در آب جوش ميزان مقاومت را به شدت كاهش مي دهد و اجازه ميدهد كه آب نسبت به وقتي كه ريشه ها زنده بودند سريعتر جذب شود. عنوان آزمايش: اندازه گيري پتانسيل اسمزي به روش سقوط قطره رنگي فرضيه: شيب انتشار و سقوط قطره در اين محلول ها چگونه است؟ وسايل و مواد مورد نياز: لوله آزمايش، ترازو، سيب زميني، غلظت هاي مختلف آب و شكر، متيلن بلو، قطره چكان. روش كار: در ابتدا دو سري محلول آب و شكر با غلظت هاي 25/0، 30/0، 35/0، 40/0، 45/0، 50/0، 55/0، 60/0 مولار و يك مولار را در دو سري لوله آزمايش مي ريزيم كه يك سري از اين لوله ها ي آزمايش را بعنوان شاهد قرار داده و متيلن بلو را در آن ريخته و كاملاً آن را با محلول مخلوط مي كنيم. سپس سيب زميني را به قطعات كوچك و هم اندازه كه كه با كمك ترازو تهيه كرده ايم و هم وزن مي باشند در مي آوريم. سپس آنها را داخل سري ديگري از لوله هاي آزمايش كه فقط آب و شكر داخل آن مي باشد مي اندازيم و به مدت 50 دقيقه منتظر مي مانيم و بعداز گذشت اين زمان به كمك قطره چكان به يك مقدار مشخص از محلولهاي شاهد را بر مي داريم و داخل محلولهاي هم غلظت آنها در لوله هاي آزمايشي كه سيب زميني ها قرار دارند ميريزيم. مشاهدات: محلولهاي 25/0 تا 35/0 سيب زميني ها تورژسانس انجام داده اند، چون به محض ريختن محلول شاهد بر روي آنها به سمت بالاي محلول شاهد مي رود و اين نشان دهنده هيپرتونيك بودن محيط مي باشد، چون غلظت محيط افزايش يافته و در غلظت 40/0 تا 45/0 محيط ايزوتونيك است، چون محلول شاهد همانجا كه ريخته مي شود، پخش مي شود و محيط ها هم غلظت مي باشد. در 50/0 تا 1 مولار سيب زميني پلاسموليز انجام داده و با كاهش غلظت محيط همراه است و محيط هيپوتونيك است، چون وقتي شاهد را مي ريزيم به سمت پايين انتشار پيدا مي كند. نتيجه گيري: هميشه شيب انتشار از مكاني كه غلظت بيشتر است به سمت مكاني است كه غلظت كمتر است و انتقال نيز به همان قسمت صورت مي گيرد. انتقال آب از سلولهاي گياهي تماماً مربوط به پتانسيل اسمزي ميباشد. عنوان آزمايش: اندازه گيري پتانسيل اسمزي بافت سيب زميني به روش وزني فرضيه: آيا قدرت مكش آب سلولهاي سيب زميني بالا است؟ وسايل و مواد مورد نياز: محلولهايي با غلظت متفاوت ساكارز، سيب زميني، ترازو. روش كار: ابتدا محلولهايي از ساكارز با غلظت هاي متفاوت 25/0 مولار، 30/0، 35/0، 40/0، 45/0، 50/0، 55/0، 60/0 و 1 مولار تهيه مي كنيم و درون لوله هاي آزمايش ميريزيم. سپس از يك سيب زميني بزرگ پوست گرفته شده به قطعات كوچك و هم اندازه به طول cm3-2 برش تهيه مي كنيم و به مدت50 تا 60 دقيقه اين قطعات را داخل محلولهاي تهيه شده قرار مي دهيم. قبل از انداختن قطعات در داخل محلول ها مي بايستي با ترازوي دقيق خيلي سريع قطعات را وزن كرده و يادداشت نماييم. بعد از گذشت زمان لازم قطعات