مقاله کامل اثرات شوری در کشاورزی

چكيده:
شوري يكي از مسائل بسيار مهم در رابطه با كشت گياهان و گسترش كشاورزي است كه عامل محدود كنندة اساسي در توليدات كشاورزي است. مهمترين تاثير شوري در رابطه با جوانه زني بذر و رشد رويشي گياهان مي‌باشد.
با توجه به اثرات تحريك كنندگي هورمونهاي گياهي به ويژه سيتوكينين‌ها، اثر اين هورمون در تحمل و مقابله در گياه گندم (Triticum aestivum) و لوبيا (Phaseolus vulgaris) با شوري در شرايط جوانه زني بذر و رشد دانه رست مورد بررسي قرار گرفت.
در اين پژوهش غلظتهاي مختلفي از نمك كلرور كلسيم (0 و 20 و 40 و 80 ميلي‌مول) توام با غلظتهاي مختلفي از محلول سيتوكينين (0 و 5/0 و 1 و 5/1 ميلي‌مول) در محيط كشت MS به كاربرده شدند.و به اين ترتيب 16 تيمار مختلف با 4 تكرار را تشكيل دادند.
نتايج بدست آمده نشان داد كه شوري‌هاي كم،(20 ميلي مول ) اثر چنداني بردرصد جوانه‌زني بذر گندم نداشت ولي شوري نسبتا زياد(80 ميلي مول )تا حدودي درصد جوانه‌زني بذر گندم را كاهش مي‌داد. با توجه به اين كه گندم (رقم تجن) نسبت به شوري تا حدودي مقاوم مي‌باشد،پژوهش حاضر نيز نشان داد كه شوري‌هاي كم، اثر چنداني بروي كاهش جوانه‌زني بذر گندم نداشت.
جوانه‌زني بذرهاي لوبيا (رقم جماران) نيز در شوري نسبتا زياد(40 و80 ميلي مول) كاهش پيدا كردكه البته با توجه به حساسيت لوبيا نسبت به شوري اين امر دور از انتظار نبود..
دانه رستهاي گندم در شوري‌هاي اعمال شده بخوبي رشد كردند ولي با افزايش مقدار نمك محيط كشت ميزان رشد اندكي كاهش يافت.در حالي كه دانه رستهاي لوبيا در شوري‌هاي پايين(20 ميلي مول) نيز رشد چنداني نداشته و در شوري‌هاي زياد (40 و80 ميلي مول) نيز اصلا رشد نكردند.
كينتين در غلظتهاي كم اثر كمي در افزايش جوانه‌زني بذرهاي گندم و لوبيا داشت ولي غلظت نسبتا زياد اين هورمون در تمام تيمارهاي شاهد و شوري اعمال شده در گياهان گندم و لوبيا باعث افزايش جوانه‌زني گرديد.
غلظت كم كنيتين در تيمارهاي شاهد و شوري باعث افزايش رشد گندم شد، ولي در شوري‌هاي زياد اثر چنداني بر رشد گندم نداشت كه نشان مي‌دهد در شوري‌هاي زياد گياه گندم تا حدودي و گياه لوبيا شديدا تحت تاثير تنش شوري قرار گرفته‌اند و هورمون در شوري زياد نتوانسته است رشد گياهان مذبور را افزايش دهد.
مقدمه:
در اكثر كشورهايي كه با كمبود مواد غذايي روبرو هستند، كميت و كيفيت پروتئين مسئله اساسي تغذيه مي‌باشد. مطالعات زياد حاكي از آن است كه تركيب مناسبي از پروتئين گياهي مي‌تواند قسمتي از كمبود پروتئين را جبران نمايد. كاربرد مواد شيميايي از قبيل تنظيم‌كننده‌هاي رشد گياهي، ممكن است تظاهر يا بيان ژنوم گياهان را تغيير دهد به قسمي كه آنها بتوانند براي برخي از استرس‌ها از خود مقاومت نشان بدهند. اين نوع تغييرات، قابل انتقال وراثتي نيستند، تنها استفاده از تكنولوژي مهندسي ژنتيك است كه مي‌تواند با تغيير خود ژنوم، يك صفت قابل انتقال وراثتي را بوجود آورد.
