دانلود مقاله اثرات تنش خشکی و راههای مقابله با آن در گیاه ذرت

word قابل ویرایش
70 صفحه
13700 تومان
137,000 ریال – خرید و دانلود

مقدمه
خشکی، خطری جدی برای تولید موفق ذرت در سراسر جهان محسوب می شود. منابع آب شیرین در جهان محدوده بوده، و با افزایش جمعیت جهان نیاز به استفاده از آب بیشتر می شود و لذا منابع آب بطور فزآینده ای مورد تهدید قرار گرفته، و از آنجاکه بخش کشاورزی عمده ترین مصرف کننده آب بشمار میرود، هر گونه صرفه جویی در این بخش کمک مؤثری به تولید بهینه محصولات زراعی خواهد کرد . با در نظر گرفتن روند افزایش جمعیت جهان که طبق پیش بینی های سازمان ملل، این جمعیت در سال ۲۰۵۰ میلادی به ۴/۱۴ میلیارد نفر خواهد رسید . بنابراین ضرورت تولیدات غذایی جهت تامین نیازهای مرتبط امری اجتناب ناپذیر است.

ذرت گیاهی است گرمسیری که بدلیل ویژگیهای زیاد از جمله قدرت سازگاری با شرایط اقلیمی گوناگون مورد توجه تولید کنندگان قرار گرفته بطوریکه ذرت از نظر سطح زیر کشت مکان، زراعت آن بعنوان یک گیاه پر محصول جهت تأمین کالری مورد نیاز بشر بطور مستقیم و غیر مستقیم از اهمیت ویژه ای برخوردار است . تولید ذرات در جهان در سال ۲۰۰۲ ، ۵۸۹/۱۸۹/۶۰۲ تن بود . حدود ۱۷ درصد سطح زیر کشت جهانی ذرت آبیاری می شود که از این مقدار حدود ۴۰ درصد مواد غذایی حاصل می شود .

در ایران تقریباً ۷۰ درصد مساحت کشور را اقلیم خشک و نیمه خشک شامل می شود که متوسط بارندگی سالیانه آنها کمتر از ۳۰۰ میلیمتر است
از آنجائیکه مرحله گلدهی ذرت به عنوان حساسترین مرحله رشد و نمو ذرت با گرم ترین ماه سال ( تیرماه ) مطابقت دارد و معمولاً نزولات آسمانی در این موقع از سال رخ نمی دهد و از طرفی حداکثر نیاز آبی محصولات رایج منطقه ( پنبه ، چغندر قند ، گوجه ) به همین زمان ارسال مربوط می شود و ظرفیت شبکه های آبیاری ، زراعت را در وضعیتی قرار داده که فواصل آبیاری ذرت طولانی شده و عملکرد کاهش می یابد . ذرت در آب و هوای نیمه خشک مدیترانه ای برای نیل به عملکرد دانه بالا نیاز به آبیاری تکمیلی دارد .

خصوصیات مورفولوژی و فیزیولوژی زیادی ، در مقاومت به خشکی موثر هستند که به عنوان شاخص های مورد انتخاب توصیه شده اند . برای مثال بسته شدن روزنه ها ، کاهش سطح برگ ، افزایش کارایی فتوسنتز ، رسوب چربیها ، توسعه سیستم ریشه ای ، مقاومت در برابر انتشار گازها ، تغییر در مقدار ترکیبات آلی ، قندی و ازته ،اسید آمینه پرولین ، تنظیم پتانسیل اسمزی ، تغییرات سرعت رشد نسبی ، و سرعت رشد محصول از این جمله می باشند.

با توجه به خصوصیت اصلی زراعت در مناطق با محدودیت منابع آبی و لزوم گسترش سطح زیر کشت با هدف افزایش محصولات زراعی در این مناطق ، و با توجه به اینکه آبیاری یکی از نیازهای مهم تولیدات کشاورزی محسوب می شود . دستیابی به ژنوتیپ های محتمل به شرایط دشوار با کارایی بالای مصرف آب ضروری بنظر می رسد .
بنابراین شناسایی مراحلی از رشد که در آنها به آب کمتری نیاز است و حذف آبیاریهای غیر ضروری و نیز تعیین مراحل حساس به قطع آب و همچنین یافتن ژنوتیپ های محتمل به تنش آبی باعث افزایش کارایی مصرف آب همراه با افزایش سطح زیر کشت و نهایتاً عملکرد اقتصادی خواهد شد . مطالعات جدی پیرامون شرایط نامساعد محیطی و عکس العمل گیاهان نسبت به آنها از سال ۱۹۴۱ در دنیا شروع شده است.

 

۱-ذرت :
۱-۱-تاریخچه ذرت :
مبداء اولیه ذرت به طور دقیق مشخص نیست . زیرا اجداد وحشی آن شناخته نشده است.
فرضیه های زیادی در باره طرز پیدایش ذرت وجود دارد . یکی از این فرضیه ها این است که ذرت ممکن است از یک گونه یک ساله وحشی بنام تئوسینت یا تریپساکم به وجود آمده باشد . فرضیه دیگر اینکه ذرت احتمالاً از تلقیح طبیعی تئوسینت با تریپساکم بوجود آمده است و تئوری جدید این است که این گیاه از ذرت غلاف دار به دست آمده باشد .

منشاء اولیه ذرت آمریکای مرکزی است . قبل از کشف قاره جدید ذرت اصلی ترین زراعت جهت تأمین مواد غذایی در آمریکای مرکزی و شمالی و جنوبی بوده است . بررسی های سنگواره ای نشان داده است که ذرت حدود ۴۵۰۰ سال قبل از میلاد مسیح به صورت یک گیاه زراعی در مکزیک مکشت گردیده است . والدن سه مبداء اولیه برای ذرت ذکر کرده است( پرو ، مکزیک ، گواتمالا ).
و ایلوف مبداء اولیه ذرت را جنوب مکزیک ، آمریکای مرکزی ، آمریکای جنوبی ذکر کرده است .

