يمر قصب السكر خلال دورة حياته بالمراحل الآتية: الإنبات، الإشطاء، النمو الكثيف، النضج التكنولوجي، الإزهار، حيث يحتاج النبات بكل منها إلى متطلبات بيئية وزراعية معينة، وتظهر عليه بعض التغيرات الكمية والنوعية.

1- مرحلة الإنبات:

لا يتم إكثار قصب السكر تجاريا بالبذار وإنما بالعقل الساقية. تعتمد هذه المرحلة على:

1) حالة قطع التقاوي أي العقل من حيث تركيز الغلوكوز والمركبات النيتروجينية الذائبة، حيث يحسن كلاهما من سرعة خروج البادرات، كما تزداد سرعة خروج البادرات في التقاوي المأخوذة من محصول تم تسميده متأخرا في الموسم السابق، فقد أوضحت التجارب أن الإضافة الكبيرة من السماد الآزوتي والري قبل حصاد حقول التقاوي يحسن كثيرا من ظهور البادرات فوق سطح التربة، وتبين أن البراعم السفلية تنبت وتنبثق أسرع من العلوية نظرا إلى اكتمال نضجها، ويؤثر الزمن بين كسر التقاوي والزراعة على سرعة الإنبات حيث يؤدي تأخير الزراعة إلى تحلل السكروز في السلاميات ورفع محتوى الغلوكوز مما يسرع الإنبات، وعادة ما تنمو البراعم المأخوذة من الأجزاء العلوية للساق سريعا. وأثبتت التجارب أن نمو قطع التقاوي المشتملة على 2-3 براعم أسرع من العقل المشتملة على 4 عيون أو أكثر، وهذا يوضح أهمية تقطيع السوق إلى قطع تشتمل على 3 براعم بدلا من الزراعة بالساق الكامل الذي يؤخر نمو البراعم كثيرا ويسبب عدم تجانس النمو في الحقل، وقد أظهرت البحوث أن معاملة التقاوي بالماء الساخن لها تأثير إيجابي على إنبات براعم بعض أصناف القصب.

2) خدمة الأرض.

3) ظروف المناخ والتربة ومحتواها من العناصر الغذائية، وتبين أن لدرجات الحرارة تأثيرا في سرعة الإنبات بدرجة كبيرة، حيث وجد أن درجة الحرارة المثالية تتراوح من 27-33م، والدنيا 10-20 م حيث يكون عندها الإنبات بطيئا، كما أن الرطوبة الأرضية المناسبة وخاصة ضمن حدود 10سم الأولى من سطح التربة يساعد على النمو السريع للبراعم، غير أن الغمر الشديد يتسبب في تلف البراعم لقلة الأكسجين. وتنشط منطقة الجذور نتيجة لتوافر الرطوبة والحرارة المناسبة ويبدأ تكون الجذور العرضية. ويلاحظ ارتفاع تركيز الغلوكوز في منطقة العقدة بالقرب من البرعم خلال يومين من الزراعة. ويعقب ذلك بداية نمو البرعم، ويلاحظ أن بعض البراعم في عقل التقاوي المحتوية على أكثر من ثلاثة براعم تظل ساكنة بسبب مثبطات النمو التي تفرزها البراعم الأسبق في الإنبات التي ترجع إلى ظاهرة السيادة القمية، وهذا يؤكد علی ضرورة احتواء عقلة التقاوي على أقل عدد ممكن من البراعم. تبدأ عملية الإنبات بظهور الجذور الأولية (50-60 على الحلقة الواحدة من المنطقة الجذرية للعقلة، ثم يبدأ البرعم بعدها بالنمو معطيا الزوج الأول من الأوراق الحقيقة، ومع ظهور الورقة الثانية تبدأ عملية تشكل الجذور الأساسية. تتراوح الفترة الفاصلة بين التشتيل – الإنبات من 15-18 يوما.

ولا توجد للإكثار بالبذار أية أهمية في المجال الإنتاجي بل تستخدم فقط في عمليات التربية، وعند الزراعة ببذور حقيقية يحدث الإنبات بالتتابع الموضح ب(الشكل 1) ويلاحظ في بداية الإنبات تشجيع نمو الجذير بدرجات متفاوتة ويعقب ذلك خروج غمد الريشة ثم الأوراق الحقيقية من داخل الغمد.

الشكل (1): يبين مراحل إنبات بذور قصب السكر.

وتعتمد النباتات الحديثة في نموها خلال الشهر الأول من عمرها على المحتويات الغذائية الموجودة في العقل.

2- مرحلة الاشطاء:

تمثل هذه المرحلة الطور الثاني لنمو القصب، ويعتمد خروج الإشطاء على العديد من العوامل نذكر منها:

1) الصنف: كلما احتوى الصنف على أصول برية ازداد معدل خروج الأشطاء.