بنابراين اگر بتوان گياهاني را كه به شوري حساس و به نحوي در تغذيه انسان مؤثرند را با استفاده از هورمونهاي گياهي يا ساير موارد، بطريقي نسبت به شوري تا حدي مقاوم كرد، خدمت ارزنده‌اي به بشر شده است.
هدف اين پژوهش ابتدا بررسي تأثير شوري بر جوانه‌زني و رويش بذرهاي گياه گندم
Triticum aestivum) ) و لوبياي سبز (Phaseolus vulgaris) و مقايسة اين گياهان نسبت به هم و سپس اين مسئله است كه آيا بكار بردن هورمون گياهي سيتوكنين مي‌تواند تأثيري در بهبود و رويش آنها و بطور كلي مقاوم كردن اين گونه‌ها به شوري داشته باشد يا خير؟
ويژگيهاي گياه گندم :(( Triticum aestivum
غلات عموماً فاقد ريشه‌هاي ضخيم مي‌باشند و ريشه‌هاي فرعي آنها بطور جانبي و عميقي گسترش مي‌يابد. اين ريشه‌ها دو نوع هستند: يكي ريشه‌هاي اوليه و ديگري ريشه‌هاي نابجا كه پس از ظهور اولين برگ از ميانگره‌هاي زير خاك منشعب مي‌شوند.
ريشه‌ گندم در مقايسه با جو، از گستردگي كمتري برخوردار است و بدين دليل مقاومت به خشكي آن كمتر و از نظر جذب مواد غذايي از خاك كارايي كمتري دارد.
– قسمت يقه گياه كه ناحيه بين ريشه‌ها و برگهاست، داراي بافتهاي مريستمي مي‌باشد و اين بافت‌ها ريشه و برگ توليد مي‌كنند و بدين ترتيب مهمترين قسمت براي غلات زمستانه است زيرا از بين رفتن اين قسمت منجر به تلف شدن گياه مي‌شود.
– ساقه غلات داراي تعدادي ميانگره توخالي مي‌باشد كه بوسيلة گره‌هايي به هم وصل مي‌شوند. البته بعضي از گونه‌هاي Triticum، داراي واريته‌هايي هستند كه ميانگره آنها توپر است. فرم استوانه‌اي و توخالي بودن ساقه تا حدودي باعث استحكام آنها مي‌شود.
– اندوسپرم گندم عمدتاٌ از نشاسته تشكيل شده و اين نشاسته در ماتريكسي از پروتئين واقع شده است. گليادين1 و گلوتنين2 به مقدار يكساني پروتئين‌هاي عمده آندوسپرم را تشكيل مي‌دهند. اين پروتئين‌ها با آب، كلوئيدي بنام گلوتن را تشكيل مي‌دهند. مقدار گلوتن تحت تأثير عواملي محيطي قرار دارد ولي كيفيت يا خصوصيت آن تابع عوامل ژنتيكي است(84).
درصد پروتئين دانه گندم عمدتاً تحت تأثير شرايط محيطي از قبيل رژيم رطوبتي خاك، تأمين مواد غذايي، درجه حرارت، طول روز و طول دوره رسيدن دانه قرار دارد.
پروتئين گندم فاقد اسيد آمينه ليزين است و معمولاً بين درصد پروتئين دانه و محتواي ليزين پروتئين يك رابطه معكوس وجود دارد (24).
1. glyadin
2. glotenin
1-2 اهميت اقتصادي و غذايي گندم و اختصاصات اكولوژيكي آن:
گندم ((Triticum aestivum:
غلات به دو گروه عمده تعلق دارند: يكي آنهايي كه در مناطق معتدله رشد مي‌كنند و به آنها معمولاً در غلات «دانه ريز» مي‌گويند و شامل: گندم- جو- چاودار و يولاف مي‌باشند و ديگري غلات مناطق حاره كه شامل ذرت- سورگم- ارزن و برنج مي‌باشند.
از چهار غله مناطق معتدله فقط دو نوع آن؛ يعني گندم و جو به طور گسترده‌اي در جهان كشت مي‌شوند. گرچه برنج غذاي اصلي بسياري از مردم جهان را تشكيل مي‌دهند ولي گندم در بين همه غلات از نظر سطح زير كشت و توليد سالانه در درجة اول اهميت قرار دارد.
