قبل استعراض مراحل نمو Developmental stages الشوندر السكري لابد من التطرق لوصف مبسط للأجزاء النباتية لهذا المحصول: يعد الشوندر السكري .Beta vulgaris L نبات ثنائي الحول يعطي في عامه الأول مجموعا خضريا وجذرا ضخما، وهو الهدف الاقتصادي من زراعة هذا المحصول. جذر الشوندر وتدي متضخم يحمل شبكة من الجذور الثانوية المتفرعة من الجذر الأساسي وظيفتها امتصاص الماء والعناصر الغذائية اللازمة للنبات. يتغلغل الجذر الوتدي في التربة لعمق 15 سم أو أكثر في مرحلة البادرة. ويصل إلى 70 - 90 سم عندما يكون النبات بعمر 50 - 60 يوما، ويبلغ مسافة 250 - 270 سم في مرحلة النضج، أما بالنسبة للجذور الثانوية فإنها تنتشر بصورة أقل أهمية، وتتشكل الشعيرات الجذرية على أي عمق في حال توافر الرطوبة بطول يتراوح بين 1-3 مم وعرض 0.08- 0.14 مم. ويقسم الجذر المتضخم إلى ثلاثة أجزاء أساسية هي:

1. الرأس أو الساق القرصية المختزلة: وهو الجزء العلوي من الجذر المتضخم الذي يظهر عادة فوق سطح التربة، وتنمو عليه الأوراق، وتتوضع في إبطه البراعم التي ستعطي الشماريخ الزهرية في موسم النمو التالي. ويتوضع ميرستيم النمو في مركز الرأس لذلك نلاحظ أن الأوراق الجانبية هي القديمة بينما تعد الداخلية الأوراق الحديثة. يعد هذا الجزء الأكثر تخشبا في الجذر المتضخم والأكثر فقرا بالسكر.

2. العنق: وهو عبارة عن الجزء الضيق من الجذر ويتوضع بين الساق القرصية المختزلة وجسم الجذر، ولا يملك هذا الجزء أوراقا أو جذورا ثانوية، ويتوضع فوق سطح التربة في أغلب الأحيان ونادرا ما يبقى في التربة كما هو الحال في الساق القرصية المختزلة. يشكل الرأس والعنق 30-15% من حجم الجذر.

3. جسم الجذر: هو عبارة عن القسم السفلي من الجذر ويتميز بوجود الجذور الثانوية المنتشرة مشكلة صفين. تعد الجذور الثانوية العليا المتوضعة في كلا الصفين الحدود العليا للجسم، وتعد الحدود السفلى تلك المنطقة التي تكون فيها ثخانة الجذر أقل من 1سم. ويشكل جسم الجذر ما يعرف بالجزء الاقتصادي من المحصول.

4. ويضيف البعض قسما رابعا يعرف بالذيل.

وتختلف نسبة السكر في أجزاء الجذر فهي قصوى في منطقة الجسم ثم في منطقة العنق ثم في الرأس وأقل ما يمكن في الذيل. ويتبين لدى إجراء مقطع عرضي في جذر الشوندر السكري أن عدد الحلقات الدائرية فيه تتراوح من 9-12 حلقة تقع بينها الخلايا البارانشمية الهشة والتي يتوضع السكر فيها.

تحوي جذور الشوندر السكري عند قلعها وبالمتوسط 75% ماء، 25% مواد جافة، تتألف من 17.5 % سكروز والباقي 7.5 % مواد غير سكرية؛ تقسم إلى مواد منحلة وغير منحلة. وتتألف الأخيرة من 2.5 % ألياف، 2.4 % مواد بكتينية، 0.1 % بروتين ورماد. تتألف المواد المنحلة من الفركتوز والغلوكوز وغيرها (0.8%) ومواد آزوتية (1.1%) ورماد (0.6 %)، تملك المواد المنحلة أهمية كبيرة خلال عمليات تصنيع السكر لكونها تعيق عملية التبلور، لذلك فمن المؤشرات الأساسية لتقييم نوعية الشوندر السكري باعتباره مادة خامة في عملية الحصول على السكر ما يعرف بدرجة العصير أي المحتوى النسبي للسكر في الوزن الجاف للمادة. ويبين الشكل التالي التوزيع غير المتجانس للسكر في جذور الشوندر السكري، حيث يلاحظ زيادة المحتوى من السكر بالاتجاه العمودي للجذر من الرأس وإلى الذيل ليصل لأعلى نسبة له في أكثر أجزاء الجذر عرضة ثم ينخفض تدريجيا مع الاتجاه نحو منطقة الذيل، وتزداد نسبة السكر في الاتجاه الأفقي من المركز إلى طبقات الجذر المتوسطة ثم ينخفض من جديد عند قشرة الجذر.

