دانشگاه آزاد اسلامي واحد دامغان
پايان نامه جهت دريافت دانشنامه كارشناسي ارشد(M-Sc)
مهندسي توليدات گياهي – توليد محصولات باغي
عنوان:
مطالعهي بعضي صفات زراعي و فيزيولوژيك و واكنش ارقام گلرنگ تحت شرايط تنش خشكي و مصرف كنندهي رشد سايكوسل
استاد راهنما :
دكتر جعفر مسعود سينكي
اساتيد مشاور:
دكتر بابك پاساري
دكتر عليرضا دشتبان
تدوين و نگارش :
ماندانا پرتويان
بهمن 91
تقدير و تشکر
“من لم يشکر المخلوق،لم يشکر الخالق”
سپاس و ستايش بيقياس خداي را سزاست که جان آدميان را انديشهکردن و تفکر بياموخت، تا به سرانگشت معرفت و اسرار هستي را يکبهيک پرده بردارند و با روشنايي دانش از تاريکناي جهل و ناداني خلاصي يابند.مفتخرم با برخورداري از الطاف بيکرانش توانستتهام در مسير پرفروغ علم و دانش که همواره مورد توصيهي انبياي الهي بوده و تضمين کنندهي رشد و تعالي بشريت است، قدم بردارم.
رحمت واسعهاش فرصتي مغتنم داد تا به اقتضاي توان و وسع خود از محضر اساتيد گرانقدر بهره جويم و ره توشهاي از بار علمي آنان بر گيرم.از استاد راهنماي محترم آقاي دکتر جعفر مسعود سينکي که بر من منت نهادهاند و مرا از گنجينههاي ارزشمند علم دانش خود بهرهمند ساخته و دروازههاي پيشرفت و آگاهي را برايم گشودهاند کمال سپاسگزاري دارم.
از اساتيد محترم جناب آقاي دکتر بابک پاساري و جناب آقاي دکتر عليرضا دشتبان بخاطر مشاوره بيدريغ و مطالعه دقيق رساله و رهنمودها وپيشنهادات ارزندهشان صميمانه تشکر ميکنم.
از اساتيد محترم جناب آقايان دکتر حسين افشاري، دکتر باباخانزاده، مهندس دربانيان که افتخار شاگردي نزد ايشان داشتهام، تشکر و قدرداني مينمايم.و از استاد گرانقدر جناب آقاي دکتر افشاري که قبول زحمت فرمودن داوري اينجانب را بر عهده گرفتند. و همچنين کمال قدرداني و تشکر خود را از تمامي کساني که در اين مسير سخت همراه من بوده و مرا ياري نموده اند، خانم مهندس سمانه حسن نيا، سعيده زيني،آرزو پيراحمدي، مينا غلامي، پريسا عربپورپان، مونا فرهادپور دارم. و سعادت و خوشبختي را برايشان آرزومندم.
در آخر رسالهام را تقديم به حامي تمام کورراههاي زندگي پدر عزيزم، تنها دليل زندگيم مادر عزيزم و شوين و حميد عزيزم که وجودشان شادي بخش و صفايشان مايه آرامش من است،ميكنم.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکيده…………………………………………………………………………………………………………………………..1
فصل اول……………………………………………………………………………………………………………………….2
مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………3
1-1 هدف تحقيق:…………………………………………………………………………………………………………..7
1-2 ضرورت تحقيق:………………………………………………………………………………………………………7
2- کليات…………………………………………………………………………………………………………………….8
1-2 گياه شناسي…………………………………………………………………………………………………………….8
1-3 زيستگاه………………………………………………………………………………………………………………..10
1-4 ارقام…………………………………………………………………………………………………………………….11
1-4-1 مشخصات ژنوتيپ هاي گلرنگ پاييزه و بهاره……………………………………………………….11
1-5 طول فصل رشد……………………………………………………………………………………………………11
1-6 نياز اکولوژيکي………………………………………………………………………………………………………11
10-7 کشت………………………………………………………………………………………………………………..11
1-8 بيماري و آفات…………………………………………………………………………………………………….12
1-9 مراقبت و نگهداري………………………………………………………………………………………………12
1-10 کود……………………………………………………………………………………………………………………12
1-11 برداشت محصول…………………………………………………………………………………………………12
1-12ترکيب شيميايي…………………………………………………………………………………………………….13
1-13 موارد مصرف و خواص طبي…………………………………………………………………………………13
1-14-1 مصارف ديگر گلرنگ……………………………………………………………………………………….13
فصل دوم…………………………………………………………………………………………………………………….14
بررسي منابع………………………………………………………………………………………………………………..14
2-1 تعريف تنش………………………………………………………………………………………………………….15
2-1-1 تنش فيزيولوژيکي……………………………………………………………………………………………..16
2-1-2عوامل تنش زا…………………………………………………………………………………………………….16
2-1-3 اثرات مهم سازگاري و نا سازگاري عوامل تنش زا…………………………………………………17
2-1-4 مقاومت به تنش…………………………………………………………………………………………………17
2-1-5 تنش خشکي……………………………………………………………………………………………………..18
2-2 نقش آب بر گياه………………………………………………………………………………………………….. 20
2-3 مشخصات و خصوصيات مناطق خشک و نيمه خشک……………………………………………….21
2-4 خشکسالي……………………………………………………………………………………………………………22
2-5 سايکوسل…………………………………………………………………………………………………………….23
2-5-1 تعريف سايکوسل………………………………………………………………………………………………23
2-5-2 بيوسنتز……………………………………………………………………………………………………………24
2-6 اثر تنش خشکي بر صفات مرفولوژيک……………………………………………………………………..24
2-6-1 ارتفاع………………………………………………………………………………………………………………24
2-6-2 اثر تنش خشکي بر عملکرد و اجزاي عملکرد………………………………………………………..25
2-6-2-1 تعداد غوزه در بوته، تعداد دانع در طبق…………………………………………………………….26
2-6-2-2 اثر تنش خشکي بر وزن هزار دانه…………………………………………………………………….28
2-7 اثر تنش خشکي بر محتواي نسبي آب برگ……………………………………………………………….31
2-8 اثر تنش خشکي بر غلظت رنگيزه هاي گياهي ………………………………………………………….33
2-9 اثر تنش خشکي بر غلظت پرولين…………………………………………………………………………….35
2-10 اثر سايکوسل بر صفات………………………………………………………………………………………..36
فصل سوم……………………………………………………………………………………………………………………40
مواد و روش ها…………………………………………………………………………………………………………….40
3-1 محل انجام تحقيق………………………………………………………………………………………………….50
3-2 مشخصات طرح…………………………………………………………………………………………………….50
3-3 مشخصات رقم مورد آزمايش………………………………………………………………………………….51
3-4 نمونه گيري زمين و آب آبياري………………………………………………………………………………..51
3-5 آماده سازي زمين…………………………………………………………………………………………………..52
3-6 عمليات داشت………………………………………………………………………………………………………52
