X
تبلیغات
باغبان باشی

باغبان باشی

باغبانی

مدیریت کود دهی در تنش شوری:

 مدیریت کود دهی در تنش شوری:

محلول خاک‌های شور، مقداری زیاد املاح دارد که کاتیون‌ها و آنیون‌های غالب آن,Mg+2,K+, Cl-, ,So4-2 Ca+2 ,Na+ می‌باشند. کاهش رشد و نمو گیاهان در خاک‌های شور به علت فشار اسمزی ناشی از حضور یون‌‌‌های عامل شوری است که باعث کاهش قابلیت استفاده از آب موجود برای گیاه می‌گردد. از طرف دیگر سمیت یونی نیز که در اثر وجود یون‌های عامل شوری ایجاد می‌شود می‌تواند اثر منفی بر رشد بگذارد. همچنین حضور بیش از حد هر یک از یون‌ها قابلیت برهم زدن تعادل، موجود بین عناصر در درون گیاه را دارد. به عنوان مثال واکنش شیمیایی بین  Cl- و H2 Po4- ؛ Cl-  و Co3- ؛ Cl و So4-2، Na+و K+از نوع آنتاگونیسم  است (ملكوتي و همايي، 1373).
کودها از عناصر معدنی تشکیل شده‌اند بنابراین آنها نیز می‌توانند به عنوان منابع افزایش فشار اسمزی عمل کنند، از طرف دیگر کاهش آب موجود موجب کاهش جذب عناصر غذایی از خاک نیز می‌گردد (ملكوتي و همايي، 1373). با توجه به تفاوت در دامنه بهینه هر عنصر غذایی برای هر گیاه، میزان بروز عدم تعادل تغذیه‌ای در گیاهان مختلف متفاوت است و در محلول خاک به غلظت و ترکیب شیمیایی املاح بستگی دارد. شوری فعالیت یونی عناصر غذایی در محلول خاک را بر هم می‌زند به عنوان مثال نسبت‌های Na+ /K+ ،No3-/Cl- و Ca2+/   Na+ افزایش می‌یابد (ملكوتي و همايي، 1373).
کودها بر خصوصیات شیمیایی خاک‌ها اثر دارند به طور کلی شوری خاک با مصرف کودهای نیتروژنه بالا می‌رود زیرا حلالیت کودهای نیتروژنه بالاست مصرف کودهای نیتروژنه مانند NH4NO3 موجب کاهش pH خاک گردیده و در نیتجه حلالیت Ca، Mg، K را افزایش می‌دهند. برخلاف کودهای نیتروژنه کودهای فسفاته موجب کاهش شوری خاک می‌گردند. زیرا افزودن این کودها به خاک مقداری فسفات‌های کلسیم و منیزیم که غیرمحلول هستند تشکیل شده، بخشی از شوری که مربوط به یون‌های کلسیم و منیزیم بوده از کل شوری خاک کسر می‌شود. کود پتاسیم در مقایسه با ازت اثر چندانی بر pH خاک نداشته و در مقایسه با فسفر نیز موجب تشکیل نمک‌های غیرمحلول نمی‌شود. بنابراین کاربرد کود پتاسیم به خاک موجب افزایش شوری می‌گردد اما این افزایش به اندازه‌ی کودهای نیتروژنه نیست. مطالب ذکرشده مربوط به کودهای تک عنصری است اما باید خاطرنشان کرد که کودهای شیمیایی ترکیبی از چند عنصر هستند و آنها نیز باهم اثر متقابل دارند که این اثرات متقابل اهمیت کاربردی دارد. علاوه بر اثر کودها بر شوری خاک، شوری خاک نیز بر کارآیی کودهای شیمیایی تأثیراتی دارد. شوری ممکن است باعث عدم تحرک کودهای آمونیومی گردد و قابلیت دسترسی آنها را کاهش دهد. شوری فرآیند نیتریفیکاسیون در خاک را کاهش می‌دهد (ملكوتي و همايي، 1373).
دانش بومی کشاورزی شور زیست در کشور
ایران کشوری است که از شمال تا جنوب آن مشکل شوری منابع آب و خاک وجود دارد و با وجود این سطح گسترده شوری کشاورزان با تکیه بر تجربه چندین هزار ساله خود روشهای بهره برداری بهینه را از این منابع فرا گرفته اند. بعضی از این تکنیک ها پس از گذشت هزاران سال روز به روز بیشتر مورد تایید علمی قرار می گیرند. در زیر به مهمترین روشهای مدیریت کشاورزی شور زیست به کار گرفته شده توسط کشاورزان ایرانی اشاره می شود:
روش آبیاری: کشاورزان کشورمان در طول قرنها کشاورزی با استفاده از آب شور به این نتیجه رسیده اند که بخشی از آب داده شده به خاک باید صرف آبشویی شود به همین دلیل سیستم آبیاری غرقابی را انتخاب و در هر بار آبیاری بیش از نیاز آبی گیاه، به آن آب می دادند. لذا نمک های اضافی از محیط رشد ریشه شسته شده و به لایه های پایین تر از عمق توسعه ریشه ها منتقل می شده است.
احداث قنات: در بسیاری از مناطق پایین دست دشتهای بزرگ زمین مسطح وجود داشته ولی آب شور بوده است. یکی از اهداف احداث قنوات در فواصل بالا دست تر علاوه بر بهره برداری از شیب طبیعی و نیروی ثقلی برای انتقال آب به سطح زمین، انتقال آب شیرین از بالا دست برای آبیاری اراضی پایین دست بوده است.
آیش گذاری: سیستم آیش گذاری نیز از گذشته های دور بین کشاورزان ایران رایج بوده است بدین نحو که کشاورزان برای هر منبع آب شور چندین قطعه زمین آیش آماده سازی می کرده اند و هر چند سال یک بار اقدام به کشت زمین آیش می نموده اند. در فاصله آیش گذاری اقدامات اصلاحی نظیر آبشویی، افزایش ماسه و کنترل علف های هرز صورت می گرفته است.
استفاده از گیاهان مقاوم به شوری در الگوی کشت:  در طول تاریخ در مناطق حاشیه دو کویر بزرگ ایران کشاورزان در جهت گزینش گیاهان مقاوم به تنش های محیطی از جمله شوری تلاش نموده اند بدین صورت که توده های بومی مورد کشت و کار در کنار صفات مثبت دیگر، بالاترین میزان مقاومت به شوری را در بین گیاهان زراعی موجود دنیا داشته باشند. این رهیافت باعث انتخاب دو گونه گندم و جو به عنوان گیاهان پاییزه و زمستانه و گیاهان پنبه، ارزن، شلغم، سورگوم و چغندر قند (در قرن اخیر) به عنوان گیاهان تابستانه در اصلی الگوی کشت  این مناطق تثبیت شد. به جرات می توان ادعا نمود که هنوز هم پس از سال ها مطالعه در مورد انتخاب و معرفی گیاهان مقاوم به شوری همین گیاهان در فهرست گیاهان  زراعی مقاوم به شوری قرار می گیرند. همچنین گیاهان چند ساله و باغی انتخاب شده توسط کشاورزان مناطق دارای آب و خاک شور ایران نیز در دنیا بی نظیرند. درختان پسته و نخل نیز جزو مقاوم ترین گیاهان باغی به شوری هستند و در عین مقاومت به شوری بالا، دارای نیاز آبی کم و مقاوم به گرمای شدید می باشند که این دو مورد نیز از خصوصیات بارز مناطق خشک و کویری می باشد.
اصلاح بافت خاک: در مناطق کویری کشاورزان به این نتیجه رسیده اند که گیاهان کاشته شده در خاکهای با بافت سبک شوری را بهتر تحمل کرده و در صورت رعایت دور آبیاری عملکرد محصولات کاشته شده در این خاکها از خاکهای مشابه ولی با بافت سنگین بیشتر است. لذا آنها از همین خصوصیت استفاده نموده و هر زمان که نیروی انسانی و سرمایه کافی در اختیار داشته باشند نسبت به اضافه نمودن ماسه به مزرعه خود اقدام می کنند.

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1390ساعت 11:48  توسط فرید  | 

تأثير تنش نيتروژن و كمبود آب بر متابوليت‌‌هاي سازگار در دوران رشد زايشي ذرت:

 تأثير تنش نيتروژن و كمبود آب بر متابوليت‌‌هاي سازگار در دوران رشد زايشي ذرت:

  تأثير تنش نيتروژن و كمبود آب بر متابوليت‌‌هاي سازگار در دوران رشد زايشي ذرت

سيد علي محمد مدرس ثانوي و علي سپهري

چكيده: بمنظور تعيين اثر تنش كمبود آب و مقدار نيتروژن مصرفي روي محلول‌‌هاي سازگار در طي مرحلة رشد زايشي ذرت، دو آزمايش بصورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك‌‌هاي كامل تصادفي در منطقة همدان و كرج اجرا گرديد. دو رقم هيبريد ذرت سينگل‌كراس 108 سينگل‌كراس 301 در دو سطح نيتروژن 100 و 200 كيلوگرم نيتروژن خالص در هكتار مورد استفاده قرار گرفت. تنش كمبود آب از طريق قطع آبياري در مراحل رويشي و زايشي انجام شد. پاسخ هيبريد‌‌ها به تنش كمبود آب نشان داد كه كربوهيدرات محلول برگ در چنين شرايطي افزايش يافته و بين دو رقم تفاوتي وجود ندارد. همچنين مقادير مختلف مصرف نيتروژن اثر معني‌‌‌‌داري بر كل كربوهيدرات محلول برگ و همچنين مقدار پروتئين‌‌هاي محلول برگ و پرولين گذاشت. كل پروتئين‌‌هاي محلول برگ تحت تنش كمبود آب كاهش يافته و در مقابل مقدار پرولين افزايش يافت. غلظت پرولين برگ در دو رقم از لحاظ آماري تفاوتي نداشت. حداقل كربوهيدرات و پروتئين‌‌هاي محلول برگ در تيمار‌‌هاي تحت تنش آب در هر دو مرحلة رويشي و زايشي حاصل شد. مقدار كل كربوهيدرات محلول در تيمارهاي صرفاً در معرض تنش رويشي كمبود آب، با گياهان بدون تنش مشابه بود.