أوراق الشوندر السكري كبيرة الحجم، كاملة الحواف، عديدة العروق. تختلف أشكالها حسب عمر النبات: فهي ذات حوامل صغيرة وصفيحة ورقية دائرية الشكل في الأوراق الصغيرة، قلبية الشكل ونادرا ما تكون مثلثية الشكل ذات حوامل ورقية طويلة في الأوراق الأكبر عمرا. يكون سطح الصفيحة الورقية أملس أو مجعدا أو متموجا، وهذه صفات تتعلق بالصنف وتتوقف على شروط الوسط الخارجي. تحوي الصفيحة الورقية عددا كبيرا من المسامات حيث أن كل 1مم2 من سطحها السفلي يحوي قرابة 150 سم والعلوي 100 م.

تاخذ الاوراق اوضاعا مختلفة على النبات بالنسبة لسطح التربة وذلك حسب الصنف فنجد اوراقا مفترشة تقريبا على سطح التربة، وقائمة تتجه نحو الاعلى.

توزيع السكر في جذ الشوندر السكري

وهي ميزة للصنف ذي الإنتاجية العالية، ونصف مفترشة تأخذ وضعا وسطا بين النوعين السابقين. ويحمل المعلاق الورقي أطوالا مختلفة، ويتشابه لونه في أغلب الحالات مع لون الساق القرصية ويبدو هذا المعلاق بشكل مثلثي في المقطع العرضي. يتشكل على النبات الواحد حوالي 50-60 ورقة خلال موسم نمو طوله 25-70 يوما. وتعد أوراق الطبقة الوسطى هي الأكثر قيمة ونشاطها الحيوي هو المحدد لحجم المحصول ونوعيته. وفي موسم النمو الثاني وبعد زراعة الجذور تظهر باقة ورقية تكون فيها الأوراق صغيرة الحجم، كثيرة العدد، غير منتظمة وفي قواعدها تتوضع البراعم التي تعطي الشماريخ الزهرية. يتراوح لون الأوراق بين الأخضر الفاتح والأخضر الغامق.

نبات الشوندر السكري (الأوراق والجذر).

يعطي النبات في موسم نموه الثاني ساقا زهرية بطول 1.5 م تحمل النورات الزهرية، وهي ذات شكل مخروطي ونسيج قوي البنية ميكانيكيا. الأزهار صغيرة الحجم خنثى جالسة ذات لون أصفر مخضر. تتألف الزهرة من خمس وريقات يمكن تسميتها بكأس تاجية، وخمس أسدية، ويتألف المتاع من المبيض وحيد الكربلة والميسم ثلاثي الأقسام، توجد الأزهار على صورة عنقود زهري هش مؤلف من 2-6 أزهار في اباط الأوراق الموجودة على الشمراخ.

تستمر فترة الازهار من 20-40 يوما، ويظهر خلالها رحيق عسلي ذي رائحة قوية يجذب الحشرات الملقحة. يعد الشوندر السكري من خلطيات التلقيح النموذجية، ويتم التلقيح بوساطة الرياح القادرة على حمل حبوب اللقاح لمسافة 4-5 كم وأحيانا بوساطة الحشرات. تعود عدم إمكانية التلقيح الذاتي إلى عدم نضج الأعضاء التكاثرية المذكرة والمؤنثة بالوقت نفسه، بالإضافة للنمو الضعيف لحبة اللقاح عند سقوطها على ميسم الزهرة نفسها. لذلك لابد من مراعاة مسافات العزل الكافية خلال عمليات التربية لتجنب حدوث الخلط الوراثي. تتكون الثمار نتيجة التلقيح والإخصاب التي تدعي خطأ بالبذور. تضم كل ثمرة عددا من البذور أو الأجنة التي التحمت عند القاعدة ويتراوح عددها بين 2-6 وتسمى عندها ثمرة متعددة الأجنة. وحتى يحين وقت نضج هذه الثمار نجد أن الوريقات الكأستاجية تتخشب وتلتحم وتشكل علبة ثمريه تحوي كل منها على 2-6 بذور. يتراوح وزن الألف ثمرة بين 15-35 غ وقطرها 2-4 مم. أما إذا لم يحصل التحام في الأزهار واحتوت الثمرة على جنين واحد فإننا نحصل على بذور وحيدة البذرة كما هو الحال في الأصناف وحيدة البذرة الحديثة التي تم استنباطها مؤخرا ، حيث تبرز أهميتها في توفير كمية البذار المستخدمة في الزراعة ونفقات التفريد، بالإضافة لارتفاع محتواها من السكر وغير ذلك من الخصائص المهمة. وزن الألف بذرة في الثمار وحيدة البذرة 10-20 غ وهي بقطر 1.5-2.5 مم. يحيط بكل بذرة غلافين الأول داخلي والثاني خارجي لماع مصقول، ويقع تحتهما الجنين والخلايا المغذية التي تحوي على المدخرات الغذائية اللازمة لحياة الجنين. أن جنين البذرة ينمو على شكل حلقة تحيط بطبقة الخلايا المخزنة للمواد الغذائية. يتألف الجنين من الفلقات، الجذير، البريعم الكائن بين الفلقات. يتم من أجل الزراعة انتخاب الثمار مثلثية الشكل واللون الأصفر الرمادي. تعطي الثمار عند انباتها عدة نموات، في حين تعطي البذور نموا واحدا.

