تأثير درجة الحرارة على نمو الزهور
1. قانون تغير درجة الحرارة
تختلف درجة حرارة سطح الأرض اختلافًا كبيرًا باختلاف خطوط العرض والارتفاع والتضاريس والوقت، إلخ. مع ازدياد خط العرض، تنخفض زاوية ارتفاع الشمس، وينخفض الإشعاع الشمسي، وتنخفض درجة الحرارة تدريجيًا. عمومًا، تنخفض درجة الحرارة بمقدار 0.5 إلى 0.9 درجة مئوية عندما يزداد خط العرض بمقدار 10 درجات (حوالي 111 كيلومترًا).
تتغير درجة الحرارة بانتظام مع الارتفاع. فمع ارتفاع الارتفاع، ورغم زيادة الإشعاع الشمسي، يصبح الغلاف الجوي أرقّ وتنخفض كثافته، مما يؤدي إلى انخفاض الإشعاع الجوي العكسي، وزيادة الإشعاع الأرضي الفعال، وانخفاض درجة حرارة الغلاف الجوي. مع كل زيادة 100 متر في الارتفاع، تنخفض درجة الحرارة بنحو 0.5 درجة مئوية.
ترتبط درجة الحرارة أيضًا بالمنحدر. فالمنحدر الجنوبي يتلقى إشعاعًا شمسيًا أكبر، لذا تكون درجة حرارة الهواء والتربة أعلى من نظيرتيهما في المنحدر الشمالي. أما المنحدر الجنوبي الغربي، فيستهلك حرارة أقل نتيجة التبخر، لذا تُستخدم حرارة أكبر لتدفئة التربة والهواء، وبالتالي تكون درجة حرارة تربته أعلى من نظيرتها في المنحدر الجنوبي. لذلك، يُفضل زراعة نباتات مُحبة للشمس والحرارة والجفاف على المنحدرات الجنوبية والجنوبية الغربية، بينما يُفضل زراعة نباتات مُحبة للظل والرطوبة على المنحدرات الشمالية.
تتغير درجات الحرارة بشكل ملحوظ مع مرور الوقت. تنتمي معظم المناطق إلى المناطق شبه الاستوائية والمعتدلة، مع أربعة فصول مميزة: الربيع، الصيف، الخريف، والشتاء. يتراوح متوسط درجة الحرارة في الربيع والخريف بين 10 و22 درجة مئوية، ويكون متوسط درجة الحرارة في الصيف أعلى من 22 درجة مئوية، ويكون متوسط درجة الحرارة في الشتاء أقل من 10 درجات مئوية في الغالب. تتغير درجة الحرارة أيضًا مع تغير الليل والنهار. عادةً ما تكون درجة الحرارة في أدنى مستوياتها قبل شروق الشمس. بعد شروق الشمس، ترتفع درجة الحرارة تدريجيًا، لتصل إلى أعلى مستوياتها بين الساعة 1 ظهرًا و2 ظهرًا، ثم تبدأ في الانخفاض تدريجيًا حتى قبل شروق الشمس.
2. متطلبات درجة الحرارة للزهور
درجة الحرارة عامل مهم يؤثر على نمو وتطور الأزهار، إذ تؤثر على جميع العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية فيها. لكل نوع من أنواع الأزهار متطلبات خاصة لدرجة الحرارة، ولكل نوع منها "ثلاث نقاط أساسية" للحرارة، وهي: أدنى درجة حرارة، ودرجة الحرارة المثلى، وأعلى درجة حرارة. ونظرًا لاختلاف الظروف المناخية في موطن الأزهار، تتفاوت "نقاط الأساس الثلاث" للحرارة اختلافًا كبيرًا بين الأزهار. على سبيل المثال، تتمتع الأزهار التي تنشأ في المناطق الاستوائية بدرجة حرارة أساسية أعلى للنمو، تبلغ عادةً حوالي 18 درجة مئوية؛ بينما تتمتع الأزهار التي تنشأ في المناطق المعتدلة بدرجة حرارة أساسية أقل للنمو، تبلغ عادةً حوالي 10 درجات مئوية؛ أما الأزهار التي تنشأ في المناطق شبه الاستوائية، فتتمتع بدرجة حرارة أساسية بين هاتين النقطتين، وتبدأ نموها عادةً عند 15-16 درجة مئوية. تشير درجة الحرارة المثلى المذكورة هنا إلى درجة الحرارة التي لا تنمو فيها النباتات بسرعة فحسب، بل تنمو أيضًا بقوة دون أن تكون طويلة. وبشكل عام، تبلغ درجة الحرارة المثلى لنمو الأزهار حوالي 25 درجة مئوية. في النطاق من أدنى درجة حرارة إلى درجة الحرارة المثلى، تزداد سرعة النمو مع ارتفاع درجة الحرارة، وعندما تتجاوز درجة الحرارة المثلى، ينخفض معدل النمو مع ارتفاع درجة الحرارة.