سيب زميني را از داخل محلول ها خارج كرده و به آرامي روي كاغذ صافي مي غلطانيم تا رطوبت اضافه آن گرفته شود و بلافاصله وزن مي كنيم. سپس اختلاف وزن به وجود آمده در قطعات سيب زميني را روي نموداري كه محور افقي آن غلظت هاي مختلف ساكارز و محور عمودي آن اختلاف وزن به وجود آمده در نمونه ها است را رسم مي كنيم. مشاهدات: در اين آزمايش مشاهده مي كنيم كه در غلظت 35/0 مولار شيره سلولي با غلظت محيط يكسان ميباشد و اصطلاحاً محيط را ايزوتونيك گوييم. نتيجه گيري: هميشه پتانسيل آب در يك بافت گياهي كمتر ار صفر است و با اندازه گيري پتانسيل آب سلولها ميتوانيم مقدار مقاومت گياه به خشكي را اندازه گيري نماييم و هر چه قدرت مكش آب توسط سلولهاي گياه بيشتر باشد اصطلاحاً، تشنگي آب گياه بيشتر است. 0.3 0.2 0.1 نقطه ايزوتونيك غلظت محلول 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 1.00 -0.1 هولار -0.2 -0.3 -0.4 وزن سيب زميني بعد از درآوردن از محلول وزن سيب زميني در ابتدا غلظت ها 2.3 2.2 0.25 1.6 1.5 0.30 2.3 2.3 0.35 2 2.2 0.40 2 2.2 0.45 2.3 2.5 0.50 1.6 1.8 0.55 1.8 2 0.60 1.2 1.6 1 عنوان آزمايش: اندازه گيري ميزان پتانسيل اسمزي در سلولهاي بشره پياز به روش پلاسموليز حد فرضيه: دراين آزمايش پلاسموليز در محدوده كم غلظت صورت مي گيرد. وسايل و مواد مورد نياز : غلظت هاي مختلف آب و شكر، پياز ، لام و لامل، ميكروسكوپ، 7 عدد پتري. روش كار: ابتدا آب و شكر را با غلظت هاي 26/0، 22/0، 18/0، 14/0، 5/0، 3/0 و 1 مولار را تهيه مي كنيم و سپس هر كدام ازآنها را داخل يك پتري مي ريزيم و سپس بشره هاي پياز را جدا كرده و به اندازه نصف لامل آن را برش مي دهيم و داخل پتريها مي گذاريم و 15 دقيقه صبر ميكنيم و سپس بعد از گذشت اين زمان بشره ها را در آورده و روي لام قرار داده و لامل را روي آن ميگذاريم و سپس زير ميكروسكوپ مي گذاريم و با بزرگ نمايي 10 آنها را مشاهده ميكنيم. مشاهدات: در غلظت 26/0 بشره پياز تورژسانس انجام داده و تعداد سلولهايي كه در آن محوطه وجود دارد 96 عدد سلول مي باشد. در غلظت 22/0 نيز تورژسانس انجام داده و تعداد سلولها 135 عدد مي شود و در غلظت 18/0 نيز تورژسانس انجام گرفته تعداد سلولها 64 عدد، در غلظت 14/0 تورژسانس انجام گرفته و تعداد سلولها 67 عدد و در غلظت 5/0 پلاسموليز انجام گرفته و تعداد سلولها 83 عدد و در غلظت 3/0 كه در اين غلظت نيز پلاسموليز حد رخ داده است و تعداد سلولها 78 عدد مي باشد. در غلظت يك مولار پلاسموليز كامل رخ داده است و تعداد سلول ها 140 عدد مي باشد. نتيجه گيري: هرچه غلظت بالاتر رود پلاسموليز صورت مي گيرد و در غلظت هاي پايين، تورژسانس انجام ميگيرد. در پلاسموليز حد در سلولهاي گياه نه بطور كامل تورژسانس و نه بطور كامي پلاسموليز صورت گرفته است و در