مقاله در مورد اکولوژی گندم

بخشی از مقاله

اكولوژي گندم

كليات گندم

1-1- مقدمه:
گندم به عنوان يكي از اصلي‌ترين مواد غذايي بشر و مهمترين محصول زراعي و ماده غذايي در اكثر كشورها، از جايگاه ويژه‌اي برخوردار است. با توجه به رشد روزافزون جمعيت و افزايش قيمت اين كالا در بازار بين‌المللي اهميت دستيابي به خود كفايي با اين محصول استراتژيك، روز به روز افزايش بيشتري پيدا مي‌كند. در گزارش ساليانه انتشارات سازمان خواربار جهاني(FAO)، اظهار شده كه عملكرد گندم در واحد سطح، در كشور ايران از متوسط توليد جهاني به مقدار 570 كيلوگرم در سال 1990 پايين‌تر بوده است. در بين مواردي كه كارشناسان، اين سازمان به عنوان دلايل پايين بودن

عملكرد اين محصول در كشور ايران ارائه داده‌اند، ناكافي بودن ميزان دانش فني كشاورزان بطور بارزي استنباط مي‌شود. در راستاي ايجاد تحول در روند توليد گندم در كشور ايران، طرح محوري گندم به عنوان يكي از جامع‌ترين و مهمترين طرح‌هاي وزارت كشاورزي به منظور افزايش توليد گندم در سال 1368 به اجرا در آمد. آنچه در دهه گذشته مورد توجه قرار گرفته است، زير سؤال رفتن

برنامه‌هاي توسعه‌اي است كه تنها هدف آنها افزايش توليد مي‌باشد(6).
آمار نشان مي‌دهد كه ايران نزديك به 20 ميليون هكتار زمين قابل كشت دارد؛ از اين مقدار، ساليانه حدود 10 هكتار به ‌صورت آيش گذارده مي‌شود و 5/8 تا 9 ميليون هكتار آن زير كشت محصولات كشاورزي مختلف مي‌رود، كه حدود 3/2 آن به كشت گندم اختصاص مي‌يابد و سطحي معادل 6/5 ميليون هكتار را مي‌پوشاند. از اين مقدار 6/1 ميليون هكتار به گندم آبي و 4 ميليون به گندم ديم تعلق دارد(4).
2-1- اهميت اقتصادي گندم:
گندم معمولي (T.aestivum L.em.Tell) در محدوده وسيعي از شرايط آب و هوائي جهان رشد مي‌كند و در حقيقت اين گياه سازگار‌ترين گونه‌هاي غلات است. زمين‌هاي زيادي در سر‌تا‌سر جهان در مقايسه با ساير گياهان زراعي، به كشت آن اختصاص داده شده است، زيرا گندم غذاي اصلي انسان است كه به طور مستقيم مورد مصرف قرار مي‌گيرد. به اين ترتيب سطح كشت و توليد جهاني آن از ساير محصولات بيشتر است. گندم منبع اصلي كربوهيدرات غذاي انسان را تشكيل داده و از لحاظ تهيه نان و ارزش نانوايي، آرد هيچ‌يك از غلات به پاي آرد گندم نمي‌رسد. به خاطر داشتن بافت همبندي گلوتن گندم، خاصيت نانوايي آن داراي ارزش بسيار بالايي است. كيفيت گلوتن گندم بستگي به ژنوتيپ گندم‌ها دارد و همين صفت است كه آرد گندم را ممتاز مي‌نمايد. بر

خلاف هر غله ديگري، گلوتن گندم قادر است ور آمدن خمير را از طريق تشكيل سلول‌هاي كوچك گاز و نگهداشتن گازكربنيك تشكيل شده در اثر تخمير، به انجام برساند. در هرحال مصرف نان‌هايي كه خميرشان تخمير حاصل مي‌كنند و يا آنهايي كه نمي‌كنند از قرن‌ها پيش و شايد هم در دوران قبل از تاريخ ثبت شده و مورد استفاده قرار مي‌گرفته است. هر چند گندم از نظر بعضي از اسيد‌هاي آمينه بخصوص لايسين فقير است، ولي جزء بهترين غذاها به شمار مي‌رود. نشاسته گندم به