مقدمه: در زمينة شناسايي عوامل مؤثر بر سازگاري و تحمل گياهان زراعي به كمبود آب مطالعات بسياري انجام شده، كه مي‌تواند ملاك انتخاب ارقام متحمل در اين شرايط باشد (2، 5، 7). گياهان زراعي طي كمبود آب به منظور سازگاري و تحمل پتانسيل آب پايين، از مكانيسم‌‌هاي مختلفي استفاده مي‌كنند كه بسته نگهداشتن روزنه‌‌ها، تغيير در الگوي تنظيم كننده‌‌هاي رشد از جمله ABA و تجمع اسموليت‌‌ها به منظور تنظيم اسمزي، نمونه‌اي بارز از اين نوع مكانيسم‌‌ها است (8). با توجه به مشاركت كربوهيدرات‌‌هاي محلول بر تنظيم اسمزي طي تنش كمبود آب و نقش محافظتي آنها در پروتئين‌‌ها و ارتباط نزديك متابوليسم كربن و نيتروژن در سنتز كربوهيدرات‌‌ها و پروتئين‌‌هاي محلول گياه، در اين تحقيق تأثير تنش كمبود آب در دوران رشد زايشي بر متابوليت‌‌هاي مذكور و همچنين تأثير اين نوع تنش بر گياهاني كه قبلاً در مرحلة رويشي نيز دچار تنش كمبود آب شده‌اند از لحاظ مقدار پروتئين‌‌هاي محلول و پرولين به منظور شناخت بهتر مكانيسم‌‌هاي بيوشيميايي اثر خشكي مورد بررسي قرار گرفته است.

مواد وروش‌‌ها: دو آزمايش بصورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك‌‌هاي كامل تصادفي در دو منطقة همدان و كرج به ترتيب در مزرعة پژوهشي دانشكدة كشاورزي بوعلي‌سينا (ناحية1)، و در مزرعة پژوهشي دانشكدة كشاورزي دانشگاه تربيت مدرس (ناحية2)، در سال زراعي 1380 بطور همزمان انجام شد. از دو رقم ذرت هيبريد زودرس سينگل‌كراس 108 و سينگل‌كراس 301، توليد شده توسط مؤسسة تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذر با تراكم توصيه شده به ترتيب 85000 و 75000 در هكتار، در دو سطح نيتروژن 100 و 200 كيلوگرم نيتروژن خالص در هكتار در سه تكرار استفاده شد. تيمار‌‌هاي تنش كمبود آب بصورت قطع كامل آبياري شامل تنش موقت رطوبت در مرحلة 8 برگي (V8)، تنش موقت رطوبت بعد از گرده افشاني در مرحلة شيري (R3) و تنش موقت رطوبت در مراحل رويشي و زايشي مورد اشاره (V8 & R3) و بدون تنش آب (بدون قطع آبياري) بود. اندازه‌گيري رطوبت نسبي برگ با روش آيريگوين و همكاران (1992)، انجام شد (4). ‌‌‌‌‌به منظور استخراج قند‌‌هاي محلول، عصاره‌گيري از نمونه‌‌هاي برگي به روش مك بي و مانس (1983) انجام شد (6، 9). پروتئين‌‌هاي محلول برگ به روش برادفورد (1976)، ‌‌‌‌‌عصاره‌گيري، استخراج و سپس مقدار كمي‌ آن توسط دستگاه بيوفتومتر (Bio Photometer) مدل اپندورف (Eppendorf) آلمان اندازه‌گيري شد (اين دستگاه قادر است پروتئين‌‌هاي محلول بدست آمده با روش‌‌هاي برادفورد، لوري(Lowry) و بي‌سي (BCA)‌آ، را با دقت بسيار زياد در محدوة 526 تا 595 نانومتر بطور مستقيم اندازه‌گيري نمايد) (3). ‌‌‌‌‌عصاره‌گيري، استخراج و اندازه‌گيري پرولين برگ به روش بيتز و همكاران (1973) انجام شد (1). آناليز آماري دادها بر اساس تجزية مركب با استفاده از نرم افزار آماري SAS انجام شد.

نتايج: تجزيه واريانس مركب داده‌‌ها پس از اعمال تنش كمبود آب در مرحلة زايشي، از لحاظ محتواي كربوهيدرات كل محلول برگ و پروتئين‌‌هاي محلول، پرولين و درصد رطوبت نسبي برگ، براي دو ناحية مورد بررسي قرار گرفت. بين نواحي تفاوت معني‌‌‌‌داري در رابطه با صفات مذكور ملاحظه نشد.

با كاهش پتانسيل آب خاك به محدودة 2/1- تا 3/1- مگاپاسكال در طي دورة پر شدن دانه، بين ارقام تفاوت معنيداري از لحاظ كربوهيدرات محلول برگ وجود نداشت، معهذا رقم سينگل‌كراس 108 از كربوهيدرات بيشتري در برگ برخوردار بود.

افزايش مصرف نيتروژن از 100 به 200 كيلوگرم در هكتار تأثير معني‌‌‌‌داري بر كل كربوهيدرات‌‌هاي محلول برگ گذاشت، در سطح نيتروژن 200 كيلوگرم در هكتار، 10/19 درصد به كل كربوهيدرات محلول برگ نسبت به سطح 100 كيلوگرم در هكتار افزوده شد.

كلية گياهاني كه در مرحلة زايشي دچار تنش كمبود آب شدند افزايش يكساني در كل كربوهيدرات محلول از خود نشان دادند در اين رابطه بين گياهاني كه در مرحلة رويشي نيز دچار تنش شدند و گياهاني كه فقط در مرحلة زايشي در معرض تنش آب قرار گرفتند تفاوتي وجود نداشت. همچنين كربوهيدرات محلول برگ در گياهان صرفاً تنش ديده در مرحلة رويشي، تقريباً در حد گياهان كاملاً آبياري شده بود. در هر دو رقم گياهاني كه نيتروژن بيشتري دريافت كردند سطوح كربوهيدراتة بالاتري داشتند.

بيشترين مقدار كربوهيدرات محلول متعلق به گياهان در معرض تنش زايشي و يا گياهان تنش ديده در هر دو مرحلة رويشي-زايشي با مصرف 200 كيلوگرم نيتروژن در هكتار اختصاص داشت. بيشترين كربوهيدرات تجمع يافته در برگ با رقم سينگل‌كراس 108 در سطح نيتروژن بالا و تحت تنش كمبود آب، معادل 63/59 ميلي‌گرم در گرم مادة خشك برگ حاصل شده، و كمترين مقدار به هر دو رقم در سطح نيتروژن پايين و شرايط بدون تنش آب و يا صرفاً تنش رويشي تعلق دارد.

اسيد آمينة پرولين به رغم بيشتر بودن مقدار آن در رقم 108، تفاوت معني‌‌‌‌داري با رقم 301 نداشت. با افزايش 100 كيلوگرم نيتروژن در هكتار به ميزان 16/37 درصد در مقدار پروتئين محلول و به ميزان 01/35 درصد به اسيد آمينة پرولين موجود در برگ افزوده شد. همچنين تنش خشكي بر صفات فوق تأثير خيلي معني داري گذاشت. سطوح مختلف نيتروژن بر پروتئينهاي محلول برگ و پرولين دو رقم تأثير داشت.

كمترين مقدار پروتئين محلول برگ در گياهان تنش ديده با نيتروژن پايين مشاهده شد. بيشترين مقدار پرولين تحت تنش زايشي كمبود آب به رقم سينگل‌كراس 108 و در سطح نيتروژن بالا اختصاص يافت و كمترين مقدار پرولين در گياهان رقم 301 در سطح نيتروژن پايين و شرايط بدون تنش آب توليد شد. رقم 108 از رطوبت نسبي بالاتري در برگ برخوردار بود.

افزايش مصرف نيتروژن از 100 به 200 كيلوگرم در هكتار با افزايش رطوبت نسبي برگ در تمام تيمار‌‌ها همراه بود. گياهاني كه نيتروژن بيشتري دريافت كردند بطور متوسط 3/5 درصد محتواي رطوبت نسبي بيشتري داشتند. كاهش پتانسيل آب خاك در مرحلة زايشي باعث كاهش رطوبت نسبي برگ به ميزان 8 تا 10 درصد در گياهان تنش ديده در مقايسه با گياهان كاملاً آبياري شده گرديد.

