مختبر تربية النباتات

مختبر تربية النبات، أو " phytotron " هو مختبر محكم الاغلاق ومزود بتكييف مناخي للتحكم بدقة كبيرة بمختلف العوامل البيئية التي قد تؤثر في الوظائف الحيوية والفيزيولوجية للنبات.

يتألف من العديد من الغرف المكيفة بشكل فردي ومتعددة الأحجام، وقد ساهم استخدام هذه المختبرات الى اكتشافات علمية في فترة قصيرة، وأدى الى عثور على حلول علمية لموضوعات عديدة ومتنوعة في إطار العلوم التطبيقية. 

 لمحة تاريخية 
يعد تكيف النباتات مع البيئة من أقدم اكتشافات الإنسان التي انبثق عنها علم البيئة الحديث، فتغير شروط المناخ الموضعي بواسطة وسائل اصطناعية مثل الري وإقامة الانسجة النباتية واستخدام اماكن مغلقة ودفيئات لتجارب محددة، كانت من اهتمام الصينيون الأوائل .  

وقد عمل علماء النباتات العرب على تطوير وسائل كثيرة لتربية نباتات التي تستخدم للزينة في الحدائق للقصور والمنازل الموجودة في يومنا هذا .

وقد قام عدد كبير من العلماء الفرنسيين في أواخر القرن التاسع عشر بإجراء تجارب على سلوك نباتات عديدة ، وقد تبين انه لا يمكن الحصول على نتائج معينة إلا عن طريق تثبيت بعض عوامل النمو وتغير بعضها الاخر او احدها، ولذلك نبعت أهمية ابتكار مختبر تربية النبات .

وفي هولندا اهتم العالم بلاو ( A.A.Blaauw ) عام 1925 على نحو خاص بتأثير تغير درجات الحرارة الفصلية في تمايز براعم معظم الأزهار والأشجار المزدهرة في مناطق تباينت بها درجات

الاضاءة والتدفئة ، ووفر الإفادة من نتائج أبحاثه على أزهار التوليب والجاسنات عند طلبها في السوق ، ويعد العالم "فنت" (F.W.vent  ) الرائد الحقيقي لإنشاء مختبر تربية النبات ، فقد هاجر عام 1932  الى الولايات المتحدة الأمريكية ، وقد استطاع برفقة زملائه القيام بتجارب دقيقة جدا حيث استمرت على مدة عشرة سنوات في الدفيئات المكيفة ، ومن ثم إنشاء دفيئة كبيرة جدا محكمة  الإغلاق والعزل ومغطاة بزجاج مقوى بلغت مساحتها تقريبا 2000 م وارتفاعها نحو 23 متر سميت ب – مختبر تربية النبات ، وقد مكن توفير شروط مناخية مناسبة فيه لنمو نحو 1500 . 

 تقنيات التحكم في جو المختبر و إدارته 
تعد الأعمال في المختبرات الحديثة متطلبة للتعاون بين العديد من الفئات المتخصصة في الادارة والبحث العلمي مثل المهندسين والميكانيكيين والكهربائيين والفنيين المساعدين، وأن أساس العمل في المختبر هو تحقيق الأوساط المكيفة مناخيا الملائمة للنبات، إذ أنه يمكن التحكم بدرجة الحرارة والرطوبة الجوية النسبية اضافةً للاضاءة، وبشكل دقيق جدا، ويجب توفير تجهيزات ومواد وآليات سهلة التحكم والحركة ، وتجهيزات الري والأوساط الزراعية المناسبة لعمليات النمو النباتية .

ايضا يتطلب المختبر استهلاك كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية، وتأمين سوائل التغذية والهواء النقي والماء الصافي والمشرد، والبخار المضغوط وسوائل حارة أو باردة كما يتطلب التحكم بإضاءة المختبر الطبيعية ( الشمسية ).

كما يرش الماء على السطح الخارجي للمختبر أو يتم استعمال خارجية مؤتمتة، أما في الليل فيتم استخدام الإضاءة الصناعية الثابتة والمستقرة في الغرف المظلمة جزئيا أو كليا مثل أنابيب النيون الفقيرة للاشعاعات الحمراء، وذلك لتجنب ارتفاع درجة الطارئة (والتي قد تؤثر على عمليات النمو لبعض النباتات) .

