الوصف النباتي للقطن

1. الجذر:

جذر القطن وتدي طويل متفرع يستدق متعمق ويتوقف العمق الذي يصل إليه الجذر الأصلي على نوع التربة وعلى درجتي حرارتها ورطوبتها وقد وجد أن جذر نبات القطن المصري المنزرع يصل الى عمق 2.20 متراً كما وجد أن متوسط سرعة نمو الجذر الرئيسي حوالي 80 سنتيمتراً في الشهر فيصل في أواخر يونيو إلى 2.70 متراً إذا لم يكن مستوى الماء الأرضي مرتفعا أو في حالة وجود طبقة صماء. ويمكن تقسيم الجذر الأصلي للبات قطن تام النمو إلى ثلاث مناطق:

1. منطقة الجذور الجانبية الرئيسية وهي المنطقة القاعدية من الجذر الوتدي.

2. منطقة وسطى يتكشف بها بعض الجذور الجانبية.

3. منطقة قميه تتميز بعدد من الجذور الجانبية المتزاحمة محدودة الطول.

تتكشف الجذور الجانبية في أربعة صفوف طولية على امتداد الجذر الوتدي نظراً لارتباط نظام خروج الجذور بأذرع الخشب وتجدر الإشارة إلى أنه غالباً ما يصعب تمييز هذا النظام خاصة في حالة الزراعة الكثيفة وتنمو الجذور الجانبية وتمتد لمسافة ما في الاتجاه الأفقي ثم تتجه إلى أسفل والأعماق تصل أحياناً إلى مترين أو أكثر والشكل التالي يوضح نمو الجذر في القطن.

شكل يبين نمو جذر القطن أثناء نمو المجموع الخضري

2. الساق:

الساق الأصلي قائم وحيد الشعبة متفرع ذو قمة نامية طرفية يختلف طوله في الأقطان الحولية من 0.75 إلى 1.70 متراً بينما يصل في بعض الأقطان الشجرية إلى 4-6 أمتار. وهو ينمو نمواً غير محدود ويقف النمو في أثناء النهار ويبدأ بمجرد غروب الشمس ويستمر إلى ما قبل الشروق ويرجع هذا إلى عدم توفر الماء الكافي في أثناء النهار لكثرة الفقد الذي لا يكاد يعوضه ما يمتصه النبات من ماء ويتبع ذلك أن سرعة الاستطالة تتوقف إلى درجة كبيرة على حرارة الليل فإذا كانت جميع الظروف الأخرى ملائمة فإن منحنى النمو يتبع منحنى درجة حرارة الليل في النصف الأول من موسم نمو النبات (موسم النمو الخضري). أما في النصف الثاني من الموسم عندما يبدأ النبات في التزهير وتكوين اللوز فإن سرعة النمو تأخذ في النقص تدريجياً حتى ينتهي الأمر بتوقف النمو الخضري ويعود هذا النقص في سرعة النمو ثم وقفة في النهاية إلى توصيل ناتجات التمثيل الضوئي من القسم النامية إلى اللوز المتكون.

3. التفريع في ساق القطن:

يوجد في إبط كل ورقة على الساق برعمان واحد منهما في مركز متوسط من إبط الورقة وهو البرعم الإبطي الحقيقي (Axilary bud) والآخر على جانب من البرعم الإبطي ويسمى بالبرعم الجانبي (lateral bud). والقاعدة في القطن المصري عند النمو الطبيعي أن تنمو البراعم الأبطية في المنطقة السفلي من النبات فتكون فروعاً خضرية وتنمو البراعم الجانبية فيما يلى ذلك فتكون فروعاً ثمريه ولا ينمو في العادة عند كل عقدة إلا برعم واحد ويظل الآخر ساكناً إلا في قمة النبات حيث لوحظ أن البرعم الإبطي ينمو عند نفس العقدة مع البرعم الجانبي الذي أعطى فرعاً ثمرياً ليكون زهرة واحدة أو في بعض الأحيان فرعاً ثمرياً قصيراً وهذه الزهرة الواحدة التي تنمو من البرعم الإبطي في قمة النبات هي في الواقع زهرة العقدة الأولى من فرع ثمري وقف نموه ولم يتم تكوين بقية سلامياته. وفى بعض الأقطان تكون الفروع الثمرية في العقدتين أو الثلاث التي تلي المنطقة الخضرية مباشرة قصيرة وتسمى هذا الجزء من المنطقة الثمرية بمنطقة التحول والشكل التالي يوضح الفرع الثمري.