ذرت به دلیل ویژگیهای زیاد از جمله قدرت سازگاری با شرایط اقلیمی گوناگون در دنیا گسترش یافت . در حال حاضر بیش از ۱۴۰ میلیون هخکتار از اراضی دنیا به کشت ذرت اختصاص یافته است . از نظر سطح زیر کشت رتبه سوم و از نظر تولید و عملکرد رتبه او ل را در بین غلات به خود اختصاص داده است .
هم اکنون ایالات متحده آمریکا ، کشورهای اروپای شرقی ، روسیه ، چین ، و آرژانتین کشورهای عمده تولید ذرت در جهان محسوب می شوند . ایالات متحده آمریکا مهمترین صادر کننده و ژاپن و کشورهای اروپای غربی عمده ترین وارد کننده آن هستند .

۲-۱- اهمیت محصول ذرت
ذرت بـه دـلیل ویژگیهای بسیار زیاد خود ، به دویژه به دلیل قدرت سازی با شرایط اقلیمی گوناگون ، بسیار زود در تمام دنیا گسترش یافت و مکان سوم را بعد از گندم و برنج از نظر سطح زیر کشت به خود اختصاص داد . ذرت علاوه بر آنکه یک علوفه مطلوب برای گندم می باشد . از نظر تامین انرژی نیز بی نظیر است و به همین دلیل امروزه در تغذیه مرغ به عنوان یک غذای پر انرژی دارای اهمیت بسیار زیاد است ذرت در صنایع کاغذ سازی ، مقوا سازی ، استفاده می شود . و همچنین از چوب بلال در تهیه اسید استیک ، قطران و فورفورال که در صنایع رنگ و لاستیک سازی به کار می رود استفاده می شود .ذرت به دلیل اهمیت آن در تغذیه طیور و تولید مرغ و تخم مرغ مورد توجه وزارت کشاورزی بوده و تولید آن طی سالهای ۱۳۸۰ –۱۳۷۱ از رشد خوبی برخوردار بوده ، بطوریکه سطح زیر کشت از ۶۰ هزار هکتار به ۲۱۸ هزار هکتار افزایش چشمگیری داشته است .

از جمله پتانسیل های دیگری که باعث گردیده است که این گیاه به مقدار بسیار زیادی گسترش یابد . عبارت است از سازگاری وسیع کـه بـه مـوجب آن، امروزه ذرت در سطح وسیعی از مناطق پست تا مناطق مرتفع ( تا ارتفاع ۳۹۶۰ متری در سلسله جبال آند ) و عرض های جغرافیایی متفاوت ( حدود ۳۵ درجه جنوبی در شیلی و ۵۸ درجه شمالی در روسیه و سوئد ) کاشته می شود . همچنین ذرت به دلیل عملکرد قابل توجه (هر بذر ذرت در شرایط مساعد قادر است بین ۴۰۰ تا ۱۰۰۰ عدد دانه تولید کند ) ، مقاومت نسبت به خشکی و ورس ، قدرت پذیرش کامل مکانیزاسیون در مراحل مختلف کاشت، داشت و برداشت، پذیرش کشت های متوالی، پوشش بلال ( هر بلال بوسیله پوشش های خود به خوبی از صدمات باران، پرندگان و ریزش محافظت می شود)، کارایی مصرف آب در ذرت بالاست)، سهم عمده و روز افزون در تامین مواد غذایی انسان، و دام، و مصارف صنعتی از دلایل عمده توسعه کشت ذرت در دنیا می باشد.

۳-۱- طبقه بندی ذرت :
ذرت گیاهی متعلق به خانواده Panicoideae و طایفه Maydeae می باشد گونه زراعی آن همان ذرت ( Zea mays L) با ۲۰=۲n است (۸ و ۲۳) .
ذرت گیاهی یک پایه ، یک ساله ، دارای سیستم ریشه افشان می باشد . که این سیستم ریشه ، شامل ریشه اولیه ریشه های دائمی (تاجی) می باشد . ذرت همچنین دارای ریشه های هوایی نیز می باشد .
برگ ذرت به صورت متناوب در هر گره قرار می گیرد که از دو قسمت غلاف و پهنک تشکیل شده است . طول برگ ها ۸۰-۵۰ و عرض آنها ۱۲-۴ سانتیمتر است تعداد برگ ها از ۴۸- ۸ عدد متغیر است .
ذرت دارای یک ساقه استوانه ای است که در مقطع عرضی بیضوی است . ارتفاع ساقه بسیار بوده و بسته به شرایط اقلیمی ۳-۵/۱ متر طول دارد . ساقه ذرت دارای ۸ الی ۲۱ گره است که پر از مغز است .

گل آذین نر در انتهای ساقه به صورت خوشه ای مرکب است شامل یک شاخه اصلی وتعدادی شاخه های فرعی می باشد . سنبلچه ها به صورت جفت هستند که یکی از آنها بدون دمگل و دیگری پایه دار است هـر سنبلچه دارای دو گلچه ، هر گلچه دارای یک لما و یک پالتا ، سه پــرچم ، یـک مـادگی غـیر فعال و دو لودیکل است . لودیکل ها به هنگام گرده افشانی متورم می شوند و خروج پرچم ها و آزاد شدن گرده ها را میسر می سازند.
گل آذین ماده به صورت سنبله است که از رشد و تمایز جوانه های جانبی گره های میانی ( گره ششم تا هفتم زیر گل تاجی ) به وجود می آیند . پوشش بلال برگ های تغییر شکل یافته ای است که اندام های ماده را در خود حفظ می کند . بلال دارای محوری به نام چوب بلال ویاراکید است که سنبلچه ها به صورت جفت در کنار هم در روی این محور قرار دارند .