يمر نبات الشوندر السكري خلال موسم نموه الأول بالمراحل الآتية:

المرحلة الأولى: وهي مرحلة تشكل الأوراق الضرورية لعملية التمثيل الضوئي. تمتد هذه المرحلة في الظروف الإنتاجية من ظهور الأوراق الفلقية (7-10 يوما من الزراعة) وحتى تراص النباتات في خطوط الزراعة (40-45 يوما). معروف أنه قبل تشكل البادرات يكون النمو على حساب المواد الغذائية الموجودة في البيرسبيرم والأندوسبيرم والغلاف الثمري.

تبدأ عملية الإنبات بتطاول الجذير وتعمقه داخل التربة، وبعد ذلك السويقة التي تحمل الأوراق الفلقية إلى سطح التربة، ليدخل النبات بعدها في مرحلة التغذية الذاتية من خلال قيامه بعملية التركيب الضوئي، تسمى المرحلة من الإنتاش حتى تشكل الزوج الأول من الأوراق الحقيقية مرحلة الأوراق الفلقية، ثم يدخل النبات مرحلة الزوج الأول من الأوراق الحقيقية (8-10 يوما من ظهور الأوراق الفلقية)، التي تتطور من البراعم الموجودة بين الورقتين الفلقيتين ليتشكل بعدها الزوج الثاني (2-3 أيام من ظهور الزوج الأول) فالثالث (2-3 أيام من ظهور الزوج الثاني). وقد يستمر ظهور الأوراق على شكل أزواج حتى الزوج الخامس يبدأ بعدها ظهور الأوراق بشكل مفرد وتنخفض الفترة الزمنية الفاصلة بين ظهور ورقتين متتاليتين إلى 1.5 يوما تقريبا لتعود للارتفاع مجددا بعد تشكل قرابة 30 ورقة حقيقية. تموت الأوراق الفلقية بعد تشكل 6-8 أوراق حقيقية. وقد وجد أن أي ضرر يصيب البادرات في هذه المرحلة (آفات، حشرات) يؤدي لانخفاض الغلة بنسبة 25%. ويتشكل خلال العام الأول من حياة الشوندر السكري 60-90 ورقة، بمساحة ورقية تتراوح من 3000 إلى 5000 سم2. تتراوح طول فترة حياة كل ورقة بين 25-70 يوما لذلك لا تبقى كافة الأوراق حية على النبات إذ إن قسما كبيرا منها يموت مبكرة. يتطور الجذر الأولي بصورة بطيئة في بداية هذه المرحلة، ثم يبدأ نموه السريع ويتغلغل في التربة ويبدأ تطور التفرعات الجانبية المغطاة بشبكة كثيفة من الشعيرات، ومع ظهور الزوج الأول من الأوراق الحقيقية يبدأ تضخم الجذر الرئيس، وبعد 20 يوما من الزراعة يتعمق الجذر لمسافة 15 سم بعد شهر من ظهور البادرات يكون الجذر قد تعمق في التربة لمسافة 60 سم، ووصل طول التفرعات الجانبية إلى 20 سم وبعد 40 يوما يصل عمق توضع الجذور حتى 90 سم. إن عملية تضخم الجذر ونمو المجموع الجذري يرتبطان بشكل قوي مع تشكل المجموع الخضري، فكلما كان تشكل الأوراق مبكرا وبكمية كبيرة كان نمو الجذر الرئيس أسرع.