2) سمك الساق: حيث يقل عدد الإشطاء بزيادة سمك الساق.

3) الكثافة النباتية: يزداد الإشطاء مع ازدياد المسافة بين النباتات، أظهرت الأبحاث أن لكثافة النباتات في الحقل تأثير كبيرة في عدد الإشطاءات، حيث ينخفض معامل الإشطاء إلى 10 عند كثافة 30 ألف نبات. هكتار^-1 وقد يصل إلى 25 عند كثافة 10 آلاف نبات . هكتار^-1.

4) الظروف البيئية والتغذية، من حيث:

- شدة الإضاءة: يزداد الإشطاء بزيادة شدة الإضاءة.

- الرطوبة الأرضية: ارتفاع رطوبة التربة يزيد من خروج الإشطاء. وتعد رطوبة التربة 70-80% من السعة الحقلية مثالية لهذه المرحلة.

- درجة حرارة الهواء: الليل المائل للبرودة يزيد من خروج الإشطاء.

تعد درجات الحرارة حول ⁵30م أفضل درجات الحرارة لإنتاج الإشطاءات، وانخفاضها إلى18°م يؤدي إلى تأخير وإطالة مدة الإشطاء، وهذا يوضح أهمية الزراعة في الموعد المناسب.

- تحتاج هذه المرحلة إلى تأمين حاجة النبات من العناصر الغذائية (يزداد خروج الإشطاء بزيادة محتوى التربة من النيتروجين، بينما يظهر تأثير إضافة الفوسفور في الأراضي التي تفتقر إليه فقط.

تستمر فتة الإشطاء 4-4.5 شهرا تبعا للظروف المناخية. يتراوح الفاصل الزمني بين الإشطاء والآخر من 2-4 أيام. ويؤدي تبكير خروج الإشطاء إلى تكون مظلة نباتية مناسبة تسمح بتشكيل عدد مناسب من السيقان القابلة للعصير عند الحصاد التي تعد بدورها مكونا مهما من مكونات المحصول في القصب. يبدأ الإشطاء بعد 15-20 يوما من ظهور البادرات في المناطق الاستوائية. تتلخص هذه الظاهرة بظهور أفرع الدرجة الثانية من البراعم تحت أرضية المتشكلة سابقا على الساق، ومن البراعم تحت أرضية لفروع الدرجة الثانية تنمو فروع الدرجة الثالثة وهكذا (شكل 2).

الشكل (2): يبين الأجزاء النباتية المختلفة لقصب السكر في بداية مرحلة الإشطاء.

تختلف طاقة الإشطاء باختلاف الأصناف (الشكل 3) وخصوبة التربة والتسميد والري الكثافة النباتية وغيرها من العوامل، حيث يتكون على النبات الواحد من 20 - 40 إشطاء في الأصناف ذات القدرة الإشطائية القوية، و15-25 في الأصناف المتوسطة، و8-12 في الضعيفة.

الشكل (3): يبين أصناف من قصب السكر تملك طاقة إشطاء متباينة.

وتحدث مرحلة الاستطالة متداخلة مع خروج الإشطاء بحيث يصعب فصل موعد بداية كلا المرحلتين. وتبدو أهمية طور الاستطالة واضحة في حالة تأخر طور خروج الإشطاء. ففي هذه الحالة تنمو السوق الرئيسية بسرعة مما يؤدي إلى التظليل على الإشطاءات النامية منها، وتكون كمية الضوء المتاحة للإشطاء أقل فيتباطأ نموها وتكون قصيرة. ويتبع ذلك تكوين سيقان غير قابلة للعصير، أو أن تعتمد الإشطاءات في نموها على الساق الرئيسية فتجهدها وتقلل من فرصتها في الوصول للطول أو الوزن المثالي للصنف.

وتتأثر مرحلة الاستطالة بالعوامل الآتية:

1. درجة حرارة الهواء: تتحسن الاستطالة في درجة حرارة دافئة من 30 - 33 °م، وتتباطأ بالانخفاض إلى 20 م، وتتوقف تماما عند درجة 18 °م.

2. درجة حرارة التربة: الدرجة المثلى للاستطالة تتراوح من 23 - 29 °م ويكون أقل ما يمكن عند حرارة 21 م.

3. رطوبة التربة: تتحسن الاستطالة بارتفاع رطوبة التربة.

4. رطوبة الهواء: تتحسن الاستطالة بارتفاع رطوبة الهواء.

5. خصوبة التربة: تتحسن الاستطالة بارتفاع خصوبة التربة.

6. شدة الإضاءة: تتحسن الاستطالة نتيجة لارتفاع شدة الإضاءة.