نظراً لاختلاف الظروف المناخية في موطنها الأصلي، تتفاوت مقاومة الزهور للبرد بشكل كبير. تُقسّم الزهور عادةً إلى ثلاث فئات حسب مقاومتها للبرد:
1. الزهور المقاومة للبرد
معظمها موطنه المناطق المعتدلة أو الباردة، وتشمل بشكل رئيسي أزهارًا ثنائية الحول في الحقول المفتوحة، وبعضها معمرة، وبعضها بصلية الشكل. تتميز هذه الأزهار بمقاومة عالية للبرد، ويمكنها تحمل درجات حرارة منخفضة تتراوح بين -5 و10 درجات مئوية، بل ويمكنها البقاء في الشتاء بأمان في درجات الحرارة المنخفضة. يمكن أن تنمو في الحقول المفتوحة في معظم أنحاء الشمال دون الحاجة إلى أرض محمية. على سبيل المثال، من بين الأزهار ثنائية الحول، هناك زهور البنفسج، والأقحوان، والكرنب، وزهور الذرة، وأنف العجل، وأقحوان عين الثعبان، والرودبيكيا؛ بالإضافة إلى أزهار معمرة مثل الخطمي، والهوستا، والعصا الذهبية، وزهرة الحوذان، والأقحوان الهولندي، والأقحوان، والزنبق، والزنابق.
(ii) الزهور شبه المقاومة للبرد
معظمها موطنها الأصلي الحافة الجنوبية للمنطقة المعتدلة والحافة الشمالية للمنطقة شبه الاستوائية. تتراوح مقاومتها للبرد بين مقاومة الزهور للبرد ومقاومة الزهور غير المقاومة للبرد. يمكنها عادةً تحمل الصقيع الخفيف نسبيًا ويمكنها قضاء الشتاء بأمان في حوض نهر اليانغتسي. ومع ذلك، نظرًا لاختلاف الأنواع، توجد أيضًا اختلافات كبيرة في مقاومة البرد. لا يمكن لبعض الأنواع قضاء الشتاء في الحقول المفتوحة في حوض نهر اليانغتسي أو شمال نهر هوايخه، بينما تتمتع بعض الأنواع بمقاومة قوية للبرد ويمكنها قضاء الشتاء بأمان في شمال الصين مع الحماية المناسبة. تشمل الأنواع الشائعة البنفسج والقطيفة والأوسمانثوس والسوسن والأمارلس والنرجس والديفنباخيا والثوم والكافور والماغنوليا وأزهار البرقوق والأوسمانثوس والناندينا. عند إدخال وزراعة مثل هذه النباتات في الشمال، يجب الانتباه إلى اختبارات الإدخال، ويجب اختيار المناخات المحلية المناسبة والأصناف المقاومة للبرد. وينبغي توفير الحماية المستهدفة في فصل الشتاء، ويجب التعامل مع بعض الأنواع مثل الماغنوليا والكافور والدفلى بحذر.