شكل يبين الفرع الثمري في نبات القطن عليه الأوراق والبراعم والأزهار واللوز

يختلف طول المنطقتين الخضرية والتمرية على الساق باختلاف الأقطان ويقال عادة للنباتات التي يبدأ أول فرع ثمري فيها من عقدة منخفضة (من الخامسة إلى الخامسة عشر) فيتغلب فيها التفرع الثمري بالأقطان الثمرية وهي الأقطان التي تصلح للزراعة الحولية ومنها القطن المصري ويقال للنباتات التي يبدأ أول فرع ثمري فيها من عقدة مرتفعة من العشرين إلى الخمسين بالأقطان الخضرية حيث يغلب التفرع الخضري فيها وهذه أغلبها أقطان شجرية منها ما يزرع لعدة سنوات خصوصاً في المناطق الاستوائية من أمريكا الجنوبية ومنها ما يوجد في حالة برية مكونة لأشجار يصل ارتفاع بعضها إلى ستة أو سبعة أمتار ونصف وقد يبلغ قطر جزعها عند القاعدة نحو 20 سنتيمتراً.

وتقسم ساق نبات القطن المصري إلى المناطق التالية:

1. المنطقة العارية: وتشمل الثلاث أو الأربع عقد السفلى من النبات حيث تظل البراعم الجانبية والأبطيه ساكنة فلا تنمو فيها فروع غالباً.

2. المنطقة الخضرية: وتبدأ من العقدة الثالثة أو الرابعة وتمتد في بعض الأصناف إلى العقدة الثانية عشرة وفيها تنمو البراعم الأبطية فتكون فروعاً خضرية وتظل البراعم الجانبية ساكنة على أنه في الزراعة العادية قد يتوقف تكشف البراعم الأبطية.

3. المنطقة الثمرية: تلي الخضرية وتبدأ من العقدة الرابعة حتى العقدة الثانية عشر وتمتد إلى قمة النبات وفيها تنمو البراعم الجانبية فتكون فروعاً ثمريه وتظل البراعم الأبطية ساكنة.

4. المنطقة القمية: وفيها ينمو عند كل عقدة فرع ثمري من البرعم الجانبي وزهرة واحدة أو فرع ثمري آخر من البرعم الإبطي.

ويختلف عدد العقد في كل من هذه المناطق باختلاف الصنف فأول فرع ثمري في الصنف جيزة 86 يبدأ من العقدة الخامسة في المتوسط وهذا الوضع طبيعي للتفرع وقد يختلف إلى درجة ما إذا تعرض الصنف لأي معاملة. فمثلاً قطع الفروع الخضرية يسبب تنبه البراعم الأبطية في العقد التي تلي هذه الفروع المقطوعة والتي نمت عندها فروعها الثمرية العادية فتكون فروعاً خضرية عند نفس هذه العقد كما تنكشف أحياناً بعض البراعم الساكنة في المنطقة الخضرية. وتطويش النبات بقطع البرعم الطرفي للساق الأصلي خصوصاً في وقت مبكر يسبب نمو البرعم الإبطي عند عقدة أو أكثر في المنطقة الخضرية وكذلك في المنطقة التمرية فينتج عن ذلك فرع ثمري وفرع خضري عند نفس العقدة الواحدة. وقطع فرع ثمري عند عقدة ما في طور مبكر من نموه ينتج عنه دائماً فرع خضري من البرعم الإبطي الموجود عند هذه العقدة. وقد تتعرض في كثير من الأحيان بعض نباتات القطن في الحقل إلى مثل هذه المعاملات من جراء العمليات الزراعية المختلفة زيادة عن ازدحامها معاً وتشابك فروعها فيختلف بذلك تفرعها الطبيعي.