سادگي هضم مي‌شود، زيرا داراي مقدار زيادي پروتئين مي‌باشد. دانه گندم حاوي بسياري مواد معدني، ويتامين‌ها و چربي‌ها است(9).
در ايران مانند بسياري از كشورهاي جهان، نان حاصله از گندم مهمترين ماده غذائي روزانه مردم را تشكيل مي‌دهد و نقش عمده‌اي در تأمين انرژي و پروتئين مورد نياز بدن به عهده دارد. نان گندم يكي از ضروري‌ترين مواد غذائي و قوت اصلي اكثريت عظيمي از مردم كشورمان را تشكيل مي‌دهد

. بر طبق آمار مختلف متوسط سهم مصرف نان در كل انرژي مورد احتياج حدود 40 درصد مي‌باشد. به دليل محتواي بسيار زياد دانه از مواد پروتئيني و هيدرات كربن و نيز نسبت ميان آنها كه براي انسان بسيار عالي و مفيد مي‌باشد، امكان نگهداري دانه به مدت طولاني و حمل آنها به مسافت‌هاي خيلي زياد بدون اينكه تغييراتي در آنها بوجود بيايد، ميسر است و همچنين امكان كشت موفق آن در شرايط آب و هواي كاملا متفاوت (سرد و معتدل، خشك و گرم و...) و تا ارتفاعات خيلي بالا در پرو تا ارتفاعات 400 متري كشت مي‌گردد(9).

در كل وجود آب و دماي مناسب، در تمام مناطق دو عامل تعيين كننده در ميزان كشت گندم است. در مناطق مرطوب و گرم با علت شيو‌ع بيماري مخصوصا زنگ گندم، زراعت اين محصول چندان رواج ندارد. كشورهاي آسيايي، 26 درصد سطح زير كشت گندم (90 ميليون هكتار) را به خود اختصاص داده‌اند؛ تقريبا يك‌سوم و به سخني دقيقتر، 31 در‌صد محصول دنيا از اين منطقه بدست مي‌آيد. در آسيا اين محصول هم در مناطق معتدله (مانند چين) و هم در مناطق گرم (مانند هندوستان، پاكستان، افغانستان سوريه و تركيه) زراعت مي‌شود. در برخي از كشورهاي مذكور در سال‌هاي اخير محصول گندم به طور اساسي اضافه شده است. دليل اين كار استفاده از واريته‌ها يا ارقام پر محصول و اتخاذ روش‌هاي كشت جديد بوده است(4).
3-1- مشخصات گياه‌شناسي گندم:
گندم گياهي است يك‌ساله، تك لپه و از خانواده گندميان gramineae و از جنس تريتيكم triticum كه داراي گونه‌هاي بسيار زياد وحشي و اهلي است. نمونه‌هاي وحشي آن غالبا به صورت علف هرز خود‌نمايي كرده و مزاحم كشت و كار مي‌گردند. گندم مانند هر گياه ديگري داراي ريشه، ساقه، برگ، گل و دانه مي‌باشد كه ذيلاً به شرح هر‌يك از آنها پرداخته مي‌شود:

1-3-1- ريشه گندم:
هنگام جوانه‌زدن گندم، اولين اندامي كه پوست دانه را مي‌شكافد و از آن خارج مي‌شود ريشه‌چه مي‌باشد. از اين پس رشد گياهچه كه در زير خاك و در تاريكي انجام مي‌پذيرد شامل رشد طولي سريع ساقه همراه با تغير حالت‌هاي ويژه آن مي‌باشد تا اينكه ساقه‌چه گياه جوان بتواند در خاك پيشروي كرده و از موانع موجود بر سر راه بگذرد و هر‌چه زود تر سر از خاك بيرون آورد. يكي از بارزترين تغيير حالت‌هاي ساقه آن است كه مريستم انتهائي ساقه به وسيله برگ غلاف مانندي به نام كلئوپتيل coleopotile پوشيده مي‌شود. وقتي گياهچه سراز خاك بيرون آورد و اولين برگ گندم

كه نشاني از يك لپه‌اي بودن آن است ظاهر شد، عمل كلروفيلي آغاز مي‌شود، از محل اولين گره نزديك خاك گياه‌چه، ريشه‌هاي اصلي گندم بيرون مي‌آيند. اين ريشه‌ها كه از نظر شكل به ريشه‌هاي اوليه شباهت دارند به ريشه‌هاي ثانويه موسومند. اين ريشه‌ها نسبتا از لحاظ قطر و طول همسان و مشابه مي‌باشند و در بين آنها راست ريشه مشاهده نمي‌شود(ريشه افشان). عمده ريشه‌هاي گندم در زراعت آبي در عمق 25-20 سانتيمتر و در زراعت ديم در عمق 15-10 سانتيمتر قراردارند (به علت عمق كم خاك زراعي و عدم توسعه ريشه‌ها)(1).

