عشبة الفيل – بينيسيتوم بربوريوم Pennisetum purpureum -elephant grass الثيوم الأرجواني

بسم الله الرحمن الرحيم

عشبة الفيل  – بينيسيتوم بربوريوم  Pennisetum purpureum  -elephant grass الثيوم الأرجواني

د. عمار شرقية

 

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

الثيوم الأرجواني

تنتمي عشبة الفيل إلى العائلة  البواسية  Poaceae (Gramineae) وهي العائلة التي تضم نباتاتٍ عشبية أحادية الفلقة monocotyledonous plants  و من المعتقد بأن نباتات هذه العائلة تمثل نحو 20%  من إجمالي الغطاء الأخضر في كوكب الأرض , كما أن هذه العائلة النباتية تعتبر العائلة النباتية الأكثر أهمية بالنسبة للإنسان حيث تضم هذه العائلة محاصيل الحبوب cereals كالقمح و الشعير و الذرة  و الأرز كما تضم كذلك   الخيزران  ( قصب البامبو) .

و تضم هذه العائلة النباتية على الأغلب نبات عشبية herbaceous   لكنها تضم كذلك نباتاتٍ بعض النباتات الخشبية  woody plants  مثل  الخيزران bamboo و القصب  reeds  و قصب السكر sugar cane.

نبات الثيوم الأرجواني  من مغلفات البذور Angiosperms وهو نباتٌ  أحادي الفلقة Monocotyledons  اسمه العلمي   بينسيتوم بربوريوم Pennisetum purpureum  يعرف   بعشبة الفيل elephant grass  أو عشبة أوغندا Uganda grass , و هو نباتٌ  استوائي معمر perennial  موطنه الأصلي القارة الإفريقية .

الوصف النباتي :

عشبة قوية ضخمة و معمرة perennial تنمو على شكل أجماتٍ شبيهة بأجمات الخيزران bamboo-like clumps  -يصل ارتفاع هذه العشبة إلى عدة أمتار أما قطر الساق فلا يتجاوز 3 سنتيمتر عند قاعدته – يمكن أن يصل طول الورقة إلى اكثر من متر واحد أما عرضها فيبلغ عدة سنتيمترات  و يمكن للأوراق أن تكون مغطاةً بالشعيرات و من الممكن أن تكون عديمة الشعيرات glabrous .

غمد الورقة leaf-sheath  في هذا النبات يمكن أن يكون  أمرداً ( عديم الشعيرات) glabrous  ومن الممكن أن يكون مغطىً بشعيراتٍ صلبة .

عشبة الفيل نباتٌ ريزومي  يمتلك ريزومات rhizomes  أرضية قصيرة  -تمتلك سوق هذا النبات المقدرة على التجذير و إنتاج نباتاتٍ جديدة عند العقد ولهذا السبب يمكن إكثار هذا النبات عن طريق زراعة قصاصات سوقه.

تمتلك عشبة الفيل مجموعاً جذرياً قوياً يتعمق في التربة لمسافة تصل إلى 5 أمتار .

الموطن : ساحل العاج – كينيا – غينيا – غانا – أنغولا- أوغندا –تنزانيا – نيجيريا- الكاميرون –سيراليون  .

تم إدخال نبات الثيوم الأرجواني إلى الولايات المتحدة  في العام 1913  كما أدخل في العام 1950 إلى أمريكا الجنوبية و الوسطى و في العام 1960 تم إدخاله إلى أستراليا  .

تنمو عشبة الفيل في مناطق يتراوح قيدها الهيدروجيني pH ما بين 4.5 و 8.2   .

يتوقف نمو هذا النبات عندما تصل درجة الحرارة إلى  10 درجات مئوية .

نجد هذا النبات في مناطق يتراوح ارتفاعاها ما بين مستوى سطح البحر و 2000m متر فوق مستوى سطح البحر.

يعتبر هذا النباتات من نباتات النهار القصير short-day plant  و يحتاج هذا النبات إلى فترة ضوئية  photoperiod  يومية تتراوح ما بين 12 و 13 ساعة .