3-7 مبارزه با علف هرز…………………………………………………………………………………………………53
3-8 اعمال تيمار………………………………………………………………………………………………………….53
3-8-1 اعمال تيمارهاي کودي………………………………………………………………………………………53
3-8-2 اعمال تيمار هاي تنش قطع آب……………………………………………………………………….53
3-9 برداشت……………………………………………………………………………………………………………54
3-9-1 نحوه نمونه برداري و اندازه گيري………………………………………………………………………54
3-10 سنجش صفات فيزيولوژيک و مورفولوژيک…………………………………………………………….54
3-10-1 ارتفاع بوته………………………………………………………………………………………………………54
3-10-2 تعداد غوزه……………………………………………………………………………………………………..54
3-10-3 تعداد دانه در غوزه………………………………………………………………………………………….54
3-10-4 تعداد شاخه فرعي در بوته…………………………………………………………………………………54
3-10-5 وزن هزار دانه………………………………………………………………………………………………..55
3-10-6 محتوي رطوبت نسبي……………………………………………………………………………………….55
3-10-7 سنجش رنگريزه ها …………………………………………………………………………………………55
3-10-8 تعيين روغن……………………………………………………………………………………………………56
3-10-9 سنجش پرولين………………………………………………………………………………………………..57
3-10-10 سنجش فعاليت آنزيم…………………………………………………………………………………….57
3-11 تجزيه داده ها ……………………………………………………………………………………………………57
3-11 تجزيه داده ها……………………………………………………………………………………………………..58
فصل چهارم…………………………………………………………………………………………………………………59
نتايج و بحث………………………………………………………………………………………………………………..59
4-1 محتوي نسبي آب برگ…………………………………………………………………………………………..60
4-2 درصد روغن…………………………………………………………………………………………………………63
4-3 اسيدآمينه پرولين……………………………………………………………………………………………………66
4-4 آنزيم…………………………………………………………………………………………………………………..69
4-5 تعداد غوزه……………………………………………………………………………………………………………74
4-6 تعداد دانه……………………………………………………………………………………………………………..78
4-7 تعداد شاخه جانبي…………………………………………………………………………………………………82
4-8. وزن هزار دانه……………………………………………………………………………………………………….86
4-9 ارتفاع نهايي………………………………………………………………………………………………………….88
4-10رنگيزه ها……………………………………………………………………………………………………………..91
4-10- 1کلروفيلa ………………………………………………………………………………………………………91
4-10-2 کلروفيلb ………………………………………………………………………………………………………94
4-10-3 کلروفيل کل…………………………………………………………………………………………………….98
4-10-4 کارتنوئيد……………………………………………………………………………………………………..100
4-10-5 غلظت رنگيزه هاي گياهي…………………………………………………………………………….. 103
4-11 نتيجه گيري…………………………………………………………………………………………………….. 105
4-12 پيشنهادات………………………………………………………………………………………………………..106
جدول 3-1 نتايج حاصل از آزمايش خاک………………………………………………………………………..52
جدول 4-1 تجزيه واريانس اثر تيمار ها بر محتوي رطوبت نسبي………………………………………..61
جدول 4-2 مقايسه ميانگين اثر تيمار ها بر محتوي رطوبت نسبي………………………………………..62
جدول4-3 تجزيه واريانس اثر تيمار ها بر درصد روغن……………………………………………………64
جدول 4-4 مقايسه ميانگين اثر تيمار ها بر درصد روغن……………………………………………………64
جدول 4-5 تجزيه واريانس اثر تيمار ها بر غلظت پرولين…………………………………………………..69
جدول 4-6 مقايسه ميانگين اثر تيمار ها بر غلظت پرولين…………………………………………………..69
جدول 4-7 تجزيه واريانس اثر تيمار ها بر آنزيم………………………………………………………………72
جدول4-8 مقايسه ميانگين هاي اثر تيمار ها بر آنزيم…………………………………………………………72
جدول 4-9 تجزيه واريانس اثر تيمار ها بر تعداد غوزه………………………………………………………75
جدول 4-10 مقايسه ميانگين اثر تيمار ها بر تعداد غوزه…………………………………………………….76
جدول 4-11 تجزيه واريانس اثر تيمار ها برتعداد دانه……………………………………………………….80
جدول 4-12 مقايسه ميانگين هاي اثر تيمار ها بر تعداد دانه……………………………………………….80
جدول4-13 تجزيه واريانس اثر تيمار ها برتعدادشاخه جانبي…………………………………………….83
جدول 4-14 مقايسه ميانگين اثر تيمار ها برتعدادشاخه جانبي…………………………………………..84
جدول 4-15 تجزيه واريانس اثر تيمار ها بر وزن هزار دانه……………………………………………….86
جدول 4-16 مقايسه ميانگين اثر تيمار ها بر وزن هزار دانه………………………………………………..86
جدول 4-17 تجزيه واريانس اثر تيمار ها برصفت ارتفاع نهايي…………………………………………..88
جدول4-18 مقايسه ميانگين اثر تيمار ها برصفت ارتفاع نهايي…………………………………………….89
جدول 4-19 تجزيه واريانس اثر تيمار ها بر کلروفيلa………………………………………………………91
جدول 4-20 مقايسه ميانگين اثر تيمار ها بر کلروفيلa………………………………………………………91
جدول 4-21 تجزيه واريانس اثر تيمار ها برکلروفيل b………………………………………………………94
جدول 4-22 مقايسه ميانگين اثر تيمار ها برکلروفيل b………………………………………………………94
جدول4-23 تجزيه واريانس اثر تيمار ها بر کلروفيل کل…………………………………………………….96
جدول 4-24 مقايسه ميانگين اثر تيمار ها بر کلروفيل کل……………………………………………………97
جدول4-23 تجزيه واريانس اثر تيمار ها بر کارتنوئيد………………………………………………………..99
جدول 4-24 مقايسه ميانگين اثر تيمار ها بر کارتنوئيد……………………………………………………..100
شکل1-1 ميزان رشد بازار جهاني داروهاي گياهي…………………………………………………………….62
شکل4-1 مقايسه ميانگين اثر سطوح تنش بر محتوي رطوبت نسبي…………………………………….62
شکل 4-2 مقايسه ميانگين اثر سطوح تنش بر درصد روغن……………………………………………….65
شکل4-3 مقايسه ميانگين اثر رقم بر درصد روغن…………………………………………………………….65
شکل 4-4 مقايسه ميانگين اثر سطوح محلول پاشي بر درصد روغن…………………………………….66
شکل 4-5 مقايسه ميانگين اثر سطوح تنش بر پرولين…………………………………………………………70
شکل 4-6 مقايسه ميانگين اثر متقابل تنش و رقم بر پرولين………………………………………………..70
شکل 4-7 مقايسه ميانگين اثر سطوح تنش بر آنزيم…………………………………………………………..73
شکل 4-8 مقايسه ميانگين اثر رقم بر آنزيم………………………………………………………………………73
شکل 4-9 مقايسه ميانگين اثر متقابل تنش و محلول پاشي بر آنزيم……………………………………..74