واقع غلظت محيط درون سلول با محيط بيرون سلول برابر است. عنوان آزمايش: تعيين درصد رطوبت بذر تئوري آزمايش: يكي از مهمترين عواملي كه زنده بودن بذر را به خطر انداخته باعث تقليل قوه ناحيه بذر ميگردد، رطوبت زياد موجود در بذر مي باشد و لازم است كه پس از برداشت رطوبت اضافي موجود در بذر، بطور طبيعي يا به طرق مصنوعي كم شود. به همين دليل يكي از آزمايشاتي كه در آزمايشگاه هاي تجزيه بذر صورت مي گيرد، اندازه گيري رطوبت بذر است. ميزان رطوبت مجاز در بذور مختلف متفاوت است. رطوبت موجود در بذر: بذور مرطوب در معرض خطر گرم شدن و در نتيجه وارد شدن صدمات به جنين قرار دارند. بعنوان نمونه جنين بذر غلات در نوك بذر و در يك محل آسيب پذير قرار دارد. در زمانيكه بذور بعلت رطوبت زياد نرم و متورم باشند، در اين هنگام امكان شكستگي و وارد شدن صدمات جوي به جنين در اثر برخورد با ماشين دروگر زياد است. آزمايشات نشان مي دهد كه در هنگام خرمن كوبي، نيز رطوبت زياد يا رطوبت خيلي كم ميتواند خسارت زيادي را به بذر وارد نمايد و هر قدر سرعت دستگاه خرمنكوب بيشتر باشد صدمات وارده به جنين نيز بيشتر خواهد بود. مي دانيم كه 25 تا 30 روز پس از انجام عمل لقاح يعني در حالت شيري بودن دانه بذور غلات حاوي 50 درصد رطوبت هستند و حدود 40 روز پس از لقاح يعني در مرحله سخت شدن دانه مقداي رطوبت آنها به 30 تا 40 درصد كاهش مييابد. در اين مرحله ارتباط دانه با گياه مادر قطع ميگردد. بدين معني كه در زمانيكه رطوبت دانه 30 درصد است. امكان ذخيره سازي مواد در دانه وجود ندارد و در اين حالت بذر غلات آماده برداشت مي باشد. معمولاً، رسيده شدن كامل بذر فرا مي رسد و مقدار رطوبت آن به 20 درصد بالغ ميگردد و معمولاً، بذر غلات با داشتن رطوبتي بين 16 تا 20 درصد برداشت ميگردد. اين بذور در صورتيكه در مزرعه باقي بمانند رطوبت خود را به حدود 12 تا 18 درصد مي رسانند، ولي در صورتيكه بارندگي شود ممكن است رطوبت آنها به 19 تا 24 درصد نيز برسد. در يك چنين بذري شدت تنفس بسيار زياد است و لازم است كه چنين بذري در ظرف به مدت 6 روز خشك شده و رطوبت ان به حدود 15 تا 16 درصد كاهش يابد. مقدار رطوبت بذر: مقدار رطوبت موجود در بذر بستگي به تغييرات فيزيولوژيكي و پاتولوژيكي بذر دارد و بطوريكه آزمايش شده وقتي مقدار رطوبت موجود در بذر بين 18 تا 20 درصد باشد، ميكروارگانيسم ها به سرعت در بذر تكثير مي شوند و وقتي درصد رطوبت بين 14 تا 20 درصد باشد، تنفس زياد و حرارت زيادي توليد گرديده و در نتيجه قارچها در بذر به خوبي رشد ميكنند. وقتي در صد رطوبت از 12 درصد كمتر باشد ميكروارگانيسم ها نمي توانند در بذر نشوونما نمايند. وقتي رطوبت از 9 درصد كمتر باشد، حشرات نمي توانند در بذر توليد مثل كنند. وقتي رطوبت از 6 درصد كمتر باشد انبار سالم و كم شدن قدرت