(ثالثا) الزهور التي لا تقاوم البرد
معظمها موطنها المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية، بما في ذلك الزهور الحولية، والزهور المنتفخة المزروعة في الربيع، والأعشاب دائمة الخضرة المعمرة الحساسة للبرد، وأزهار الدفيئة الخشبية. تتطلب درجات حرارة عالية خلال فترة نموها ولا تتحمل درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية. حتى أنها ستتوقف عن النمو أو تموت عند 5 درجات مئوية أو أعلى. من بين هذه الزهور، تنمو وتتطور الأنواع الحولية والمعمرة المزروعة كحوليات خلال فترة خالية من الصقيع من العام. تُزرع بعد الصقيع المتأخر في الربيع وتموت قبل الصقيع المبكر في أواخر الخريف، مثل عرف الديك، والقطيفة، والزعفران، والميرابيلس، وزهرة القش، والنجمة، والبتونيا، واللويزة. الزهور المنتفخة المزروعة في الربيع هي أيضًا أزهار حساسة للبرد، مثل الزنبق، والقنا، ومسك الروم، والداليا، إلخ. في المناطق الباردة، يجب حصادها في الخريف وتخزينها خلال فصل الشتاء لمنع أضرار الصقيع الشتوي. تحتاج الأعشاب المعمرة أو الزهور الخشبية الحساسة للبرد إلى الحماية في الشمال لتتمكن من البقاء في فصل الشتاء وتصبح أزهارًا دفيئة.
يمكن تقسيم أزهار الدفيئة إلى ثلاث فئات وفقًا لمتطلباتها المختلفة لدرجة الحرارة الشتوية:
1. زهور الدفيئة ذات درجات الحرارة المنخفضة
معظمها موطنه المنطقة الجنوبية المعتدلة، مثل وسط الصين واليابان والبحر الأبيض المتوسط وأوقيانوسيا. تتميز أزهارها بمقاومة شبه كاملة للبرد. إذا كانت درجة الحرارة أعلى من 0 درجة مئوية خلال فترة النمو، فلن يكون هناك ضرر كبير من الصقيع، ولكن للحفاظ على نمو النبات، يجب الحفاظ على درجة الحرارة فوق 5 درجات مئوية. مثل زهور الربيع، والفريزيا، والبنفسج، والكاميليا، والفوشيا، والسينيراريا، وغيرها. تحتاج هذه الأزهار إلى قضاء فصل الشتاء في غرف أو أحواض باردة في شمال الصين. بعد الصقيع المتأخر في الربيع، يجب زراعتها في الحقول المفتوحة أو نقلها إلى الخارج. يمكن لبعض الأنواع قضاء فصل الشتاء في الحقول المفتوحة في المناطق الواقعة جنوب نهر اليانغتسي.
2. زهور الدفيئة متوسطة الحرارة
معظم هذه الأزهار موطنها الأصلي المناطق شبه الاستوائية والاستوائية ذات درجات الحرارة المنخفضة، وتحتاج إلى درجة حرارة تتراوح بين 8 و15 درجة مئوية خلال فترة نموها. من بين هذه الأزهار: نيفروليبس، وسيكلامين، وكركديه، وشجرة المطاط، ومونستيرا، ونخيل الخيزران، والأوركيد الأبيض، وبرقوق أرمينياكا، وبوينسيتيا، وبيليا كوسينيا، وغيرها. يمكن لمعظم هذه الأزهار أن تقضي الشتاء في الحقول المفتوحة في جنوب شرق وجنوب الصين.
3. زهور الدفيئة ذات درجات الحرارة العالية
معظم هذه الأزهار موطنها المناطق الاستوائية، وتحتاج إلى درجات حرارة أعلى من 15 درجة مئوية خلال نموها، وقد تصل إلى 30 درجة مئوية. بالنسبة لمعظم الأنواع، عندما تكون درجة الحرارة الدنيا 10 درجات مئوية، فإنها تنمو بشكل سيء، بل وتتساقط أوراقها وتموت. من الأنواع الشائعة: الكروتون، والأوركيد الاستوائي، والأنثوريوم، وفيكتوريا أمازونيكا، والدراسينا، والكورديلين، وغيرها.