شکل 4-10 مقايسه ميانگين اثر سطوح تنش بر تعداد غوزه……………………………………………….76
شکل 4-11 مقايسه ميانگين رقم در تعداد غوزه………………………………………………………………..77
شکل 4-12 مقايسه ميانگين اثر سطوح محلول پاشي در تعداد غوزه…………………………………….77
شکل 4-13 مقايسه ميانگين اثر سطوح تنش بر تعداد دانه…………………………………………………..81
شکل 4-14 مقايسه ميانگين ارقام بر تعداد دانه………………………………………………………………….81
شکل 4-15 مقايسه ميانگين اثر سطوح محلول پاشي بر تعداد دانه……………………………………….82
شکل 4-16 مقايسه ميانگين اثر سطوح تنش بر شاخه جانبي………………………………………………84
شکل 4-17 مقايسه ميانگين ارقام برشاخه جانبي……………………………………………………………….85
شکل 4-18 مقايسه ميانگين اثر سطوح محلول پاشي بر شاخه جانبي…………………………………..85
شکل 4-19 مقايسه ميانگين اثر سطوح بر وزن هزار دانه…………………………………………………….86
شکل 4-20 مقايسه ميانگين اثر سطوح تنش بر ارتفاع نهايي……………………………………………….89
شکل 4-21 مقايسه ميانگين اثر سطوح محلول پاشي بر ارتفاع نهايي……………………………………90
شکل 4-21 مقايسه ميانگين اثر سطوح تنش بر کلروفيل a…………………………………………………92
شکل 4-22 مقايسه ميانگين اثر سطوح محلول پاشي بر کلروفيل a……………………………………..92
شکل 4-23 مقايسه ميانگين اثر سطوح محلول پاشي بر کلروفيل a……………………………………..92
شکل 4-24 مقايسه ميانگين اثر متقابل تنش و محلول پاشي برکلروفيل a…………………………….92
شکل4-25 مقايسه ميانگين اثر متقابل تنش و محلول پاشي برکلروفيلb………………………………93
شکل4-26 مقايسه ميانگين سطوح مختلف تنش بر کلروفيل b…………………………………………..95
شکل4-27 مقايسه ميانگين اثر متقابل تنش و محلول پاشي برکلروفيلb……………………………….95
شکل4-28 مقايسه ميانگين اثر سطوح محلول پاشي بر کلروفيلb……………………………………….95
شکل4-29 مقايسه ميانگين سطوح مختلف تنش بر کلروفيل کل…………………………………………97
شکل4-30 مقايسه ميانگين اثر متقابل تنش و محلول پاشي برکلروفيل کل……………………………98
شکل4-31 مقايسه ميانگين اثر سطوح محلول پاشي بر کلروفيل کل…………………………………….98
شکل4-32 مقايسه ميانگين سطوح مختلف تنش بر کارتنوئيد……………………………………………100
شکل4-33 مقايسه ميانگين اثر متقابل تنش و محلول پاشي بر کارتنوئيد ……………………………101
شکل4-34 مقايسه ميانگين سطوح مختلف تنش بر کارتنوئيد……………………………………………102
پيوست2-1 فرمول کلي سايکوسل……………………………………………………………………………………
پيوست4-1 ضريب همبستگي……………………………………………………………………………………….
منابع……………………………………………………………………………………………………………………………..
Abstrac……………………………………………………………………………………………………………………..
* چکيده
ميزان و نوع اسيدهاي چرب غير اشباع اهميت بسزايي در کيفيت تغذيه‌اي روغنهاي خوراکي دارند، روغن گلرنگ با بيش از 80% اسيد چرب غير اشباع بسيار مورد توجه قرار گرفته است. کمبود نزولات جوي در کشور ايران در مقايسه با ميانگين جهاني از عوامل اصلي محدودکننده عملکرد گياهان ميباشد. به منظور بررسي برخي خواص فيزيولوژيک و مورفولوژيک گياه گلرنگ تحت تنشخشکي و محلولپاشي سايکوسل در ارقام مختلف اين گياه آزمايشي با طرح پايه بلوکهاي کامل تصادفي به صورت اسپيلت اسپيلت پلات در سه تکراردر سال 91-90 در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه آزاد دامغان انجام شد. در اين آزمايش كرت اصلي سه تيمار آبياري (شاهد، تنش در ابتداي گلدهي، تنش در ابتداي دانهبندي)، كرت فرعي دو رقم گلرنگ (محلي اصفهان، پديده )، و كرت فرعي-فرعي تيمار محلولپاشي سايکوسل (بدون محلولپاشي، محلولپاشي) در نظر گرفته شد. نتايج نشان داد تنش در ابتداي گلدهي در مقايسه با تنش در ابتداي دانه_بندي داراي تاثير منفي بيشتري بر صفات مورد هندازگيري بوده است.طبق نتايج در بين تيمارهاي بيشترين محتوي رطوبت نسبي، درصد روغن دانه، فعاليت آنزيم پري کارتامين دکربوکسيلاز، ارتفاع گياه، تعداد غوزه، تعداد دانه، شاخه جانبي، وزن هزار دانه، رنگيزههاي گياهي در تيمار شاهد (آبياري كامل) بدست آمد، اما بيشترين مقدار پرولين مربوط به تيمار تحت تنش خشكي در ابتداي گلدهي بود و ساير صفات با افزايش شدت تنش خشكي کاهش پيدا کردند. در بين ارقام براي افزايش ساير خصوصيات رقم پديده به عنوان مناسبترين رقم شناخته شد ولي درصد روغن در رقم محلياصفهان داراي ميانگين بيشتري بود. در تيمارهاي محلولپاشي سايکوسل ، همه صفات به غير از ارتفاع گياه را افزايش پيدا كرد و سايکوسل به عنوان تيمار محلولپاشي مناسبي معرفي شد. بر اساس نتايج بدست آمده در اين آزمايش ميتوان بيان كرد، هر چند با كاهش ميزان آب مصرفي و به تبع آن بروز تنش خشكي از عملكرد گياه گلرنگ كاسته ميشود، اما با مصرف برخي از تنظيم کنندههاي رشد گياهي، بخصوص محلولپاشي سايکوسل در بالاترين سطح تنش، ميتوان تا حدي از بروز اثرات سوء تنش خشكي بر عملكرد اين گياه كاست، لذا با توجه به اين كه بيشتر مناطق ايران از كم_آبي رنج مي_برند، استفاده از هورمون گياهي سايكوسل پيشنهاد ميگردد، همچنين رقم پديده نسبت به رقم محلي اصفهان مقاومت بيشتري به شرايط تنش از خود نشان داد در نتيجه رقم پديده به عنوان بهترين رقم از جهت افزايش عملكرد گلرنگ در شرايط تنش خشكي پيشنهاد ميگردد
کلمات کليدي: تنش خشکي، محلولپاشي سايکوسل، گلرنگ، خصوصيات مورفولوژيک، خصوصيات فيزيولوژيک
مقدمه و كليات
1- مقدمه:
افزايش روز افزون جمعيت و نياز به عملکرد گياهانزراعي به منظور تأمين موادغذايي ازجمله برنامههاي وسيع و دامنهداري است که پژوهشگران را برآن داشته که در اين زمينه پژوهشهاي جديدي را دنبال نمايند اين بدانمعني است که توليد غذا بايد دائماً افزايش يابد به طوري که از کمبودهاي غذايي در بسياري از نقاط جهان جلوگيري شود (زار عيان، 1380).
بخش عمدهي مساحت ايران از نظر اقليمي جزء مناطق خشک ونيمهخشک محسوب ميگردد. از خصوصيات اين مناطق تبخير زياد و نزولات اندک و پراکنده است. رشد و نمو گياهان تحتتأثير عوامل محيطي ميباشد، چنانچه ميزان عواملي چون حرارت، رطوبت و …. در محيط نامناسب باشد سبب ايجاد فشار يا تنش در گياه و اجزاي آن ميشود (سرمدنيا و کوچکي، 1369).