2-3-1- ساقه گندم:
ساقه گندم ماشوره‌اي و بدون انشعاب است. درون ساقه برخي از نژادها پر و د تعدادي نيمه توپر و در بسياري خالي است. البته ملاك توپر يا خالي بودن ساقه را از وضعيت ساقه گندم در 20- 15 سانتيمتري زير سنبل گندم مي‌دانند. در روي ساقه گندم برجستگي‌هائي به نام گره وجود دارد

فاصله بين دو گره را ميان‌گره ‌نامند. بر روي هر يك از برجستگي‌ها، يك برگ به طور متناوب قرار دارد. از محل گره گندم كه در نزديكي سطح خاك قرار دارد، تعداد زيادي ريشه‌افشان منشعب مي‌شود، به همان صورت كه از محل گره مذكور تعداد زيادي ساقه نيز مي‌رويد كه به اين ساقه‌ها اصطلاحاً پنجه گندم ‌گويند. خاصيت پنجه‌زني از رقمي به رقم ديگر تفاوت مي‌كند. يك بوته گندم ممكن است از50-2 پنجه بسته به موقعيت محل و رقم ايجاد مي‌نمايد. در تحت شرايط مزرعه‌اي معمولا 5-3 پنج

ه عموميت دارد(1).
3-3-1- برگ گندم:
هر برگ گندم از دو قسمت غلاف و پهنك تشكيل شده است. پهنك برگ معمولا در محل گره بالاتر به به غلاف برگ متصل است. غلاف فاصله ميان گره را پوشانده و در محل گره پايين‌تر به ساقه متصل است. برگ‌ها در روي ساقه به صورت منفرد و در دو رديف به‌طور متناوب قرار دارند. غلاف برگ ممكن است تمام ساقه و يا قسمتي از ساقه را بپوشاند و در قسمت ديگر تا رسيدن به محل گره بالائي نيم‌باز باشد. در محل اتصال پهنك برگ به غلاف در هر قسمت آن يك زائده بيرنگ به نام گوشوارك يا Auricule وجود دارد. در بين دو گوشوارك يك پرده بيرنگ به نام زبانك يا Ligule و به ارتفاع 3-2 ميليمتر وجود دارد كه در امتداد ساقه و به سمت بالا كشيده شده است(1).

4-3-1- سنبل گندم:
در انتهاي ساقه گندم، سنبل گندم بوجود مي‌آيد. فاصله ميان گره‌ها در سنبل گندم خيلي به هم نزديك شده، محور سنبل را تشكيل مي‌دهد. محور سنبل به شكل زيگزاگ مي‌باشد كه هر بند با بند ديگر زاويه منفرجه تشكيل مي‌دهد. بر روي هر بند يك سنبل فرعي يا سنبله با دم بسيار كوتاهي وجود دارد. تعداد سنبله‌ها در روي محور اصلي بين 20-15 عدد مي‌باشد. در داخل هر سنبله از 7-1 گل ممكن است وجود داشته باشد كه حداكثر5 گل بارور شده و بقيه عقيم

مي‌مانند. طول سنبل گندم بين 18-6 سانتيمتر در ارقام و شرايط اكولوژيكي ممكن است تغيير كند. سنبل گندم معمولا در راس به سنبله‌هاي نازا ختم مي‌شود. گل گندم دوجنسي داراي سه پرچم و يك مادگي كه داراي دو كلاله پر مانند است، مي‌باشد. در گندم قبل از اينكه كاسه گل باز شود و پرچم‌ها به بيرون بيفتند، عمل لقاح خاتمه مي‌پذيرد، بنابراين بيم اختلاط ارقام در كار نمي‌باشد. اين

