پاورپوینت حاصلخیزی پیشرفته

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

حاصلخیزی پیشرفته

اسلاید 2 :

ریشه گیاه
انواع سیستم های ریشه
گیاهان از نظر ریشه به چهار گروه تقسیم می شوند.
1- سیستم ریشه گیاهان تک لپه ای (Monocotyledons)
این گیاهان شامل غلات و گیاهان علوفه ای است . مثلا ذرت دانه ای دارای یک ریشه اصلی و تعدادی حدود 4 ریشه فرعی بوده که از دانه بذر خارج گردیده و نیاز آبی و تغذیه ای گیاه را تامین مینماید. ریشه اصلی دارای شاخه هایی میشود که پس از بلوغ می میرند بعضی از این گیاهان مثل پیاز ریشه ای دارای شاخه های فرعی نمیباشد.

اسلاید 3 :

2- سیستم ریشه گیاهان دو لپه ای Dicotyledous
در این گیاهان بذر یک ریشه اصلی از خود خارج می نماید که به سمت خاک حرک مینماید و جوانه نیز از آن به سمت بالا حرکت مینماید. در بعضی از گیاهان این ریشه اصلی بیش از نصف وزن کل ریشه است. عموما در دو لپه ایها عمق نفوذ ریشه خیلی بیشتر از تک لپه ایها است اما همیشه اینگونه نمیباشد. یونجه از گیاهان دو لپه ای می باشد.
3- سیستم ریشه شاخه ای Root Branching
در بعضی از گونه های گیاهی ریشه حالت شاخه ای پیدا میکند. اصولا در قسمتهای اپیدرم ، کورتکس ، اندودرم و آوندها یک بیرون زدگی رخ میدهد و سبب ایجاد شاخه میشود . عموما این حالت هنگامی که نوک ریشه دچار قطعی شود و یا ریشه با مقاومت لایه های خاک برخورد کند ایجاد میشود.

اسلاید 4 :

4- ریشه های موئینه Root Hearis
ریشه موئینه در بخش بالغ ریشه و روی سلول های اپیدرمی ایجاد میشود بعضی بر این نظرند که وقتی رشد طولی سلول های اپیدرمی دچار مشکل شده و با مقاومت رو به رو میشود ریشه های موئینه ایجاد میشود. ریشه های موئینه برای روزها و هفته ها میتواند زنده باشد و در طول ریشه اصلی میتواند به وجود آید این ریشه ها در منافذ خاک بخصوص جائیکه رطوبت کافی باشد رشد می کند. در خاک هایی که فسفر قابل استفاده کمتر باشد ریشه های موئینه بیشتر و طویل تر نسبت به خاک های با فسفر زیاد می باشد.
سیتوپلاسم در ریشه موئینه تجمع پیدا کرده و هسته به سمت نوک ریشه جلو میرود. برخی معتقدند که ریشه موئینه نتیجه تأخیر در رشد عمودی سلولهای اپیدرمی است. فشار داخلی ناشی از این تاخیر سبب توسعه ریشه های موئینه در نواحی ضعیف سلول که دارای دیواره سلولی سفتی هم بوده میگردد.

اسلاید 6 :

پس از اپیدرم کورتکس قرار دارد. مقدار سلولهای کورتکس بین 10-5 سلول می باشد. هر سلول شامل دیواره سلولی ، غشاء سلول و پروتوپلاسم می باشد.
در داخل سلول میتوکندری ، واکوئل و سایر اجزاء سلول قرار دارد. پس از کورتکس ناحیه اندوروم قرار دارد. بخش پریسیکل مجموعه آوندهای چوبی است که این بخش از دو نوع سلول تشکیل گردیده است. سلولهای کوتاه و مرده به نام وسل (vessels) و سلولهای بلند و زنده به نام تراکئید (Tracheids) می باشند.
سلولهای وسل کوتاه بوده و پر از آب میشود این سلولها در کنار یکدیگر قرار داشته و ارتباط بین دو سلول بصورت مشبک است و آب و یون براحتی از درون آن حرکت می نماید اما سلولهای تراکئید محل اتصالشان بصورتی است که دارای روزنه بوده و به نام روزنه پیت مشهور می باشند.
سلولهای وسل دارای پروتوپلاسم نمی باشد و مقاومتی در برابر جریان آب و املاح ندارد و آب بخوبی درون آن جمع میشود.درسلولهای وسل آب با سرعت حرکت نموده و پر از آب میشود اما در سلول تراکیید وجود روزنه پیت مانع سرعت آب گردیده و سبب پیوستگی جریان آب میشود . قطر روزنه پیت حدود 0.1 µm بوده و برگشت آب از آن مشکل و به 30 بار فشار نیاز دارد. به همین دلیل حجم آب در این سلولها ده برابر حجم آب در خلل و فرج خاک می باشد.