 

نبات عشبة الفيل أو البينيسيتوم بربوريوم  Pennisetum purpureum هو نباتٌ عشبي معمر perennial grass من  مجموعة نباتات  السي فور C4  التي تعرف بمقاومتها لظروف الجفاف  و الحرارة العالية .

□ يمتاز هذا النبات بمقدرته على احتمال الجفاف و الترب الفقيرة بالعناصر الغذائية .

□ تتميز عشبة الفيل بمقدرتها على اجتذاب الحشرات  مثل  العثة ثاقبة الساق stemborer moths  و لذلك فإن هذه العشبة تزرع حول المحاصيل الزراعية لاجتذاب الحشرات التي تصيب تلك المحاصيل بدلاً من استخدام المبيدات الحشرية .

□ عشبة الفيل هي من نباتات الخدمة الشاقة ( نباتات سي فور ) C4 plants التي تعرف بأنها من أشد النباتات مقاومةً للجفاف  و الحرارة المرتفعة  و قلة عنصر النتروجين nitrogen في التربة  .

عشبة الفيل أو  الثيوم الأرجواني  نباتٌ ريزومي  rhizomatous  قوي عشبي معمر perennial grass  ذو مجموعٍ جذري قوي  ينشأ من عقد المدادات  stolons   الزاحفة  – الأوراق  خضراء مائلة للزرقة و من هنا أتت تسمية هذا النبات  بالثيوم الأرجواني  purpureum  حواف الأوراق مسننة toothed  بشكلٍ دقيق  – الأوراق ذات ضلعٍ أوسط بارز  prominent midrib   -الأزهار طرفية  .

يشبه الثيوم الرجواني نبات قصب السكر sugarcane  ( ساكاروم  اوفيسيناروم Saccharum officinarum)  بشكلٍ كبير غير أن اوراقه أضيق و سوقه أطول  .

تنمو عشبة الفيل على شكل أجمات  شبيهة بأجمات  الخيزران  و هذا النبات  نباتٌ متغاير الزيغوت  heterozygous  أو متغاير الألائل   و عندما يشار إلى كائنٍ ما على أنه متغاير الزيغوت heterozygote  فهذا يعني بأن هذا الكائن يحمل نسختين مختلفتين و متباينتين من المورثات و ليس نسختين متطابقتين و متماثلتين من المورثات و يطلق علمياً على هذه الحالة مصطلح  تغاير الزيغوت  Heterozygosity .

و بالرغم من ان عشبة الفيل نباتٌ متغاير الزيغوت فمن النادر أن تنتج هذه العشبة بذوراً  ولذلك فإن هذه العشبة تتكاثر بشكلٍ خضري  vegetatively عن طريق المدادات  stolons  وهي عبارة عن  سوقٍ أفقية horizontal shoots تمتد فوق سطح التربة و تحمل النباتات الجديدة  بشكلٍ مشابهٍ لما نجده في نبات  الفراولة (الفريز)  .

ومن الممكن إكثار حشيشة الفيل عن طريق زراعة البذور غير أنه من النادر أن تنتج هذه العشبة بذوراً .

يتم إكثار عشبة الفيل عن طريق زراعة قصاصات الساق stem cuttings  و زراعة المدادات الأرضية    stolons  حيث تتم زراعة قصاصات السوق   و المدادات في أثلام تبعد الواحدة عن الأخرى بمسافة 75  سنتيمتر .

□ينتج الهكتار الواحد المنزرع  بعشبة الفيل  نحو 40 طن من الأعلاف سنوياً .

■  استخدام عشبة الفيل في حماية المحاصيل الزراعية من حفارات السوق :

تتسبب  يرقات larvae حفارات السوق Stemborers من الصنفين    بوسيولا فوسكا  Busseola fusca و  تشيلو بارتيلوس  Chilo partellus  في خسارة تتراوح ما بين 10 و 15%  في محاصيل الذرة  و السرغوم  sorghum  (الذرة الحلوة) في إفريقية حيث تقوم يرقات هذه الحشرة بثقب سوق الذرة  و السرغوم و التهام محتوياتها و تدمير الأنسجة الوعائية vascular tissues  الموجودة في السوق .