4. الأوراق:

تترتب أوراق القطن على الساق والفروع الخضرية ترتيبها حلزونياً ونظام وضعها في الأقطان المصرية 8/3 بمعنى إذا مرر خيط من قاعدة ورقة ما حول الساق بحيث يمر بقواعد الأوراق المتتالية حتى يصل إلى الورقة التي فوق الورقة الأولى تماماً فإن هذا الخيط يلتف حلزونياً حول الساق ثلاث مرات ويمر بثماني أوراق كما يوضح الشكل التالي. والورقة معنقة ذات أذينات تسقط أحياناً في طور مبكر وهي مفصصه تفصيصاً راحياً وفي النادر ما تكون كاملة (في قطن أستراليا البري). ويختلف عدد الفصوص باختلاف الأقطان فهي في الأقطان المصرية وتتبع G. barbadense تتراوح بين 3 - 5 فصوص وتصل في الأقطان الأسيوية إلى سبعة فصوص وعمق التفصيص يختلف أيضاً من تفصيص غير عميق كما في نبات القطن الهندي الذي يوجد كغريبة في حقوق القطن المصري وخاصة في القطن الأشموني إلى تفصيص عميق يكاد يصل إلى قاعدة النصل كما في القطن G. arboretum ويقع القطن المصري فيما بينهما. وتوجد في كثير من الأقطان بقعة قرمزية اللون عند قاعدة النصل في الموضع الذى تتصل فيه العروق بعمق الورقة وهذه البقعة واضحة في القطن الأبلند الذي يتبع G.hirsutum وهي أقل وضوحاً وأفتح لوناً في الأقطان المصرية وقد تكون غائبة في بعض أصنافه. ويوجد في أغلب الأقطان المنزرعة على السطح السفلى للعروق الأساسية غدة رحيقية في نحو ثلث طولها من القاعدة وعدد هذه الغدد في الغالب ثلاثة واحدة وهى أكبرها على العروق الوسطى والاثنتان الأخيرتان على العرقين المتاخمين له وتظهر هذه الغدة الرحيقية طبقة صغيرة منخفضة بيضية أو كمثريه الشكل وتتركب من شعور متعددة الخلايا صولجانيه الشكل من خلايا البشرة وليس هناك دليل مباشر على طبيعة الوظيفة التي تقوم بها هذه الغدد على الأوراق ويعتبرها البعض غدداً رحيقية تجذب إليها الحشرات إلا أنه لم تشاهد حشرات تزورها لما يحتمل أن تفرزه من رحيق ولعلها فقدت الآن وظيفتها الإفرازية.

مدة نضج البرعم الزهري: مدة نضج البرعم الزهري في القطن المصري من وقت ظهور القنابات للعين المجردة إلى وقت تفتح الزهرة حوالي 33 يوماً وهناك فترة أخرى من النمو تسبق ظهور القنابات للعين المجردة يجب أن تحسب ضمن مدة النضج وذلك من وقت ظهور النسيج الأولى للبرعم وهذه المدة نحو تسعة أيام.

شكل يوضح الانفراج الزاوي في نبات القطن

فبإضافة هذه المدة التي تسبق ظهور القنابات تصبح مدة نضج البرعم الزهري من بدء تكوينه ككتلة من الأنسجة الأولية إلى وقت تفتح الزهرة حوالي 42 يوماً. وقد وجد أن مدة نضج البرعم الزهري في القطن المصري تتراوح بين 30 - 35 يوماً بحساب مدة النضج من الوقت الذي تصبح فيه القنابات واضحة للعين المجردة إلى وقت تفتح الزهرة وعلى هذا الأساس أيضاً وجد أن مدة نضج البرعم الزهري في القطن سي أيلند 33 يوماً ومدة نضج البرعم الزهري في القطن المصري تقارب كثيراً مدة نضجه في قطن سي ايلند وكلاهما يتبع G. barbadense. وتختلف هذه المدة في قطن الأيلند الذي يتبع G. hirsutum باختلاف الأصناف وتتراوح بين 20-30 يوماً. والظروف البيئية تؤثر إلى حد ما في طول هذه المدة وقد لوحظ أن مدة النضج تميل للزيادة كلما تقدم بها الموسم.