يتطلب العمل في المختبر التربية النباتية التحكم بنسبتي ثاني أكسيد الكربون وبنوع التربة وحجمها وتعقيمها ، ويجب الاهتمام بالتهوئة المنتظمة ، وتتابع هطول الرواسب والرياح ودرجات الحرارة وبما فيه الجفاف والرطوبة، ويجب توفير صيانة لتضمن امكانية عمل تجهيزات على نحو مستمر ودائم، ويجب إبعاد كل شيء الذي من الممكن أن يعيق سير التجارب في المختبر، مثل الآفات والتطفل الحيوي والتظليل الغير مرغوب به .

ومن المهم تجديد الهواء وتحليله وتخليصه من الشوائب والملوثات المختلفة والمواد السامة . 

 استعمالات مختبر تربية النبات 
لمختبر تربية النباتات استخدامات عديدة ، أهمها :

 الإنتاج الكبير من الأشتال النسيجية الزراعية وبكافة أنواعها.
 الأهمية البيئية في إنتاج الأشتال النسيجية ذات الأهمية البيئية من الأشجار والنباتات البرية وزراعتها في بيئتها الأصلية وإعادة دورها البيئي الهام .
 الإنتاج الهائل من الأشتال ضمن وحدة مساحة صغيرة  (مبنى المختبر) فقط مقارنة بالإنتاج بالطرق العادية الأخرى التي تحتاج إلى أراضي  زراعية كبيرة وبيوت بلاستيكية واسعة ( مدفأة أو مكيفة) ومكلفة جداً في خدمتها.
 الإنتاج على مدار أشهر السنة دون إنتظار مواسم وفصول الإنتاج والتكاثر العادي.
 إنتاج أشتال وفسائل سليمة خالية من الأمراض النباتية ومقاومة للأمراض الفيروسية الفتاكة.
 إنتاج أشتال وفسائل ذات إنتاجية عالية وذات نوعية ممتازة ومقاومة للظروف البيئية السيئة والصعبة .

كما أنه زاد الاهتمام بالأدوية العشبية في الدول الغربية، وقد أدى إلى زيادة استخدام النباتات لإنتاج مواد طبية. فيجب الحرص على عدم جمع النباتات البرية بشكل مفرط لتجنب الانقراض. ولحل هذه المشكلة، يتم التركيز على زراعة النباتات في زراعة الأنسجة، وهي تقنية بدأت في بداية القرن العشرين عندما قام عالم النبات هيرلاند بتجاربه الأولية في هذا المجال. 

 الاحتياطات الواجب التزامها 
في مختبر تربية النباتات , يجب أخذ احتياطات واجبة والتي تحمي حياة العاملين في المختبر، وتمنع من التأثير بشكل سلبي على عمليات النمو لدى النبات , هذه الاحتياطات تشمل ما يلي:

1) تعقيم أماكن العمل قبل الزراعة بالغازات والابخرة المناسبة ، مثل حامض السياندريك او برومور وغيرها من الغازات ، وضرورة تعقيم ادوات المعدة للاستعمال ، ومنع دخول الغبار والأتربة الخارجية.

2) تعقيم ملابس العاملين في المختبر وعسل أيديهم ، وكذلك تعقيم الاوساط الزراعية باستخدام مبيدات متخصصة ، بشرط أن تكون غير ضارة للنباتات .

3) زراعة النباتات المختلفة في أوساط متجانسة البيئة وريها بالمحاليل المغذية والتي تضمن التحكم الكامل والدقيق بنمو النباتات وتطورها .

4) وضع أوعية النباتات المصنوعة من الفخار المطلي او من لدائن على ناقلات بحيث تساعد على تقريبها من مصادر الاضاءة ، وابعادها عن التيارات الهوائية .

5) ضبط عمليات التشغيل بأجهزة الكترونية دقيقة ، ويجب تعديل أي خلل طارئ بشكل فوري أثناء عمليات التشغيل في المختبر . 

 روابط خارجية 

 مراجع 

تصنيف:كيمياء الغلاف الجوي
تصنيف:دفيئات