خاصيت كه به آن خود القاحي يا خود باروري گويند، براي محققان اصلاح‌ بذر حائز كمال اهميت است، چون مي‌توانند ارقام و گونه‌هاي مختلف گندم را در جوار هم به منظور مقايسه عملكرد و يا ساير مقاصد بكارند. در دو طرف تخمدان گل گندم، دو غده كوچك به نام لوديكول وجود دارد(1).
هرسنبله به ترتيب از خارج به داخل از دو پوسته به ترتيب به نام‌هاي پوشه glume و پوشينه

glumelle احاطه شده است. تعداد پوشه‌ها درهر سنبله دو عدد و تعداد پوشينه‌ها در اطراف هر گل دو عدد مي‌باشد. پوشينه خارجي (تحتاني) را لما lemma و پوشينه داخلي (فوقاني) را پالئا palea نامند. برخي از اختصاصات سنبل از قبيل طرز قرار گرفتن هر سنبله بر روي محور اصلي، وجود يا عدم وجود ريشك بر روي پوشه يا پوشينه‌ها، رنگ و اندازه ريشك، شكل و رنگ پوشه و پوشينه، وجود يا عدم وجود كرك بر روي محور اصلي سنبل مي‌توانند در جداسازي ارقام از يكديگر مفيد و مؤثر باشند(1).

5-3-1- ريشك:
ريشك عبارت از زائده‌اي است خار مانند كه معمولا در انتهاي آزاد يكي از پوشينه‌ها كه در قسمت خارج دانه قرار دارد ممكن است برويد. احتمال دارد برخي از نژاد هاي گندم فاقد ريشك و يا داراي ريشك كوتاهي باشند. معمولاً گندم‌هاي ريشك‌دار گندم‌هاي بدون ريشك عملكرد بيشتري دارند. حتي كيفيت گندم‌هاي ريشك‌دار از بدون ريشك برتر است. ريشك را برگ تغيير شكل يافته مي‌دانند كه از برگ فقط رگبرگ اصلي آن باقيمانده است. از لحاظ شكل مقطع آن مثلثي است و قاعده مثلث به سمت خارج مي‌باشد. بر روي ريشك استمات‌هاي (روزنه‌هاي) زيادي ديده مي‌شود و از اين رو ريشك‌ها در انجام تنفس و عمل كلروفيلي مشاركت دارند. درصد وزن ريشك به وزن خشك دانه در حدود 41 درصد مي‌باشد(1).
6-3-1- دانه گندم:
دانه گندم در واقع ميوه گندم است. ميوه گندم را در اصطلاح گياه‌شناسي كاريوپس cariopsis يل گندمه نامند. دانه بسختي به پريكارپ pericarp ويا در واقع ديواره و يا پوست دانه چسبيده است. جدا كردن پريكارپ فقط با آسياب كردن ميسر است. دانه در ارقام مختلف گندم به طول 10-3

ميليمتر و به قطر 5-3 ميليمتر و به اشكال بيضي، بيضي كشيده و به رنگ‌هاي سفيد، زرد، قرمز، مشاهده مي‌شود. وزن هزار دانه گندم از 52-15 گرم تغيير مي‌كند(1).
7-3-1- تراكم سنبل:
تعداد سنبله‌ها را در ده سانتيمتر طول سنبله، تراكم سنبله مي‌نامند. بنابراين براي تعيين تراكم سنبل، تعداد سنبله‌ها را بر‌ روي سنبل مي‌شمارند و اين تعداد را بر طول محور سنبل تقسيم كرده و ضرب در ده مي‌كنند. تعداد سنبله و تعداد گل و سرانجام تعداد دانه تشكيل شده در هر سنبله صرف‌نظر از نوع، واريته و حاصلخيزي خاك، به شرايط محيط بويژه به هنگام گل‌دادن ارتباط كامل دارد. هر قدر شرايط رشد مساعدتر باشد، فاصله ميان گره‌ها بر روي سنبل بيشتر مي‌گردد و تراكم كم مي‌شود و بالعكس شرايط نامساعد محيط بخصوص خشكي موجب مي‌گردد كه محور سنبله‌ها رشد كافي ننمايد و فاصله ميان گره‌ها در سنبل تقليل يابد و تراكم زياد گردد. پرسيوال Percival محقق انگليسي ميزان تراكم سنبل‌ها را به شرح جدول زير طبقه‌بندي نموده است(1):

جدول شماره 1-1: طبقه‌بندي تراكم سنبل

ميزان تراكم فاصله ميان گره‌ها به ميليمتر تعداد سنبله در ده سانتيمتر
بسيار متراكم كمتر از 4/2 بيش از 34
متراكم بين 2/3-4/2 بين 34-28
متوسط بين 8/3-2/3 بين 28-22
سست بين 0/5-8/3 كمتر از 22

فصل دوم
اكولوژي گندم

1-2- تعريف اكولوژي:
اكولوژي شامل روابط متقابل بين گياهان و حيوانات و تمامي محيط آنهاست. اكولوژي رهيافت اوليه‌اي با حفظ منابع طبيعي تجديد شونده و غير تجديد شونده است و علوم جانورشناسي و گياه‌شناسي را به يكديگر ارتباط مي‌دهد. اكولوژي علمي است تفسيري و وجود ارگانيسم‌ها را در