كمترين مقدار رطوبت نسبي در تنش خشكي با نيتروژن مصرفي 100 كيلوگرم در هكتار معادل 51/80 درصد حاصل شد. بيشترين مقدار رطوبت نسبي در سطح مصرفي نيتروژن بالا و شرايط بدون تنش معادل 92/92 درصد بدست آمد.

كمترين مقدار رطوبت نسبي برگ به رقم 301 در سطح نيتروژن 100 تحت تنش كمبود آب تعلق دارد و ساير تيمار‌‌ها از اين لحاظ در دامنة نسبتاً وسيعي قرار دارند.

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1390ساعت 11:47  توسط فرید  | 

چالش های فرا روی کشاورزی شور زیست در ایران:

 چالش های فرا روی کشاورزی شور زیست در ایران:

1- کمبود اعتبار: اعتبارات اختصاص یافته به بخش تحقیقات شوری بسیار اندک است و تمام نهادهایی که چنین تحقیقاتی را حمایت می کنند منتظر نتایج سریع و کاربردی هستند در صورتی که تحقیقاتی از این نوع نمی تواند الزاما در کوتاه مدت نتایج کاربردی ارائه نمایند.

2- در سیاست گذاریهای مربوط به تحقیقات گیاهان شور زیست همانند اکثر شاخه های دیگر علوم کشاورزی، اراده جمعی نقشی ندارد و اکثر مراکز تحقیقاتی و دانشگاهها از گردونه تصمیم گیری و سیاست گذاری حذف می شوند.

3- در حالیکه در دنیا امروزه پژوهشهای فرد محور به فراموشی سپرده شده است و پروژه های بزرگ تیمی جایگزین آنها شده است، در کشور ما هنوز هم، نه بین پژوهشگران یک موسسه یا دانشگاه و نه بین تیمهای تحقیقاتی دانشگاهها و موسسات مختلف تحقیقاتی هماهنگی و همکاری وجود دارد و این امر باعث تقسیم اعتبارات به بخشهای کوچک است که این تکه تکه شدن منابع و امکانات باعث کاهش شدید راندمان تحقیقات می شود.

4- تحقیقات در زمینه شوری و معرفی گیاهان شور زیست هنوز به مرحله تجاری نرسیده است و نیاز است که بخش صنعت و بازار نیز در این امر مشارکت نموده و نتایج پژوهشهای انجام شده را به بهره برداری اقتصادی نزدیک نمایند. در وزارت کشاورزی نیز علی رغم خسارات فراوانی که ازطریق تنش هایی مانند خشکی و شوری همه ساله به راندمان محصولات کشاورزی وارد می شود هنوز استفاده از گیاهان زراعی شورزیست به عنوان اولویت مطرح نشده است.

5- از چالشهای بزرگی که در بهره برداری پایدار از منابع آب و خاک شور کشور وجود دارد فقدان یک برنامه ملی دراز مدت است. هنوز نه کشاورزان، نه کارشناسان ترویج، نه پژوهشگران می دانند که کدام سیستم تولید را باید استفاده کنند، روی چه گیاهانی باید سرمایه گذاری کنند و از بین رهیافتهای مختلف مدیریت و بهره برداری از منابع آب و خاک شور کدامیک در اولویت وزارت جهاد کشاورزی قرار داشته و از آن حمایت می شود.

7-  اکثر پروژه های تحقیقاتی انجام شده یا در حال انجام به گیاهان زراعی عمدتا یکساله و رایج اختصاص یافته است و اکثر گیاهان چند ساله و هالوفیت هایی که استعداد تولید در شرایط شور را نشان داده اند به فراموشی سپرده شده است. این امر به دلیل عدم وجود سیاست های دراز مدت در بخش پژوهش در دانشگاهها و وزارت جهاد کشاورزی است.

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1390ساعت 11:43  توسط فرید  | 

فیزیولوژی گیاهی،تعریف فیزیولوژی گیاهی،جزوه فیزیولوژی گیاهی،ارشد فیزیولوژی گیاهی:


فيزيولوژي دانشي است که وظيفه‌اش بررسي عملکرد (Function) موجودات زنده است. ماهيت بررسي در اين علم ، وظيفه و کارکرد اندامهاست. نام قديمي فيزيولوژي وظايف‌الاعضا بوده است. فيزيولوژي گياهي ، مطالعه اعمال حياتي گياه ، فرايندهاي رشد و نمو ، متابوليزم و توليد مثل گياهان است
ديد کلي
کشف قوانيني که بر تغذيه گياه و رشد و نمو آن حکومت مي‌کند، شناخت توانايي واقعي سلولها در انجام فعاليتهاي بيولوژيک و همچنين ارائه روشهايي که ظهور يکي از توانائيهاي سلولي را امکان‌پذير مي‌سازد، هدف اساسي فيزيولوژي گياهي محسوب مي‌شود. همانطور که مسير روشن بسياري از اکتشافات نظري ، منشا پيشرفتهايي در يکي از شاخه‌هاي تجربي علوم است، نتايج حاصل از مطالعاتي که در همه شئون علمي بالاخص در فيزيولوژي گياهي صورت گرفته، باعث توسعه و پيشرفت واقعي کشاورزي شده و آن را از صورت ابتدايي خود در نخستين روزهاي ظهور انسان به صورت کاملا پيشرفته امروزي ، مبدل ساخته است.
از طرف ديگر ، ترقيات سريع فيزيولوژي گياهي نيز خود مديون ترقيات علوم ديگري مانند فيزيک و شيمي است، زيرا عملا کليه اعمال متابوليزم سلولها بر اساس قوانيني تفسير مي‌شوند که در مورد عالم بيجان شناخته شده‌اند. شک نيست که علم فيزيولوژي گياهي ، علمي است تجربي و همه کوششهايي که در اين زمينه صورت مي‌گيرند، به شناسايي بيش از پيش ماده زنده منجر مي‌شوند. به علاوه فيزيولوژي گياهي ، علم پايه مستقلي است که داراي مفاهيم خاصي بوده، شيوه مخصوصي در تجربيات آن مشاهده مي‌شود.

موضوعات مطرح شده در فيزيولوژي گياهي
فيزيولوژي گياهي را مي‌توان مطالعه اعمال حياتي گياه ، فرايندهاي چرخه‌اي متحرک رشد ، متابوليزم و توليد مثل دانست. مباحث زيادي در فيزيولوژي گياهي بحث مي‌شود و در هيچ علمي ، نحوه پيشرفت واضح‌تر از زمينه فيزيولوژي گياهي نيست. از مباحثي که در فيزيولوژي گياهي بحث مي‌شود، مي‌توان به موارد زير اشاره کرد.

تغذيه و جذب در گياهان
انجام صحيح فرايندهاي متابوليزمي مستلزم وجود عناصري است که بايد به صورت اکسيد شده يا احيا شده ، معدني و يا آلي جذب سلولها شده، احتياجات آنها را از نظر ماده و انرژي تامين کنند. مقدار و نوع اين احتياجات تابعي از شدت و نوع واکنشهاي متابوليزمي بوده و به همين مناسبت هر موجودي از نظر قدرت سنتز و طريقه تحصيل انرژي با موجود ديگر متفاوت است.
موجودات زنده را از نظر قدرت سنتز و همانند سازي به دو دسته اتوتروف و هتروتروف تقسيم مي کنند. موجودات اتوتروف موجوداتي را گويند که از ترکيبات ساده‌اي نظير دي‌اکسيد کربن و ترکيبات معدني مختلف مانند نيتروژن معدني ، مي‌توانند کليه احتياجات خود را برطرف سازند که گياهان در اين گروه قرار مي‌گيرند.

احتياجات گياهان نسبت به انرژي
سلولهاي گياهي انرژي موجود در مواد تشکيل دهنده خود را به صور مختلف زير از دست مي‌دهند.
• به صورت انرژي حرارتي که در بعضي موارد مانند گل آذين گل شيپوري کاملا آشکار است.
• به صورت انرژي نوراني مانند فلورسانس کلروفيل
• به صورت انرژي مکانيکي مانند سيکلوز در سيتوپلاسم
• به صورت انرژي الکتريکي که نتيجه آن برقراري اختلاف پتانسيل بين اعضاي مختلف گياهان است.

احتياجات گياهان نسبت به مواد
ميزان اين احتياجات در نمونه‌هاي مختلف گياهي ، متفاوت است. رفع احتياجات يک گياه بالغ در درجه اول به منظور جبران موادي است که اين گياه در طول حيات از دست مي‌دهد. در درجه دوم ، رشد و نمو يک گياه احتياجات احتمالي ديگري بوجود مي‌آورد. کليه اين احتياجات بوسيله منابع طبيعي مختلفي تامين مي‌شوند که عبارتند از: خاک ، هوا ، آب و محيطهاي آلي.
بطور کلي در بخش تغذيه و جذب مباحث مختلفي بحث مي‌شود: احتياجات گياهان ، نقش عمومي و اختصاصي عناصر و علائم کمبودهاي آنها ، محلولهاي غذايي و کودهاي شيميايي ، تغذيه نيتروژن معدني و آلي ، چرخه متابوليزمي نيتروژن ، گوگرد و فسفر ، رابطه آب و خاک ، گردش مواد در گياه ، جذب مواد معدني ، مکانيزم جذب مواد و.... .