از طرفي خشکي از مهمترين عوامل محدودکنندهي رشد گياهان در سراسر جهان و شايعترين تنش محيطي است که تقريباً توليد 25 درصد اراضي جهان را محدود ساختهاست(حبيبي و همکاران، 1372). با توجه به وجود اين بحران مناطق خشک، انتخاب گياهان سازگار به اين شرايط از اهميت ويژهاي برخورداراست که لازمهي آن کاشت گياهان مقاوم به خشکي و نياز آبي کم ميباشد (حبيبي و همکاران، 1372).
گياهان روغني از نظر تامين انرژي مورد نياز انسان و دام، از جايگاه ويژهاي در بين محصولات زراعي برخوردارند و يکي از با ارزشترين محصولات بخش کشاورزي محسوب ميشوند. از اين رو، کاشت دانههاي روغني از گذشتههاي دور بخش مهمي از کشاورزي کشورهاي شرقي را تشکيل داده و برخي از آنها جزو اقلام صادراتي عمدهي اين کشورها محسوب ميشوند )وايس، 1370).
با توجه به تنوع آب و هوايي در ايران امکان کشت بسياري از دانههاي روغني با کيفيت خوب و ارزش اقتصادي بالا وجوددارد که يکي از اين گياهان گلرنگ ميباشد (ناصري و همکاران، 1389.، فيروزه و همکاران، 1385). متوسط عملکرد گلرنگ در ايران حدود 700 کيلوگرم در هکتار ميباشد، که نزديک به متوسط جهاني است (فروزان، 1378).
از طر في با توجه به اهميت زيادي که اسيدهاي چرب غيراشباع در کيفيت تغذيه‌اي روغن دارند، روغن گلرنگ با بيش از 80 درصد اسيدچرب غيراشباع بسيار مورد توجه قرار گرفته است (Zhu et al., 2003; Isah et al., 2007; Sato et al., 2005). همچنين، بومي بودن کليه ارقام آن و داشتن روغن 36 درصد در دانه از ويژگيهاي منحصر به فرد اين روغن است (آلياري و شکاري، 1379).
گياهان دارويي از ارزش و اهميت خاصي در تأمين بهداشت و سلامتي جوامع هم به لحاظ درمان و هم پيشگيري از بيماريها برخوردار بوده و هستند (ابراهيمپور و عيديزاده، 1388).
. اين بخش از منابع طبيعي قدمتي همپاي بشر داشته و يکي از مهمترين منابع تأمين غذايي و دارويي بشر در طول نسلها بوده اند. (از نقطه نظر تاريخي، گياهان اهميت فراواني در توسعه جوامع داشته اند و تحقيقات وسيعي براي يافتن فرآورده ها و مواد طبيعي دارويي گياهي در طول تاريخ انجام شده است اما نکته حائز اهميت اينجاست که تنها کمتر از 10 درصد از مجموع 250000 گونه گياهي جهان براي بيش از زيست شناختي، شناسايي و مورد استفاده قرار گرفته اند.) (ابراهيمپور و عيديزاده، 1388). گرايش عمومي جامعه به استفاده از داروها و درمانهاي گياهي و به طور کلي فرآورده هاي طبيعي به ويژه در طي سالهاي اخير رو به افزايش بوده و مهمترين علل آن، اثبات مخرب و جانبي داروهاي شيميايي از يک طرف و ايجاد آلودگيهاي زيست محيطي که کره زمين را تهديد ميکند از سوي ديگر بوده است (ابراهيمپور و عيديزاده، 1388). سرزمين پهناور ايران به دليل دارا بودن اقليمهاي گوناگون و با اختلاف درجه حرارت بيش از 50 درجه سانتيگراد و دارا بودن سرزمينهاي ساحلي ،کوهستاني و کويري و با برخورداري از حداقل 300 روز آفتابي در سال با مقايسه با اکثر سرزمينهاي جهان مانند قاره اروپا با درجه حرارت و شرايط اقليمي يکسان و مهآلود بودن اکثر ماههاي سال به عنوان يکي از بزرگترين گنجينههاي گياهانداروئي و معطر دنياست (جواديزاده و پويان، 1389).
توليد و زراعت گياهانداروئي يکي از شاخههاي مهم کشاورزي محسوب ميشود و از جهاتي در ايران اهميت خاصي داشته، زيرا برخي از گياهانداروئي خودرو بوده و قادر نيستند به تنهايي نياز بازار را تأمين کنند چرا که دسترسي به اين گياهان مشکل بوده و از طرفي کشت و کار آنها داراي معضلاتي است (جواديزاده و پويان، 1389). طبق برآوردها در حال حاضر 750 هزار گياه گلدار يا دانهدار در زمين يافت ميشود و تا کنون 300 هزار گياه در جهان شناسايي شدهاند (اسعدي، 1390). .
قاره آمريکا با دارا بودن 138 هزار گونه گياهي از جمله منابع غني گياهان در جهان است و اين در حالي است که قاره آسيا داراي 123هزار گونه گياهي است. در ايران نيز گياهان دارويي متنوعي وجود دارد که به اعتقاد بسياري از پزشکان و کارشناسان علوم گياهي ميتوان از آنها در چرخهي درمان استفاده كرد (اسعدي، 1390).
سال 1381، با توجه به تعداد گونههاي دارويي و معطري كه در ايران كشت ميشوند، حدود 56 گونه ميباشد. نسبت سطح زير كشت گياهان دارويي و معطر به سطح كل زيركشت در ايران، 87 درصد ميباشد (کوچکي و همکاران، 1383).
در حدود 44/6 درصد از اين مقدار سطح زير كشت مربوط به دوگونه زعفران و زيره سبز ميباشد و بخش عمده ديگر آن نيز كه در حدود 43/5 درصد ميباشد به كشت گونههاي دارويي چند منظوره، اختصاص يافته است. لذا كمتر از 12 درصد از سطح زير كشت گياهان دارويي و معطر در ايران، به توليد گونههايي كه تنها به منظور دارويي، توليد ميشوند، مرتبط ميباشد (کوچکي و همکاران، 1383). .
شکل 1-1 ميزان رشد بازار جهاني داروهاي گياهي(2007-1997) (کشفي بناب، 1388)
گلرنگ يكي از گياهان دارويي است كه بيشتر قسمتهاي آن مورد استفادهي بشر است. بذر و خمير حاصل از آن در صنايعغذايي، روغني ،دارويي و گلهاي آن به دليل وجود مقادير از پروتئين و ساير مواد معدني ارزش غذايي دارد و همچنين در رنگرزي به دليل وجود مواد رنگي كاربرد دارد. عمدتآ گلرنگ به منظوراستفاده از گلهايش در بهبود بيماريهاي مختلف كشت ميگردد (پاساري، 1389).
1-1 هدف از تحقيق:
هدف از اين پژوهش بررسي اثر تنش خشکي و كند كننده-ي رشد كلرومكواتكلرايد و بر همکنش آنها بر برخي از صفات فيزيولوژيک و مورفولوژيک وبيوشيميايي گياه روغني گلرنگ جهت استفاده بهينه از امکانات کشاورزي شهرستان دامغان و يافتن ارقام مقاوم به تنش خشکي و همچنين افزايش درصد روغن در ارقام مختلف گياه دانه روغني گلرنگ با استفاده از تيمار محلولپاشي و تنش قطع آب و در نهايت شناسايي بهترين شرايط رشد جهت کشت ارقام مختلف اين گياه داروئي و روغني در مقياس صنعتي و اعمال تنش خشکي براي به دست آوردن مناسبترين سطح تنش که بتوان بيشترين ميزان محصول را توليد کرد، ميباشد.
