البيئة الزراعية
تتميز النباتات بقدرتها على النمو في مجموعة متنوعة من البيئات، بما في ذلك البيئات الصحراوية، والغابات الاستوائية، والقمم الجبلية العالية، والوديان السفلية، وأيضًا في المياه العذبة والمالحة. تشمل النباتات تنوعًا واسعًا من الأنواع التي تختلف في أساسها، وتتراوح من النباتات الدقيقة مثل الطحالب المجهرية المعروفة باسم العوالق النباتية (بالإنجليزية: Phytoplankton)، وصولاً إلى أشجار التين الهندية الضخمة، مثل تين البنغال أو الأثأب (بالإنجليزية: Banyan).
تحتاج النباتات إلى الماء والهواء والطاقة للنمو في هذه البيئات المختلفة، وتعمل على إجراء عملية حيوية تُعرف بعملية البناء الضوئي (بالإنجليزية: Photosynthesis). تقوم هذه العملية بتحويل الماء وغاز ثاني أكسيد الكربون من الهواء، بواسطة الطاقة المستمدة من أشعة الشمس، إلى كربوهيدرات مثل السكريات، والتي تستخدمها بعد ذلك في بناء وتنمية أجزائها الجديدة.
عناصر البيئة الزراعية
تشمل العناصر البيئية التي تؤثر على نمو النبات عدة عوامل مثل: الضوء، ودرجات الحرارة، والماء، والرطوبة، والعناصر الغذائية. من الضروري فهم العلاقة بين نمو وتطور النباتات وهذه العناصر للحصول على رؤية أعمق لمتطلبات نمو النباتات المختلفة، مما سيساعد في تحسين إنتاجها، بما في ذلك إنتاج الأوراق، والثمار، والزهور. فيما يلي توضيح لعلاقة النباتات بالعوامل البيئية المختلفة:
الضوء
الضوء هو أحد العناصر الرئيسية في البيئة الزراعية، حيث يعتمد نمو المحاصيل بشكل كبير على ضوء الشمس. يرتبط نمو المواد الصلبة في النبات بشكل مباشر مع كمية الضوء المُتعرض له في المناطق الجغرافية المختلفة، والتي تعتمد على شدة الضوء ومدى طول فترة النهار.
تتأثر هذه الكمية أيضًا بعوامل مثل: الأنظمة الزراعية المتبعة وكثافة المحاصيل في قطعة الأرض، كما تتغير شدة الضوء بتغير الارتفاع، ودوائر العرض، والموسم الفصلي، وجود الغيوم، والضباب. تختلف احتياجات النبات من الضوء تبعًا لنوعها، ويمكن تصنيف النباتات وفقًا لاحتياجها لضوء الشمس إلى:
- نباتات الشمس: تنمو وتزدهر تحت أشعة الشمس المستمرة، وتذبل عند وجود ظل.
- نباتات نصف شمسية: تنتج ثمارًا صالحة للأكل في المناطق الظليلة، لكن تحتاج إلى 50-80% من أشعة الشمس لتعزيز نموها.
- نباتات الظل: تنمو بوجود 30-50% من أشعة الشمس، إذ أن تعرضها لأشعة الشمس بشكل دائم يقيد نموها.
أما بالنسبة لطول النهار، المعروف بالفترة الضوئية (بالإنجليزية: Photoperiod)، فإنه يتغير حسب الموسم ودوائر العرض نتيجة دوران الأرض حول الشمس. تتحكم الفترة الضوئية في الإزهار وتكوين أعضاء التخزين في بعض النباتات، ويمكن تصنيفها وفقًا لإزهارها إلى:
- نباتات النهار القصير (بالإنجليزية: Short-day Plant): تزهر عندما يتناقص طول النهار.
- نباتات النهار الطويل (بالإنجليزية: Long-day Plants): تزهر عندما يزيد طول النهار.
- نباتات محايدة للضوء (بالإنجليزية: Day-neutral Plants): لا تتأثر بفترة طول النهار ويمكنها الإزهار في أي وقت.
درجات الحرارة
تؤثر درجات الحرارة بشكل كبير على نمو النباتات، إذ تتحكم في العديد من التفاعلات والعمليات الحيوية مثل:
- النتح.
- تنفس النبات.
- البناء الضوئي.
- امتصاص الماء والمواد الغذائية.
- النشاط الإنزيمي.
لذا، تؤثر درجات الحرارة على عدة جوانب تتعلق بالمحاصيل الزراعية، مثل:
- الإنبات.
- الإزهار.
- استجابة حبوب اللقاح للنمو.
- معدلات نضج الثمار.
- جودة المحصول.
- مدة الحصاد.
- مدة صلاحية النباتات قبل تلفها.
تختلف حاجة النباتات للحرارة حسب نوعها؛ حيث تُعتبر درجة حرارة 25° مئوية هي الأنسب لنمو غالبية المحاصيل الزراعية. لدينا الجدول التالي لتصنيف النباتات استنادًا إلى حاجتها للحرارة، والتي تُقاس وفقًا لدرجات الحرارة الليلية:
| المناخ | مدى النمو | مدى النمو الأمثل |