هر سنبلچه دارای دوگل که فقط یکی از گل ها بارور می شود . هر گل دارای تخمدانی است که از آن رشته ابـریشمی خـارج مـیشود کـه مـجموع آنها خامه و کلاله گویند که گرده ها را جذب می کنند.
عمل گرده افشانی در ذرت توسط باد انجام می گیرد . حدود ۹۵ درصد گل های ماده دگرگشن و حدود ۵ درصد آنها به صورت خود گشن هستند .
آزاد شدن دانه های گرده در ذرت یک تا سه روز قبل از خروج تارهای ابریشمی شروع و تا چند روز ادامه می یابد . هر دانه گرده پس از تماس با تارهای ابریشمی رشد کرده و عمل باروری را انجام می دهد.در شرایط مناسب عمر دانه گرده ۱۸ تا ۴۷ ساعت به طول می انجامد .
۴-۱-ویژگیهای انواع ذرت:

الـف – دوره رشد : ذرت از نـظر طــول دوره رشد بـه سه گــروه زودرس و دیـررس تـقسیم می‌شود .
ب- رنگ دانه : دانه های ذرت به رنگ های مختلف از قبیل سفید ، زرد ، پرتغالی ، قرمز و گاهی آبی یا بنفش یافت می‌شود .
ج- ارتفاع ساقه و برگ : ارتفاع ساقه ذرت بین ۳-۵/۱ متر و تعداد برگ بین ۸ تا ۴۸ عدد متغیر است .
د. شکل ظاهری ،کیفیت دانه و موارد مصرف : استورتوانت در سال ۱۹۸۵ ذرت را بر حسب ساختمان آندوسپرم و کیفیت بلال به صورت زیر تقسیم کرده است .
۱-ذرت دندان اسبی : نشاسته آندوسپرم از دو قسمت نرم در وسط و انتها ،سخت در طرفین دانه تشکیل شده است . در طول رسیدگی دانه مقداری آب از دست داده و یک فرو رفتگی در قسمت تاج آن ایجاد می شود .

۲- ذرت بلوری (سخت ): دانه این ذرت سخت ، و بدون چروکیدگی است . آندوسپرم آن شامل دو نوع نشاسته نرم و سخت است . در این نوع دانه ، نشاسته سخت ، به طور کامل اطراف نشاسته نرم را فرا می گیرد و دانه به شکل کروی و بزاق است .
۳-ذرات آجیلی (بو داده): آندوسپرم آن ، به جز مقدار بسیار کمی که در اطراف جنین قرار دارد کاملاً سخت است . دانه ریز و روغنی از پروتئین می باشد. با حرارت دادن ترکیده و حجیم میشود.
۴- ذرت شیرین (قندی): آندوسپرم این ذرت غنی از هیدراتهای کربن قابل حل و فقیر از نشاسته است . این نوع ذرت در موقع رسیدن آب خود از دست داده وکوچک و چروکیده می شود . این نوع ذرت دارای قدرت پنجه زنیزیاد است .
۵-ذرت آذری ( ذرت نرم ): تمام آندوسپرم آن آردی می باشد و فقط یک لایه بسیار نازک از آندوسپرم سخت اطراف آن را فرا میگیرد .
۶-ذرت بومی : نشاسته آندوسپرم آن از آمیلوپکتین تشکیل شده است که در کارخانه جات چسب سازی از آن استفاده می شود .
۷-ذرت غلاف دار ( گلوکرم دار ): در این نوع ذرت گلوم ها رشد بسیار زیادی دارند و تمامی سطح دانه را می پوشاند .
۵-۱-فنولوژی ذرت :
۱-۵-۱-جوانی زنی و سبز کردن ذرت :
عوامل محیطی موثر در جوانه زنی و سبز کردن ذرت عبارت از :رطوبت ، دما ، نوع خاک و تهویه است. مرحله جوانه زنی بذر ذرت و استقرار گیاهچه در خاک مراحل مهم در فنولوژی ذرت است .

زیرا در این مرحله پوشش بذر و بافت مغزی آن در معرض هجوم آفات و عوامل بیماریزا خاکزی قرار می گیرد. در صورتیکه کلیه عوامل خارجی در حد مطلوب باشد، جوانه زنی و سبزکردن تابع دمای خاک خواهد بود صفر بیولوژیک جوانه زنی بذر ذرت ۱۰ تا ۱۲ درجه سانتیگراد است . با افزایش دما ، زمان لازم برای جوانه زنی و سبز کردن کوتاه می گردد . دما ، میزان ذخیره آب در موقع جوانه زنی را نیزمشروط می سازد، بدین ترتیب که دماهای نسبتاً پایین (۱۰-۱۲ درجه سانتی گراد ) با محتوای حدود ۷۵ درصد رطوبت ( بر اساس وزن خشک ) جوانه می زند. در صورتی که در دمـای حـوالی ۳۰ درجـه سانتی گـراد، جوانه زنی با ۵۸ تا ۶۰ درصد رطوبت نیز امکان پذیر می گردد. وقتی که میزان آب قابل دسترس زراعی خاک ۱۰-۴۵ میلیمتر است کشت ذرت مناسب خواهد بود . از کشت ذرت در خاکی با رطوبت بالا که در آن تهویه ضعیف است باید خوداری کرد .

۳-۵-۱- مرحله سبز کردن تا ظهور گل آذین نر :
رشد ونمو در این مرحله، به شدت تحت تاثیر عوامل جوی قرار می گیرد. در این مرحله است، که رشد برگ ها و ریشه گیاه کامل می شود . با افزایش رشد بوته ها و نزدیک شدن آنها به مرحله پیدایش گل آذین نر ، نیازهای دمایی گیاه افزایش می یابد. به هنگام پیدایش گل آذین نر، دمای مطلوب بین ۲۴-۲۳ درجه سانتی گراد خواهد بود. به هنگام ظهور گل آذین نر برگها ۹۰ درصد سطح خاک را می پوشانند. اگر میزان رطوبت خاک کافی باشد، طول مرحله سبز کردن تا ظهور گل آذین نر با دما ارتباط مستقیم خواهد داشت.دمایکمتر از صفر بیولوژیک ذرت، به شدت به گیاه آسیب می رساند .

