بخشی از مقاله
واکنش های گیاهان به تنش غرقابی
چکیده:
غرقابی تنشی است که بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی را در گیاهان مختل می کند. از جمله این فرآیندها می توان به ظرفیت فتوسنتزی، مقدار رشد ریشه و ساقه، تولید توده زنده گیاه، روابط آبی، متابولیسم کربوهیدرات، تغذیه و تعادل بین هورمونها اشاره کرد. مطالعات انجام شده نشان می هد که مقدار کاهش ظرفیت فتوسنتزی در گیاهان حساس به غرقابی از جمله گندم وگوجه فرنگی در مقایسه با گیاهان مقاوم به غرقابی مانند برنج بیشتر است. مهمترین علت اثرات زیان آور غرقابی بر گیاهان، مربوط به کاهش اکسیژن خاک در طول مدت تنش غرقابی است. گر چه گیاهان عالی به آب آزاد در محیط اطراف ریشه خود نیاز دارند، با این حال آب اضافی در محیط ریشه می تواند به گیاهان آسیب رسانده و یا حتی برای آنها کشنده باشد، زیرا ریشه نسبت به کاهش اکسیژن حساس بوده و غرقابی عامل کاهش امکان انتشار اکسیژن و دیگر گازها بین خاک و اتمسفر است.
کلمات کلیدی: تنش غرقابی، نمو، رشد، گیاهان زراعی، عملکرد
مقدمه:
ریشه ها در مواجه با تنش های مختلف محیطی از جمله تنش های غرقابی و خشکی نقش مهمی در بقاء و عملکرد گیاهان
زراعی ایفا می نمایند . مطالب زیادی در ارتباط با ساختار هندسی و واکنش های فیزیولوژیک گیاه در مواجه با تنش های مختلف محیطی به رشته تحریر در آمده است اما اطلاعات از واکنش ریشه ها در حضور تنش های مختلف محیطی و
چگونگی تأثیر آنها بر فرایندهای رشد و نمو ریشه، کم و یا وجود ندارد .[6,7] بررسی ها در گیاهان زراعی نشان داده
است که خصوصیات بستر گیاه تأثیر معنی داری بر الگوی توزیع ریشه ها در پروفیل خاک دارد و می تواند توزیع کمی ریشه ها را در لایه های خاک تغییر دهد .[7,8] تنش غرقابی یک مشکل عمومی در بسیاری از اراضی زیر کشت دنیا و از
جمله بسیاری ا ز زمین های زراعی جنوب غرب استرالیا (ایالت و سترن) است .[5] بیش از 60 درصد اراضی زراعی ایالت وسترن استرالیا دارای خاک دو لایه ای و از ظرفیت نگهداری آب کمی برخوردار هستند. بنابراین اراضی این مناطقعموماً مستعد ایجاد شرایط غرقابی هستند .[3] شرایط غرقابی از طریق تأثیر بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک،
رشد ریشه و سرانجام رشد گیاه را محدود و متوقف می کنند .[9,10] بطور کلی اطلاعات ما در مورد تغییرات مکانی و زمانی رشد ریشه و جنبه های مختلف آن کم و محدود است، زیرا ریشه اندامی زیرزمینی و مطالعه آن مشکل و پر هزینه است .[13] از دیگر اثرات تنش غرقابی اسیدی شدن سیتوپلاسم، تخمیر بی هوازی، افزایش غلظت کلسیم ستیوزولی، تغییر در حالت ردوکس خاک و کاهش عملکرد غشاء است .[11] در شرایط عدم امکان اندازه گیری صفات مربوط به ریشه در
شرایط مزرعه، شبیه سازی رشد ریشه با زمان به عنوان یک راه حل برای ارزیابی تفاوت های ژنوتیپی و بررسی واکنش آنها
به شرایط متغیر محیطی مورد توجه قرار می گیرد، موفقیت مدل هایی که رشد ریشه و توزیع آن را شبیه سازی می کنند به چگونگی شناخت دقیق روابط موجود بین صفات مربوط به ریشه وابسته است .[14] وارنورد و ویلگن [13] شبیه سازی
رشد ریشه با زمان را به عنوان یک راه حل مناسب برای مطالعه ریشه در خاک معرفی نمودند . ترنر [14] استفاده از جعبه
های مطالعه ریشه و شبیه سازی شرایط رشد در محیط گلخانه را برای ارزیابی تفاوت های ژنوتیپی صفات ریشه پیشنهاد نمود.
تعریف تنش:
اصطلاح تنش به هر عامل محیطی که بالقوه تأثیر نامطلوبی بر موجودات زنده داشته باشد اطلاق می شود .[1] تنش نتیجه یک
سری روند غیرعادی از فرایندهای فیزیولوژیکی بوده و متأثر از یک یا ترکیبی از عوامل زیستی و محیطی می باشد، به
عبارتی تنش عبارت است از قرار گرفتن ارگانیسم تحت تأثیرشدتی از یک یا چند عامل محیطی که موجب افت ظاهری، بازده و یا ارزش ارگانیسم می شود .[2]
نخستین اندام تحت تاثیر تنش غرقابی:
ریشه ها اولین اندام گیاه هستند که اثراث تنش غرقابی را تجربه می کنند و پس از آن اندام های هوایی تحت تأثیر تنش قرار
می گیرند .[10] مرگ ریشه ها و بویژه ریشه های بذری در شرایط تنش غرقابی در بسیاری از گیاهان از جمله گندم [12]،
نخود [4] و لوپن [5] گزارش شده است.
حساسیت گیاه به تنش غرقابی:
حساسیت گیاه به تنش غرقابی نیز با مراحل مختلف نموی گیاه و شرایط محیطی حاکم بر گیاه مانند درجه حرارت ، تشعشع و
نوع خاک به شدت تغییر می کند .[3,5]
مواد و روش ها:
مقاله حاضر یک مقاله مروری می باشد که پس از جستجو در مقالات ISI، Scopus و از پایگاه اطلاع رسانی جهاد
دانشگاهی SID و MAGIRAN نیز استفاده های فراوان شده است. جستجوی کتابخانه ای برای جمع آوری گزارشات از
کتب خلاصه مقالات کنگره ها نیز انجام شد . سعی شده است تمامی مقالات و خلاصه مقالات معتبر داخلی و خارجی
مرتبط مرور شود. نتیجه گیری:
تنش غرقابی، تنشی است که بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی را در گیاهان مختل می کند. از جمله این فرآیندها می توان به ظرفیت فتوسنتزی، مقدار رشد ریشه و ساقه، تولید توده زنده گیاه، روابط آبی، متابولیسم کربوهیدرات،
تغذیه و تعادل بین هورمونها اشاره کرد. شرایط غرقابی از طریق تأثیر بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک،
رشد ریشه و سرانجام رشد گیاه را محدود و متوقف می دکنن . از دیگر اثرات تنش غرقابی اسیدی شدن سیتوپلاسم، تخمیر بی هوازی، افزایش غلظت کلسیم ستیوزولی، تغییر در حالت ردوکس خاک و کاهش عملکرد غشاء است. بنابرابن باید برای
3