تمتاك المبيدات الحشرية فاعليةً ضئيلة ضد  حفارات الساق كما أن هذه المبيدات باهظة الثمن و خطرة على البيئة و الصحة و من هنا تنبع أهمية استخدام  الطرق الحيوية في التحكم بهذه الآفة .

تمتلك بعض نويعات  عشبة الفيل خاصية جذب  الحشرات  كحفارات السوق  لإبعادها عن المحاصيل الزراعية و لذلك تتم  زراعة عشبة الفيل حول الحقول كمصدات للرياح و كمصائد  جاذبة للحشرات  بحيث تضع إناث الحشرات بيوضها على نباتات عشبة الفيل بدلاً من أن تضعها على المحاصيل الحقلية كمحصول الذرة مثلاً , غير أنه يتوجب علينا الانتباه إلى أن هنالك نويعاتٍ بعينها فقط من هذه العشبة تجذب الحشرات .

□ هنالك نويعات من عشبة الفيل مغطاة بالشعيرات , كما أن هنالك نويعات عديمة الشعيرات  Hairless varieties  وهي الأكثر فاعلية في الاستخدام كمصائد للحشرات كما أنها تمتلك صلاحيةً أكبر للاستخدام كأعلاف.

□  نظراً للاحتياجات المائية المتدنية لعشبة الفيل فإنها تصلح للزراعة في المناطق شبه الجافة  كمصدات للنيران fire break  و مصداتٍ للرياح  wind break  , كما تزرع لحماية التربة من التعرية erosion  .

□بالرغم من أن هذا النبات يمتلك مقدرةً عاليةً جداً على احتمال الجفاف فإننا نجده في موطنه الأصلي على ضفاف الأنهار كما نجده في المناطق التي تتلقى 1000mm ملمتر من الأمطار سنوياً .

تمتلك هذه العشبة مقدرةً عالية على احتمال حرائق الغابات نظراً لأنها تحتفظ برطوبتها على مدار العام كما أنها تمتلك القدرة على الانبعاث مجدداً و تجديد نفسها بعد تعرضها للحرائق.

نادراً ما تنتج عشبة الفيل بذوراً و عندما يحدث هذا الأمر يمكن زراعة البذور للحصول على نباتاتٍ جديدة  و في تلك الحالة يمكن زراعة البذور مباشرةًً بعد جمعها دون الحاجة لإخضاعها بعد جمعها لفترة سبات  post-harvest dormancy  .

إن طرق الاكثار الخضري هي الطرق الأكثر استخداماً في إكثار عشبة الفيل  و ذلك عن طريق زراعة قصاصات السوق  و الريزومات و وعند زراعة قصاصات الساق يتوجب الحرص على ان تحوي كل قصاصة على ثلاث عقد  على أقل تقدير مع الحرص على أن لا نقوم بقلب القصاصة عند زراعتها  أي أن نغرس الجزء السفلي من القصاصة في التربة , و من الممكن أن نقوم بزراعة القصاصات بشكلٍ أفقي على عمقٍ يتراوح ما بين 5 و 10cm سنتيمتر تحت مستوى سطح التربة.

□ تصاب عشبة الفيل بعدة أمراض نباتية مثل  تبقع الأوراق  leaf spots  الذي يحدثه  الهيليمينتوسبوريوم    Helminthosporium   و البيريكولاريا غريسيا  Pyricularia grisea.

 

■ السمية للماشية :  من الناحية النظرية يمكن أن تتسبب عشبة الفيل في تسمم الماشية بالنترات

nitrate poisoning في حال كانت العلف الوحيد الذي يقدم للماشية غير أنه لم يتم تسجيل أي حالات تسمم في الماشية بهذه العشبة.

□ يمكن أن يحدث التأبير المتصالب cross pollination  في عشبة الفيل   مع أن هذا النبات غالباً ما يتكاثر بطرقٍ لا تعرسية  Apomixis  .

□ التكاثر اللا تعرسي Apomixis  : هو شكلٌ من أشكال التكاثر الذي يتم دون حدوث تلقيح  fertilization  و دون حدوث انتصاف  meiosis  و نتيجة ذلك تكون البذور مطابقة تماماً للنبات الأم  و النبات الذي يتكاثر بهذه الطريقة يدعى بالنبات اللا تعرسي apomictic plant  .