5. الزهرة:

زهرة القطن منتظمة خنثى سفلية لها تحت كأس مكون من ثلاث قنابات كبيرة ورقية مسننة أو أحياناً كاملة الحافة وهي إما أن تكون سائبة كما في أقطان الدنيا الجديدة أو ملتحمة لدى القاعدة كما في أقطان الدنيا القديمة وتكون قنابتان منها متساويتين في الحجم والثالثة عادة أصغر حجماً والقنابات تغلف البرعم الزهري تغليفاً تاماً فتحمى أنسجته الغضة في أثناء نموه وعند تفتح الأزهار تتفرج القنابات من ضغط البتلات عليها ثم تعود بعد الإخصاب وسقوط البتلات إلى الانطباق ثانياً على الثمرة الصغيرة. وقد توجد مجموعة من الغدد الحريقة عددها ثلاث غدد أو أقل أحياناً يوجد منها غدة عند قاعدة كل قنابة على قمة قمع الزهرة وتظهر هذه الغدد كانخفاضات مستديرة أو كمثريه الشكل أكبر نوعاً من الغدد الموجودة على الأوراق وليس من الضروري وجود هذه المجموعة من الغدد في جميع الأقطان وكثيراً ما تكون غائبة في الأزهار الأولى المبكرة. وتوجد أيضاً في معظم الأقطان مجموعة أخرى من ثلاث غدد رحيقية داخل القنابات بينها وبين الكأس وهى متبادلة مع الغدد الخارجية.

الكأس: تلتحم السبلات في كأس منخفض مستديم يحيط بقاعدة البتلات كالطوق وتكون حافته كاملة أو مموجة أو مفصصه إلى خمسة فصوص غير منتظمة دليلاً على عدد أجزاء المحيط وعندما تنمو اللوزة يلتصق الكأس حول قاعدته بإحكام. ويوجد داخل الكأس غدة زهرية رحيقية تكون حلقة عرضها نحو 1.5 ملليمتراً تنشأ من خلايا البشرة عند قاعدة الكأس من داخلة وتفرز الغدد الزهرية رحيقاً عسلياً يجذب إليه الحشرات وهي تتركب من شعور صولجانيه الشكل تماثل الشعور التي تتركب منها الغدد الرحيقية على عروق الأوراق.

التويج: وهو المحيط الظاهري الذى يعطى للزهرة شكلها ولونها الزاهي ويتركب من خمس بتلات سائبة أو ملتحمة التحاماً خفيفاً لدى القاعدة وهى تتحد من أسفل بالأنبوبة السدائية والبتلات ملتفة في البرعم الزهري وتظل كذلك إلى ما قبل تفتح الزهرة ويختلف لون التويج في الأقطان بوجه عام من الأبيض العاجي إلى الأصفر الغامق ويكون في بعض أقطان الدنيا القديمة أحمرا زاهي (كما في بعض أصناف G. arborum). وكثيراً ما توجد بقعة أرجوانية عند قاعدة البتلة ترجع إلى وجود صبغة الأنثوسيانين وتعرف هذه البقعة بالعين وتختلف البقع في حجمها وكثافة لونها من بقعة زاهية كبيرة تكاد تشغل ربع البتلة الأسفل كما في أصناف القطن المصرية إلى بقعة لا تكاد ترى تتكون من بضع خلايا ملونه كما في نبات القطن الهندي الغريب أو هجينه مع الأشموني.

الطلع: يتكون من أنبوبة سدائية تحيط بالمتاع وتتحد قاعدتها بقواعد البتلات وتحمل المتك على خيوط كثيرة العدد يحمل كل خيط متك كلوي الشكل ذا حجرة واحدة وحبوب اللقاح كروية شوكية يختلف لونها ولون المتك قشدي الباهت إلى البني الذهبي وهي تفقد حيويتها بسرعة وقد وجد أن إنبات حبوب اللقاح في قطن الأيلند والقطن المصري يكون في أحسن حالاته بين الساعة العاشرة صباحاً والثانية بعد الظهر في يوم تفتح الزهرة ونقل نسبة الإنبات بسرعة فتنقص عند الساعة السادسة مساءاً إلى نحو 3 أو 4%.