۳-۵-۱-مرحله تشکیل گل آذین نر تا ظهور تارهای ابریشمی:
این مرحله که با تشکیل گل آذین نر آغاز می شود، حساس ترین مرحله رشد گیاه ذرت به شمار می رود . در این مرحله شاخص سطح برگی به حداکثر خود می رسد. و با حداکثر میزان تبخیرو تعرق مصادف می گردد .

ذرت یک گیاه پروتاندر است ، که بین ظاهر شدن این دو اندام یک هفته تا ده روز فاصله است . گرده افشانی ۵ تا ۸ روز ادامه می یابد .
در شرایط آب و هوایی مطلوب ظهور تارهای ابریشمی ۲ تا ۳ روز پس ازگرده افشانی آغاز میز شود .و نامساعدبودن عوامل محیطی مانند خشکی و گرمای شدید موجب پوکی و مرگ دانه های گرده می شود ، به عبارت دیگر در این شرایط تلقیح به صورت ناقص انجام میگیرد .

۴-۵-۱-مرحله تشکیل تارهای ابریشمی تا رسیدن دانه:
چند روز پس از تلقیح، تارهای ابریشمی پژمرده شده و قهوه ای رنگ می گردند. پساز گذشت یک هـفته از تـلقیح، دانه لـقاح یـافته بـه صـورت برجستگی های آبکی بر روی چوب بلال ظاهر می شوند. در یک هفته بعدی چوب بلال به سرعت رشد می کند و بتدریج به طول و قطر کامل خود می رسد. در این مرحله بیشتر فعالیت فیزیولوژیکی گیاه صرف پرکردن چوب بلال و ذخیره مواد غذایی در دانه ها می شوند .

۶-۱-رشد و نمو:
۱-۱-۶-۱- ریشه : جنین ذرت در موقع جوانه زنی فقط تولید یک ریشه می کند که به سرعت رشد کرده و تولید انشعابات فرعی نموده ، و در خاک نفوذ می کند این ریشه ها را ریشه های جنینی گویند همچنین از ناحیه مزوکوتیل به تعداد ۳ تا ۷ عدد ریشه نابجا ظاهر میشود که به همراه ریشه های جنینی ، ریشه های اولیه ذرت را تشکیل می دهند و تامین کننده مواد غذای برای ذرت در ۲ تا ۳ هفته اول رشد می باشند. نوع دیگر ریشه در سطح نزدیک به خاک از محل گره های انشعاب ظاهر می شود که به آن، ریشه های دائمی (تاجی) گویند. ذرت همچنین دارای ریشه های هوایی است، که از گره های بالای سطح خاک ظاهر میشوند که عمدتاً نقش استحکام گیاه را بر عهده دارند .

۲-۱-۶-۱-برگ : برگها در ذرت به صورت متناوب ظاهر می شوند . هر برگ دارای غلاف و پهنک است که غلاف برگ ، ساقه را در بر می گیرد. تعداد برگ یک صفت ژنتیکی محسوب و تحت تاثیر شرایط محیطی قرار نمی گیرد و تعداد برگ در ذرت بین ۸ تا ۴۸ را شامل می شود.
لوله ای شدن برگ ذرت در شرایط کمبود آب با پوشاندن سطح برگ و به ویژه روزنه ها، از هدر رفتن آب جلوگیری می کند. همچنین تعدادی از برگهای پائین بوته در طول زمان پژمرده و از بین می روند . اولین برگها نیز بر اثر رشد ریشه های هوایی پاره می شوند .

۲-۶-۱-رشد اندام های زایشی:
خاتمه نمو رویشی در ذرت هنگامی است، که مریستم انتهایی ساقه، که در زمان تشکیل برگها به شکل نیمکره است، شروع به طـویل شدن کـرده و طـرح اولـیه گل نـر یا گل تاجی را به وجود می آورد. با طویل شدن میانگره ها روی ساقه، نموگل نر ادامه می یابد. بتدریج با خروج گل تاجی ازحلقه برگ، گرده افشانی از نقطه ای در نزدیکی نوک گل تاجی شروع و سپس در جهات مختلف گل آذین نر انجام میشود. گرده افشانی یک بوته ممکن است یک هفته یا بیشتر به طول انجامد.

دانه های گرده در اثر لرزش بساک ها آزاد می شوند . یک گل تاجی برای باورکردن تقریباً ۱۰۰۰ دانه در هر بوته، تعداد ۲۵ میلیون دانه گرده رها می سازد (۳۱و۳۲و۷۳).
گل آذین ماده یا بلال که به وسیله برگ های تغییر شکل یافته احاطه شده است ، از جوانه های جانبی واقع بر روی گره های ساقه به وجود می آید. تعداد بلال در ارقام اصلاح شده یک عدد است. کـلاله گـل مـاده یـا کاکل، از نقطه رشدی گل بوجود می آید. کاکل شروع به طویل شدن می کند و سرتاسر طول غلاف گل ماده را طی می کند و در اثر فعالیت یک مریستم میان لایه ای که در پایه آن قراردارد به جلو رانده می شود. پس از گرده افشانی و تلقیح، فعالیت ناحیه مریستمی بلافاصله پایان، و نهایتاً رشد کاکل متوقف می شود .