□ في حال غزو عشبة الفيل للحقول الزراعية تتم إبادتها باستخدام مبيد الأترازين  Atrazine بمعدل  6KG كيلو غرام لكل هكتار ٍ واحد.

□ الأترازين  Atrazine : مبيد أعشاب  herbicide  فعال ضد الأعشاب العريضة الأوراق broadleaf و الأعشاب الرفيعة الأوراق – ما بين العام 1980    و العام  1990 استخدم المزارعون في الولايات المتحدة  363 مليون كيلو غرام من هذا المبيد .

علماً أن  مبيد  الأترازين يحمل التصنيف  C  سي   أي انه مبيدٌ  مسرطن  محدثٌ للسرطان  class C carcinogen  .

يستخدم مركب  الأترازين  Atrazine  و مشتقاته  كذلك في صناعة الأصبغة  و المتفجرات .

 

بذور هذا النبات صغيرة الحجم  حيث يحوي الكيلو غرام الواحد ثلاثة ملايين بذرة .

يمتلك الثيوم الأرجواني المقدرة على تبادل الألائل  alleles  (المورثات) مع الأصناف الأخرى من نوع  بينيسيتوم  Pennisetum  قد تم تهجين الثيوم الأرجواني  (عشبة الفيل)  مع الدخن اللؤلؤي    pearl millet  و اسمه العلمي   بينيسيتوم  غلوكوم  (Pennisetum glaucum)  و كان الهجين  Hybrids  الناتج يتمتع بمواصفات نبات الدخن اللؤلؤي  مثل احتمال الجفاف  و مقاومة الأمراض  كما يتمتع في الوقت ذاته بمواصفات نبات الثيوم  الأرجواني مثل كونه  نباتاً معمراً  (المعمارية) perennity  قوياً و كون أوراقه صالحة للاستخدام كأعلاف.

 

تم إدخال نبات الثيوم الأرجواني إلى الولايات المتحدة  في العام 1913  كما أدخل في العام 1950 إلى أمريكا الجنوبية و الوسطى و في العام 1960 تم إدخاله إلى أستراليا  .

ينمو نبات الثيوم الأرجواني بشكلٍ جيد في المناطق الدافئة التي تتلقى 1000 ملمتر من الأمطار سنوياً كحدٍ أدنى و هذا النبات لا يحتمل الصقيع غير أنه ينبعث من ريز وماته و أجزائه الترابية مجدداً عند قدوم الصيف ,  كما أنه يتوقف عن النمو عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون  15 درجة مئوية  .

و بالرغم من محبة هذا النبات للرطوبة فإنه يستطيع النمو في مناطق قاحلة  لا تتجاوز معدلات أمطارها  السنوية 200mm مليمتر  , و بالرغم من شكل هذا النبات الذي يشبه نبات القصب و الخيزران فإنه لا يحتمل الغمر بالماء و لذلك يتوجب عدم زراعته في المواقع المعرضة للفيضانات .

□ يحتمل نبات الثيوم العيش في تربٍ متباينة من حيث حامضيتها حيث يمكن له أن يعيش في مواقع يتراوح قيدها الهيدروجيني PH  ما بين 4.5 و 8.2  .

□ حتى ينمو نبات الثيوم بشكلٍ جيد فإنه يجب أن يتعرض لأشعة الشمس المباشرة  و مع ذلك فإنه يمتلك مقدرةً نسبيةً على العيش في المواقع الظليلة.

□ يتم إكثار نبات الثيوم بشكلٍ رئيسي بوسائل  الإكثار الخضرية vegetatively  عن طريق زراعة قصاصات الساق stem cuttings  مع الحرص على أن تحوي كل قصاصةٍ منها على ثلاث عقد  على الأقل .

□ يتميز نبات الثيوم بسرعة نموه حث يمكن أن يزداد ارتفاعه لأكثر من مترٍ واحد في الشهر , و في حال توفر شروطٍ مناسبة  من دفئ و مياه ري و تربة خصبة غنية بالمواد العضوية فمن الممكن أن ينتج الهكتار الواحد المنزرع بهذا النبات أكثر من خمسة أطنان من الأعلاف الجافة سنوياً .