گونه زراعي Triticum aestivum داراي چندين زير گونه است كه از نظر ژنتيكي بسيار به هم نزديك هستند و با اين وجود از نظر كشاورزي داراي ارزشهاي متفاوتي مي‌باشند و از بين آنها تنها گونة T. vulgare در سطح جهاني كشت مي‌شود و چنان سازگاري گسترده‌اي دارد كه اكثر واريته‌هاي گندم زراعي در مناطق خشك و مرطوب متعلق به اين زير گونه مي‌باشند (24).
1-3 تيپهاي مختلف گندم:
در مواردي كه رطوبت و مواد غذايي محدود نباشد، رشد و نمو گندم بستگي به درجه حرارت و طول روز خواهد داشت. براساس واكنش‌هاي فتوپريودي و ترموپريودي كه اين گياه دارد، سه تيپ گندم را مي‌توان متمايز ساخت:
1-3-1 تيپهاي زمستانه:
اين تيپ گندم براي اينكه بتواند به هنگام طولاني شدن ساعات روز از مرحله رويش به مرحلة زايش منتقل شود براي چندين هفته احتياج به درجه حرارت كم (صفر تا 8 درجة‌ سانتيگراد) دارد.
1-3-2 تيپهاي بهاره:
اين تيپ گندم براي اينكه به مرحلة‌ زايش برود احتياج به درجة‌ حرارت كم ندارد و معمولاً در روزهاي كوتاه رشد مي‌كند و هنگامي كه روزها به اندازة كافي طولاني شند، به گل مي‌رود.
1-3-3 تيپهاي حد واسط:
اين تيپ، حد واسط تيپ زمستانه و بهاره است. اختلاف آنها با تيپهاي زمستانه عدم وابستگي آنها به درجه حرارت كم براي وارد شدن به مرحلة گلدهي و اختلافشان با تيپهاي بهاره، عدم رشد و نمو آنها در طول روزهاي كوتاه زمستان است.
حداقل درجه حرارت لازم براي رشد گندم 4-3 درجة‌ سانتيگراد حد مطلوب آن 25 درجه و حداكثر آن 32-30 درجه است. با افزايش دما بيشتر از اين محدوده، درصد جوانه‌زني نيز بشدت كاهش مي‌يابد (22).
دانه گندم و جو پس از اينكه به اندازة كافي آب جذب كردند و محتواي آب بافتهاي آنها به 50-40 درصد رسيد و شرايط از نظر درجه حرارت و تهويه مناسب بود، شروع به جوانه زدن مي‌كنند.
هر چه درجه حرارت كمتر باشد، سرعت جوانه‌زدن آهسته‌تر خواهد بود و در درجه حرارت كمتر از 4 درجه، جوانه زدن كاملاٌ متوقف مي‌شود. در درجه حرارت بالاتر از 23 درجه، جوانه‌زدن نامنظم مي‌شود و بذوري كه جوانه زده‌اند، مورد حمله بيماريها قرار مي‌گيرند (24).
تأثير عواملي نظير حرارت، pH، غلظت عناصر، نور و سرما در فرآيند جوانه‌زني به اثبات رسيده است(46-68-85-97).
– حساسيت ارقام مختلف به شوري نيز متفاوت است. در زمينهاي شور از يك طرف گياه از نظر آب مورد نياز با مشكل مواجه است و از طرف ديگر آنتاگونيسم‌يونهاي Cl- و Na+ و عدم جذب آنيونها و كاتيونهاي ضروري نظير Ca2+ و No3 باعث مهار و كاهش جوانه‌زني در زمينهاي شور مي‌شود(33-39).
جوانه زني مانند يك فعاليت آنزيماتيك متأثر از pH مي‌باشد، ممكن است pH هاي مختلف با تأثير بر جذب يوني جوانه‌زني را كنترل نمايند(96).
1-4 ويژگيهاي گياه لوبيا: ( Phaseolus vulgaris)
حبوبات «گوشت فقرا» لقب گرفته‌اند و از اين رو قسمت عمده‌اي از غذاي مردم كشورهاي عقب نگهداشته شدة مناطق خشك را تشكيل مي‌دهند. براي مثال مصرف سرانه حبوبات در هندوستان 76 گرم و در مكزيك 51 گرم در روز مي‌باشد و اين در مقايسه با مصرف 3 تا 7 گرم براي كشورهاي پيشرفته مناطق معتدله رقم قابل ملاحظه‌اي است (24).