۷-۱-خاک مناسب ذرت:
ذرت به دلیل داشتن ریشه های عمیق و نیز قدرت خوبیکه در جذب مواد غذایی دارد، نسبت به حاصلخیزی خاک توقع چندانی ندارد. ذرت را می توان در خاک های مختلف کاشت ولی مناسب ترین آن خاک های عمیق با بافت متوسط زهکشی خوب و قدرت نگهداری زیاد آب می باشد .
ذرت نسبت به شوری خاک حساس است PH مناسب برای ذرت از ۶ تا ۷ می باشد .
۸-۱- دمای مورد نیاز:

ذرت یک گیاه گرمسیری است . در شرایطی که حداقل درجه حرارت ۱۰ درجه سانتی گراد باشد جوانه زده و درجه حرارت ۲۵ الی ۳۰ درجه سانتی گراد بخوبی رشد کرده و حرارت بالاتر از ۳۲ درجه بر عملکرد آن اثر سو خواهد گذاشت. در مراحل رشدی، هر چه گیاه به مرحله تشگیل بلال نزدیکتر می شود، به همان اندازه نیز به دما افزایش می یابد. با وجود این ذرت نمی تواند دماهای بسیار بالا را به ویژه در شرایط تنش خشکی تحمل کند. به طور کلی این گیاه بیشترین حساسیت به دماهای بالا را در مرحله گردافشانی نشان می دهد. و صدمات ناشی از افزایش دما، خشک کردن کلاله ، پوکی دانه گرده، کاهش میزان تلقیحو عملکرد دانه می باشد. ذرت بعد از گرد افشانی و لقاح، احتیاج کمتری به گرما دارد. درجه حرارت بیش از ۳۰ درجه سانتیگراد و شرایط خشک باعث زودرسی ذرت و در نتیجه کاهش عملکرد دانه می شود . اپتیم درجه حرارت در مرحله رسیدن دانه ها ۲۶-۲۴ درجه سانتیگراد می باشد .
۹-۱-رطوبت مورد نیاز:

از آنجایی که ذرت از گیاهان مناطق حاره است، به نظر می رسد که به آب بیشتری نیاز داشته باش، ولی به علت برخورداری از سیستم ریشه ای گسترده در برابر تنش های محیطی موقت و کوتاه میتواند مقاومت کند، اگر دما کافی باشد، جوانه زنی ذرت ممکن است از رطوبت ۳۰ درصد آب قابل دسترس آغاز شود. ولی هنگامی که میزان رطوبت به ۸۰ درصد می رسد، جوانه زنی تسریع می شود. جوانه زدن در شرایط غرقابی و اشباع شدن خاک بهد علت عدم تهویه مناسب، کند و حتی متوقف می شود. در آغاز مرحله تشگیل برگ، به علت کند بودن رشد گیاه، نیاز آبی کمتراست.

در این مرحله اگر رطوبت در ۱۰ تا ۲۰ درصد ظرفیت مزرعه ای حفظ شود. به علت نفوذ عمیق ریشه ها ، به مقاومت گیاه در دوره کم آبی افزوده می شود از مرحله هفت برگی تا تشکیل گل آذین نر میزان رشد طولی گیاه افزایش می یابد و در صورت وجود تنش خشکی از میزان رشد گیاه کاسته می شود.کمبود رطوبت در مرحله گل آذین نر ممکن است تشکیل گرده را به تاخیر و موجب تشکیل گردهد های عقیم خواهد شد. در اثر خشکی در مرحله زایشی بین ظهور گلآذین نر و تشکیل تارهای ابریشمی (ASI) طولانی تر شده، در نتیجه به علت عدم گردافشانی کافی، لقاح به صورت ناقص انجام و دانه ها عقیم می گردند، در مرحله تشکیل دانه به علت بالا بودن شاخص سطح برگ، میزان مصرف آب زیاد بوده و تعریق شدید است. پس از مرحله شیری از میزان نیاز ذرت به آب کاسته می شود. در این هنگام دما یک عامل موثر در رسیدن دانه به شمار میرود و برای کاهش رطوبت دانه لازم است رطوبت هوا نیز به میزان معینی کاهش یابد .

۱۰-۱- تنش های محیطی:
رشد و توسعه گیاهان دائما تحت کنترل محیط می باشد، گیاهان زراعی ممکن است که در معرض تنشهای غیر از خشکی قرار گیرند. حرارت، تشعشع، مواد غذایی، گازها، و رطوبت بسته به مقدار آنها در محیط،می توانند رشد و توسعه گیاه را افزایش، و یا کاهش دهند. غلظت مقدار نامطلوب این عوامل، باعث فشار یا تنش در گیاه یا اجزای آن می گردد. صدمات وارده ممکن است موقت یا برگشت پذیر و یا برگشت ناپذیر باشد . هر عامل محیطی را که تاثیر منفی بر روند رشد گیاهان می گذرد، به عنوان تنش در نظر می گیرد، و مقاومت به تنش را در ارتباط با توانایی گیاه از نظر تحمل به عوامل نامطلوب مد نظر قرار می دهد. به طور کلی تنشهای محیطی به دو دسته عمده بیولوژیک و فیزیکوشیمیایی تقسیم می شوند. مهمترین تنش های بیولوژیک را خشکی، سرما، گرما، یخبندان، کمبود مواد غذایی تشکیل می دهند .

۱۱-۱- خشکی و تنش خشکی:
یکی از عوامل محدود کننده تولید ذرت در مناطق خشک و نیمه خشک، کمبود آب در مراحل رشد است . خشکی موقعی اتفاق می افتد که ترکیبی از عوامل فیزیکی ومحیطی باعث تنش در گیاه شده، و در نتیجه دتولید را کاهش می دهند . به طور کلی تنش، نتیجه روند غیر عادی فرآیندهای فیزیولوژیکی است، که از تاثیر یک یا ترکیبی از عوامل زیستی و غیر زیستی حاصل می شود، و ممکن است به صورت کاهش رشد، کاهش عملکرد، مرگ بخشی از گیاه یا کلاً مرگ گیاه بروز نماید . خشکی از نظر کشاورزی، عبارت از عدم انطباق نزولات آسمانی با نیازهای گیاه است، که در آن دچار تنش می سازد و عملکرد را کاهش می دهد . از نظر هواشناسی خشک، یک دوره بدون بارندگی است، که در آن مقدار بارندگی کمتر از مقدار تبخیر و تعرق بالقوه باشد. و ظرفیت رطوبتی خاک، تقاضای اتمسفری تبخیر و همچنین کارایی گیاه را متاثر میسازد .