في الظروف المثالية في المناطق الرطبة الدافئة ذات التربة الخصبة يمكن  جز نبات الثيوم  مرة واحدة في الشهر أما في المناطق الجافة فيتم جز هذه العشبة مرةً واحدة كل شهرين.

كلما طالت المدة  بين الجزة و الأخرى ازدادت كمية المادة الجافة التي يمكن الحصول عليها غير ان تلك الزيادة في كمية المادة الجافة يواكبها   تدني في نوعية الأعلاف حيث تنخفض نسبة البروتينات كما تزداد نسبة السوق إلى الأوراق.

□ يمتاز الثيوم الأرجواني بمقدرة عالية على منافسة الأعشاب و لذلك يستخدم هذا النبات في الفلبين للقضاء على  عشبة الإيمبيريتا  سيليندريكا  Imperata cylindrical .

إن المجموع الجذري القوي الذي يمتلكه نبات الثيوم يمكنه من نثبيت التربة و منعها من الانجراف ولهذا السبب فإن هذا النبات يزرع على ضفاف الأنهار لمنع انجرافها .

 

■  المكافحة الحيوية Biological control:

■ استخدام نبات الثيوم (عشبة الفيل) في مكافحة حفارات الساق:

يستخدم نبات الثيوم الأرجواني  بالاشتراك مع   عشبة المولاس  molasses grass  و اسمها العلمي  ميلينيس مينوتيفلورا (Melinis minutiflora)  , كما يستخدم كذلك مع نبات الديسموديوم Desmodium  في مكافحة حفارات سوق الذرة  maize stemborer  حيث تطرد  عشبة المولاس  أو عشبة الديسموديوم  عثة حافرة سوق الذرة من الحقل  ولذلك تضطر عثة حفارة الساق لأن تضع بيوضها على  نبات الثيوم الأرجواني (عشبة الفيل) و بعد أن تخرج يرقات حفار الساق من بيوضها و بعد أن تشرع تلك اليرقات في حفر سوق نبات الثيوم  فإن هذا النبات يفرز مادةً صمغيةً  لاصقة تقتل معظم اليرقات  بينما يتولى  دبور الكوتيسيا سيساميا  Cotesia sesamiae الأسود أمر بقية اليرقات و هذا الدبور يشبه في شكله  النمل الأسود الكبير المجنح .

تدعى طريقة المكافحة الحيوية السابقة بطريقة الدفع و السحب  Push-pull بمعنى أن عشبة المولاس تدفع  بحفارات الساق بعيداً عن نباتات الذرة بينما تقوم عشبة الفيل بجذب تلك الحشرات لتضع البيوض عليها.

 

■ في حال الاقتصار على نبات الثيوم الأرجواني في تغذية الماشية فإن هنالك احتمال (ضئيل) لأن تصاب الماشية بحالة تسمم بالنترات  Nitrate poisoning  و قد سجلت حالة تسمم واحدة بالنترات نتيجة  الاقتصار على هذه العشبة في تغذية الماشية وذلك في العام 1979  في ماليزيا .

اعراض التسمم بالنترات : قهم (فقدان الشهية للطعام ) anorexia  , مشكلات تنفسية , اصطكاك الأسنان  ببعضها, رجفة, حدوث انقباضات معوية, إلعاب (سيلان اللعاب)  salivation, حدوث سيلانات أنفية, مشية مترنحة , زراق(إزرقاق ) cyanosis  .

يحدث التسمم بالنترات عندما تصل نسبة النترات إلى نحو 25mg ميليغرام  في الغرام الواحد , بينما المستوى الطبيعي للنترات في هذا النبات هو أدنى من 5mg ميليغرام في الغرام الواحد.

□ تحوي  عشبة الثيوم مقاديرمنخفضة من البروتين و مستويات منخفضة من الطاقة نظراً لاحتوائها على مقادير عالية من الجدر الخلوية .