اسلاید 7 :

جذب آب توسط ریشه
جذب آب توسط ریشه از دو مسیر اتفاق می افتد:
مسیر سیمپلاست (Symplast Path)
مسیر اپوپلاست (Apoplast Path)
در مسیر سیمپلاست جریان آب از فضای داخلی سلولها حرکت می نماید یعنی ابتدا وارد دیواره سلولی گردیده سپس از غشاء سلولی گذشته و پروتوپلاسم را طی نموده و از اتصالهای سیتوپلاسمی گذشته تا تمام مسیر کورتکس را طی کند اما در مسیراپوپلاست، آب فقط از فضای دیواره سلولی حرکت می نماید. عموماً حجم دیواره سلولی 10-15% کل حجم ریشه می باشد. دیواره سلولی بصورت مشبک است و دارای روزنه است قطر روزنه ها در دیواره سلولی بین 35-38 A0 است. حداکثر قطر روزنه ها در دیواره سلولی برابر A0 50 است.

اسلاید 8 :

آب و نمک تا اندودرم از مسیر سیمپلاست واپوپلاست عبور مینماید اما وقتی به اندودرم رسیدند به دلیل وجود پیوندهای رشته کاسپارین همه می بایست از سیتوپلاسم عبور نمایند لذا حرک نمک افقی می شود. بعد از اندودرم لایه ای به نام pericycle وجود داشته که همان سلول های وسل( مرده) آوند بوده که کوچک بودند و مقاومتی هم نداشته و آب روی آن جمع می شود. سپس محلول به سلول های تراکئید آوند چوبی که لایه ثانویه بوده و متشکل از سلول های بلند و زنده هستند برخورد می نماید. در قسمت لایه اولیه که سلول ها بلوغ یافته اند پروتوپلاسم وجود ندارد.

اسلاید 9 :

جذب آب توسط گیاه
آب به دو روش توسط گیاه جذب میگردد:
جذب غیر فعال (Passive uptake)
جذب فعال (Active uptake)

اسلاید 10 :

در جریان غیر فعال ، آب بدون مصرف انرژی وارد ریشه میگردد. در این قسمت آب از دیواره سلولی گذشته و مسیر پروتوپلاسم و اتصالهای سیتوپلاسمی را طی کرده تا خود را به اندوروم و پری سیکل برساند. حرکت آب در این مسیر بسیار تند و توده ای می باشد و جریان آب بداخل سلول تحت تاثیر تعرق از سطح برگ های گیاه انجام می پذیرد.
جذب فعال آب همراه با مصرف انرژی می باشد. مسیر حرکت آب مسیر اپوپلاست می باشد و آب در این مسیر حرکت کرده تا خود را به اندوروم برساند. حرکت آب کند و جریان پخشیده می باشد.

اسلاید 11 :

کینتیک جذب یون توسط ریشه
جریان یونها به داخل ریشه تحت سه مکانیزم انجام میشود
1_ جریان غیر فعال (Passive uptake)
این جریان مستقل از مصرف انرژی است ونیاز به انرژی ندارد. شیب غلظت یون در دو طرف غشا سلولی سبب جریان یون به داخل سلول میشود. عنصر B و Si به ترتیب به صورت H3BO3 و H4SiO4 از این روش جذب گیاه میشود.
2_ جریان غیر فعال (Passive uptake)
در این روش انرژی مصرف نمی گردد اما جریان یونها به داخل سلول ریشه تحت تاثیر شیب الکتروشیمیایی می باشد. یعنی آنیون ها جذب گردیده و در داخل سلول ریشه یک پتانسیل منفی ایجاد میشود پس جهت خنثی کردن بار منفی داخل سلول ، کاتیون ها به داخل سلول حرکت می نمایند.

اسلاید 12 :

3_جذب فعال (active uptalce)
در این حالت جذب یون همراه با مصرف انرژی می باشد. حاملهایی مثل ATP یا ملکول های متصل شده به آن ، آنیون ها را از خارج غشا سلول به خود متصل کرده و به داخل سلول می برد. حاملها(barrier) با مصرف انرژی این کار را انجام می دهد. جذب آنیون ها ، k و عناصر کم مصرف مثل Mo ,Cu , Mn, Fe, Zn توسط ریشه گیاه به صورت فعال انجام می پذیرد.