رويش بذر كند مي شود. رطوبت كمتر از 5 درصد، باعث شكستگي در ساختمان غشاء و بسياري از بذرها شده و نابودي بذر را تسريع مي كند. در رطوبت زياد بذر حشرات و قارچها زياد شده، تنفس بذر شديد و درجه حرارت انبار بالا مي رود و در نتيجه فاسد شدن بذر بستگي زيادي به رطوبت دارد. دو عامل مهمي كه روي طول عمر بذر تأثير فراوان دارد، رطوبت بذر و درجه حرارت است. وسايل و مواد مورد نياز: ترازو، تعدادي ظروف شيشه اي، 10 گرم بذر آفتابگردان و ذرت و گندم، آون روش كار: ابتدا ترازو را صفر كرده و سپس ظرف را روي آن گذاشته و وزن مي كنيم. وزن آن را يادداشت ميكنيم و دو ظرف ديگر را نيز وزن كرده و در داخل هر ظرف 10 گرم از هر يك بذرهاي آفتابگردان، ذرت و گندم مي ريزيم و سپس محتويات ظرفها را داخل آون ريخته و به مدت 1 ساعت در دماي 130 درجه قرار مي دهيم و بعد از گذشت اين زمان ظرف ها را درآورده و همراه با بذر داخلشان آنها را وزن كرده و يادداشت مي كنيم. سپس عمليات زير را انجام مي دهيم تا مشاهدات خود را ثبت كنيم. %Hu = ×100 10 بذر gr وزن ظرف +M2 M1 وزن ظرف M3 وزن + وزن خشك بذر ذرت%Hu = ×100 = 6/7 وزن ظرف ذرت +10 گرم بذر 66/39 ←99/37 (بعد از آون) آفتابگردان%Hu = ×100 = 4/3 وزن ظرف آفتابگردان +1 گرم بذر 85/41 ←42/41 (بعد از آون) گندم%Hu = ×100 = 6/1 وزن ظرف گندم +10 گرم بذر 46/38 ←85/37 (بعد از آون) تعرق: بيشتر بخار آب گياهان از راه حفره هاي بزرگ خارج مي شود. اين خروج آب در اثر تفاوت فشار بخار بين فضاهاي دروني برگ و هواي محيط انجام مي شود. فرآيند تعرق عبارتست از اتلاف آب از گياه به شكل بخار آب هرچند كه مقادير كمي از بخار آب از راه حفرات كوچك موجود در پوست سرشاخه ها و شاخه هاي جوان از دست مي رود. ولي بيشترين مقدار هدرروي آب در برگ ها رخ مي دهد. در واقع فرآيند تعرق به شدت به آناتومي برگ بستگي دارد. سطح بيروني برگ يك گياه آوندي با يك رسوب مومي چند لايه اي با نام كوتيكول پوشيده شده است. تركيب اصلي كوتيكول كوتين است كه يك پليمر غير همگن متشكل از اسيدهاي چرب هيدروكسيله شده 16 تا 18 كربنه مي باشد. پيوند استري بين گروههاي هيدروكسيل و كربوكسيل اسيدهاي چرب مجاور اتصالات جانبي را تشكيل مي دهد كه يك شبكه پليمري گسترده را ايجاد مي نمايد. شبكه كوتين در يك ماده زمينه اي از موم هاي كوتيكولي كه تركيبات پيچيده از هيدروكربن اشباع با زنجيره طولاني از الكل ها، آلكالوئيدها و كتون ها هستند تشكيل مي شود. موم هاي كوتيكولي به دليل اينكه به شدت آبگريز هستند نسبت به انتشار آب و بخار آب از سلولهاي زيرين به بيرون مقاوم اند. بنابراين كوتيكول تبخير مستقيم آب را از سطح بيروني سلولهاي اپيدرمي برگ محدود مي كند و بدين تريتب سلولهاي اپيدرمي و سلولهاي مزوفيلي زيرين را از خطر پسابيدگي كشنده محافظت ميكند. تعرق