1-2 ضرورت تحقيق:
با توجه به اينکه گلرنگ يکي از گياهان روغني – داروئي مهم در جهان بوده و از اين گياه در صنايع رنگريزي استفاده زيادي به عمل ميآيد، لذا بهبود کميت و کيفيت اين گياه جهت افزايش کارايي آن در موارد بالا از اهميت ويژهاي برخوردار است، به دليل اينکه بهبود کميت و کيفيت اين گياه تا حد زيادي تحت تاثير آبياري و محلولپاشي مناسب ميباشد و نتايج تحقيقات کمي در ايران در دسترس ميباشد، لزوم اجراي آزمايشاتي جهت بررسي و يافتن بهترين رژيم آبياري و همچنين مقادير محلولپاشي براي اين گياه مورد نياز است.
بدين منظور براي بررسي عملکرد، اجزاء عملکرد و درصد روغن گياه گلرنگ تحت شرايط تنش خشکي و محلولپاشي با سايكوسل در ارقام مختلف اين گياه در مزرعه دانشگاه آزاد اسلامي واحد دامغان آزمايشي در قالب طرح پايه بلوکهاي کامل تصادفي(RCBD) به صورت اسپليت اسپليت پلات در سه تکرار انجام گرديد.
2-کليات:
1-2 گياهشناسي
نام فارسي: گلرنگ
(Safflower or fals saffron) نام لاتين:
(Carthamus Tinctorims)نام علمي:
(Asteraceae)تيره:
اين گياه در هند و پاکستان کوسوم و در چين به هونکهوا به معني گل قرمز و اسامي ديگر(خاريا، کارار و سيکا و ….) معروف است (آلياري وشکاري، 1379).
گلرنگ يکي از گياهاني است که به لحاظ بومي بودن و سازگاري با شرايط اقليمي حاکم بر کشور از ويژگيهاي ارزشمندي برخوردار است و علاوه بر آن تحملپذيري آن به شرايط محدوديت رطوبت و شوري و امکان کاشت بهاره و پاييزه به همراه نقش مفيد آن در تناوب زراعي و با توجه به نياز روز افزون کشور به روغنهاي گياهي، گلرنگ ميتواند به عنوان يک گياه صنعتي و روغني مهم مطرح باشد (زينعلي، 1378).
از نظر گياهشناسي گونهي زراعي گلرنگ گياهي يکساله است. ولي گونههاي وحشي چندساله نيز دارد. اين گياه داراي ريشههاي قوي و گسترده ميباشد. اين ويژگي به گياه امکان ميدهد تا رطوبت و موادغذايي را از عمق نسبتاً زياد جذب نمايد (Dajue and Mundel, 1996).
به همين جهت گلرنگ را گياه کمتوقع و مقاوم به خشکي بهشمار مي‌آورند. گلرنگ بومي ايران است و به مناطق گرم و خشک سازگار بوده و به تنش‌هاي خشکي، شوري و گرما مقاومت دارد (Dajue and Mundel, 1996).
اندازه و شکل برگ در واريتههاي روي بوتههاي جداگانه، تفاوت قابل توجهي دارد و عرض آن از 5/2 الي 5 سانتيمتر متغيير است. برگها معمولا در قسمت پايينتر ساقه بزرگ و داراي کنگرههاي عميقاند (وايس، 1370).
برگهاي پايين فاقد خار در حالي که برگهاي فوقاني معمولاً خاردار هستند. بعضي واريتهها اصلاح شده نيز کاملاً بدون خار هستند (عبدالهي و زرينچوب، 1380).
ارتفاع ساقه بستگي به نوع رقم داشته ولي با توجه به شرايط آب و هوايي و تراکم بوته قابل تغيير بوده و ميتواند از 50 تا 200 سانتيمتر نوسان داشته باشد (آلياري و شکاري، 1379).
گلها به صورت مرکب و شکل غوزهاي را تشکيل ميدهند. از دانههاي گلرنگ در توليد روغنهاي گياهي، صنعتي و از گلهاي آن به عنوان منبعي از رنگهاي زرد و قرمز در صنايع رنگسازي، غذايي، نوشابهسازي استفاده ميشود (آلياري و شکاري، 1379؛ فروزان، 1379.
گلرنگ گياهي خود گرد افشان است، با وجود اين بسته به واريته وشرايط محيطي و حشرات دگرگشني به ميزان زيادي صورت ميگيرد (يزديصمدي و عبدميشاني، 1383).
اين گياه داراي بذر سفيد يا کرم رنگ است و به طور کلي ترکيبات بذر شامل 30 تا 50 درصد پوست، 3 تا 10 درصد آب، 25 تا 40 درصد روغن، 12 تا 20 درصد پروتئين ميباشد (يزديصمدي و عبدميشاني، 1383). درجه حرارت مطلوب براي جوانهزني بذر گلرنگ بين 15 تا 20 درجه سانتيگراد ميباشد (عبدالهي و زرينچوب، 1380).
گلدهي و دانه گلرنگ، اندازه و وزن دانه گلرنگ، طول دانه، تعداد دانه در هر بوته، ميوه در گلرنگ هزار دانهي گلرنگ از 29 تا 50 گرم متغيير است (عبدالهي و زرينچوب، 1380).
در کل مجموع گلدهي 40-10 روز به طول ميانجامد (وايس، 1370).
1-3 زيستگاه
گلرنگ در مناطق گرمسير به عنوان يک محصول پاييزه کشت ميشود. ولي در مناطق سرد به صورت بهاره کشت ميشود. گلرنگ در جنوب شرق، شرق و مرکز و شمال غرب ايران کشت ميشود (دوازدهامامي، 1386).
1-4 ارقام
گلرنگ داراي ارقام بسيار متنوعي است که از نظر رنگ گل، ارتفاع بوته، شکل برگ، شکل ساقه، خاردار بودن، ميزان روغن، ترکيب اسيدهاي چرب، ميزان پروتئين، مقاومت به سرما، حساسيت به بيماريها و آفات، طول فصل، وزن دانه و صفات ديگر با هم ديگر تفاوت دارند (زينعلي، 1378).
.مطالعات مختلف تفاوتهاي بين ارقام گلرنگ را از نظر طول دوره ي روزت جوانهزني
(Ghanavti and Knowels, 1997 ;Knowels, 1980)، و سرعت رشد دانه (Hashim and Schinter, 1988)، نياز سرمايي(Cholacky et al., 1993;Dajue, 1989) ، طول دوره و سرعت پر شدن دانه (Urie et al., 1967)، وزن هزار دانه و درصد روغن، عملکرد دانه، مقاومت به بيماري و ساير صفات متذکر شدهاند (ناصري، 1370). با توجه به کثرت ارقام در اينجا نام و مشخصات تعدادي از مهمترين ارقام داخلي و خارجي موجود در کشور را ذکر ميگردد.