از نظر فیزیولوژیست های خشکسالی علاوه بر فقدان بارندگی، حاصل تلاقی تنش های محیطی زیر است:
۱- پایین بودن رطوبت قابل دسترس خاک،باعث کاهش مقدار آب در محیط ریشه می شود. بنابراین ریشه ها را در تنگنا قرار می گیرند.
۲- زیـاد بـودن تـبخیر کـه از کمی رطوبت نسبی، دمای زیاد، آفتاب زیاد و بادهای شدید ناشی می گردد.
۳-افـزایش دمـای انـدامهای گیاه منجر به تنفس زیاد، صدمه به فرآیندهای متابولیکیو ساختمانی می شود.
۴-تـابش زیاد خورشیدی که به ممانعت نوری و اکسیداسیون نوری و سرانجام مرگ برگها منجر می شود.
۵- افـزایش سخـتی خـاک بـر اثـر خـشکی کـه به نحو نامطلوبی رشد ریشه را تحت تاثیر قرار می دهد .
۶- غیر قابل دسترس شدن مواد غذایی، به ویژه در افق های بالای خاک، زیرا این افق ها سریعتر خشک می شوند، ولی از نظر مواد معدنی نیز غنی ترین لایه هستند .
۷- تجمع نمک در لایه بالایی خاک و اطراف ریشه ها که منجر به تنش اسمزی و مسمومیت یونی می شود .
در منابع مختلف برای تنش چندین اصطلاح به کار برده می شود که توضیح مختصری در مورد هر یک از آنها ضروری به نظر می رسد.

در مواردی که تنش بر اثر عدم وقوع بارندگی مفید ایجاد شده ، اصطلاح تنش خشکی به کار برده می شود . اگر گیاه به طور مصنوعی تحت تاثیر کمبود آب قرار داده شود، در این اصطلاح تنش کمبود آب به کار می رود. چنانچه در اثر خشکی هوا که شدت تعرق بالا رود رطوبت داخلی گیاه به کمتر از ۵۰ درصد مقدار طبیعی خود برسی . در این حالت گیاه دچار آب کشیدگی و اگر میزان آب کشیدگی بالاتر از ۵۰ درصد مقدار طبیعی باش، گیاه دچار پسآبیدگی شده است.اگر تنش خشکی، موجب از دست دادن آب به صورت مایع گردد،آنرا تنش اسمزی گویند .

۱۲-۱-اثر عوامل اقلیمی بر روی نیاز آبی گیاهان:
رطوبت نسبی اثر قابل ملاحظه ای بر تبخیر و تعرق و نیاز آبی گیاهان دارد . تغییرات رطوبت هوا از طریق دادن اختلاف فشار بخار آب بین برگ و هوا، بر تعرق اثر میگذارد. به همین دلیل رطوبت نسبی در راندمان مصرف آب بسیار موثر است. به طوریکه رطوبت نسبی زیاد از طریق اثر بر روی میزان تعرق گیاه، کمبود رطوبت خاک را تا حدی جبران می کند. برعکس، رطوبت نسبی پایین تر، میزان تعرق را افزایش و کمبود رطوبت خاک را نیز تشدید می کند .
شبنم در شب تـشکیل و بـه آمـاس بـرگ کـمک نموده، و در صبح آغاز تنش مجدد را به تاخیر می اندازد .

دمای خاک و محیط بیرون میزان فتوسنتز و تنفس را کنترل کرده و بر توزیع مراد فتوسنتزی، تشکیل گل آذین و رسیدگی دانه موثر واقع می شود.افزایش درجه حرارت ظرفیت پذیرش آب توسط هوا را افزایش داده، و به این ترتیب نیاز اتمسفری بیشتر می شود، و تعرق و کمبود رطوبت خاک را تشدید می کند . بهترین دما برای رشد و نمو ذرت، بخصوص در زمان گرده افشانی آن بین ۲۵ تا ۳۰ درجه سانتیگراد است .

اثر باد عمدتاً شامل تعرق گیاهان و تبخیر از سطح خاک است. باد با جابجا کردن هوای مرطوب اطراف روزنه ها تعرق را افزایش، و از بالا رفتن دمای برگ جلوگیری می کند. بادهای گرم و خشک از طریق بستن روزنه های برگ، حتی در موقعی که رطوبت خاک کافی است، اثر سوء بر فتوسنتز گذاشته، تولید را کاهش می دهد .
هـمچنبین بـادهای خـشک و سوزان در مرحله گلدهی و گرده افشانی ذرت، باعث بادزدگی قسمت های نر گیاه، کاهش حجم گرده تولیدی، عدم همزمانی در آمادگی گل آذین نر و ماده، و همچنین خشگ شدن رشته های ابریشمی می گردد .

۱۳-۱-اثر فیزیولوژیک تنش آب:
کمبود آب زمانی در گیاه اتفاق ما افتد، که میزان تعرق بیشتر از جذب آب باشد.این امر ممکن است، به علت اتلاف بیش از حد آب، کاهش جذب آب، و یا هر دو باشد. بعضی فرآیندهانسبت به افزایش تنش رطوبت خیلی حساس بوده، عمل کرد نهایی گیاه تحت تاثیر تنش رطوبتی بر رشد، فتوسنتز، تنفس، فرآیندهای متابولیکی، زایشی و غیره می باشد .

توانایی گونه های گیاهی، از نظر مدت و میزان تحمل پسآبیدگی متفاوت بوده، و با افزایش مقدار آب بافت ها در شرایط تنش خشکی، تحمل پروتوپلاسم در مقابل صدمات تنش خشکی، بیشتر خواهد بود. آب پیوندی مانع انعقامولکولهای پروتئین می گردد. هر چه آب پیوندی بافت بیشتر کشیده شود، تراکم پرتوپلاسم افزایش یافته، و غلظت آن بتدریج بالا رفته،‌و زمانی که کشیدگی شدید شود، پرتوپلاسم بطور کامل ژله ای شده، و در نهایت سخت و شکننده می‌شود .احتمالاً می توان گفت، اغلب اثرات تنش آب و به جز آنهابی که مستقیماً از طریق کاهش آماس وارد عمل می شود، بستگی به از دست دادن آب پروتوپلاسم دارد. خارج ساختن قسمتی از آب اطراف مولکولهای پروتئینی باعث تغییر ترکیب آن می شود، که بر نفوذ پذیری، درجه آبکی بودن، لزوجت و فعالیت های آنزیمی آن موثر می باشد.