را مي توان به صورت فرآيندي دو مرحله اي در نظر گرفت: 1- تبخير آب از ديواره سلولي مرطوب به داخل فضاي خالي زير روزنه اي. 2- انتشار بخار آب از فضاي زير روزنه اي به داخل اتمسفر. عموماً، فرض بر اين است كه تبخير عمدتاً در سطح آن دسته از سلولهاي مزوفيلي اتفاق مي افتد كه نزديك فضاي خالي زير روزنه اي هستندو با وجود اين چندين محقق ديدگاه ديگري را ارائه كرده اند. آنها اظهار داشته اند كه بيشتر تبخير آب از سطح داخلي سلولهاي اپيدرمي كه در مجاورت روزنه ها قرار دارند صورت مي گيرد. اين نظريه كه به تبخير پيرامون روزنه اي مرسوم است بر اساس گزارشهاي بسيار زيادي است كه حضور لايه هاي كوتيكول را در ديواره سلولهاي مزوفيلي تأييد ميكنند. بعلاوه مدلسازي رياضياتي انتشار در حفرات زير روزنه اي پيش بيني كرده است كه بيش از 75 درصد تعرق در فاصله بسيار نزديك به روزنه ها اتفاق مي افتد. اهميت تبخير پيرامون روزنه اي در مقابل تبخير از سطوح مزوفيل بايد با آزمايش هاي مستقيم ثابت شود. اينكه تبخير عمدتاً، در مزوفيل ها يا در سطوح سلولهاي اپيدرمي صورت مي گيرد مسئله جالبي است و به ما گوشزد مي كند كه فرآيندهاي فيزيولوژيكي اغلب به همان سادگي كه در نگاه اول به نظر مي رسند نيستند. انتشار بخار آب از فضاي زير روزنه اي به داخل اتمسفر نسبتاً سرد است و وقتي آب از سطح سلول تبخير مي شود از راه فضاهاي زير روزنه اي انتشار مي يابد و از طريق منافذ روزنه اي خارج مي شود. انتشار آب از راه منافذ روزنه به تعرق روزنه اي معروف است كه 90 تا 95 درصد از هدر روي آب از برگ از اين طريق اتفاق مي افتد. 5 تا 10 درصد باقي مانده از راه تعرق كوتيكولي منتشر مي شود. هرچند كه كوتيكول از موم ها و ساير مواد آبگريز تشكيل شده و نسبت به آب نفوذ ناپذير است، ولي مقادير كمي بخار آب مي تواند از آن عبور كند. سهم تعرق كوتيكولي در اتلاف آب برگ به ميزان قابل توجهي بين گونه ها متفاوت است. اين ميزان تا حدودي به ضخامت كوتيكول بستگي دارد. كوتيكول هاي ضخيمتر ويژگي گياهاني است كه در زيستگاههاي خشك يا داراي آفتاب شديد رشد مي كنند، درحاليكه كوتيكول نازكتر برگ در زيستگاههاي مرطوب يا در سايه مشاهده مي شود. تعرق كوتيكولي بخصوص براي برگ هاي با كوتيكول نازك زماني ممكن است پر اهميت تر شود كه در اثر خشكي و بسته شدن روزنه تعرق روزنه اي متوقف شده باشد. تأثير درجه حرارت بر تعرق: درجه حرارت از راه تأثير بر فشار بخار، ميزان تعرق را تنظيم مي كند. تأثير باد بر تعرق: سرعت باد تأثير مشخصي بر تعرق دارد، زيرا در طول مؤثر مسير انتشار براي خروج مولكولهاي آب تغيير مي دهد. اين موضوع به وجود لايه مرزي مرتبط است. مولكولهاي بخار آب كه در حال خروج از برگ هستند، قبل از رسيدن به توده هواي اتمسفر نه تنها از ضخامت لايه هاي اپيدرمي، بلكه از طريق لايه