1-4-1 مشخصات ژنوتيپ هاي گلرنگ پاييزه و بهاره
رقم محلياصفهان (2819): رقمي بهاره ،نسبتا ديرس ،پرمحصول، کمي خاردار،داراي 33-31 درصد رو غن و تا حدودي مقاوم به فيتوفترا است (عبدالهي و زرينچوب، 1380).
طول دورهي رويش اين رقم از کاشت تا رسيدن 138 روز است (عبدالهي و زرينچوب، 1380).
گلدشت: اين رقم پاييزه و رنگ آن قرمز بوده و بدون خار است (رجبنسب، 1377).
رقم پديده: اين رقم پاييزه است و رنگ آن زرد بوده و خاردار است (رجبنسب، 1377).
1-5 طول فصل رشد
طول دورهي رشد براي تکميل چرخهي زندگي گلرنگ بستگي به اينکه کشت در پاييز يا بهار انجام ميشود. همچنين به تاريخ کاشت، شرايط محيطي منطقه در طول فصل رويش،نوع رقم و تغييرات طول روند در طي فصل رشد بسيار متغير است حداقل فصل رشد لازم براي زراعت بهاره گلرنگ 110 تا 120 روز است. در کشت پاييزه معمولاً دوره رشد گلرنگ بيش از 200 روز طول ميکشد (باغخاني، 1385).
1-6نياز اکولوژيکي
گياهي روز بلند است و در طول رويش به هواي گرم و تابش نور مناسب نياز دارد. بذرها معمولاً در دماي 8 تا 10 درجه سانتيگراد رويش ميکنند. ولي دماي مطلوب براي جوانهزني ، 18 تا 20 درجه سانتيگراد است (اميدبيگي، 1386).
1-7کشت
کشت گلرنگ توسط بذرکار غلات و به صورت رديفي انجام ميگيرد. تراکم 150 الي 160 هزار بوته در هکتار مناسب است (اميدبيگي، 1386).
1-8 بيماريها و آفات
از آفات و بيماريهاي که گلرنگ با آن مواجه است ميتوان به زنگ گلرنگ، پوسيدگي ريشه گلرنگ بيماري بوتهميري، ساقهخوار اروپايي، کرم غوزه در گلرنگ اشاره نمود كه تحت تنش خشکي در اين گياه افزايش مييابد; muntean, 1993) .Faure et al., 2003). يکي از آفات مهم گلرنگ مگس گلرنگ (Acanthinophilus helianthi Rossi) ميباشد (زينعلي، 1378.، حاتمي و همکاران، 1387).
1-8 مراقبت ونگهداري
بذر در شرايط مناسب پس از 6 تا 7 روز سبز ميشوند. پس از بارندگي، سلهشکني امري ضروري است، اين عامل در طول رويش تقريباً 1 يا 2 بارانجام ميگيرد. چنانچه تراکم بوتهها در رديف زياد باشد، بايد آنها را را تنک کرد (اميدبيگي، 1386).
1-9 کود
گلرنگ در طول رويش، از مواد وعناصر غذايي خاک به خوبي بهره ميبرد. گياهان براي توليد قبل از کاشت به هنگام آماده ساختن زمين در فصل پاييز ، افزودن 35 تا 40 کيلوگرم در هکتار ازت 40 تا 60 کيلوگرم در هکتار اکسيدفسفر و 50 تا 70 کيلوگرم در هکتار اکسيدپتاس در خاکهايي که گلرنگ در آنها کشت ميشود، مفيد است (Launert, 1984).
1-10 برداشت محصول
در كشت بهاره وپاييزه گلرنگ به ترتيب 150، 200 روز پس از كاشت، آمادهي برداشت خواهد بود (پاساري، 1389). گلدهي در گلرنگ 5/1 تا 2 ماه به طول ميانجامد. بنابراين زمان کافي براي برداشت آنها وجود خواهد داشت. برداشت گل با دست صورت ميگيرد (محبي، 1379). رسيدگي بذر زماني است كه بذر به راحتي از طبق جدا شود (پاساري، 1389).
1-11 ترکيب شيميايي
گلهاي لولهاي اين گياه داراي دو ماده، قرمز رنگ به نام کارتامين و زرد رنگي به نام كارتاميدين ميباشد، که کارتامين به علت رنگ زيبايي که دارد در رنگرزي به کار ميرود (سيفي و همکاران، 1390).
1-12 موارد مصرف وخواص طبي
گلها و روغن اين گياه حاوي ماده موثره است. در گذشته کشت گلرنگ بيشتر به منظور تهيه رنگ و استفاده از آن در رنگرزي بوده است. ولي امروزه علاوه بر استفاده از گلچههاي آن در رنگرزي از دانه آن نيز براي تهيهي روغن و در صنايع غذايي استفاده ميشود (آلياري و شکاري، 1379).
از گلها به عنوان مادهي خلطآور وتسکين دهندهي سرفه، يبوست، اختلال قاعدگي در مخلوطهاي چاي استفاده ميشود (پاساري، 1389). و از روغن اشباع نشده دانهي اين گياه براي مداواي تصلب شرايين،ضماد زخمها و … استفاده ميشود (اميدبيگي، 1386).
از طرف ديگر گلرنگ به عنوان يک گياه دارويي شناخته شده که در طب سنتي براي درمان بيماري‌هاي قلبي، روماتيسم و ديابت استفاده مي‌شود (Ibrahim et al., 2005 Zhu et al., 2003;).
1-1-11 مصارف ديگر گلرنگ
مصارف عمدهي روغن گلرنگ در کشورهاي صنعتي تا سالهاي اخير به ارزش آن به عنوان يک روغن خشک براي نقاشي، روغنهاي جلا ومصارف مربوطه بستگي دارد و در برخي موارد به عنوان علوفه براي دام استفاده ميشود و همچنين در توليد پلاستيك تجزيهپذير در محيط مورد استفاده قرار ميگيرد (وايس، 1370).
بررسي منابع
اهداف اين طرح شامل بررسي واکنشهاي فيزيولوژيک و مرفولوژيک گياه و مقايسه رقمهاي گلرنگ تحت شرايط خشکي و محلولپاشي با کلرومکواتکلرايد ميباشد.
2-1 تعريف تنش
تنش يا استرس واژهاي است که اولين بار توسط دانشمندان علوم بيولوژيک در مورد موجودات زنده به کار برده شد. بعدها اين واژه از علم فيزيک گرفته شد و آن را به عنوان هر عاملي که امکان بالقوه وارد آوردن صدمه به موجودات زنده را دارد تعريف نمودندEitzinger et al., 2003)). تنش نتيجه روند غيرعادي فرآيندهاي فيزيولوژيکي است که از تاثير يک يا ترکيبي از عوامل زيستي و محيطي حاصل ميشود. همانطوريکه در تعريف آمده تنش داراي توان آسيب رساني ميباشد که به صورت نتيجه يک متابوليسم غيرعادي روي داده و ممکن است به صورت افت رشد، مرگ گياه و يا مرگ بخشي از گياه بروز کند Eitzinger et al.,2003)).
تنش به عنوان يک عامل خارجي که اثرات سوء بر گياهان ميگذارد، تعريف شده است. از آنجا که تنش به تنهايي برحسب عکسالعمل گياه بيان ميشود، بعضي مواقع فشار يا کرنش نيز ناميده ميشود که با اصطلاحات فيزيکي مطابقت دارد (کافي و دامغاني، 1379).