3. تأثير درجة الحرارة على نمو وتطور الأزهار
1. درجة الحرارة والنمو
لا تؤثر درجة الحرارة على التوزيع الجغرافي لأنواع الزهور فحسب، بل تؤثر أيضًا على المراحل المختلفة وفترات نمو وتطور مختلف الأزهار. بالنسبة للأزهار السنوية، يمكن إنبات البذور عند درجة حرارة أعلى، بينما تتطلب مرحلة الشتلات درجة حرارة أقل. لاحقًا، ومع نمو النبات وتطوره، تزداد متطلبات درجة الحرارة تدريجيًا. بالنسبة للأزهار ثنائية الحول، يتم إنبات البذور عند درجة حرارة أقل، وتتطلب مرحلة الشتلات درجة حرارة أقل أكثر لتسهيل مرحلة التزهير. عند الإزهار والإثمار، يلزم درجة حرارة أعلى قليلاً. لكي تنمو الأزهار بسرعة أثناء الزراعة، يلزم أيضًا وجود فرق معين في درجة الحرارة بين النهار والليل. بشكل عام، يتراوح فرق درجة الحرارة بين النهار والليل للنباتات الاستوائية بين 3 و6 درجات مئوية، وللنباتات المعتدلة بين 5 و7 درجات مئوية، وللصبار فوق 10 درجات مئوية. كما أن فرق درجة الحرارة بين النهار والليل له نطاق معين، وكلما كان أكبر كان ذلك أفضل، وإلا فسيكون ضارًا بنمو النباتات.
2. درجة الحرارة وتمايز براعم الزهور وتطورها
يُعدّ تمايز وتطور براعم الزهور مرحلتين مهمتين في نمو النبات وتطوره، وتلعب درجة الحرارة دورًا هامًا في تمايز وتطور براعم الزهور. وتختلف درجات الحرارة اللازمة لتمايز وتطور براعم الزهور باختلاف أنواع الزهور، وهي بشكل عام كما يلي:
1. تمايز براعم الزهور في درجات الحرارة العالية
تُفرز براعم أزهار العديد من الزهور والأشجار، مثل الأزاليات والكاميليا والبرقوق والكرز، عندما تكون درجة الحرارة أعلى من ٢٥ درجة مئوية من يونيو إلى أغسطس. بعد الخريف، تدخل النباتات في حالة خمول، وتزهر بعد انخفاض درجة الحرارة. كما تُفرز براعم أزهار العديد من الأزهار المنتفخة عند درجات حرارة أعلى في الصيف. على سبيل المثال، تُفرز براعم أزهار أزهار منتفخة مزروعة في الربيع، مثل الزنبق ومسك الروم والقنا، خلال موسم النمو الصيفي، بينما تُفرز براعم أزهار منتفخة مزروعة في الخريف، مثل الزنبق والصفير، خلال فترة الخمول الصيفي.
2. تمايز براعم الزهور في درجات الحرارة المنخفضة
تتطلب العديد من الأزهار المحلية في المناطق المعتدلة الوسطى والشمالية، بالإضافة إلى أزهار جبال الألب في مناطق مختلفة، تمايز براعمها في مناخات أكثر برودةً، تصل إلى أقل من 20 درجة مئوية. على سبيل المثال، تُعزز بعض أنواع الكوبية، والكاتليا، والليثوبس تمايز براعمها عند درجة حرارة حوالي 13 درجة مئوية وظروف النهار القصير. كما تتطلب العديد من الأزهار العشبية المزروعة في الخريف، مثل القطيفة والأقحوان، تمايز براعمها في درجات حرارة منخفضة.
تؤثر درجة الحرارة أيضًا بشكل كبير على نمو براعم الزهور بعد التمايز. فبعض أنواع النباتات تتميز بارتفاع درجة حرارة تمايز براعم الزهور، ويتطلب نموها فترة من درجات الحرارة المنخفضة، كما هو الحال في بعض الأزهار الخشبية الربيعية المزهرة. على سبيل المثال، تُعالج زهور التوليب عند درجة حرارة حوالي ٢٠ درجة مئوية لمدة ٢٠ إلى ٢٥ يومًا لتحفيز تمايز براعم الزهور، ثم تُعالج عند درجة حرارة تتراوح بين ٢ و٩ درجات مئوية لمدة ٥٠ إلى ٦٠ يومًا لتحفيز نمو براعم الزهور، ثم تُعالج عند درجة حرارة تتراوح بين ١٠ و١٥ درجة مئوية لتحفيز التجذير.