فتوسنتز
فتوسنتز (photosynthesis) از نظر لغوي به معناي توليد با استفاده از نور خورشيد است. فتوسنتز شامل دو دسته واکنش است که هردو در کلروپلاستها صورت مي‌گيرند. طي فتوسنتز انرژي و آب و اکسيژن توليد مي‌شود.
زندگي در روي کره زمين به انرژي حاصل از خورشيد وابسته است. فتوسنتز (photosynthesis) از نظر لغوي به معناي توليد با استفاده از نور خورشيد است. فتوسنتز شامل دو دسته واکنش است که هردو در کلروپلاستها صورت مي‌گيرند. طي فتوسنتز انرژي و آب و اکسيژن توليد مي‌شود.
در فتوسنتز ، انرژي خورشيدي براي اکسيد کردن آب ، آزاد شدن اکسيژن و نيز احيا کردن به ترکيبات آلي و در نهايت قند بکار مي‌رود. فتوسنتز شامل دو دسته از واکنشهاست: واکنشهاي نوري و واکنشهاي تاريکي.
بطور کلي در بخش فتوسنتز مباحث مختلفي بحث مي شود:
مفاهيم کلي در مورد فتوسنتز ، عملکرد کوانتومي نور ، ساختمان دستگاه فتوسنتزي ، ساختار تيلاکوئيدها در کلروپلاست ، گيرنده‌هاي نوري ، فتوسيستم‌هاي I و II ، مکانيزم انتقال الکترون و پروتون در کلروپلاستها ، ژنوم کلروپلاست ، چرخه احياي فتوسنتزي ، تنفس نوري ، چرخه احياي فتوسنتزي ، چرخه احياي کربن در گياهان CAM(کراسولاسه) ، سنتز نشاسته و ساکارز در گياهان و ... .

رنگدانه‌هاي فتوسنتزي
انرژي نور خورشيد ابتدا بوسيله رنگدانه‌هاي نوري گياهان جذب مي‌شود. همه رنگدانه‌هايي که در فتوسنتز فعاليت دارند در کلروپلاست يافت مي‌شوند. کلروفيلها و باکترو کلروفيلها که در بعضي از باکتريها يافت مي‌شوند رنگدانه‌هاي رايج موجودات فتوسنتز کننده هستند. البته همه موجودات فتوسنتز کننده داراي مخلوطي از بيش از يک رنگدانه هستند که هر کدام عمل خاصي را انجام مي‌دهند. از ديگر رنگدانه‌ها مي‌توان به کاروتنوئيدها و گرانتوفيل اشاره کرد.
کلروپلاست محلي است که در آن فتوسنتز صورت مي‌گيرد
برجسته‌ترين خصوصيت ساختماني کلروپلاست ، سيستم فشرده غشاهاي دروني است که به تيلاکوئيد معروف است. کل کلروفيل در اين سيستم غشايي که محل واکنش نوري فتوسنتز است قرار گرفته است. واکنشهاي احياي کربن يا واکنشهاي تاريکي در استروما (ناحيه‌اي از کلروپلاست که بيرون تيلاکوئيد قرار گرفته است) صورت مي‌گيرند. تيلاکوئيدها خيلي نزديک به يکديگر قرار دارند که به تيغه‌هاي گرانا موسومند.

مکانيزم جذب نور در گيرنده‌هاي نوري
موجودات فتوسنتز کننده داراي دو مرکز نوري متفاوت هستند که پشت سر هم آرايش يافته‌اند و سيستمهاي نوري 1 و 2 ناميده مي‌شوند. سيستمهاي گيرنده در رده‌هاي مختلف موجودات فتوسنتز کننده تفاوت قابل ملاحظه‌اي دارند. در صورتي که مراکز واکنش حتي در موجوداتي که نسبتا اختلاف دارند يکسان است. مکانيزمي که از آن طريق انرژي تحريک کننده از کلروفيل به مرکز واکنش مي‌رسد، اخيرا به صورت انتقال رزونانس از آن ياد شده است. در اين فرايند فوتونها به سادگي از يک مولکول کلروفيل دفع و توسط مولکول ديگر جذب نمي‌شوند. بيشتر انرژي تحريک کننده از طريق فرايند غير تشعشعي از يک مولکول به مولکول ديگر منتقل مي‌شود.
يک مثال مناسب براي درک فرايند انتقال رزونانس ، انتقال انرژي بين دو رشته سيم تنظيم شده (کوک) است. اگر يکي از رشته‌ها ضربه بخورد و درست نزديک ديگري قرار گيرد رشته تنظيم شده ديگر مقداري انرژي از اولي دريافت نموده و شروع به ارتعاش مي‌کند.
کار آيي انتقال انرژي بين دو رشته تنظيم شده به فاصله آنها از يکديگر ، جهت‌گيري نسبي آنها و نيز تواترهاي ارتعاشي بستگي دارد که مشابه انتقال انرژي در ترکيبات گيرنده است.

واکنشهاي نوري فتوسنتز
موجودات فتوسنتز کننده از طريق اکسيد کردن آب به مولکول اکسيژن و احياي نيکوتين آميد آدنين دي نوکلئوتيد فسفات ،‌ الکترون را به صورت غير چرخه‌اي منتقل مي‌کنند. بخشي از انرژي فوتون از طريق اختلاف PH و اختلاف پتانسيل الکتريکي در دو طرف غشاي فتوسنتزي به صورت انرژي پتانسيل شيميايي آدنوزين تري فسفات ذخيره مي‌شود. اين ترکيبات پر انرژي انرژي لازم براي احياي کربن در واکنشهاي تاريکي فتوسنتز را تامين مي‌کنند.
آدنوزين تري فسفات
آدنوزين تري فسفات (ATP)

اطلاعات اوليه
فقدان اکسيژن يکي از خواص مهم جو اوليه به شمار مي آيد. چنانچه در آن آميزش برق آساي عناصر اکيسژني وجود مي داشت، مولکولهاي ناپايدار حاصل ، به سادگي بر اثر احتراق نابود مي شدند. اگر حيات بدون استعانت از اکسيژن حادث شده باشد، بايد تخمير آن را تامين کرد و باشد، که لولي پاستور ، شيميدان فرانسوي نيز آن را حيات بدون آزمايش‌هاي مربوط به هوا توصيف کرد. عمل تخمير بر اثر شکستن مولکولهاي آلي)ترکيبات حاوي کربن) انرژي لازم را در اختيار ياخته قرار مي دهد، فسفاتهاي پر انرژي از قبيل آدنوزين تري فسفات را رها مي کند.
برخي از اشکال تخمير ، مانند تخمير هاي مواد الکل ، به عنوان فرآورده فرعي ، دي اکسيد کربن توليد مي کنند. رها شدن اين گاز در جو به وسيله اشکال بي هوازي حيات ، که به اکسيژن نياز دارند، در تکامل فرايند هاي سوخت و ساز بعدي ، از جمله عمل تنفس سهيم اند.

آدنوزين تري فسفات در مرحله دوم سوخت و ساز
بعد از عمل تخمير ، پيشرفت بعدي سوخت و ساز عبارت بود از چرخه مونوفسفات ششگانه (HMP). اين عمل اساسا فرايندي بي هوازي است که به کمک انرژي حاصل از آدنوزين تري فسفات ، هيدروژن را از قند آزاد مي کند. دي اکسيد کربن نيز به عنوان فراورده فرعي به دست مي آيد. نيمي هيدروژن مربوط به چرخه HMP از آب به دست مي آيد. اين چرخه معرف مرحله‌اي نسبتا پيشرفته (طي ميليونها سال) است، زيرا ، از دشوارترين راه به هيدروژن مي رسد، نمايشگر دو رواي است که عملا تمامي هيدروژن آزاد از سياره ها فرار کرده است.
منبع خورشيدي آدنوزين تري فسفات
سومين مرحله در اين جريان تکاملي (سوخت و ساز) ، احتمالا تغيير ماده آلي به فسفات آلي به کمک نور (فرايندي که طي آن گياهان سبز انرژي نوراني را به انرژي شيميايي تبديل مي کنند) ، يعني استفاده مستقيم در توليد ATP است. انجام اين عمل مستلزم وجود ماده رنگي کلروفيل(پوروفيرين منيزيم) براي جذب نور ، حضور مواد رنگين ياخته)پروتئينهاي آهن دار) براي تبديل انرژي خارجي ، يعني نور خورشيد ، به انرژي ذخيره اي موسوم به (ATP) است.

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1390ساعت 11:42  توسط فرید  | 

اسانس و عصاره‌گیری گیاهان دارویی

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1390ساعت 10:21  توسط فرید  | 

پژوهشی در زیره سبز،زیره سبز با نام علمی L. Cuminum cyminum:


زیره سبز با نام علمی L. Cuminum cyminum گیاهی است از خانواده apiaceae، یکساله، معطر، بدون کرک (جز میوه) ساقه علفی با انشعابات دو تایی و گاهی سه تایی می باشد. ساقه گیاه شیار دار بوده و دارا ی بافت کلانشیم محیطی است.همچنین گیاهی است یکساله کوچک و علفی که ارتفاع آن 60 سانتیمتر است ریشه آن دراز و باریک برنگ سفید، ساقه آن راست و برگهایش به شکل نوار باریک و نخی شکل و برنگ سبز می باشد (4و6). گل آذین از نوع چتر مرکب می باشد و هر چتر مرکب به سه تا شش چترک ختم می شود. و هر چترک دارای سه تا چهار گل می باشد. براکته های گشیده و خطی در زیر چتر مرکب به صورت حلقه ای مجتمع شده و گریبان نامیده می شود. براکته های قاعده هر گل نیز در قاعده چترک ها به صورت حلقوی وجود داشته و گریبانک نامیده می شود. میوه دوکی شکل بوده و در دو سر باریک می باشد و از نوع دو فندقه شیزوکارپ است که شامل دو مریکارپ میباشد. جنین دانه کوچک بوده و در البومین محصور است و به شدت به جدار مریکارپ فشرده است.