دستگاه فتوسنتزي و پارامترهاي رشدي: رشد، توليد و پراکنش گياهان به وسيله استرس‌هاي محيطي محدود مي‌شود Paul, 1996)).
تنش را نتيجه روند غيرعادي فرآيندهاي فيزيولوژيکي که از تاثير يک يا ترکيبي از عوامل زيستي و محيطي به وجود ميآيد نيز تعريف کردهاند. در اين تعريف به طور ضمني به توان آسيب‌رساني تنش، که در نتيجه يک متابوليسم غيرعادي روي داده و ممکن است به صورت افت رشد، بازده يا مرگ بخشي از گياه باشد اشاره شده است (حکمت‌شعار، 1372).
هر گونه انحراف از شرايط بهينه محيطي ميتواند منجر به تنش شود. شرايط بهينه معادل صفر تنشي در نظر گرفته شده و به معني قرار گرفتن گياه تحت تاثير يک عامل محيطي است، که موجب افت نمو و يا بازده آن نميشود (حکمت‌شعار، 1372). براساس درجاتي از تنش بين صفر تا ملايم و شديد مي‌تواند وجود داشته باشد. شدت تنش با مقدار انرژي که در تغيير فرايندها در سيستم زيستي وارد عمل ميشود، ارتباط دارد. هر چند که در محيطهاي کشاورزي صفر به ندرت اتفاق ميافتد، ولي اين مفهوم از لحاظ نظري بسيار با اهميت است (حکمت‌شعار، 1372).
تنش محدوديت آب بر کليه جنبه‌هاي رشد و نمو گياه به يک ميزان تاثير نمي‌گذارد. بعضي از فرايندها نسبت به افزايش تنش خشکي خيلي حساس هستند. در حالي که ساير فرآيندها کمتر تحت تاثير تنش کمبود آب قرار مي‌گيرند1997) Kocheki,).
2-1-1 تنش فيزيولوژيکي
تنش فيزيولوژيکي به مجموعه شرايطي اطلاق ميشود که باعث تغيير در فرآيندهاي فيزيولوژي گياه شده و سرانجام به آن صدمه وارد ميسازد. اين تعريف در همه موارد صادق نيست، زيرا تغيير فرايندهاي فيزيولوژيکي الزاما ممکن است براي گياه زيان‌آور نباشد (عليزاده، 1388). بدين سبب متخصصان فيزيولوژي، بين مکانيزم‌هاي سازگاري و اثرات مخرب فيزيولوژيکي تفاوت قائل شده و علاوه بر واژه تنش از اصطلاح کرنش نيز استفاده نمودهاند. کرنش را ميتوان تغييرات فيزيولوژيکي دانست که در پاسخ به تنشهاي محيطي رخ ميدهد، اين تغييرات لزوما باعث کاهش رشد يا توليد نميشوند (عليزاده، 1388).
به طور کلي اثرات نامطلوب فيزيولوژيکي کمبود آب در اغلب گياهان وقتي آشکار ميشود که پتانسيل آب گياه به حدود 8- بار تقليل يابد. اگر پتانسيل آب به 14- تا 15- بار کاهش يابد، اغلب مراحل فيزيولوژيکي مانند رشد و بزرگ شدن برگها و فتوسنتز سرعت‌شان کاهش و يا کاملا متوقف ميشوند (لاهوتي و همکاران، 1389).
برخي متخصصان اصولا تنش را تغييرات فيزيولوژي عنوان کردهاند که در صورت مواجه شدن گياه با شرايط نامساعد رخ ميدهد(عليزاده، 1388). بديهي است شرايط نامساعد بدان گونه نيست که باعث از بينرفتن گياه شود بلکه فقط نوعي هشدار از سوي گياه است. پاسخها، هشداري يا تدافعي هستند يا از نوع سازگاري هستند. تنش زماني اتفاق ميافتد که عامل ايجاد آن بتواند تغييرات فيزيولوژيک قابل توجهي را بر رشد يا توليد محصول، باعث گردد (عليزاده، 1388).
2-1-2 عوامل تنش‌زا
گياهان تحت شرايط طبيعي و زراعي به طور پيوسته در معرض عوامل تنشزا هستند. بعضي عوامل محيطي مانند دماي هوا در مدت چند دقيقه ميتوانند تنشزا شوند، در صورتي که اثر ساير عوامل محيطي ممکن است روزها تا هفتهها (مانند رطوبت خاک) و يا ماهها (مانند مواد معدني) به طول انجامد (کافي و شکاري، 1379).
تنشهاي محيطي معمولا تنشهاي زيستي و غيرزيستي و يا فيزيوشيميايي است. تنش‌هاي زيستي شامل حمله آفات و بيماريها به گياهان و عواملي مانند رقابت، دگرآزاري (آللوپاتي) مي‌باشند (سرمدنيا، 1372). تنشهاي غيرزيستي به پنج گروه عمده شامل دما (درجه حرارت بالا و پايين)، آب (زيادي و يا کمبود آب)، تشعشع (انواع تشعشعهاي مرئي و غيرمرئي)، شيميايي (تنش عناصر غذايي، نمکها، مواد آللوشيميايي و گازها) و فيزيکي (باد، مغناطيس، صدا، الکتريکي) تقسيم ميشوند. از بين پنج تنش موجود، خسارت وارده به گياهان در اثر تنشهاي کمبود آب، شوري و دما گستردهتر ميباشد (سرمدنيا، 1372).
2-1-3 اثرات هم‌سازگاري و ناهم‌سازگاري عوامل تنشزا
هنگامي که عوامل تنشزا بطور همزمان بوقوع ميپيوندند اثرات پيچيدهاي از نظر فيزيولوژي بر گياه وارد مي‌آورند، بطوريکه اين عوامل ميتوانند اثرات يکديگر را خنثي و يا افزايش دهند. اثرات تشديدکنندگي عوامل تنشزا، اثر همسازگاري اطلاق ميشود (عليزاده، 1388). نمونهاي از اين وضعيت در محيطهاي خشک که افزايش درجه حرارت محيط با کمبود آب توام است اتفاق ميافتد، در اين شرايط اثر افزايشي تنش بيش از مجموع هر يک از عوامل تنشزا است (عليزاده، 1388).
در برخي موارد اثر همزمان عوامل تنشزا بصورت ناهم‌سازگاري نمايان شده و در واقع اين عوامل اثرات يکديگر را تا اندازهاي خنثي مينمايند. براي مثال دورههاي کمآبي، قادر است گياه را در مقابل يخزدگي محافظت نمايد (عليزاده، 1388).
2-1-4 مقاومت به تنش
عکسالعمل گياه در برابر تنش آب با فعاليت متابوليکي، مرفولوژيکي، مرحله رشد و عملکرد بالقوه گياه در ارتباط ميباشد) سرمدينا و کوچکي، 1369).
توانايي يک گياه يک رقم از نظر بقاء و رشد و نهايتاً توليد دانه در صورتي که بخشي از چرخهي زندگي آن تحت تنش واقع شود، مقاومت به خشکي ناميده ميشود (هاشمي و کوچکي، 1374).
مقاومت به خشکي عبارت است از قدرت يک نبات که بتواند بدون اثر سوء بر روي عمل فتوسنتز تعرق کمتري داشته باشد و يا به عبارت ديگر از قدرت رشد يک نبات که بتواند آب را به مقدار بالاتر تا مساوي ميزان تعرق گياه از خاک جذب نمايد. از گياهان مقاوم به خشکي آنهايي هستند که قادرند در خلال تنش خشکي سبز نمايند و از نظر اقتصادي محصول مقبول توليد نمايند (معاوني، 1374).