مـشاهده شد کـه بـا شروع شرایـط خـشک، آمـاس گـیاهان بـه طور مستمر و روزافزون نقصان می یابد .کاهش تورژسانس، اولین اثر تنش خشکی می تواند باشد، که سرعت رشد سلول و اندازه نهایی آن را متاثر می سازد. رشد سلولی احتمالاً حساس ترین فرآیند به تنش خشکی است . کاهش پتانسیل آب بافت های مریستمی در طول روز که موجب کاهش پتانسیل فشاری به حدی کمتر از میزان لازم برای بزرگ شدن سلول می شود. سنتز پروتئین یا سنتز دیواره سلولی و بزرگ شدن سلول و بـدنبال آن سرعت نـمو و رشد طـولی ساقه ، رشد بـرگ تحت تاثیر قرار می گیرد. اکثر گونه های گیاهی حداکثر رشد خود را در شب یعنی در زمانی که پتانسیل آب بالا است انجام می دهند، ممکن است توجیهی برای این امر باشد .

با افزایش تنش آب ، فتوسنتز تا نقطعه جبرانی کاهش می یابد. تنش آب بطور مستقیم می تواند بر فرآیند های بیوشمیایی مربوط به فتوسنتز اثر گذاشته و به طور غیر مستقیم، ورود CO2 به داخل روزنه ها را که به علت تنش آب بسته اند، کاهش دهد. انتقال مواد فتوسنتزی نیز تحت تاثیر تنش آب قرار گرفته، و موجب اشباع برگها از این مواد می گردد

به عبارت دیگر تنش آبی با مختل نمودن ارتباط اندام مبداء (منبع ) و اندام مقصد برای فرآورده ها، روی جابجایی مواد به طور غیر مستقیم اثر می گذارد. مثلاً به دلیل کاهش رشد سلول، اندام مبداء (برگ ها)کوچکتر و مواد فتوسنتزی برای انتقال به دانه ها اندک است. همچنین اندازه دانه ها (اندام مقصد) ممکن است کاهش پیدا بکند .
خشکی بر تنفس گیاه تاثیر گذاشته،و باعث کاهش تنفس هم در شرایط نوری و هم در شرایط تـاریکی در ذرت می گردد . واکـنش تـنفس نسبت به کمبود آب بر عکس واکنش فتوسنتز می باشد. شدت تنفس در ابتدا افزایش یافته، ولی با تشدید کمبود آ‘ کاهش می یابد . دلیل این کاهش بعدی را به هیدرولیز شدن نشاسته نسبت می دهند . ۲۵-۳۰ درصد از اسیمیلاسیون روزنه ای بوسیله تنفس رشد از دست می رود .

تنش آب موجب تغییرات آناتومیکی بسیار می گردد. از جمله این تعییرات می توان به کاهش کاهش تعداد روزنه ها در واحد سطح اشاره کرد .
مـحتوای نسبی آب در گـیاه خیلی بیشتر از خاک بوده، وتغییرات بسیار کم و جزیی آب در گیاه می تواند، تمامی واکنش های متابولیکی (سوخت و ساز) را تحت تأثیر قرار دهد. اثر خشکی بر جذب مـواد غذایی، سوخت و سازهیدرات کربن و پروتئین، انتقال یونها و مواد سوخت و ساز شده را می تواند، تحت تاثیر قرار دهد . کمبود آب در بستن روزنه ها موثر است . چون آماس غشاء سلول های محافظ روزنه ها بستگی به مقدار آب دارد، و این عکس العمل در مقدار گاز کربنیک جذب شده از طریق برگ، موثر بوده، و فتوسنتز را مستقیماً کنترل می نماید، و در نتیجه نقش بسیار مهمی در تولید دارد .

کمبود آب شدیداً موجب کاهش فعالیت آنزیمی می گردد. البته این اثرات انتخابی هستن. بدین معنی فعالیت برخی آنزیمها که در ساختن مواد فعالیت دارند، قبل از سایر آنزیم ها، کاهش می یابد. و مقادیر برخی آنزیمهای دیگر افزایش می یابد.
برای مثال در ذرت، افزایش موجب کاهش فعالیت آنزیم احیاء کننده نیترات (نیترات ردوکتاز)نسبت به آنزیم اکسید کننده (پراکسیداز) می گردد. در اثر هیدرولیز نشاسته به قند،پروتئین ها به اسیدهای آمینه تبدیل می شوند. تبدیل نشاسته به قندها و تجمع آنها باعث افزایش فشار اسمزی مبی گردد. این باعث تقلیل تراوایی سلول گیاهی شده، و مقاومت داخلی سلول در برابر عبور آب افزایش می یابد. بدین وسیله تلفات آب کاهش می‌یابد .
کمبود آب از طریق افزایش فعالیت آنزیم های تجزیه کننده RNA، سیستم اسید نوکلئیک را که ارتباط نزدیکی با پروتئین سازی دارد مختل می کند. و این عمل به نوبه خود رشد و پـروتئین سازی را تـحت تـاثیر قـرار می دهد.همچنین با تجربه پروتئین های موجود، اسیدهای آمینه خصوصاً پرولین به طور هم زمان با تنش رطوبت در بسیاری از گیاهان تجمع می کند، که این تجمع ناشی از کاهش پروتئین سازی است .