بخش شکمی جدار مریکارپ مسطح و بخش پشتی آن محدب است و دارای 5 ضلع برجسته یا خطوط پره مانند طولی است که این پره ها یکی در پشت، دو تا در طرفین و دو تا در حاشیه مریکارپ قرار دارند. از هر پره یک دسته آوندی عبور می کند که آوند های چوبی در داخل و آوند های آبکش در داخل قرار دارند.گرده افشانی در این گیاه توسط باد و به ندرت حشرات انجام می گیرد. چتر ها از پائین بو ته به سمت بالا و از اطراف به مر کز تولید بذر می کنند که نشان دهنده گل اذین نامحدود آن است(2).

شرح گیاه

گیاهی کوچک، علفی به ارتفاع 15 تا 50 سانتی متر و دارای ریشه دراز باریک به رنگ سفید و ساقه ای راست و منشعب به تقسیمات دو تایی است منشأ اولیه آن ناحیه علیای مصر و سواحل نیل بوده است ولی امروزه به حالت نیمه وحشی در منطقه وسیعی از مدیترانه، عربستان، ایران، و نواحی مختلف می روید و یا در این نواحی پرورش می یابد.

برگهای آن متناوب، شفاف، بی کرک، منقسم به بریدگیهای بسیار نازک و ظریف ولی دراز و نخی شکل است. گلهائی کوچک، سفید یا صورتی رنگ و مجتمع به صورت چتر مرکب دارد. میوه آن بیضوی کشیده، باریک در دو انتها، بسیار معطر، به طول 6 میلی متر، به قطر 5/1 میلی متر و پوشیده از تارهای خشن است.بعضی از واریته های این گیاه میوه های عاری از تار دارند.رنگ میوه بر حسب واریته های مختلف گیاه ممکن است زرد تیره یا خرمائی مایل به سبز و یا خاکستری باشد(4).

نیاز اکولوژیکی

چون زیره سبز گیاهی مدیترانه ای است، لذا در طول رویش به حرارت مناسب و نور کافی نیاز دارد مقدار اسانس گیاهان که در مناطق گرم با نور فراوان می رویند بیش از مناطق دیگر است. این گیاه در مرحله گل دهی و تشکیل میوه به رطوبت کمتری نیاز دارد. خاکهای با بافت متوسط و خاکهای لوم شنی، خاکهای مناسبی برای تولید زیره سبز هستند. کشت در خاکهای سبک شنی و تهی از مواد و عناصر غذایی مناسب نیست چون این خاکها شرایط را برای ابتلای گیاهان به بیماریهای قارچی آماده می کنند. PH خاک برای کشت زیره سبز 5/4 تا 2/8 مناسب است(2). آماده سازی خاک

در اوایل پائیز 15 تا 20 تن در هکتار کودهای حیوانی کاملاً پوسیده به زمین اضافه نموده و سپس شخم زده می شود و در ادامه زمین را باید تسطیح نمود. خاک باید نرم باشد وسله تولید نکند قبل از کشت زمین را آماده و آنرا کرت بندی می کنند (1).

تاریخ و فواصل کاشت

از تناوب کاشت زیره با گیاهان تیره جعفری باید خوداری نمود. زیرا زیره سبز به بیماریهای قارچی بسیار حساس بوده و بیماریهای گیاهان تیره جعفری کم و بیش مشابه هستند.

تکثیر گیاه توسط بذر صورت می گیرد. تاریخ کشت به شرایط اقلیمی محل رویش بستگی دارد. بطوریکه در مناطق معتدل یک محصول پائیزه در مناطق سرد به صورت یک محصول بهاره کشت می شود اواسط پائیز (آبان ماه) زمان مناسبی برای کشت پائیزه است. در حالیکه کشت بهاره در اسفند انجام می گیرد. اگر زیره سبز ردیفی کشت شود،فاصله ردیف ها 15 تا 20 سانتی متر مناسب است.هر هکتار زمین به 12 تا 15 کیلوگرم بذر با کیفیت نیاز دارد. عمق بذر به تناسب بافت خاک بین 5/1 تا 2 سانتی متر مناسب است. پس از کشت از انجام هر گونه عملی که سبب جابجائی بذر شود باید خودداری نمود (2).

کاشتکشت زیره سبز توسط بذر و مستقیماً در زمین اصلی صورت می گیرد. مدتی قبل از کاشت زمین را باید آبیاری نمود. بذرها را می توان پس از مخلوط کردن با ماسه نرم به صورت دست پاش در سطح زمین پاشید در بعضی نقاط زیره سبز را به صورت ردیفی کشت می کنند.برای افزایش قوه رویشی بذرها را باید به مدت 24 تا 36 ساعت در آب خیس نمود.

پس از کاشت بلافاصله باید زمین را آبیاری کرد. آبیاری نباید شدید باشد تا بذرها شسته شود و در مرکز کرتها متراکم شود.دومین آبیاری باید 8 تا 10 روز پس از اولین آبیاری انجام گیرد. رویش بذرها پس از دومین آبیاری آغاز می شود. چنانچه منطقه کشت از دمای بالایی برخوردار باشد باید 5 تا 6 روز پس از دومین آبیاری مجدداً گیاهان را آبیاری نمود. این آبیاری سبب می شود تا رویش بذرها تکمیل شود گیاهان را باید هر 12 تا 20 روز (بسته به شرایط آب و هوائی) آبیاری کرد. اضافه کردن 20 تا 30 کیلوگرم در هکتار ازت 40 تا 50 روز پس از کشت به همراه آبیاری سبب افزایش عملکرد می شود (2).

داشتچون زیره سبز ارتفاع کمی دارد و اگر امکان رویش به علفهای هرز داده شود،نه تنها می تواند بر زیره سبز غلبه کند و جذب آب و کسب نور را دچار اشکال سازند، بلکه سبب انتشار و گسترش آفتها و بیماریها نیز می شوند لذا وجین علف های هرز ضروری است. هنگامیکه ارتفاع بوته ها به پنج سانتی متر رسید باید وجین علف های هرز را آغاز و در طول رویش زیره سبز علفهای هرز را باید دو تا سه مرتبه وجین کرد. برگرداندن خاک بین ردیفها نیز نقش عمده ای در افزایش عملکرد دارد. آبیاری باید با دقت انجام گیرد. هنگام گل دهی و تشکیل میوه، گیاهان به حداقل آبیاری نیاز دارند. آبیاری زیاد نه تنها سبب کاهش عملکرد می شود بلکه شرایط را برای ابتلاء به بیماریهای قارچی آماده می کند. بیماریهای قارچی زیره سبز یکی سفیدک سطحی است که برای مبارزه با آن باید از قارچ کش های سولفوره و تابل به مقدار یک کیلوگرم در هکتار یا از کاراتان به مقدار 5/0 لیتر در هکتار به صورت محلول پاشی استفاده کرد.از دیگر بیماری قارچی بلایت زیره است که در مرحله گل دهی به گیاهان آسیب می رساند.وجود لکه های قهوه ای رنگ بر روی ساقه،برگها از علائم این بیماری است برای مبارزه با آن از قارچ کش های حاوی ترکیبات مس نظیر دیتان، بلیتوکس (Blitox 50)، کوپرومار (Cupromar) به مقدار 6/0 تا 1 کیلوگرم در هکتار می توان استفاده نمود پوسیدگی ریشه نیز از بیماریهای دیگر زیره است که در تمام مراحل رویش زیره سبز را تهدید می کند که جهت کنترل از مخلوط کاراتان و دیتان می توان استفاده نمود (2).

برداشتمحصول معمولاً 100 تا 120 روز پس از کشت آماده برداشت میشود از اردیبهشت تا اوایل خرداد می توان زیره سبز را برداشت نمود. عمل برداشت معمولاً با دست انجام می گیرد. گیاهان را با دست از ریشه بیرون کشیده یا با داس برداشت می کنند. سپس آنها را باید خشک نمود. پس از بوجاری باید بذرها را از سایر اندام ها جدا و با استفاده از جریان هوا آنها را تمیز و بسته بندی کرد.

عملکرد بذر بسیار متفاوت است و به شرایط اقلیمی محل رویش بستگی دارد. از هر هکتار 8/0 تا 1 تن بذر تولید می شود (2).

دامنه انتشار

خراسان: سبزوار، علی آباد، مشهد،صالح آباد تهران، بین تهران و سمنان در ناحیه ای بنام کیش لک در ارتفاعات 900 متری به حالت خودرو و نیمه خودرو سمنان، دامغان، سرخه در 1100 متری پرورش آن در غالب نواحی مساعد صورت می گیرد.