3. الأضرار التي تلحق بالزهور بسبب درجات الحرارة القصوى
أثناء نمو وتطور الزهور، فإن ارتفاع أو انخفاض درجات الحرارة المفاجئ سيؤدي إلى تعطيل عملياتها الفسيولوجية والكيميائية الحيوية الطبيعية ويسبب الضرر، وفي الحالات الشديدة، الموت.
تشمل الإصابات الشائعة لدرجات الحرارة المنخفضة البرد القارس والتجمد. يشير التبريد القارس، المعروف أيضًا باسم الضرر البارد، إلى الضرر الذي يلحق بالنباتات بسبب درجات حرارة منخفضة أعلى من 0 درجة مئوية. وغالبًا ما يحدث في الزهور المحبة للدفء والموطن الأصلي للمناطق الجنوبية الاستوائية وشبه الاستوائية. يشير الضرر التجمد إلى الضرر الذي يلحق بالنباتات بسبب درجات حرارة منخفضة أقل من 0 درجة مئوية. تختلف النباتات المختلفة في مقاومتها لدرجات الحرارة المنخفضة، ويختلف النبات نفسه في تحمل درجات الحرارة المنخفضة في مراحل النمو والتطور المختلفة: تتمتع البذور الخاملة بأعلى مقاومة للبرد، كما تتمتع النباتات الخاملة بمقاومة عالية للبرد، بينما تنخفض مقاومة البرد للنباتات النامية بشكل كبير. بعد التكيف مع مناخ الخريف البارد وأوائل الشتاء، يمكن تعزيز قدرة النباتات على تحمل درجات الحرارة المنخفضة. لذلك، بالإضافة إلى ارتباطها بعواملها الوراثية الخاصة، تكتسب النباتات أيضًا مقاومة البرد إلى حد ما تحت تأثير الظروف البيئية الخارجية. يُعد تعزيز مقاومة البرد للزهور مهمة مهمة. يجب تهوية الزهور المزروعة في أصص أو الشتلات المزروعة في البيوت البلاستيكية أو الدفيئات وتبريدها تدريجيًا قبل نقلها إلى الحقل المفتوح لتحسين مقاومتها لدرجات الحرارة المنخفضة. ومن التدابير الزراعية لزيادة مقاومة البرد زيادة استخدام أسمدة الفوسفور والبوتاسيوم وتقليل استخدام النيتروجين. ومن التدابير البسيطة الشائعة للوقاية من البرد تغطية الأرض بسيقان الذرة الرفيعة، والأوراق المتساقطة، والأغشية البلاستيكية، ووضع حواجز للرياح، وغيرها.
يمكن أن تسبب درجات الحرارة المرتفعة أيضًا ضررًا للنباتات. عندما تتجاوز درجة الحرارة درجة الحرارة المثلى لنمو النبات، سينخفض معدل نمو النباتات. إذا استمرت درجة الحرارة في الارتفاع، ستنمو النباتات بشكل سيئ أو حتى تموت. بشكل عام، عندما تصل درجة الحرارة إلى 35-40 درجة مئوية، تنمو العديد من النباتات ببطء أو حتى راكدة. عندما تصل درجة الحرارة إلى 45-50 درجة مئوية، تموت معظم النباتات، باستثناء عدد قليل من النباتات العصارية الأصلية في المناطق القاحلة الاستوائية. ولمنع ارتفاع درجة الحرارة من الإضرار بالنباتات، يجب الحفاظ على رطوبة التربة دائمًا لتعزيز النتح وتقليل درجة حرارة جسم النباتات. أثناء عملية الزراعة، غالبًا ما يتم استخدام الري وتخفيف التربة ورش الماء على الأوراق وإنشاء سقائف الظل لتجنب أو تقليل الضرر الذي يلحق بالنباتات بسبب ارتفاع درجات الحرارة.