محيط توضيح مي‌دهد. در زيست‌شناسي به مطالعه تكامل، رده‌بندي، ساختمان، نقشه يا وظيفه و تاريخ زندگي ارگانيسم‌ها مي‌پردازيم؛ حال آن‌كه در اكولوژي تأكيد بر مطالعه جنبه‌هاي رفتاري همراه با روابط متقابل اجزاء حياتي و غيرحياتي محيط است. در هر حال، كانون مطالعه محيط نيست؛ بلكه ارگانيسم است(7).
در تعريف ديگر اكولوژي عبارت از مطالعه روابط متقابل زيست‌شناختي و فيزيكي جوامع موجودات زنده است. هر گياه يا جانور در يك جامعه ممكن است الگوهاي زندگي كليه اعضاي جامعه متأثر كند. در نتيجه، موقعيت بسيار پيچيده و پويايي برقرار است. حتي در ساده‌ترين جامعه، مانند جوامعي كه با سيستم‌هاي توليد گياه در ارتباط هستند، تعداد و تنوع موجودات زنده زياد است. هزاران اثر متق

ابل در بين اين موجودات زنده، به ساختار ديناميك و متغير جامعه منجر مي‌شود. تنوع زياد در جوامع طبيعي زيست‌شناختي، به موجودات، امكان بهره‌برداري از نظر زماني و مكاني از هر آشيان كوچك موجود در محيط زيست را فراهم مي‌سازد. مطالعه اين جوامع، گروه زيادي از قواعد علم فيزيك و زيست‌شناختي را شامل مي‌شود. تكميل اين اصول به وسيله هر يك از اين قواعد، به سطح بالا

تري به نام اكولوژي منجر مي‌شود(3).
محيط زيست خاكي و آبي از اجزاء حياتي و غيرحياتي تشكيل مي‌شود كه به صورت نظام هماهنگي بين دو زيستگاه عمل مي‌كند. مواد لازم براي حفظ بدن و تأمين زندگي ارگانيسم‌ها از اجزاي غير حياتي محيط بدست مي‌آيد و اين اجزاء از طريق مرگ و فساد ارگانيسم‌ها به ذخيره‌گاه غيرحياتي طبيعت باز مي‌گردند، ورود و خروج دائمي مواد به اين شيوه موازنه غيرحياتي اجزاء طبيعت را حفظ مي‌كند. فرايندهاي چرخش عناصر مختلف بين حالات حياتي و غيرحياتي محيط از زماني كه نخستين ارگانيسم‌ها يا موجودات زنده بر روي سياره ما پديد آمدند، ادامه داشته است. در هر زيستگاه هنگامي كه اين ذخيره‌گاه عناصر در اجزاء حياتي و غير حياتي محيط از متعادل پويا برخوردار است، محيط مطلوب يا ايده‌آل تلقي مي‌شود. اگر در اين موازنه تداخل حاصل شود، نظام ناپايدار مي‌شود و آرايش ارگانيك به لحاظ كيفي يا كمي تغييراتي را بروز مي‌دهد(8).

در يك زيستگاه چه خاكي و چه آبي، ارگانيسم‌ها اجزاء حياتي را تشكيل مي‌دهد و در همين حال جامدات، مايعات و گازها كه فرايندهاي زندگي ارگانيسم‌ها را حمايت مي‌كنند، اجزاء غيرحياتي محيط را مي‌سازند. اجزاء حياتي و غيرحياتي محيط بر يكديگر عمل مي‌كنند و از اين رو در يك جرناهمگن در ساختار غيرحياتي محيط كه بر اثر تغييرات حياتي و اقليمي ايجاد مي‌شود، نشان مي‌دهد(8).
2-2- مفاهيم جامعه و جمعيت در اكولوژي:
جامعه‌زيستي مجموعه‌اي از جمعيت‌هاي موجودات زنده است كه با هم در يك محيط زندگي كرده و روابط متقابل دارند. جامعه، واحدي سازمان يافته است كه از اجزاء تشكيل دهنده‌اش خواص ش واحدي است كه از طريق نقل و انتقالات متابوليك اجزاء آن كه در هم كلاف مي‌باشند اعمال مي‌شود. جامعه‌زيستي، بخش زنده اكوسيستم بوده و بر حسب نوع آن، ابعاد متفاوتي به خود مي‌گيرد. به عنوان مثال، هم موجودات زنده كه در يك تنه درخت پوسيده زندگي مي‌كنند يا به تمامي جانوران و گياهان جنگل جامعه گفته مي‌شود(2).
در جوامع بزرگ، همه نيازهاي جامعه به جز انرژي خورشيدي، از محيط داخلي آن تامين مي‌شود و ورود و خروج مواد به آن در حال تعادل است. جوامع كوچك از نظر انرژي و مواد كم و بيش به جوامع بزرگ وابسته هستند(2).
مفهوم اجتماع‌زيستي از اين نقطه‌نظر حائز اهميت است كه گونه‌ها موجودات به‌طور پراكنده روي زمين پخش نشده‌اند؛ بلكه در اجتماعات نحوه قرار گرفتن موجودات در كنار هم براي ضوابط و نظام خاصي است. اجتماعات‌زيستي، مانند يك فرد مرتباً در حال تحول و پيشرفت بوده كه دوران كودكي، جواني و سالخوردگي را طي مي‌كند و اگر شرايط بسيار نامناسب باشد، مي‌ميرد(2).