اندام‌هاي رويشي و دانه حبوبات سرشار از پروتئين مي‌باشند. غلظت كل پروتئين‌هاي دانه در حبوبات محدوده‌اي بين 25% تا 50% كل وزن خشك دانه‌ها را شامل مي‌شود.
دانه دولپه‌ايها داراي ليزين نسبتاً زياد همراه با مقدار قابل ملاحظه‌اي تريپتوفان است (24).
بذر گياهان بقولات، اساساً در مرحلة رسيدگي فاقد اندوسپرم است و از يك پوستة بذر تشكيل شده كه جنين را احاطه مي‌كند. بذر شامل دو لپه بزرگ و گوشتي است كه كارشان ذخيره‌سازي مواد غذايي است و دو برگ سادة كاملاً رشد يافته ولي باز نشده و محور ريشه‌ چه (هيپوكوتيل) كه در حفره‌اي بين دو لپه جاي گرفته، مي‌باشد.
حبوبات مناطق خشك را مي‌توان براساس نياز حرارتي آنها طبقه‌بندي كرد؛ دستة اول آنهايي كه به هواي نسبتاً سرد نياز دارند مانند نخود فرنگي Pisum sativum)) باقلا (faba (Vicia ، عدس (Lens culinoris) و غيره.
دوم آنهايي كه هواي نسبتاً گرم احتياج دارند مانند لوبيا سبز (Phaselus vulgaris) لوبيا چشم بلبلي (Vigna sinensis) و غيره…
1-4-1 مشخصات گياه لوبيا سبز : (Phaseolus vulgaris):
لوبيا سبز گياهي علفي و يك ساله است. ساقه آن راست و پرپشت به ارتفاع 30-20 سانتي‌متر و همراه با ريشه 3-2 متر طول دارد. داراي يك ريشه عمودي اصلي حاوي گرهك‌هاي
تثبيت‌كننده نيتروژن است. برگهاي متناوب آن به رنگ سبز يا ارغواني است و برگهاي آن مركب و از 3 برگچه پهن بزرگ و خشن تشكيل شده است. داراي دمگل يك بالشتك ساقه گياه، كاسبرگ تخم‌مرغي نوك‌دار به طول 15-6 سانتي‌متر و پهناي 11-3 سانتي‌متر است.
اين گياه داراي گلهايي‌ست و گل‌هاي جانبي رنگارنگ سفيد، صورتي، ارغواني است و داراي غلاف باريكي به رنگ سبز، زرد، قهوه‌اي، ارغواني، خاكستري يا سياه است و دانه‌هاي آن اغلب رنگارنگ، كليدي، دوكي يا كروي شكل، با طول بيش از 5/1 سانتي‌متر، بدون آندوسپرم هستند، وزن 100 عدد دانه به وزن 67-10 گرم مي‌رسد(10).
گياه لوبياي سبز Phaseolus داراي دو گونة ponanus .P و P.vulgaris است كه از نظر عملكرد هيچ اختلافي با يكديگر ندارند. P.vulgaris توسط دانشمندي بنام Demeares شناخته شد.(a46)
رده‌بندي گياه لوبيا سبز به صورت زير است:(a68)
1-4-2- طرق مصرف:
لوبيا بطور گسترده‌اي در نواحي معتدل و نيمه‌گرمسيري كشت مي‌شود. در نواحي معتدل، غلاف سبز نارس پخته شده به صورت سبزيجات خورده مي‌شود. غلاف نارس بصورت تازه، منجمد، كنسرو شده، كامل، بريده يا خلال به فروش مي‌رسد. لوبياي رسيده به نام‌هاي گوناگون لوبياي نارس، لوبياي سفيد يا نخودفرنگي ناميده مي‌شوند و بطور گسترده‌اي مصرف مي‌شود. لوبياهاي خشك سهم بزرگي را در تأمين نياز پروتئين خانواده‌هاي متوسط و پايين دارد. در بعضي

فایل : 96 صفحه

فرمت : Word