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□ تتميز نباتات  السي فور بأن الحزم الوعائية vascular bundles  فيها  تكون محاطةً بحلقتين من الخلايا , و  في النباتات التي تنتمي لمجموعة C4  هنالك تمايز و انفصال ما بين  عمليتي  تثبيت الأوكسجين carbon fixation و عملية التنفس  respiration  وهو الأمر الذي يمكن نباتات هذه المجموعة  من  زيادة تركيز غاز ثاني أوكسيد الكربون في أوراقها  وهو الأمر الذي يؤدي  إلى زيادة عملية  التركيب الضوئي  photosynthesis  و التقليل من فرصة حدوث  عملية التنفس الضوئي photorespiration  وهي عمليةٌ مؤذية للنبات ذلك أنها تؤدي إلى فقدان النبات لجزءٍ كبير من طاقته و مادته العضوية و تحدث عملية التنفس الضوئي هذه نتيجة زيادة تركيز غاز الأوكسجين  في أنسجة النبات.

□ دعيت عملية  سي فور C4 بهذا الاسم لأنها تنتج  مركب الأوكسالو أسيتيت  oxaloacetate وهو مركبٌ يحوي أربع ذرات كربون  و من هنا أتت التسمية C4 .

□ تجري عملية  سي فور  C4 في  نسيج الورقة المتوسط أي ” الميزوفيل ” mesophyll

أو منطقة النسيج الحشوي parenchyma التي تقع بين طبقتي البشرة  أو الطبقتين البشريتين

Epidermal  في الورقة .

□ التنفس الضوئي photorespiration  : عملية معتمدة على الضوء light-dependent process  ينتج عنها أكسدة oxidation  حمض الغليكوليك glycolic acid  و إطلاق غاز ثاني أوكسيد الكربون وهو الغاز  الذي يثبط في درجات الحرارة المرتفعة  عملية التركيب الضوئي photosynthesis.

إن عملية  التنفس الضوئي  Photorespiration    هي عبارة عن  عملية بديلة  عن عملية التركيب الضوئي يقوم بها إنزيم    روبيسكو  Rubisco  وهو الإنزيم الرئيسي  في عملية التركيب الضوئي  photosynthesis  و خصوصاً في دائرة كالفن Calvin cycle .

و بالرغم من أن إنزيم   روبيسكو  Rubisco  يفضل  غاز الكربون فإن بإمكانه كذلك أن يستخدم غاز الأوكسجين  منتجاً  الغليكولات  glycolate  و الغليسيرات glycerate.

غالباً ما تحدث عملية  التنفس الضوئي  عندما تكون مستويات الأوكسجين مرتفعة .

حمض الأوكسالوأسيتيك  Oxaloacetic acid  : هو عبارة عن حمض ديكاربوكسيليك    ذو أربعة ذرات كربون  four-carbon dicarboxylic acid  – ينتج هذا الحمض  في النسيج الحشوي المتوسط  (الميزوفيل) mesophyll  في أوراق النبات من خلال تكثيف   غاز ثاني أوكسيد الكربون .

إنزيم  روبيسكو  RuBisCO   عبارة عن إنزيم يعمل في دورة كالفن Calvin cycle  لتحفيز  catalyze عملية  تثبيت الكربون  carbon fixation  – إن عملية تثبيت الكربون هي عملية  تحويل غاز ثاني أوكسيد الكربون  الموجود في الجو إلى جزيئاتٍ غنية بالطاقة مثل   الساكاروز sucrose  .

□ دورة كالفن Calvin cycle  : عبارة عن سلسلة من التفاعلات الحيوية  التي تتم داخل الصانعات الخضراء chloroplasts  في الكائنات التي تقوم بعملية التركيب الضوئي photosynthetic organisms  – إن العمليات التي تتم و فق دورة كالفن غير مرتبطة بتوفر الضوء – و وفقاً لدورة كالفن تلك يقوم النبات والبكتيريا التي تحوي صانعاتٍ خضراء بتثبيت غاز ثاني أوكسيد الكربون و إنتاج السكر ذو الستة ذرات كربون 6-carbon sugar.

 

 

 

الإعلانات

plant.kingdom1111@gmail.com

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار وردبرس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.