در عمل، مفهوم اجتماع بسيار مهم مي‌باشد، زيرا راه يك موجود از راه اجتماعش جدا نمي‌باشد، لذا چنانچه بخواهيم گونه‌اي را در جامعه افزايش دهيم يا با آن مبارزه كنيم، بهتر است به جاي عمل كردن روي گونه، كوشش خود را صرف ايجاد تغييرات مناسب در سطح جامعه بنمائيم. اين مطلب سرآغاز مطالب وسيع در زمينه دفع آفات و بيماري‌ها، مبارزه با آلودگي‌ها و ساير رشته‌هايي كه به طبيعت مربوط مي‌شوند، گرديده است(2).
3-2- اقليم:
آب و هوا يا اقليم، مجموع و برآيند عوامل جوي يا عناصر آب و هوايي(دما، بارندگي، فشار هوا و باد)

در زمان طولاني است كه با تطابق موقعيت جغرافيايي هر ناحيه، در آن ناحيه موثر مي‌گردد.
از اختلاط و برآيند عناصر آب و هوايي، آب و هواي ناحيه‌اي بوجود مي‌آيد. هر يك از عناصر آب و هواي، تحت تاثير عوامل ديگري مانند عرض جغرافيايي، دوري و نزديكي به دريا، ارتفاع از سطح دريا، كوه‌ها، جريان‌هاي اقيانوسي و طوفان‌هاي مختلف قرار گرفته و آب و هواي محلي را مشخص مي‌سازد. در هر مكان، عوامل كم اهميت‌تري سبب مي‌شود كه تغييرات جزئي در وضع آب و هواي محلي بوجود آيد و خرد اقليم يا ميكروكليما در آن مكان ظاهر گردد. آب و هوا، مهمترين عامل محيط محسوب مي‌شود كه روي گياهان و كليه موجودات اثر مي‌گذارد(8).
اقليم و مجموعه عوامل محيطي در تعيين نوع گونه زراعي و ارقام مناسب كشت هر منطقه و نيز در تعيين عملكرد حاصل از گياهان، نقش مهمي را بر عهده دارد، زيرا توليد موفقيت‌آميز گياهان زراعي، مستلزم استفاده مفيد از منابع محيطي نظير انرژي خورشيدي، گازكربنيك و آب است.
بشر از زمان شروع كشاورزي، رابطه بين اقليم و نوع رويش را شناخت و بر همين اساس، گياهان را جهت اهلي نمودن انتخاب كرد و اكنون به خوبي ثابت شده است كه اقليم بر ساختمان و عمل اكوسيستم‌هاي طبيعي و زراعي تاثير به سزايي دارد. با وجودي كه كشاورزي مدرن توانسته است برخي از گياهان را به مناطقي كه رويشگاه اصلي آنها نيست، وارد كند، ولي هنوز مي‌توان رابطه بين نوع گياه زراعي، رويش طبيعي و اقليم هر منطقه را در تمام جهان به وضوح مشاهده كرد(5).
بطور كلي، سرعت رشد توليد ماده خشك در گياهان زراعي، به مجموعه عوامل اقليمي، نظير انرژي خورشيدي، نور، طول روز، درجه حرارت، آب و... بستگي دارد و بنابراين شناخت نحوه تاثير اين عوامل بر گياهان زراعي ضروري به نظر مي‌رسد. با مطالعه اين عوامل و نيز با بررسي الگوهاي اقليمي مي‌توان نوع اكوسيستم زراعي مناسب براي هر منطقه را پيش‌بيني نمود(5).