گياهي داراي مکانيسم تحمل به خشکي است که عملکردش در شرايط خشک نسبت به شرايط نرمال خيلي کاهش نيابد. به عبارتي درصد پايداري عملکرد گياه تحت تنشهاي محيطي يکي از مهمترين معيارهاي انتخاب براي مقاومت به خشکي در برنامههاي اصلاحي ميتواند در نظر قرار گيرد (حبيبي و همکاران، 1372).
2-1-5 تنش خشکي
از مهم‌ترين مشكلات مناطق خشك و نيمه‌خشك، كمبود آب مي‌باشد كه بر روي رشد و نمو گياهان اثر مي‌گذارد (اهدايي، 1372).
خشکي از مهمترين عوامل محدود کنندهي گياهان زراعي و داروئي در سراسر جهان و شايعترين تنش محيطي است، که اثر اين تنش بر رشد و عملکرد گياه بستگي به ژنوتيپ آن دارد (Bannayan et al.,2008).
تنش خشكي زماني در گياه حادث مي‌شود كه ميزان آب دريافتي گياه كمتر از تلفات آن باشد، اين امر ممكن است به علت اتلاف بيش از حد آب يا كاهش جذب و يا وجود هر دو مورد باشد (کوچکي و عليزاده، 1374؛ حيدري و همکاران، 1384).
در ميان متغيرهاي محيطي که رشد و توسعه گياهي را تحت تأثير قرار ميدهند. دسترسي آب يکي از مهمترين آنهاست. تنش خشکي يا خشکسالي يا تنش کمبود آب ناميده ميشود (خودکامي، 1376).
بسياري از گياهان عاليتر حداقل يکبار در سيکل زندگي خود با مشکل مواجه ميگردند و اين زماني است که بذر آنها رسيده و خشک ميشود (خودکامي، 1376).
کمبود آب يکي از عوامل محدودکننده توليد گياهان زراعي است. زياد بودن ميزان تبخير و تعرق و محدوديت منابع آبي در طول دورهي رشد گياهان زراعي، توجه بيشتر به مطالعه در مورد آثار تنش خشکي و انتخاب ارقام مقاوم به خشکي و همچنين ذخيره آب و مصرف کارآمد آن را طلب ميکند
(Sadras and Milori, 1996).
گياهان زراعي به تنش آب به راههاي گوناگون پاسخ ميدهند. مکانيسم و واکنشهاي آنها ممکن است باعث بروز تغييراتي در آنها شود که از اثرات بعدي استرس جلوگيري ميکند(Eitzinger et al., 2003) .
کمبود آب قابل مصرف گياه در خاک ميتواند موجب استرسهاي دروني در گياه شده و در نهايت رشد آن را تحت تأثير قرار دهد ولي خشکي به تنهايي فقط کمبود آب در محيط رشد گياه نميباشد. بلکه در اثر تعدادي از عوامل ديگر محيط مانند: درجه حرارت زياد، کمبود رطوبت نسبي هوا، سرعت شديد جريان هوا، روزهاي آفتابي به وجودآمده و تحت تأثير اين عوامل تشديد ميگردد (معاوني، 1374).
يكي از نشانههاي كمبود آب، كاهش تورژسانس و در نتيجه رشد و توسعه سلول به ويژه در ساقه و برگ‌ها است. به همين دليل اولين اثر محسوس كمآبي را مي‌توان از اندازه كوچك‌تر برگ‌ها يا ارتفاع گياهان تشخيص داد (حسني، 1385). بدنبال كاهش سطح برگ، جذب نور نيز كم شده و باعث كاهش ظرفيت كل فتوسنتزي گياه شده و رشد و در نهايت عملكرد آن دچار نقصان مي‌شود (حسني، 1385).
خشكي بر جنبههاي مختلف رشد گياه تأثير گذاشته و موجب كاهش و به تأخير انداختن جوانهزني، كاهش رشد اندام‌هاي هوايي و كاهش توليد ماده خشك مي‌گردد.(Singh and Patel, 1996)
در صورتي كه شدت تنش آب زياد باشد، موجب كاهش شديد فتوسنتز و مختل شدن فرآيندهاي فيزيولوژيكي، توقف رشد و سرانجام مرگ گياه مي‌شود.(Singh and Patel, 1996)
تنش خشکي يکي از فاکتورهاي اصلي کاهش عملکرد در گياهان است Sing, 2005)). پاسخ گياهان به تنش خشکي بستگي به زمان، مکان و شرايط مزرعه دارد که اين تنش ميتواند منجر به ديگر تنشها همانند تنش دمايي شود (Cattivelli et al., 2008; Pandey et al, 2001)
تنشهاي زنده و غيرزنده از جمله کمبود آب تاثير عمدهاي بر رشد و نمو، ميزان مواد موثره گياهان داروئي و متابوليت‌هاي ثانويه دارد و کمبود در جريان توليد گياهان ميتواند تلفات سنگيني به اين گياهان وارد کند
(اميدبيگي، 1379Dixon and Paiva, 1995;).
گياهان با روشهاي گوناگوني در برابر تنش آبي مقاومت ميکنند، در هنگام تنش فعاليتهاي فيزيولوژي گياه به طور مستقيم يا غيرمستقيم دچار اختلال ميشود (Turner, 1986). در شرايط تنش برخي از ترکيبات داخلي گياه به ميزان قابل توجهي افزايش پيدا ميکند (Atal and kapur, 1998).
اين مواد شامل قندها، اسيدهاي آمينهاي چون پرولين و اکتوين هستند (Paul and Hasegava, 1996).
تجمع اين مواد امکان تعديل فشار اسمزي را در سلول فراهم مينمايد، که در اين شرايط از تجمع يونهاي سمي در سيتوسول، که براي پروتئينها و غشاءها مثل سديم سمي است، جلوگيري بعمل ميآورد
. (Guo et al.,2005)
2-2 نقش آب بر گياه
رطوبت فراوانترين جزء تشکيل‌دهنده سلولهاي زنده گياهي است و در بين کليه منابع ضروري براي رشد گياه، فراوان‌ترين و همچنين محدودکننده‌ترين منبع به حساب ميآيد. آب معمولا 85 تا 95 درصد از حجم بافت در حال رشد را به خود اختصاص ميدهد. حتي بذرها که خشکترين بافت گياهي محسوب ميشوند حداقل داراي 5 تا 15 درصد آب هستند. آب در حيات گياه نقش ويژهاي برعهده داشته و به عنوان محيط و بستري براي اکثر فرايندهاي ضروري است (لاهوتي و عباسي، 1389).
آب به عنوان يک حلال، محيطي را فراهم ميسازد که مولکول‌ها ميتوانند در بين سلولها و درون سلول حرکت داشته و بر ساختمان مولکولها و خصوصيات پروتئينها، غشاءها، اسيدهاي هستهاي و ساير اجزاي سلول نيز موثر باشند (لاهوتي و عباسي، 1389).
. بيشتر واکنشهاي بيوشيميايي سلول در محيط آبکي اتفاق افتاده و در



قیمت: تومان


پاسخ دهید