ترکیبات شیمیایی

زیره دارای تانن، روغن زرین و اسانس است. اسانس زیره را از تقطیر میوه له شده تحت اثر بخار آب بدست می آورند. این اسانس مایعی است بیرنگ که در اثر ماندن ابتدا برنگ زرد و سپس قهو ه ای رنگ می شود. بوی زیره مربوط به آلدئیدی بنام کومینول است. مقدر کومینول در زیره بسته به محل کشت آن بین 30 تا 50 درصد است. ضد تشنج است. برای برطرف کردن بیماری صرع مفید است. در دفع گاز معده موثر است. قاعده آور است. عرق آور است. برای رفع برونشیت از دم کرده زیره استفاده کنید. برای برطرف کردن سوءهاضمه مفید است. ترشحات زنانگی را برطرف می کند. برای تحریک اشتها زیره سبزه را با سرکه و آب مخلوط کرده و قبل از غذا بخورید. برای برطرف کردن قطره قطره ادرار کردن زیره را تفت داده و سرخ کنید سپس با آب بخورید. برای رفع نفخ روده و معده می توانید دم کرده زیره را تنقیه کنید. برای التیام زخم چشم، دانه های له شده زیره سبز را در آب برنج خام خیس کرده و سپس مایع بدست آمده را قطره قطره روی زخم چشم بریزید. هنگامیکه اطفال شیر خوار دل درد دارند و نفخ در شکم شان پیچیده چند قطره اسانس زیره را با روغن بادام مخلوط کرده و با آن شکم آنها را ماساژ دهید و بالاخره زیره را در غذاهایی که نفاخ هستند مخصوصا حبوبات استفاده کنید (1).

سرما و مقاومت به آن در گیاهان:

تنش دمای پایین

یکی از مهمترین عوامل محیطی محدود کننده رشد گیاهان، دمای پایین می باشد. گونه های مختلف گیاهی از نظر قابلیت تحمل به تنش دمای پایین، بسیار متفاوتند. گیاهان گرمسیری حساس به سرما، حتی در دمای بالاتر از دمای انجماد بافتها، بطور جبران ناپذیری آسیب می بینند. گیاه بواسطه اختلال در فرآیندهای متابولیکی، تغییر در خواص غشاءهای سلولی و اندامکی، تغییر در ساختمان پروتیینها و اثرات متقابل میان ماکروملکولها، و نیز توقف واکنشهای آنزیمی دچار صدمه میگردد. گیاهانی که به یخبندان حساس ولی به سرما متحمل هستند، در دمای اندکی زیر صفر قادر به ادامه حیات بوده، ولی بمحض تشکیل کریستالهای یخ در بافتها، بشدت آسیب می بینند (5و3). این در حالی است که گیاهان متحمل به یخبندان قادر به ادامه حیات در سطوح متفاوتی از دماهای یخبندان هستند، البته درجه واقعی تحمل بستگی به گونه گیاهی، مرحله نمو گیاه و مدت زمان تنش دارد (3).

قرار گرفتن گیاهان در معرض دمای زیر صفر منتج به تشکیل کریستالهای یخ در فضای بین سلولی، خروج آب از سلولها و از دست رفتن آب سلول (پسابیدگی) میگردد. بنابراین، تحمل به یخبندان با تحمل به پسابیدگی (که در اثر خشکی یا شوری زیاد بوجود می آید)، همبستگی شدیدی دارد (5). پسابیدگی ناشی از یخبندان سبب اختلالات گوناگونی در ساختمانهای غشایی از جمله بهم چسبیدن غشاءها میگردد. اگرچه پسابیدگی سلولی ناشی از یخبندان، علت اصلی صدمات ایجاد شده در اثر یخبندان می باشد، ولی عوامل دیگری هم در این امر دخالت دارند. کریستالهای در حال رشد یخ سبب وارد آمدن خسارات مکانیکی به سلولها و بافتها میشود. دمای بسیار پایین حاکم در شرایط وقوع یخبندان فی نفسه و پسابیدگی ناشی از آن سبب واسرشتگی پروتیینها و تخریب کمپلکس های ماکروملکول میگردد. وجه مشترک همه تنشهای پیچیده ای نظیر دمای پایین، تولید گونه های اکسیژن فعال (ROS) می باشد، که میتواند سبب صدمه دیدن ماکروملکولهای مختلف درون سلول گردد(5). دمای پایین بخصوص وقتی با یخبندان همراه باشد، با سیستمهای موثر جلوگیری کننده از تولید اکسیژن فعال که عامل وقوع تنش اکسیداتیو است، همبستگی دارد(5و3).

گیاهان نواحی معتدله با فعال نمودن مکانیزم سازگاری به سرما که منتج به افزایش تحمل به یخبندان میگردد، به دمای پایین واکنش نشان میدهند. این فرآیند سازگاری با تغییر نحوه ابراز برخی ژنهای مسوول واکنش به تنش همراه است. این ژنها تولید پروتیینها و متابولیتهای نگهدارنده ساختمانهای سلولی و حافظ نقش آنها در مقابل اثرات منفی یخبندان و پسابیدگی ناشی از آن را کنترل می نمایند. تغییر در ابراز ژتهای عامل واکنش به سرما توسط مجموعه ای از فاکتورهای رونوشت برداری که به محرکهای دمایی واکنش نشان میدهند، کنترل میگردد(3). در اثر سرما تغییرات وسیعی در رفتار غشاها، چربی ها آنزیم ها رنگیزه ها و اسکلت سلولی گیاهان گرمسیری بوجود می آید. برخی از این تغییرات می توانند به عنوان اثرات اولیه ای تلقی شوند که منجر به عدم تعادل متابولیکی، تلفات آب نشت یون، از دست رفتن جایگزینی سلولی و نهایتا مرگ سلول می شوند (3و5). مکانیزم هایی که گیاهان مقاوم به سرما بدان وسیله از تغییرات جلوگیری می کنند به خوب شناخته نشده است و تحقیقات بسیار زیادی برای درک اینکه چگونه غشاها و پروتئین ها به نحوی تغییر می یابند که می توانند در مقابل سرما پایدار بمانند، لازم است. مقاومت به سرمازدگی یک صفت چند ژنی است و بنا بر این اصلاح گران در اتقال صفت مقاومت به سرما به گیاهان حساس به سرما با مساله پیچیده ای روبرو هستند (5).

سرما و یخ زدگی همه ساله خسارات قابل توجهی را به اقتصاد وچرخه تولید کشورتحمیل می کند. بنابر این برای مقاومت گیاهان به سرماویخ زدگی لازم است تا مدیریت تنش رعایت شود.

به گزارش خبرگزاری كشاورزی ایران (ایانا) سعید ترکش اصفهانی - کارشناس ارشد اصلاح نباتات در مقاله ای به بررسی اثرات سرما بر گیاهان پرداخته است.

در این مقاله آمده است: سرما و یخ زدگی ازمهمترین عوامل قهری خسارتزا درمحصولات کشاورزی است وهمه ساله خسارات قابل توجهی را به اقتصاد وچرخه تولیدکشور تحمیل می کند.

سهم عامل تنش سرما و یخبندان نسبت به سایر عوامل تهدید کننده در زیربخشهای زراعی و باغی از وزن بسیار بالایی برخوردار است و پهنه وسیعی از حاصلخیزترین مناطق تولیدی کشور ما و قسمت عمده محصولات اقتصادی مهم کشورهمه ساله در معرض تهدید تنش سرما و یخزدگی قرار دارند.

این مقاله در خصوص تعریف تنش و عوامل تنش زا می افزاید: تنش عبارت است از هر گونه انحراف معنی دار از شرایط بهینه برای زندگی موجود زنده، و عوامل تنش زا باعث تغییر و اختلال در فرایندهای فیزیولوژیکی گیاهی می شوند واز این طریق تولید گیاهان زراعی را تحت تاثیر قرار می دهند(5).
تنش‌های محیطی عبارتند از: عوامل بیماری‌زا،علف‌های هرز، آفات، آسیب هایمکانیکی، درجه حرارت، آب، خاك و... همچنین انواع یخبندانها كه باعث خسارتهای زیادی می شوند عبارتند از: یخبندانهای تشعشعی و یخبندانهای انتقالی.این مقاله در خصوص روشهای مقابله با خسارتهای ناشی از سرما و یخبندان می افزاید: روشهای فعال (کوتاه مدت) و روشهای غیرفعال (درازمدت) برخی از این روشها هستند.

همچنین آنچه که معمولا در جهت مقابله با سرما و یخبندان انجام می شود، حفاظت در برابر یخبندانهای تشعشعی است و روشهای حفاظتی نقش چندان موثری برای مقابله با یخبندانهای انتقالی ندارد.

بخاریها- سیستمهای آبیاری و ماشینهای باد از مهمترین روشهای حفاظتی کوتاه مدت هستند.