اسلاید 13 :

مسیر حرکت یون ها
حرکت یون ها در داخل سلول های ریشه از دو طریق انجام میشود.
1- مسیراپوپلاست
محدوده اپوپلاست ، محدوده دیواره سلولی و فضای بین سلولی است . وجود ترکیبات پکتین، سلولز و همی سلولز در دیواره سلولی سبب گردیده که در دیواره سلولی گروه های کربوکسیلیک وجود داشته و این گروه ها با از دست دادن پروتون، دارای بار الکتریکی منفی گردیده و یونهای کاتیونی را جذب سطحی می نماید. هر چه یون ها دارای ظرفیت بیشتری باشند قویتر به دیواره روزنه های موجود در دیواره ی سلولی می چسبند. حرکت یون ها در اپوپلاست به صورت پخشیده میباشد. عموما یون های Ca و Mg از طریق اپوپلاست حرکت می نماید. همچنین عناصر کمیاب (trace element ) بیشتر از اپوپلاست عبور کرده و رسوب می نماید.

اسلاید 14 :

مسیر سیمپلاست
در این مسیر جذب یونها به صورت فعال و غیر فعال می باشد . آنیون ها ،K و میکروالمنت ها به صورت فعال (H2PO4 , K ,Cl , SO4 , Mg , NH4 , NO3, Fe , Zn , Mn , CU , MoO4 , ) و سایرکاتیون ها و یونهایی مثل H3BO3 به صورت غیر فعال از این مسیر عبور می نماید.

اسلاید 15 :

مقدار پراکنش ریشه
توزیع ریشه در خاک به صورت چگالی و به فرم های LA یعنی طول ریشه در واحد سطح خاک(cm/cm2) و یا طول ریشه در واحد حجم خاک (cm/cm3) بیان می شود.
چگالی ریشه بسته به نوع گونه گیاه متفاوت میباشد. جدول 1_3 چگالی ریشه گیاهان مختلف را نشان داده است. مطالعات نشان داده که در گیاه ذرت طول ریشه با سرعت کم طی سه هفته اول افزایش می یابد ، سپس طول ریشه به صورت خطی تا مرحله تغییر رشد سبزینه به رشد دانه افزایش می یابد سپس طول ریشه برای دو هفته ثابت و پس از آن طول ریشه به سرعت کاهش می یابد بنحوی که وقتی گیاه تکامل یافت طول ریشه یک سوم مقدار ماکزیمم آن می باشد (شکل 3-3).
البته این حالت برای گیاهان مختلف متفاوت است مثلا" شدت تغییرات طول ریشه طی زمان رشد برای ذرت دو برابر آنچیزی است که برای سویا اتفاق می افتد.

اسلاید 18 :

چگالی ریشه به عوامل زیر بستگی دارد:
نوع گیاه: چگالی ریشه ذرت در عمق های مختلف خاک و طی زمان رشد در شکل 3-4 نمایش داده شده است. بیشترین تغییرات مربوط به عمق 15-0 سانتیمتری خاک است و در لایه های پائینی شدت تغییرات کمتر است. این پراکنش برای گیاهان مختلف میتواند متفاوت باشد. مثلا" برای ذرت تا 30 روزه گی حدود نصف ریشه در عمق 15-0 وجود دارداما وقتی گیاه بالغ شداین عدد به 30% میرسد. اما در سویا 31% ریشه تا 60 روزه گی درعمق 15-0 سانتیمتری بوده و تا 117 روزه گی این مقدار به 59% میرسد. پس توزیع ریشه در خاک بسته به نوع گیاه میتواند طی زمان متفاوت باشد.

اسلاید 20 :

تفاوت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی لایه سطحی و عمق خاک:
ممکنست لایه عمقی خاک فشرده بوده و در برابر نفوذ ریشه مقاومت نماید یا ممکن است خاک از نظر pH اسیدی بوده و مقدار Alتبادلی زیاد وریشه نتواند در عمق نفوذ نماید. تفاوت رطوبت در لایه سطحی و عمقی نیز میتواند سبب تفاوت در رشد و توسعه ریشه گیاه شود.
تفاوت در کوددهی:
در مطالعات مشخص گردیده که در خاکهایی که فسفر بیشتر داده شده طول ریشه بیشتر است. یعنی بخشی از خاک که فسفر بیشتری داشته باشد رشد ریشه بیشتر است اما در مورد نیتروژن و پتاسیم اینگونه نمی باشد. زیرا نیترات به سرعت حرکت و در خاک جابجا میشود. اگر مقدار عناصر غذایی در خاک آنقدر کم نباشد که کاهش عملکرد بیش از 20% شود، افزایش نیتروژن و فسفر عملکرد ریشه را کاهش و عملکرد بخش ساقه را افزایش می دهد.