4-2- گروه‌هاي گندم و واكنش به نور و حرارت:
در موقعي كه رطوبت و مواد غذايي عوامل محدود كننده نيستند، رشد و نمو گندم الزاماً تابع درجه حرارت و طول روز مي‌باشد. به طور كلي، گندم‌ها را از لحاظ واكنشي كه به پديده فتوپريوديسم و ترموپريوديسم نشان مي‌دهند، مي‌توان به سه گروه تقسيم‌بندي نمود:
1) گندم‌هاي پاييزه 2) گندم‌هاي بهاره 3) گندم‌ها حدواسط يا دوفصله
گندم‌هاي پاييزه و بهاره: در مناطق معتدله، توليدات گندم‌هاي پاييزه بيش از گندم‌هاي بهاره مي‌باشد. ريشه‌هاي قوي گندم پاييزه در ابتداي بهار مي‌تواند از ذخائر موجود در خاك كه حاصل از برف و باران و زمستان مي‌باشد، به خوبي استفاده كند و در نتيجه به صورت مطلوبي رشد كرده و

قبل از فرا رسيدن فصل گرم و خشك و ايجاد خطراتي نظير بادزدگي برسد. به دليل دوره رشد طولاني، گندم پاييزه، كودهاي شيميايي را به خوبي و بهتر از گندم‌هاي بهاره مورد استفاده قرار مي‌دهد. در بعضي از نواحي دنيا مانند شمال روسيه، كانادا و كشورهاي شمال اروپا، گندم‌هاي پاييزه نمي‌توانند درجات حرارت خيلي پايين در فصل زمستان را تحمل نمايند و از بين مي‌روند. همچنين در صورتي كه لايه‌اي از برف مدت زمان طولاني (بيش از 6 ماه) خاك را بپوشاند، گندم پاييزه نمي‌تواند شرايط فوق را تحمل كنند و به همين دليل در اين نواحي، گندم بهاره كه در يك مدت زماني كوتاهي در تابستان مي‌رسند، كشت مي‌گردند(9).
اختلاف گندم‌هاي پاييزه و بهاره در رابطه با نياز آنها نسبت به درجه حرارت است. گندم‌هاي پاييزه براي اينكه از مرحله رويشي وارد مرحله زايشي شوند، مي‌بايست چند هفته تحت تاثير درجات حرارت پايين قرار گيرند (oc5-0) و مدت اين تاثير در گونه‌هاي مقاوم به سرما بيشتر است. گندم تيپ پاييزه، چنانچه در بهار كشت گردد، توليد دانه نمي‌كند و در تمام مدت فصل گرما در صورتي كه از بين نرود، در مرحله علفي باقي مي‌ماند و بعد از اينكه در زمستان در مدت زماني را در درجات حرارت پايين گذارند، در سال بعد توليد سنبله مي‌كند (بهاره شدن). در گندم تيپ بهاره، مقايسه با گندم تيپ پاييزه، چنانچه در بهار كشت گردد، حتي اگر رويش در گرما ادامه داشته باشد، توليد دانه مي‌كند. گندم‌هاي بهاره را مي‌توان در پاييز كشت نمود. در اين صورت چنانچه گياه در اثر سرماي زمستان از بين نرود، ميزان عملكرد آن در مقايسه با موقعي كه در بهار كشت گردد، بيشتر است. گندم‌هاي پاييزه را مي‌توان با ويژگي‌هايي مانند مقاومت بسيار زياد نسبت به سرما، قدرت پنجه‌زني قوي، مرحله استراحت رويشي، رشد بسيار ضعيف اندام‌هاي هوايي در زمستان، مقاومت نسبت به تغييرات گرما و رطوبت و در نهايت قدرت توليدي بيشتر و بالاتري كه نسبت به گونه‌هاي بهاره دارند، توصيف نمود. ارقام بهاره داراي ويژگي‌هايي برعكس مي‌باشند. گندم‌هاي حدواسط يا دوفصله: اين تيپ گندم، چنانچه در پاييز كشت شود، مقاومت آن به سرماي زمستان متفاوت مي‌باشد و در صورتي كه در بهار كشت شود، ديررس مي‌باشد. توليدات گندم‌هاي حدواسط بيشتر از گندم‌هاي بهاره و كمتر از گندم‌هاي پاييزه است. اين گندم‌ها، مقاومت نسبتاً كمي نسبت به درجات حرارت پايين دارند. قدرت پنجه‌زني آنها در مقايسه با ارقام پاييزه، مرحله استراحت رويشي جهت توليد ميوه ندارند، نسبت به تغييرات درجه حرارت و نور و رطوبت حساسيت بيشتري نسبت به خاك و مواد غذايي داشته و عملكرد كمتري دارند(9).
5-2- عوامل محيطي رشد و نمو گندم:
1-5-2- پراكندگي جغرافيايي گندم:
گندم در دنيا بين 60-30 درجه عرض جغرافيايي در نيمكرده شمالي و بين 40-25 درجه در نيمكره جنوبي كشت مي‌شود. گندم، پراكندگي خيلي زيادي را در دنيا اشغال كرده است، به نحوي كه هر ماه در يك نقطه از دنيا رسيدن گندم و برداشت آن صورت مي‌گيرد. بيشترين ميزان برداشت در نيمكره شمالي، بين ماه‌هاي ارديبهشت تا مهرماه و در نيمكره جنوبي در مقياس كمتري در ماه‌هاي مهرماه تا دي‌ماه صورت مي‌گيرد(9).