خصوصیات استفاده از بخاریها عبارتند از: بالا بودن هزینه سوخت، کارآیی بیشتر در باغهای میوه نسبت به مزارع، حداکثر کارآیی در شرایط وارونگی دمایی، مزیت تعداد زیاد بخاریهای کوچک بر تعداد اندک بخاریهای بزرگ. همچنین اساس استفاده از سیستمهای آبیاری، افزایش ظرفیت و هدایت گرمایی خاک و آزادسازی گرمای نهان آب در هنگام یخ زدن را باعث می شود، كه انواع ان عبارت است از:

آبیاری سطحی (غرقابی و شیاری)، آبیاری بارانی، سیستمهای آبپاش (رودرختی و زیردرختی) و آبیاری قطره ای.استفاده از روش ماشینهای بادنیز، تنها در صورت وجود وارونگی دمایی کارآیی استفاده دارند تا به صورت ترکیبی با سایر سیستمهای حفاظتی مورد استفاده قرار گیرند و میزان کارآیی انها به شدت وارونگی دما بستگی دارد.
سایر روشهای حفاظتی فعال نیزعبارت است از: استفاده از بالگرد، دستگاههای مولد مه، پوشاندن گیاه با پوششهای مخصوص،مالچ پاشی، استفاده از پوشش کف یا فوم، استفاده از سیستم ) SIS Inverted Sink (Selected، استفاده از سیستمهای تلفیقی، استفاده از بالگرد سبک در نقاط تجمع هوای سرد در سطح مزارع، پرواز بالگرد در ارتفاع پایین جهت بر هم زدن لایه های وارونگی و پوشش خاک با استفاده از مالچ جهت جلوگیری از هدر رفت گرمای خاک (3).
انواع سیستم های SIS نیز عبارتند از: دستگاه HEAT DRAGON جهت گرم کردن هوای سرد مجاور سطح زمین، دستگاه HEAT DRAGON جهت گرم کردن هوای سرد مجاور سطح زمین.
مهمترین روشهای حفاظتی غیرفعال نیز عبارتند از: انتخاب مکان مناسب، انتخاب محصول، انتخاب واریته، پوشش زمین، عملیات به زراعی (کوددهی، هرس، شخم، آبیاری، تاریخ کاشت، عمق کاشت، و....)، به کارگیری سیتمهای نظارتی جامع مجهز به حسگرهای دمایی و زنگ اخبار (Monitoring) و استفاده از مواد شیمیایی است.
بنابراین: اصلاح‌ برای‌ مقاومت‌ به‌ سرما و اصلاح‌ برای‌ مقاومت‌ به‌ یخ‌زدگی‌ (از نظر تئوری‌، عملی‌ و مفهومی) از یکدیگر متفاوت است، منظور از سرما، کاهش دما به حدود صفر درجه سانتیگراد ویا چند درجه بالاتر است که می تواند برحسب نوع گیاه ودرجه مقاومت آن، به اندامهای مختلف (گل، برگ، میوه، جوانه و شاخه) خسارت وارد کند (5). این مقاله گیاهان را از نظر طبقه‌بندی انها‌ براساس‌ واكنش‌ آنها به‌ دماهای‌ پایین‌، به گیاهان: حساس‌ به‌ سرما، حساس‌ به‌ دماهای‌ سرد بالای‌ صفر، حساس‌، حساس‌ به‌ درجه‌ حرارتهای‌ یخبندان‌ كم‌ یا دماهای‌ نزدیك‌ به‌ صفر درجه‌ سانتی‌گراد، كمی‌ مقاوم‌، زنده‌ماندن‌ در دماهای‌ انجماد تا -5 درجه‌ سانتی‌گراد، نیمه‌مقاوم‌، زنده‌ماندن‌ در دماهای‌ انجماد در محدوده‌ -5 تا -10 درجه‌ سانتی‌گراد، بسیار مقاوم‌، زنده‌ماندن‌ در دماهای‌ انجماد در محدوده‌ -10 تا -20 درجه‌ سانتی‌گراد، خیلی‌ زیاد مقاوم‌، گونه‌های‌ با حداكثر مقاومت‌ به‌ یخ‌زدگی‌ كه‌ توانایی‌ تحمل‌ سرماهای‌ بسیار شدید (فراسردی‌) را دارند.

‌اساس ژنتیكی تحمل به‌ سرما عبارت است از: پلی ژن بودن وراثت اکثر صفات مهم اقتصادی از جمله مقاومت به سرما و یخبندان، تحت تاثیر محیط بودن این صفات و دشواری اندازه گیری آنها، متکی بودن مطالعه این صفات بر روشهای آماری پیچیده و شاخصهای آماری مانند میانگین، واریانس، کوواریانس، شاخصهای چند متغیره و ... استراتژی های بهنژادی برای‌ افزایش‌ مقاومت‌ گیاهان‌ به‌ سرمانیز عبارتند از: اصلاح تدریجی گیاهان برای مقاومت به سرما و یخبندان از طریق کاربرد روشهای مرسوم اصلاحی و انتخاب، انجام هیبریداسیون بین گیاهان زراعی و خویشاوندان وحشی آنها که دارای صفت مقاومت به سرما و یخبندان هستند، اهلی كردن‌ گونه‌ های‌ وحشی‌ كه‌ در محیطهای‌ سرد به‌ خوبی‌ رشد می‌كنند از طریق‌ اصلاح‌ و انتخاب‌ برای‌ بهبود صفات ‌زراعی‌ آنها، شناسایی‌ ژن‌های‌ مقاومت‌ به‌ سرما و یخ‌زدگی‌، كلون‌كردن‌ آنها و دست‌ورزی‌ ژنتیكی‌ آنها با استفاده‌ از روش‌های‌ بیولوژی‌ مولكولی، معرفی‌ ژنی‌ خالص و نو به‌ محیطهای‌ سرد به‌ منظور وسعت‌ بخشیدن‌ به‌ منابع‌ پایه‌ ژنی، مثال‌های‌ كمی‌ در مورد هیبریداسیون‌ بین‌گونه‌ای‌ شامل‌ گوجه‌فرنگی‌ و گندم‌ وجود دارد (3و5).

در جمعیتهای‌ اصلاح‌ شده‌ و سازگار گیاهان‌ مختلفی‌ مانند ذرت‌، تنوع‌ ژنتیكی‌ فراوانی‌ برای‌ مقاومت‌ به‌ تنش‌ سرما دیده‌ شده‌ است اما استفاده‌ از نژادهای‌ خارجی‌ مقاوم‌ نیز موقعیتهای‌ مناسبی‌ را جهت‌ اصلاح‌ مقاومت‌ به‌تنش‌ سرما در این‌ گیاهان‌ فراهم‌ می کند.

‌به عنوان مثال در اصلاح‌ سیب‌ زمینی‌ می‌توان‌ از منابع‌ ژنتیكی‌ وحشی‌ مانند گونه‌های‌ وحشی‌ سیب‌ زمینی‌ مقاوم ‌به‌ یخ‌زدگی‌ به‌ عنوان‌ والد در تلاقی‌ها استفاده‌ كرد.

این مقاله در پایان می افزاید: در هر گیاه‌ زراعی‌ عملكرد نتیجه‌ نهایی‌ تمامی‌ فرآیندهای‌ بیوشیمیایی‌ و فیزیولوژیكی‌، از زمان‌ سبزشدن‌ تا بلوغ‌ فیزیولوژیكی‌ و تأثیرات‌ متقابل‌ این‌ فرایندها با محیط است، اختلاف‌ بین‌ عملكرد ثبت‌ شده‌ و میانگین‌ عملكردها، به‌ عواملی‌ كه‌ از بروز كامل‌ پتانسیل‌ ژنتیكی‌ گیاهان‌ جلوگیری‌ می‌كنند مربوط می‌شود، برای‌ تعدادی‌ از مؤلفه‌ های‌ صفات‌ مقاومت‌ به‌ سرما، تنوع‌ ژنتیكی‌ وجود دارد. تركیبی‌ از مقادیر كمی‌ از این‌ تنوع‌، با برخی‌ ازتكنولوژی‌های‌ دقیق‌ اصلاحی‌ كه‌ در اینجا بحث‌ شد، می‌تواند زمینه‌ را برای‌ دستكاری‌ ژنهایی‌ در زمینه‌های‌ ژنتیكی‌ خالص‌ فراهم‌ سازد.

در مناطقی‌ كه‌ گیاهان‌ حساس‌ به‌ سرما كشت‌ می‌شود، هر جا كه‌ دماهای‌ سرد درطول‌ فصل‌ رویش‌ غالب‌ است‌، اصلاح‌ مقاومت‌ به‌ سرما كه‌ منجر به‌ تولید بهتر در مزرعه‌ می‌شود، می‌تواند قسمتی‌ از تفاوت‌ بین عملكردهای‌ بهینه‌ و عملكرد واقعی‌ را كاهش‌ دهد.

اصلاح‌ یك‌ صفت‌ مقاومت‌ به‌ سرما به‌ صورت‌ منفرد نمی‌تواند در یك‌ محیط دارای‌ محدویت‌ از نظر دما، اثری‌ روی‌ عملكرد یك‌ ژنوتیپ‌ خاص‌ داشته‌ باشد، بلكه‌ راه‌ بهتر این‌ است‌ كه‌ چندین‌ صفت‌ مقاومت‌ را در زمینه‌ ژنتیكی‌ مناسب‌ جمع‌آوری‌ كنیم‌ تاژنوتیپ‌هایی‌ به‌ دست‌ آیند كه‌ توانایی‌ تولید را در شرایط دمایی‌ سرد طی‌ فصل‌ رشد داشته‌ باشند (5).

مواد و روش ها
به منظور بررسی تحمل گیاه زیره به سرما آزمایش به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی به اجرا در آمد.