مرزي بايد عبور كند. بنابراين ضخامت لايه مرزي به طول مسير انتشار اضافه مي شود. بر اساس قانون فيك، اين طول افزوده شده، مقدار انتشار در اين مورد مقدار تعرق را كاهش خواهد داد. تأثير رطوبت بر تعرق: فشار بخار فضاهاي زير روزنه اي در بيشتر مواقع نزديك به اشباع است. حتي در برگ هايي كه به سرعت در حال تعرق اند، رطوبت نسبي احتمالاً بيش از 95% خواهد بودكه موجب مي شود پتانسيل آب نزديك به صفر باشد. در چنين شرايطي فشار بخار آب در فضاي زيرروزنه اي فشار اشباع در درجه حرارت برگ خواهد بود. از طرف ديگر فشار بخار هواي اتمسفري به به رطوبت نسبي هوا و درجه حرارت آن بستگي دارد. بنابراين رطوبت و درجه حرارت عوامل بالقوه اي هستند كه ميزان شيب فشار بخار را تغيير مي دهند كه اين نيز به خودي خود روي تعرق تأثير مي گذارد. مقدار تعريق طبيعتاً، تحت تأثير عواملي مانند رطوبت و درجه حرارت و سرعت بالا كه سرعت انتشار بخار آب بين فضاي زيرروزنه اي و اتمسفر محيطي را تحت تأثير قرار مي دهند است. قانون انتشار فيك، بيان مي كند كه سرعت انتشار با تفاوت غلظت ماده منتشر شونده متناسب است. بنابراين نتيجه ميگيريم كه مقدار تعرق نيز در اثر افزايش شيب بخار بين برگ و هواي اطراف افزايش قابل توجهي خواهد داشت. بعبارت ديگر : هوا e - برگe × T همچنين فرار بخار آب از برگ به ميزان قابل توجهي به وسيله مقاومت هايي كه مولكولهاي آب در حال انتشار در داخل برگ و اتمسفر اطراف با آن مواجه مي شوند كنترل مي شود. عنوان آزمايش: اندازه گيري ميزا ن تعرق در گياهان. فرضيه: آيا گياه آگرونما و بنجامين به يك ميزان تعرق دارند؟ وسايل و مواد مورد نياز: آگرونما و بنجامين، كاغذ صافي، محلول كلريد كبالت 30 درصد، آون. روش كار: ابتدا كاغذ صافي را به اندازه سطح گياه آگرونما و بنجامين مي بريم و سپس كاغذ صافي را داخل كلريد كبالت مي گذاريم. چند لحظه صبر مي كنيم تا كاغذ صافي رنگ صورتي بگيرد. سپس آن را برداشته و داخل آون مي گذاريم و به مدت 20 تا 25 دقيقه مي گذاريم تا كاغذ صافي خشك شود. سپس بعد از گذشت اين زمان كاغذ صافي را به كمك گيره به برگ هايي وصل مي كنيم كه هم زير و هم روي برگ را كاملاً بگيرد و صبر مي كنيم تا كاغذ صافي دوباره سفيد شود. مشاهدات: در گياه بنجامين سطح رويي برگ كه كاغذ صافي روي آن است نسبت به سطح زير برگ زودتر سفيد مي شود. در گياه آگرونما سطح زيرين برگ زودتر سفيد مي شود. نتيجه گيري: در گياه بنجامين تعداد روزنه ها در سطح رويي برگ بيشتر از سطح زيرين برگ است، ولي در گياه آگرونما سطح زيرين برگ داراي تعداد روزنه هاي بيشتري نسبت به سطح رويي آن است و در نيتجه ميزان تعرق در سطح زيرين برگ گياه آگرونما بيشتر و در گياه بنجامين ميزان تعرق در سطح رويي برگ بيشتر است.
+ نوشته شده در 10 May 2012 ساعت 21:0 توسط سید محمد حسن
|