المتاع: يتكون المتاع من 2-5 كرابل ملتحمة ذات قلم طويل وميسم مفصص بعدد الكرابل وقد يختلف عدد الكرابل في الصنف الواحد وعلى النبات الواحد في حدود العدد المذكور. ويتركب المبيض من 2-5 مساكن بعدد الكرابل وهو في القطن المصري يتركب غالباً من ثلاثة مساكن وقليلاً من أربعة ونادراً من اثنين أو خمسة وفي القطن الأبلند من أربعة أو خمسة مساكن في الغالب.

6. التلقيح والإخصاب:

يغلب في القطن التلقيح الذاتي وتوجد نسبة من التلقيح الخلطي تقدر بنحو 5% تقوم بها الحشرات التي يتبع معظمها الحشرات غشائية الأجنحة وليس للرياح أهمية في التلقيح. وقد تزيد نسبة التلقيح الخلطي إلى 10% أو تنقص عن 5 % تبعا لكثرة الحشرات الموجودة ونشاطها أو لاتجاه الرياح أو لبعد المسافة بين النباتات. وقد وجد أن نسبة التلقيح الخلطي تنقص على بعد مائة متر إلى واحد في الألف فلكي يمكن تجنب الخلط بين الأصناف يجب أن تكون المسافة بين أي صنفين مائة متر على الأقل. ويتم التلقيح عادة في وقت تفتح الزهرة وتنبت حبة اللقاح فوراً ثم تنمو أنبوبة اللقاح في نسيج القلم بسرعة فتصل إلى بويضة بعد 15-20 ساعة من التلقيح. وعندما تصل أنبوبة اللقاح إلى المبيض تتجه إلى بويضة فتدخلها عن طريق الميكروبيل وتخترق خلايا النيوسيلة في طريقها إلى الكيس الجنيني وفى الكيس الجنيني ينفتح طرف الأنبوبة ثم ينفجر فتتطلق النواتان الذكريتان وتتحد إحداهما بالبيضة فيتم بذلك الإخصاب وتكون الزيجوت وتتجه النواة الذكرية الأخرى إلى النواه القطبية المزدوجة الناتجة من اتحاد النواتين القطبيتين فتتحد بها وينتج عن هذا الاتحاد الثلاثي نواة الأندوسبرم الأولية التي ينشأ عن انقسامها تكوين الأندوسبرم. ويتم الإخصاب بعد 24 - 30 ساعة من وقت تفتح الزهرة.

7. الثمرة:

تعرف ثمرة القطن باللوزة وهي علبة تنفتح مسكينا إلى عدد من الفصوص يختلف باختلاف عدد المساكن ويوجد على سطح اللوزة عدد كبير من الغدد الراتينجية تظهر كنقط قائمة يعلوها انخفاض كما في أصناف القطن المصري أما في نبات القطن الهندي الغريب فالغدد غائرة في الأنسجة لا يعلوها انخفاض واضح. وتبدأ اللوزة في النمو بعد الإخصاب وأول علاماته الظاهرة ذبول البتلات وسقوطها حاملها الأنبوبة السدائية والقلم. وتبلغ مدة نضج اللوزة في الأقطان المصرية حوالي 50 يوما باعتبار مدة النضج من وقت الإخصاب إلى وقت تفتح اللوزة، واللوز المصاب ينضج مبكراً عن اللوز السليم كما أن نقص الماء (العطش) تسرع في مدة النضج إلى حد ما. ويبلغ قطر اللوزة وقت تفتح الأزهار 4 أو 5 ملليمترات ثم تأخذ في النمو بسرعة ملليمتراً واحد في اليوم فيصل قطرها إلى 12 ملليمتراً في اليوم السادس وإلى 18 ملليمتراً في اليوم الثاني عشر وإلى 24 ملليمتراً في اليوم الثامن عشر ثم نقل سرعة النمو حتى اليوم الخامس والعشرين عندما تصل اللوزة إلى حجمها الكامل (26 ملليمتراً). وتظل بعد ذلك مقفلة فلا يحدث فيها تغيير خارجي ظاهر حتى اليوم الخامس والأربعين عندما تبدأ علامات التشقق في الظهور على طول خطوط الانفتاح وفي اليوم الثامن والأربعين يبدأ التفتح وفى اليوم الخمسين يتم تفتحها ونضجها وتصبح صالحة للجنى. ففي الصنف الأول تنمو اللوزة في الحجم حتى تصل إلى الحجم الكامل وفى النصف الثاني يقتصر النمو على النضج الداخلي ولا يحدث تغيير خارجي في الحجم أو الشكل ومدة نضج اللوزة تختلف باختلاف الصنف والبيئة فهي في القطن سي أيلند المنزرع في بيئة درجة الحرارة بها أقرب ما تكون إلى الدرجة المثلى لنمو القطن تبلغ 51.2 يوماً وتختلف في القطن المصري المنزرع باختلاف الوقت من الموسم من 53 يوماً في المتوسط للأزهار التي تتفتح في يوليو إلى 81 يوماً للأزهار التي تتفتح في سبتمبر كما تختلف المدة أيضاً في القطن الأيلند الأمريكي من 45-70 يوماً. ويعتقد أن العامل الأساسي الذي يؤثر على طول مدة النضج في الصنف الواحد هو درجة حرارة التربة فكلما انخفضت عن الدرجة الملائمة كلما طالت مدة النضج. ولا يلاحظ هذا الاختلاف الكبير في مدة نضج اللوز في مصر لأن موسم النمو يكاد يكون منتظماً على طوله في درجة حرارة الجو والتربة. وليس للمعاملات الزراعية المختلفة ككمية السماد النيتروجيني أو وقت التسميد أو مسافة الزراعة بين النباتات تأثير في مدة نضج اللوزة أو البرعم الزهري.

ووجد أن إزالة القنابات تؤثر في نمو اللوزة فتقل مدة النضج بنحو ثلاثة إلى أربعة أيام ونصف في المتوسط ويعود ذلك في الغالب إلى تعرضها المباشر للشمس كما لوحظ أيضاً نقصاً واضحاً في حجم اللوزة ووزن البذور وكمية الشعر فالظاهر أن للقنابات أهمية خاصة في تغذية اللوزة النامية بالإضافة إلى حمايتها. ويختلف شكل اللوز باختلاف الأصناف والأنواع وهو من أهم الصفات التي يعتمد عليها في الانتخاب لأنه من صفات النبات الثابتة التي تستخدم في التصنيف زيادة عن كونه مرتبط بصفات وراثية مهمة أخرى.

8- البذرة:

يحتوى كل مسكن من مساكن المبيض على عدد من البويضات تنضج بعد الإخصاب إلى بذور يتراوح عددها بكل مسكن بين 7-9 بذور وعدد البذور الناضجة يكون عادة أقل من عدد البويضات في المبيض نظراً لأن كثيراً من هذه البويضات لا يتم إخصابها أو يتوقف نموها وبالتالي لا يتم نضجها وتسمى هذه البذور الناقصة بالبذور الميتة البذور كمثريه الشكل أو غير منتظمة ذات قصرة صلبة هشة تنشأ عن غلافي البويضة معاً بعد تحورهما أثناء النضج يلي القصرة طبقتين غشائيتين رقيقتين تحيطان بالجنين تمثل الأولى منهما بقايا النيوسيلة وتمثل الثانية بقايا الإندوسبرم فلقتا الجنين كبيرتان كثيرتا الالتواء بعضهما على بعض. يغطى سطح البذرة شعيرات كثيفة تنشأ من خلايا البشرة الخارجية للقصرة وهي:

أ. شعيرات طويلة سهلة الانفصال عن قصرة البذرة وتعرف بشعر أو تيلة القطن وهي الشعيرات ذات الأهمية الاقتصادية.

ب. شعيرات قصيرة جداً صعبة الانفصال تظل عالقة بقصرة البذرة بعد إزالة التيلة (شعر القطن) وتعرف بالزغب Linters أو Fuzz وتتميز بلون أبيض أو أخضر بنى هذا ويختلف توزيع الزغب على البذور في الأقطان المختلفة من طبقة كثيفة تغطى سطح البذرة إلى خصلة قصيرة عند قمتها.