فاکتورهای مورد آزمایش شامل خو سرمایی (خوسرمایی و عدم خوسرمایی ) به عنوان پلات اصلی و ترکیب اکوتیپ (تربت، قوچان، سبزوار، خواف، قائن) در دما (0،3-، 6-،9-،12-،15- درجه سانتیگراد) به صورت فاکتوریل در پلات فرعی در نظر گرفته شده بود. تحمل به سرما و بازیافت گیاه از طریق اندازه گیری صفاتی مانند درصد بقا و دمای کشنده برای 50% از نمونه ها (LT 50 ) سه هفته پس از اعمال تیمار یخ زدگی و ارتفاع گیاه تعداد گره در ساقه اصلی، وزن خشک گیاه، دمای کاهنده 50% وزن خشک گیاه ( DMT50 ) در پایان اندازه گیری مورد نظر بود که به دلایلی آزمایش ادامه نیافت.
بذور پنج اکوتیپ زیره با دقت به صورت منوکارپ در آمد. سپس با قارچ کش کربوکسی تیرام به مدت 24 ساعت آغشته شد. این عمل بواسطه قرار دادن بذور در دستمال های پارچه ای و خیساندن آنها توسط آب شهری بود. به گونه ای که آب از شیر با دبی تقریبی 1 قطره در ثانیه بر دستمال های حاوی بذر و قارچ کش ریخته و از سمت دیگر اضافی اب از دستمال ها خارج می شد. سپس بذور ضد عفونی شده را در پتری دیش کشت کرده و بیش از 50% از بذور تمام اکوتیپهای مورد نظر پس از 72 ساعت جوانه زدند، که این زمان به عنوان زمان جوانه زنی ثبت شد. سه روز پس از جوانه زنی بذور مذکور توسط پنس آغشته به وایتکس رقیق شده در لیوان های پلاستیکی ( با قطر 8 cm) که از قبل در زیر آنها زهکش تعبیه شده بود قرار داده شد. خاک مورد استفاده مخلوطی از ماسه و خاک برگ ضد عفونی شده بود که با آون استریل شد. بستر کشت متشکل از این دو ماده به نسبت مساوی بود. خاک پیش از کشت خیس شده روی بذور کشت شده در لیوان ها ماسه ای به ضخامت 3 تا 4 میلیمتر پوشانده شد. لیوان ها هر یک روز در میان آبیاری شده و در شرایط دما و رطوبتی گاخانه های تحقیقاتی نگهداری شدند. پس از حدود 4 روز گلدانها به مرحله سبز شدن رسیدند. در ابتدای کار تمامی اکوتیپهای مورد آزمایش به خوبی سبز شدند و مشکلی نیز در مورد بوته میری مشاهده نشد. ولی باگذشت حدود یک هفته از زمان سبز شدگی، در تمامی اکوتیپ ها کمابیش علائم بوته میری مشاهده شد. پس از حدود پانزده روز(مرحله دو برگ حقیقی) عوارض بوته میری به گونه بود که ادامه آزمایش غیر ممکن نمود.

دلایل پیشنهادی برای توقف آزمایش و از بین رفتن گیاهچه ها
1-وجود عامل بیماری ( احتمالا قارچ Fusarium oxysporum) در داخل یا سطح خارجی بذر ها(7)
2-وجود عامل بیماری در بستر کشت ( آلودگی خاک یا لیوان ها)
3-انتقال عامل بیماری توسط ابزار مورد استفاده برای کشت
4-انتقال عامل بیماری از گلدان ها و طرح های مجاور و حتی از خارج گلخانه
5-دما و رطوبت نسبی بالای هوا( شرایط گلخانه ای)
6-آبیاری بیش از حد
7- تیره بودن خاک بستر به گونه ای که دمای خاک در روز به بیش از 35 درجه سانتیگراد هم می رسید
8-تراکم بالای کشت (بیش از 10 گیاهچه در هر لیوان)
9-حساسیت بیش از حد گیاهچه های زیره سبز به شرایط فوق الذکر

پیشنهادات جهت کاهش بوته میری و کاهش خطا در آزمایش
استفاده از ماده سدیم متیل دی تیو کاربامات. این ماده بر روی جوانه زنی، رشد گیاه، و عدم ابتلای زیره سبز به بوته میری اثر مطلوبی نشان می دهد.
استفاده از کود ها ی آلی، نیتروژنه، فسفره و پتاسه در کاهش شدت بیماری بوته میری موثر است.
استفاده از قارچکش های خاک مصرف مانند اگروزان که پایداری زیادی در خاک داشته در صورت انتقال عامل بیماری، از ابتلای گیاهچه ها جلوگیری می کنند.
استفاده از مدیریت های زراعی از جمله افزایش فواصل آبیاری، کاهش تراکم بوته ای، تنظیم دما و رطوبت نسبی گلخانه و استفاده از وسایل و خاک استریل و جلوگیری از انتقال بیماری از مناطق مجاور نیز می توانند ابتلای گیاهچه ها به بوته میری را کاهش دهند.

منابع:1- طرزی، ع. 1374. بررسی اثر شوری برترکیبات سازتده اسانس زیره سبز در کشت بافت و گیاه کامل، پایان نامه کارشناسی ارشد علوم گیاهی، دانشگاه تهران. ص 12 – 14.
2- کافی، م. 1381. زیره سبز فناوری تولید و فراوری. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. 200 صفحه
3- کافی، م. و ع. مهدوی دامغانی. (ترجمه). 1381. مکانیزمهای مقاومت گیاهان به تنشهای محیطی. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. 467 صفحه
4- Cronquist, A. 1981. An integrated system of classificastion of flowering plants. Columbia University Press. New York. pp. 846-849
5- George M.F and M. Becwar. 1982. Freezing avoidance by deep undercooling of tissue water in winter-hardy plants. Cryobiology. 19:628-639.
6- Judd, W.S., C.S. Campbell, E.A. Kellogg, and P.F. Stivens. 1999. plant systematic. A phylogenic approach. Sinauer Associates Inc. pp.378-390
7- Mathur, B. L., and N. Prasad. 1964. Studies on wilt disease of Cumin by Fusarium oxysporum f.sp.cumini.Indian J. Agric. Sci. 34:131-137.
کد مقاله: 13R-8807-2003_A
نویسنده / مولف: الیاس رضاییان زاده



+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1390ساعت 10:19  توسط فرید  | 

تنش های محیطی بخش اول (زراعت در تنش های محیطی)




تعریف تنش

به معنای وسیع آن به هر عامل یا ترکیبی از عوامل محیطی اطلاق می‌گردد که باعث شود گیاه نتواند به اندازه توان بالقوه ژنتیکی خود رشد کند. به عبارت دیگر تنش عبارت است از هر گونه تغییر در عوامل طبیعی نسبت به شرایط بهینه رشد گیاه که رشد و نمو را کاهش و یا به طور نامطلوب تغییر داده و موجب کاهش رشد و عملکرد گیاه گردد. در بیشتر موارد تنش به عنوان دور شدن از شرایط معمول زندگی و ایجاد تغییرات و واکنش‌هایی در کلیه سطوح عملکرد در نظر گرفته شده است، این تغییرات قابل برگشت بوده و یا مکن است پایدار باقی بماند.

هر نوع تغییری در شرایط محیط که باعث شود واکنش گیاه مطلوب نباشد تنش بیولوژیکی گویند. هر نوع تغییر محیطی که باعث شود گیاه از رشد بهینه خود بیرون رود. پس تنش یا تنش در علم بیولوژیکی، قبل از آنکه یک معنی دقیق داشته باشد، یک مفهوم ذهنی دارد. به عبارت دیگر باید با تجربه و علمی که داریم گفت که چه عاملی طبیعی (نرمال) و چه عاملی غیر نرمال است. در علم بیولوژیکی هر عامل را که به عنوان استاندارد انتخاب نماییم خروج از آن تنش محسوب می‌شود به عنوان مثال درجه حرارت 20 درجه برای Agropyron بهینه است ولی تغییر از این درجه حرارت تنش نامیده می‌شود.

شرایط زندگی موجودات زنده با هم فرق می‌کند زیرا که برای یک موجود ممکن است تنش‌زا و برای دیگری ممکن است به آن اندازه ایجاد تنش ننماید. به عنوان مثــال در باکتری Hallobacter (باکتری شوره بردار)  که در دریاچه و دریاهای نمکدار زندگی می‌کند، این شرایط برای خیلی از موجودات دیگر تنش‌زا است، در صورتی که برای خودش تنش‌زا نیست.

تنش در علم بیولوژیکی از یک فشار یا عاملی که از ‌چندین نیرو یا چندین اثر که فعالیت سیستم‌های طبیعی و نرمال را مختل می‌سازد تشکیل شده است. تنش نتیجه روند غیر عادی فرآیند‌های فیزیولوژیکی است که تأثیر ترکیبی از عوامل زیستی و حیطی اصل می‌شود. یک اشاره ضمنی در خود کلمه تنش وجود دارد و آن عبارت از این است که تنش دارای توان آسیب رسان است که به عنوان نتیجه یک متابولیسم غیر عادی روی می‌دهد و ممکن است به صورت کاهش رشد، بخشی از آن به صورت کاهش بازده یا مرگ بروز کند. 

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1390ساعت 9:52  توسط فرید  | 

مطالب جدیدتر
مطالب قدیمی‌تر