المرحلة الثانية: تستمر مدة تزيد عن الشهرين ويحدث فيها نمو كثيف للمجموع الخضري والجذر علما أن معدل نمو الجذر في هذه المرحلة يكون أكبر من معدل نمو الأوراق، حيث يبلغ معدل النمو اليومي للجذر 10 غ.

المرحلة الثالثة: وهي مرحلة تراكم أو ادخار السكر بشكل كثيف في الجذر المتضخم. تتطابق هذه المرحلة مع بداية موت الأوراق، أي أنها تمثل الشهر الأخير من موسم النمو. يبلغ هنا معدل النمو اليومي للجذر 5غ أو أكثر، ويصل الجذر في نهاية هذه المرحلة إلى حجمه ووزنه الأعظميين بالإضافة للزيادة السريعة في نسبة السكر التي تصل إلى 0.07-0.1 % في اليوم. تتم في نهاية هذه المرحلة عملية القلع. تؤخذ الجذور بعض قلعها إما للتصنيع أو للتخزين عند الرغبة في الحصول على البذور منها في موسم النمو الثاني. ونظرا إلى أن الشوندر السكري من النباتات الثنائية الحول فهو يحتاج إلى مرور عامين للحصول على البذور، فيقتصر الهدف من موسم النمو الثاني للشوندر السكري على إنتاج البذار الذي تتولاه المؤسسات والشركات الخاصة بإنتاج البذار ومحطات التربية على النحو الآتي:

جرت العادة أن يزرع الشوندر الأم من البذور في ربيع العام الأول (آذار) ثم تقلع الجذور وينتخب أفضلها ويخزن لتعاد زراعته ثانية في الربيع التالي، تحضن الجذور جيدا، وقد تطوش الساق الزهرية عند وصولها إلى 25 سم بهدف تشجيع التفرع في الشمراخ الزهري، ويتم الحصاد وجمع البذور في شهري آب وأيلول. تتبع هذه الطريقة في المناطق التي تتصف بشتاء بارد، وتسمى بالطريقة غير المباشرة لإنتاج البذور. ويمكن في المناطق التي تتصف بشتاء معتدل مع وجود فترات كافية من البرودة لتنبيه عملية الإزهار ووقف النمو الخضري أن يقضي الشوندر فصل الشتاء في الحقل، وتتلخص الطريقة بزراعة البذور خلال الصيف (تموز- أيلول)، يتلقى المحصول الرعاية الكافية فيعطي البذور في الصيف التالي. وتسمى هذه الطريقة بالطريقة المباشرة لإنتاج البذور. ويمكن تقصير دورة حياة الشوندر بدرجة أكبر وذلك بزراعة بادرات الشوندر السكري في ظروف الحرارة المنخفضة والإضاءة المستمرة، والطريقة المتبعة في إحداث التأثيرات الحرارية الضوئية اللازمة للإزهار تتضمن المراحل الآتية:

1) المعاملة في فترة ما قبل التنبيه: تزرع النباتات في أصص لمدة أسبوعين من موعد الزراعة في بيوت محمية مدفأة مع مراعاة توفير الإضاءة المستمرة من مصدر كهربائي على ارتفاع 75 سم من سطح التربة.

2) المعاملة لإحداث الإزهار: يستمر التزويد بالإضاءة الكهربائية على أن يوضع مصدر الإضاءة على ارتفاع 50 سم فوق سطح التربة، مع توفير درجات حرارة 7.8-9.5 درجة مئوية لمدة عشرة أسابيع.

3) المعاملة بعد الإزهار: تنقل البادرات إلى بيوت محمية أخرى مع توفير الإضاءة المستمرة على أن يوضع مصدر الإضاءة على ارتفاع 50 سم فوق سطح التربة، ويراعي رفع المصدر الضوئي تدريجيا وببطء مع تطاول الشماريخ الزهرية، ويجب تحاشي درجات الحرارة العالية في بداية هذه المرحلة حتى لا يحبط أثر المعاملة لإحداث الأزهار.

يصبح المحصول جاهزا للحصاد بعد حوالي 13-14 أسبوعا من اكتمال الإزهار. تستعمل هذه الطريقة بشكل واسع في محطات تربية الشوندر السكري.