2-5-2 حرارت:
توليدات بسيار بالا در گندم در شرايطي به دست مي‌آيد كه درجات حرارت در ابتداي رويش پايين و در مرحله رشد متوسط و در مرحله رسيدن بالا باشد. گندم پاييزه براي رويش اوليه به oc140-100 روز درجه نيازمند است. (درجات حرارت بالاي صفر)، حداقل درجه حرارت براي جوانه زدني oc3-1 مي باشد. درجات حرارت بسيار زياد در موقع جوانه زدن موجب از بين رفتن دانه‌ها خواهند گرديد. در درجات حرارت بالا oc18-15 رويش بسيار سريع، گياهان شاداب و قوي مي‌باشند؛ در اين حالت چنانچه بارندگي به ميزان mm30 باشد، سبز شدن گندم در مدت 5-4 روز مي‌تواند صورت گيرد. بهترين درجه حرارت جهت پنجه‌زني در گندم پاييزه، oc10-8 مي باشد. مقاومت گندم نسبت به درجات پايين در زمستان بسيار زياد است و ارقام پاييزه تا oc18- الي 15- و حتي oc20- در سطح گره انشعاب مقاومت دارند. هنگامي كه بوته‌هاي جوان سالم گندم به مدت 2-4 هفته در معرض درجات حرارت نزديك به يخ زدن قرار گيرند، تحت شرايط نور و مواد غذايي كافي، تغييراتي فيزيولوژيكي در آنها صورت مي‌گيرد كه مقاومتشان را در برابر يخ زدن افزايش مي‌دهد(9).
در مناطق معتدله و سرد، لايه‌اي از خاك كه بر روي گره انشعاب قرار دارد، آن را از خطر سرما

محافظت مي‌كند و در صورتي كه برف وجود داشته باشد، اين خطر تقريباً به طور كامل از بين مي رود و گياه تقريباً از خطر سرمازدگي مصون مي‌ماند. يخ زدن و ذوب شده مكرر، سبب بالاآمدن خاك شده و منجر به گسيختگي و پاره شدن سيستم ريشه‌اي مي گردد. استقامت ريشه در برابر گسيختگي و پاره شدن، بستگي به خواص گونه‌اي، چون قدرت تاثير سيستم ريشه‌اي در استوار نگهداشتن گياه و مقاومت قسمت‌هاي مختلف آن در برابر فشارهاي مكانيكي دارد. درجات حرارت پايين (سرما) در زمستان براي گياه مضر نمي باشد، بلكه پايين آمدن ناگهاني و سريع درجات حرارت قبل از اينكه گياه وارد مرحله استراحت زمستانه شود و يا بعد از آنكه گياه از مرحله

استراحت زمستانه وارد مرحله رشد سريع گردد (از مرحله مقاوم به مرحله غيرمقاوم يا وارد شدن به مرحله زايشي) براي گندم خطرناك و مضر مي باشد (يعني سرماي زودرس در پاييز و سرماي ديررس در بهار). خسارت ناشي از سرمازدگي گندم حتي در مناطقي كه زمستان‌هاي ملايمي دارند، موضوع ناشناخته‌اي نيست،