3- مرحلة النمو الأعظمي:

وفي هذه المرحلة يكون نمو نبات القصب سريعة جدا. تنمو نباتات قصب السكر في هذه المرحلة وتعطي وزنا أخضر كبيرا، وكلما طالت هذه الفترة ازدادت الغلة من السوق التكنولوجية. تستمر هذه المرحلة 5-8 أشهر في مناطق زراعة هذا المحصول. يبلغ معدل النمو اليومي للساق 1-2 سم، ويصل في الأشهر الأخيرة إلى 50-60 سم. يحتاج نبات قصب السكر في هذه المرحلة إلى الحرارة والرطوبة (يجب ألا تقل درجة الحرارة عن 23 م أثناء الليل) فقد بينت نتائج الدراسات أن انخفاض الحرارة الجوية يؤدي لنقص طول السلاميات وانخفاض طول النبات، وتؤدي عدم كفاية الرطوبة إلى بطء تشكل المجموع الخضري.

مع حلول أو دخول قصب السكر في الموسم البارد والجاف تنخفض معدلات نمو القصب، وتفقد النباتات جزءا من أوراقها وتنتقل إلى مرحلة النمو اللاحقة وهي مرحلة النضج التكنولوجي.

4- مرحلة النضج التكنولوجي:

ينتقل السكر المتكون في الأوراق ليخزن في الساق، وتبلغ سرعة انتقال السكر نحو 2.5-4.5 سم /دقيقه، وأثبتت التجارب أن سرعة انتقال السكر وتخزينه تتأثر بالظروف الجوية السائدة، ففي اليوم المشمس تكون أفضل درجة حرارة الانتقال السكر 35°م، ولم يثبت انتقال السكر عند انخفاض درجة الحرارة إلى 5°م.

تبدأ مرحلة النضج التكنولوجي قبل الحصاد بحوالي 2-3 أشهر، وخلالها تحدث العديد من التغيرات الفيزيولوجية والمورفولوجية نلخصها بالآتي:

1) تتوقف عمليات النمو وتراكم السكروز في الساق.

2) تناقص معدل نمو السلاميات.

3) تناقص عدد الأوراق الخضراء.

4) جفاف الأوراق السفلية وتساقطها.

5) تصلب بشرة الساق.

6) انتفاخ البراعم.

ويعد محتوى الساق من السكروز العامل المحدد للنضج (14-18% في المناطق الاستوائية، و12-14% في الناطق شبه الاستوائية). وبهدف مراقبة نضج ساق قصب السكر يتم استخدام الريفراکتومتر لتحديد تركيز المواد الصلبة الذائبة في قطرة من العصير.

5- مرحلة الإزهار:

تبدأ في نهاية مرحلة النضج التكنولوجي للساق عملية إزهار قصب السكر بظهور النورات الزهرية على قمة الساق، وهي مرحلة غير مرغوب فيها حيث إنها تؤدي إلى تخشب الساق وانخفاض محتواها من السكروز. يمكن تأخير دخول النبات بهذه المرحلة عن طريق اللجوء لبعض العمليات الزراعية مثل التسميد والري.

يتم خلال الأطوار الأربعة السابقة توجيه نواتج التمثيل الضوئي لتكوين أعضاء جديدة للنبات كالسلاميات والأوراق والأشطاء وتخزن المواد الزائدة عن حاجة النمو في السلاميات، وعندما تبدأ الظروف البيئية في التغير إلى ما لا يناسب النمو الخضري، فإن معدل التمثيل الصافي يقل ويقل معه وبصورة أشد معدل النمو، فيزيد الصافي القابل للتخزين في صورة سكروز. وتبدأ زيادة تركيز السكروز أولا في السلاميات تحت الأرض ثم يعقبها الزيادة في السلاميات فوق سطح التربة مباشرة ثم الأعلى منها على الساق.

ويكون توزيع الغلوكوز عكس توزيع السكروز. وعند النضج التام يختفي الغلوكوز من الساق فيما عدا قمة النبات.

وتتحكم العوامل الآتية في نضج القصب:

1) درجة حرارة الليل: ينشط النضج في الليل ذي الهواء البارد عند درجة 15 °م، ويكون أقل ما يمكن عند 20 °م أو أكثر.

2) درجة حرارة التربة: التربة الأبرد من 21 °م تزيد من النضج.

3) رطوبة التربة: نقص رطوبة التربة تحسن النضج.

4) رطوبة الهواء: الهواء الجاف يحسن النضج.

5) تأثير الرياح: الرياح الخفيفة تحسن النضج.

5- ما بعد النضج:

يؤدي توافر الظروف المناسبة للنمو الخضري السابق ذكرها في مرحلة الاستطالة بعد مرحلة النضج إلى أن تبدأ النباتات في استعادة النمو الخضري مرة أخرى. ونتيجة لهذا فإن السكروز المخزن يتم تكسيره واستخدامه للنمو. ويصحب ذلك انخفاض في جودة العصير المنتج من قصب تأخر حصاده إلى ما بعد النضج.