الضغط الجذري

تعريف الضغط الجذري

يمكن تعريف الضغط الجذري (بالإنجليزية: Root pressure) على أنه القوة التي تساعد على ارتفاع السوائل التي تمتصها جذور النباتات إلى الأعلى في جذوع النباتات (بالإنجليزية: Stem)، ويظهر تأثير الضغط الجذري عندما يتم قطع جذوع الأشجار فيخرج منها سائل مائي.

أسباب تولد الضغط الجذري

يُعدّ السبب الرئيسي لتولد الضغط الجذري هو:

• الضغط الإسموزي

(بالإنجليزيّة: Osmotic Pressure)؛ يحدث في خلايا الجذور، وهو الضغط الناتج عن حركة الماء من المذاب ذي التركيز المنخفض إلى المذاب ذي التركيز الأعلى، والمذاب هو الذرات أو الأيونات أو الجزيئات الذائبة في السائل .

• عملية النتح

(بالإنجليزيّة: Transpiration pull)؛ وهي العملية المسؤولة عن معظم عمليّة دفع الماء إلى أعلى من خلال لحاء النبات ؛ بحيث يتبخر الماء من أوراق الأشجار وأوراق النباتات؛ ممّا يؤدي إلى حدوث امتصاص (Sucking) الماء إلى أعلى عبر خلايا النبات .

لا يحدث عادًة الضغط الجذري في النباتات التي تعيش في المناطق المعتدلة، وغالبًا يحدث في فصل الربيع قبل أن تُتم أوراق الأشجار نموها، وقبل أن تزداد عملية النتح، كما وكانت أول تجربة لقياس ضغط الجذر في النباتات من قِبل العالم هالس في سنة 1727م لنبات العنب، حيث سجّل ضغط 0.1 ميجاباسكال.

العوامل المؤثرة على الضغط الجذري

على الرغم من أنّ الضغط الجذري في الأشجار يساوي عدة أضعاف الضغط الجوي، إلا أنّه لا يكفي لنقل المياه إلى أعلى الأشجار الطويلة، وعادة يكون الضغط الجذري أقل ما يمكن عندما يكون النتح من الأوراق في أعلى مستوياته.

ويمكن اعتبار قوة الرفع الناتجة عن التبخر والنتح من الأوراق، وقوى التماسك (Cohesive forces)، وقوى التلاصق (Adhesive forces) للجزيئات في الأوعية، كلها عوامل تساهم في ارتفاع السوائل في النباتات؛ خاصّةً عندما تكون الأشجار طويلة.

آلية عمل الضغط الجذري

يمكن اعتبار أنّ الضغط الجذري وقوة النتح هما القوتان المسؤولتان عن رفع الماء لأعلى في النباتات، ولكن الضغط الجذري قيمته أقلّ بكثير من قوة النتح، ودوره أكثر أهمية في النباتات الصغيرة في الأوقات التي تكون فيها عملية النتح قليلة كأوقات الليل، وأعلى قيمة للضغط الجذري هي 0.2 ميغاباسكال .

أما بالنسبة لقوة النتح فإنّها إلى جانب قوى التماسك والتلاصق بين الجزيئات تتراوح قيمها بين -10 ميغاباسكال و-200 ميغاباسكال، ومن الجدير بالذكر أنّ الضغط الجذري يُمكن أن يحدث في النباتات على من خلال عدة مراحل نوضحها كما يأتي:

• تحدث ظاهرة الضغط الجوي في فصل الربيع، وتظهر آثارها في الليل وفي الصباح الباكر؛ بسبب معدلات التبخر المنخفضة.
• عبور الماء عبر أنسجة الجذر دون مرور أي من المعادن معها، وذلك يعود الى شبه نفاذية الجذر.
• انتقال الماء فيه من المنطقة ذات التركيز المنخفض إلى المنطقة ذات التركيز المرتفع وتُعرف بالضغط الأسموزي.
• تظهر آثار الضغط الجذري واضحًة عند قطع الأشجار ويبدأ جذع الشجرة بنزف الماء منه.