تنش آب تاثیر بر توزیع هورمون ها در گیاه بخصوص بر میزان سیتوکنین و آبسیسیک اسیدABA دارد، که در اثر کمبود رطوبت فعالیت سیتوکنین کاهش یافته، در حالیکه فعالیت ABA افزایش می یابد. پیری سریع برگ ها، کاهش قطر منفذ روزنه ها در گیاهان تحت شرایط تنش رطوبت ممکن است، به علت کاهش تامین سیتوکنین از ریشه ها باشد. کمبود آب باعث افزایش آبسیسیک اسید و اتیلن می گردد .
به نظر می رسد که ABA ، در کنترل عکس العمل های فیزیولوژیکی گیاهان در شرایط تنش رطوبت موثر باشد. تنش خشکی با تاثیر بر حرکات یونی و آب، آبسیسیک اسید را به خارج از سلوهای محافظ هدایت وموجب بسته شدن روزنه ها می شود. این امر باعث کاهش جذب CO2 و فتوسنتز می گردد .
ابر و ستر (۱۹۹۲) در بررسی های خود بر روی دو ژنوتیپ وحشی و جهش یافته ذرت نشان داده اند، که در هر ژنوتی، میزان آبسیسیک اسید در شرایط تنش ۸ تا ۱۰ برابر شرایط مطلوب است. این هـرمون بـه مـقدار زیـاد بـه بـافت آنـدوسپرم منتقل و از تقسیمات سلولی آندوسپرم جلوگیری می کند .

۱۴-۱-تنش خشکی در مرحله رشد رویشی گیاه ذرت:
در طول تنش خشکی رشد متوقف شده، و پس از رفع تنش ادامه می یابد. تنش خشکی بر روی جنبه های مختلف رشد و نمو اثرات متفاوتی دارد . چرخه زندگی گیاهان یک ساله از چهار مرحله جوانه زنی و رویشی، رشد زایشی، و رسیدن محصول تشکیل یافته است. وقتی که بذر در خاک قرار گرفت، در شرایط رطوبت مناسب جذب آب شروع، و ئبه موازات آن فرآیند آبگیری در دیواره سلولی و پروتوپلاسم آغاز و با افزایش فعالیت های متابولیکی بذر متورم و رویان، ریشچه را به داخل خاک وارد می سازد.میزان آب خاک از عوامل اصلی جوانه زنی بوده و سرعت جوانه زنی را کنترل می کند. جوانه زنی و استقرار دیر هنگام و ناکافی گیاهچه ها از معضلاتی هستند، که گیاهان زراعی مناطق خشک و نیمه خشک با آنها روبرو هستند . اثر خشکی در مرحله رشد رویشی گیاه ذرت شامل تغییرات فتوتیپی و مورفولوژیکی است:

۱- سطح برگ ها کوچک (لوله ای) می شود .
۲- ارتفاع بوته کاهش می یابد .
۳- برگ های مسن می ریزند .
۴- رشد ریشه ها افزایش می یابد .
۵- فعالیت روزنه ها و فتوسنتز متاثر می‌شود .
هسیائو در سال ۲۰۰۰ بررسی خود روی ذرت نشان داد، رشد غیر قابل بازگشتو تغییرناپذیر سلولهای برگ و ریشه ها با استفاده از منابع، متناسب با رشد این دو عضو بوده، به نحوی که اگر عـوامل کـافی در اخـتیار ایـن اعضاء قرار نگیرد، یکی کاهش رشد و دیگری افزایش رشد نشان می دهد. مخصوصاً در مورد تنش آب برگ ها از رشد بازمانده و ریشه ها به دنبال آب به اعماق خاک نفوذ می کنند .عامل اصلی که رشد یا بزرگ شدن سلول را تحت تاثیر قرار می دهد، کاهش و از دست دادن تورژسانس می باشد، که ممکن است با تقلیل اندازه سلولی و کاهش سطح برگ همراه باشد.

کاهش سطح برگ به عنوان نتیجه تنش خشکی و کاهش سطح تابش، دارای اثرات ثانویه است. بطوریکه همراه با آن،کاهشی در مقدار فرآورده های فتوسنتزی تولید شده به چشم می خورد، که به نوبه خود به کاهش رشد برگ و ساقه کمک می کند . بنابراین تنش خشکی، عامل اصلی کوتاه ماندن گیاه در مزرعه می باشد .
گزارشات اولیه حاکی از آن است، که توسعه برگ نسبت به کمبود آب حساس است. به طور مثال در گیاه ذرت در یک شرایط تحت کنترل، بزرگ شدن برگدر پتانسیل آب ۲-بار بهسرعت کاهش و در پتانسیل های ۷-و۹- بار متوقف می گردد. علاوه بر اینکه کمبود آب در توسعه برگ موثر است، می تواند از طریق ریزش و مرگ برگها در طول مراحل مختلف رشد در شاخص سطح برگ موثر می باشد .

سوروار (۱۹۹۹)در آزمایش، اثرات تنش خشکی در ارقام مختلف ذرت را مورد بررسی قرار داد. در تمامی ارقام تعداد برگ ثابت بود، ارتفاع بوته کاهش یافت. قطر ساقه کمتر شده، و مدت دوره رشد نیز کوتاه گردیده است .
تنش خشکی در ذرت موجب توسعه ریشه در اعماق پایین تر شده،‌و به این طریق بر نحوه توزیع سیستم ریشه اثر می گذارد . اقبال و مارانویل (۱۹۹۳)گزارش نمودند که تنش خشکی طول ریشه را افزایش و بر کارایی مصرف آب می افزاید. گیاه ذرت در زمان تنش آبی با توسعه ریشه به طرف آب قابل دسترس در عمق خاک، موجب استفاده بهینه از آب و مواد غذایی در جهت تولید بیشتر بیوماسو شاخص برداشت می‌شود .

کانگو همکاران (۲۰۰۰)، کاهش آب در مرحله طویل شدن ساقه ذرت، باعث تحریک رشد ریشه ش. با توجه به این مسئله نسبت ریشه به اندام های هوایی افزایش یافت .همچنین پریستویا(۱۹۹۸)ظرفیت رشد ریشه ذرت را تحت شرایط تنش رطوبتی در زمان گلدهی بررسی و به نتیجه رسید که رشد ریشه در این شرایط افزایش نشان داد. بررسی های گلخانه ای نیز نشان دادند که تحت شرایطتنش رطوبتی، طول ریشه در میان واریته های مختلف تفاوت معنی داری داشت .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 13700 تومان در 70 صفحه
137,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد