معاونت پژوهش و فناوري
به نام خدا
منشور اخلاق پژوهش
با ياري از خداوند سبحان و اعتقاد به اين که عالم محضر خداست و همواره ناظربر اعمال انسان و به منظور پاس داشت مقام بلند دانش و پژوهش و نظر به اهميت
جايگاه دانشگاه در اعتلاي فرهنگ و تمدن بشري ، ما دانشجويان و اعضاء هيات علمي واحدهاي دانشگاه آزاد اسلامي متعهد ميگرديم اصول زير را در انجام
فعاليت هاي پژوهشي مد نظر قرار داده و از آن تخطي نکنيم:
1-اصل برائت : التزام به برائت جويي از هرگونه رفتار غير حرفهاي و اعلام موضع نسبت به کساني که حوزه علم و پژوهش را به شائبههاي غير علمي ميآلايند.
2- اصل رعايت انصاف و امانت : تعهد به اجتناب از هرگونه جانب داري غير علمي و حفاظت از اموال ، تجهيزات و منابع در اختيار.
3- اصل ترويج : تعهد به رواج دانش و اشاعه نتايج تحقيقات و انتقال آن به همکاران علمي و دانشجويان به غير از مواردي که منع قانوني دارد .
4- اصل احترام : تعهد به رعايت حريمها و حرمتها در انجام تحقيقات و رعايت جانب نقد و خودداري از هرگونه حرمت شکني.
5-اصل رعايت حقوق : التزام به رعايت کامل حقوق پژوهشگران و پژوهيدگان ( انسان ، حيوان و نبات ) و ساير صاحبان حق .
6- اصل رازداري: تعهد به صيانت از اسرار و اطلاعات محرمانه افراد ، سازمانها و کشور و کليه افراد و نهادهاي مرتبط با تحقيق.
7- اصل حقيقت جويي : تلاش در راستاي پي جويي حقيقت و وفاداري به آن و دوري از هرگونه پنهان سازي حقيقت.
8-اصل مالکيت مادي و معنوي : تعهد به رعايت کامل حقوق مادي و معنوي دانشگاه و کليه همکاران پژوهش.
9- اصل منافع ملي : تعهد به رعايت مصالح ملي و در نظر داشتن پيشبرد و توسعه کشور در کليه مراحل پژوهش .

دانشگاه آزاد اسلامي
واحد دامغان
دانشکده کشاورزي
پايان نامه براي دريافت درجهي کارشناسي ارشد (M.Sc) در رشته مهندسي کشاورزي
گرايش زراعت

عنوان
بررسي تأثير اسموپرايمينگ
بر روي جوانه زني و اجزاي عملکرد گياه گلرنگ
استاد راهنما
دکتر حسين عباسپور
استاد مشاور
دکتر عليرضا دشتبان
نگارنده
دنيا غفاري
زمستان 91

تقديم به
پدرو مادر عزيزم
که مانند کوه هميشه پشتيبان من در تمام مراحل زندگي بودند.

سپاسگزاري

با سپاس فراوان از استاد راهنما جناب آقاي دکتر عباسپور
و استاد مشاور جناب آقاي دکتر دشتبان
و داور گرامي جناب آقاي دکتر سينکي
همچنين تمامي پرسنل و کارکنان دانشگاه آزاد اسلامي واحد دامغان
و جهاد کشاورزي شهرستان دامغان

فهرست مطالبعنوانصفحهچکيده1مقدمه2فصل اول: بررسي منابع و کليات1-1-گلرنگ6 1-1-1-خصوصيات گياهي6 1-1-2-سازگاري8 1-1-3-تناوب زراعي8 1-1-4-کودشيميايي8 1-1-5-تاريخ کاشت8 1-1-6-کنترل علفهاي هرز9 1-1-7-آفات وامراض9 1-1-8-برداشت10 1-1-9-موارداستفاده101-1-تنش هاي محيطي101-2-تنش خشکي11 1-2-1- ساز و کارهاي تحمل در برابر تنش خشکي11 1-2-1-1-اجتناب12 1-2-1-2-تحمل132-1-تاثيرخشکي برگياهان132-2-پيش تيمار بذر171-4-پرايمينگ192-2- تاثيرپرايمينگ20 2-2-1-تاثير پرايمينگ بذر بر جوانه‌زني و استقرار اوليه گياهچه20 2-2-2- تاثيرپرايمينگ بذربرافزايش محصول دانه و بيوماس21 2-2-3- پرايمينگ بذر و زودرسي23 2-2-4- نقش پرايمينگ بذر در بهبود رفتار جوانه‌زني تحت شرايط تنش‌هاي محيطي24 2-2-5-تاثيرپرايمينگ بذربر بهبود كارايي مصرف آب24 2-2-6-تاثيرپرايمينگ بذربركاهش خسارات ناشي ازعوامل بيماري‌زا25 2-2-6-1-نقش تغييرات بيوشيميايي درمقاومت به بيماري‌ها در بذور پرايم شده25 2-2-6-2-پرايمينگ بذر و اختلال در انطباق فنولوژيكي عوامل بيماري‌زا25 2-2-6-3-پرايمينگ بذر و ايجاد مقاومت نسبي به علت بهبود شرايط اكوفيزيولوژيك263-2-انواع پيش تيمار27 3-2-1-بيو پرايمينگ27 3-2-2-اسمو پرايمينگ29 3-2-3-اثر بر جوانه زني و استقرار گياهچه31 3-2-4-اثر بر سنتز پروتئين32 3-2-5-اثر بر سنتز اسيد نوکلئيک33 3-2-6-اثر بر تقسيم سلولي33 3-2-7-اثر بر نفوذ پذيري غشاء34 3-2-8-افزايش مقاومت گياه در برابر تنش ها34 3-2-9-اثر بر خواب بذر36 3-2-10-اثر بر وقايع ترميم و فساد بذر363-3-جنبه هاي منفي پرايمينگ37فصل دوم: مواد و روشها 2-1-روش آزمايشگاهي39 2-2-کشت مزرعه40 2-1-1- آمار هوا شناسي44 2-1-2-آزمون خاک453-2-تجزيه وتحليل هاي آماري45فصل سوم: نتايج وبحث3-1-نتايج آزمايشگاهي46 3-1-1- درصدجوانه زني 46 3-1-2- سرعت جوانه زني463-2-نتايج مزرعه اي49 3-2-1-تعداد برگ52 3-2-2-تعدادشاخه فرعي52 3-2-3-ارتفاع ساقه53 3-2-4-درصدروغن53 3-2-5-تبادل دي اکسيد کربن55 3-2-6-تعداد کل جوانه(سطح سبز مزرعه)563-3-همبستگي صفات مورد بررسي563-4-سرعت رشد محصول(CGR)603-5-ميزان جذب خالص(NAR)633-6- بحث 64فصل چهارم
نتيجه گيري و پيشنهادات4-1-نتيجه گيري 714-2- پيشنهادات72منابع73چکيده انگليسي81

ج
فهرست شکل ها عنوانصفحهشکل 1-1- مرحله روزت و مرحله ساقه دهي7شکل 4-1- مقايسه ميانگين تاثير سطوح تنش خشکي بر تعداد برگ7شکل 4-2- مقايسه ميانگين تاثير پرايمينگ بر تعداد شاخه فرعي53شکل 3-3- مقايسه ميانگين تاثير سطوح تنش خشکي بر ارتفاع ساقه54شکل3-4 مقايسه ميانگين تاثير متقابل سطوج تنش خشکي و پرايمينگ بر درصد روغن55شکل7-4مقايسه ميانگين پرايمينگ بر روي تعدادجوانه کل57

فهرست جدولهاعنوانصفحهجدول 4-1-تجزيه واريانس سرعت و درصد جوانه زني بذورگلرنگ43جدول 4-2-همبستگي بين سرعت و درصد جوانه زني بذورگلرنگ43جدول4 -3- تجزيه واريانس صفات اندازه گيري شده در گلرنگ50جدول 4-4- همبستگي صفات مورد بررسي در گلرنگ61

چکيده
به منظور بررسي تاثير اسموپرايمينگ بر جوانه زني و اجزاي عملکرد گياه گلرنگ آزمايش در مزرعه زراعي دانشگاه آزاد دامغان در يک آزمايش فاکتوريل در قالب طرح بلوک کاملاً تصادفي در3 تکرار و با دو رقم اصفهان و گلدشت صورت گرفت.تيمارها شامل 2 سطح (پرايمينگ وعدم پرايمينگ(شاهد)) وسطوح پرايمينگ شامل 4 سطح (3-و6-و9-و12- بار)صورت گرفت. پس از آن فاکتورهاي وزن هزار دانه، تعداد ساقه فرعي در بوته، تعداد طبق در ساقه ، طبق در متر مربع، نسبت پوست به مغز ، شاخص برداشت ، ارتفاع ساقه از سطح زمين،تعداد برگ، قطر ساقه، درصد چربي يا روغن دانه، سطح سبز مزرعه درسطح 1و5 درصد مشاهده شد که گلرنگ در مقايسه با بسياري از گياهان زراعي ديگر کمتر تحت تاثير پرايمينگ قرار گرفته و صفات کمتري تغييرات معني داري را نشان ميدهند، از بين صفات مورد بررسي تنها صفات تعداد شاخه فرعي و درصد روغن درسطح1درصد اين گياه واکنش نشان دادند . بطورکلي مي توان نتيجه گرفت که در گلرنگ درمقايسه با ساير گزارشات موجود در گياهان ديگر پرايمينگ نمي تواند تاثير چنداني بر خصوصيات گياه داشته باشد. از طرفي مشاهده شد که تيمارهاي پرايم شده بيشترين ميزان جوانه زني (27/72%) را نسبت به شاهد از خود نشان داد همچنين پرايمينگ در آزمايشگاه نيز تاثير مثبتي بر جوانه زني داشت .
کلمات کليدي : گلرنگ ، تنش خشکي ، پلي اتيلن گليکول.

مقدمه
تاريخچه و گياه شناسي گلرنگ
گلرنگ (Carthamus tinctorius L) گياهي از خانواده آستراسه است که خصوصيات مطلوب و خاص اين گياه نظير استفادهاي طبي، صنعتي و غذايي از گلبرگ‌هاي آن، کيفيت بالاي روغن دانه، سازگاري وسيع به درجه حرارتهاي پائين زمستان و بالاي تابستان و فصل رشد کوتاه در کشت تابستانه از جمله موادري است که آن را به عنوان گياه روغني با ارزش مطرح نموده است( Harris et al., 1999). با توجه به تامين بخش عمده اي از روغن مصرفي از منابع خارجي و با عنايت به افزايش روز افزون جمعيت و مصرف سرانه روغن در کشور، افزايش سطح زير کشت و توليد دانه‌هاي روغني از اهميت زيادي برخوردار است( Harris et al., 1999). گياه گلرنگ از جمله دانه‌هاي روغني است که نسبت به شرايط خشکي و شوري خاک مقاومت نسبتا خوبي داشته و مي‌تواند در مناطق خشک و نيمه خشک مورد کشت قرارگيرد. با وجود اين که گلرنگ گياه بومي‌ايران بوده و گونه‌هاي وحشي آن به وفور در ايران يافت مي‌شود اما موردتوجه کافي قرار نگرفته و مطالعات بسيار اندکي روي آن انجام شده است(Pill and Neeker, 2001). متوسط عملکرد دانه گلرنگ در ايران حدود ??? کيلوگرم در هکتار مي‌باشد که نسبت به متوسط جهاني (??? کيلوگرم در هکتار) کمتر است. گلرنگ پتانسيل عملکرد حدود ? تن در هکتار را نيز دارد بطوري که در برخي آزمايش‌ها بيش از ?/? تن دانه از آن برداشت شده است. به هر حال عملکرد بالاي ? تن در هکتار عملکرد مطلوب به شمار مي‌رود. روغن گلرنگ به علت دارا بودن حدود ?? درصد از اسيدهاي چرب غيراشباع يکي از بهترين روغن‌هاي خوراکي به شمار مي‌آيد.گلرنگ از گياهان قديمي به شمار مي رود واحتمالأ درخاورميانه اهلي شده است(Pill and Neeker, 2001).از مدتها قبل اين گياه به خاطر استفاده از گل هايش به کار مي رفته است. گلهاي آن بعنوان ماده رنگي مصرف مي شود وگاهي آن را مخلوط با زعفران بکار مي برند. امروزه از گلرنگ بيشتر به عنوان يک گياه روغني استفاده مي شود و اين روغن از دانه آن بدست مي آيد. محصول دانه گلرنگ دردهه 1960درجهان به سرعت کاهش يافت اما از آن زمان ميزان آن ثابت مانده است که سبب مي شود گلرنگ برحسب توليد کلي و تجارت جهاني يک دانه روغني فرعي باقي بماند(Pill and Neeker, 2001).
گلرنگ25 گونه مهم دارد که ازاسپانيا ازطريق آفريقاي شمالي وآسياي غربي به هند رفته و بسياري ازآنها بومي منطقه مديترانه است. گلرنگ هنوز در قطعه زمينهاي کوچک ، درحاشيه مزارع يا اطراف خانه هاي رعيتي در بخش بزرگتره آسياي گرمسيري ،آفريقا ،شوروي و چين يا هرنقطه اي در سراسرجهان که اسپانيايي ها يا آسيايي ها ساکن شده اند يافت مي شود(Subedi and Ma, 2005).. گلرنگ ابتدا براي مقاصد غيرخوراکي وبعنوان منبع تهيه رنگ،رنگ غذايي ومحصولات آرايشي ودارويي کشت مي شده وروغن گلرنگ براي مقاصد غيرغذايي بعنوان جانشين روغن خردل بکاررفته است. گلرنگ اولين بار در حدود 1600 سال قبل از ميلاد درمصرکشت مي شده است(Subedi and Ma, 2005)..روغن گلرنگ يکي از مهمترين روغن هاي گياهي محسوب مي شود زيرا حاوي بيش از75درصد اسيد لينولئيک مي باشد امابه دليل قيمت بالاي گلرنگ کشت آن به مرور زمان کاهش يافته است. گلرنگ دونوع دارد 1.نوعي که اسيد لينولئيک آن زياد بوده و به مصرف آشپزي، تهيه مارگارين نرم وپوشش سطوح (درصنعت) مي رسد. 2.نوعي که داراي اسيد اولئيک آن بيشترمي باشد که خصوصأ براي سرخ کردن موادغذايي کيفيت مطلوبي دارد(Subedi and Ma, 2005).. اگرچه از ديرباز اين گياه به وسيله دانه مي روئيده است و رنگ را از گل هاي آن مي گرفته اند اما گلرنگ در اصل يک صنعت روستايي يامحصول خرده مالکان بوده است.گلرنگ در رقابت باساير دانه هاي روغني به ويژه آفتابگردان هيبريد،براي کشاورزان که در مقياس وسيع کاشت مي کنند ازبهره دهي کمتري برخوردار است (Bradford, 1995).. اما افزايش مقدار روغن بذر که ازچربيهاي اشباع نشده باکيفيت بالايي برخوردار است و اصلاح انواع پوست نازک ،سبب شده است که اين محصول علاقمندان بيشتري را به خود جلب کند. از گلرنگ در رنگرزي و بعنوان چاشني ، داروها ومرهم هاي مختلف استفاده مي شد و از گلرنگ بعنوان يک ملين ملايم وسبزي معطر خوراکي نيز استفاده مي شد. استفاده اصلي آن در انگليس براي رنگ غذا بود اما براي رنگرزي نيز بکار مي رفت (Bradford, 1995). . قاليبافان منطقه ايران-افغانستان از ديرباز گلرنگ را بعنوان يک منبع رنگ شناخته اند واحتمالأ ازهمين منطقه به نواحي جنوب شوروي برده شده است.گلرنگ گياهي با مبدا بياباني است. ريشه عمودي اصلي که عميقأ درخاک فرو مي رود، برگهاي مومي و پوشش نسبتأ ضخيم گياه گوياي اين حقيقت است. دانه گلرنگ تقريبأ بلافاصله پس از قرار گرفتن درشرايط مرطوب و دماي مناسب جوانه مي زند، برخلاف دانه آفتابگردان که قبل از جوانه زدن يک دوره کمون را مي گذراند. گلرنگ گياهي است پرشاخ و برگ كه درصد روغن آن در ارقام مختلف بين27 تا 35 درصد است. اما بالاترين درصد روغن در ارقام داخلي، 37 درصد در گونه بومي اصفهاني ارزيابي شده است. گلرنگ با ريشه قوي و طولاني مي‌تواند آب را از اعماق زمين جذب و مصرف كند و برگ‌هاي خاردار و اندام‌هاي تبديل شده به خار حداقل تبخير را در گياه ايجاد مي‌كند (Bradford, 1995).. گل‌هاي گلرنگ منبع قابل توجهي از رنگ‌هاي طبيعي و فرآوري شده يا نشده است كه بهاي زيادي دارد و منافع جنبي را در كنار مزيت‌هاي اصلي آن ايجاد مي‌كند.گلرنگ به عنوان دانه روغني در طول 40 سال گذشته دوبار وارد صحنه زراعت ايران شده است، يكي بين سال‌هاي 1353 -1346 و ديگري طي سال‌هاي 1386 – 1378 اما در بين‌ سال‌هاي پيش از اين دو دوره ، كشت و مصرف دانه آن به طور آزاد در سطوح ناچيز صورت گرفته است. بالاترين سطح كشت گلرنگ در سال 1384 با 8600 هكتار در يك روند رو به رشد محقق شده است. با توجه به نياز کشور به روغن‌هاي خوراکي، توسعه کشت دانه‌هاي روغني از اهميت زيادي برخودار است(Andoh and Kobata, 2002).
خشکي يکي از مهمترين تنش هاي محيطي مي باشد که روي جوانه زني و سبز شدن گياهان و درصد جوانه زني و رشد گياهچه تاثير منفي داشته و رشد گياه را محدود کرده و اين امر در تقابل نياز روز افزون بشر به مواد غذايي است . يكي از موانع عمده عملكرد و توليد بالاي گياهان زراعي فقدان استقرار يكنواخت گياه است كه به خاطر شرايط نامناسب خاكي و آب و هوايي است.بذور گاهي اوقات در بسترهايي كاشت مي شوند كه به دليل عدم بارندگي در زمان كاشت رطوبت نامناسبي دارند كه نتيجه آن سبز شدن ضعيف و غير يكنواخت گياهچه است (Angadi and Entz, 2002).
امروزه بخشي از محققان فعال در حوزه بذر، مشغول تحقيقاتي بر روي تيمار‌هاي پيش از کاشت بذر هستند. تحقيقات متعددي اثبات کرده است که اعمال اين تيمار‌ها توسط زارعين قبل از کاشت بذر به خصوص در شرايط نامساعد محيطي و بستر غير بهينه بذر، مي‌تواند جوانه‌زني و رشد و نمو را در ابتداي دوره زيستي بهبود بخشيده و باعث استقرار هر چه بهتر گياهچه شود. اين امر سبب استفاده مطلوب‌تر گياه از نهاده‌هاي موجود شده و در نهايت مي‌تواند سبب افزايش کمي و کيفي محصول گردد. در کل به اين تيمار‌ها پرايمينگ بذر اطلاق مي‌شود (سلطاني و همکاران،1386). هيدروپرايمينگ در کاهش خطرات استقرار گياهچه در شرايط تنش خشکي موثر مي‌باشد و به بذر اجازه مي‌دهد تا رشد يکنواختي را در شرايط بارندگي‌هاي نامنظم داشته باشد. همچنين بذور را هيدراته کرده ، استفاده از مواد شيميايي را به حداقل رسانده و باعث بهبود بنيه بذر و رشد گياهچه مي‌شود(جليليان و خدابنده1375).
همچنين اثرات سودمند تيمار کردن بذر در فعاليت‌هاي مزرعه‌اي در گياهاني مثل گندم، چغندرقند، ذرت و سويا گزارش شده است(Parera and Cantliffe,1994;Singh,1995;Sadeghiyan and Yavari,2004). رشيد و همکاران گزارش کردند، تيمار کردن بذرجو، باعث بهبود استقرار گياهچه در شرايط تنش خشکي مي‌گردد. (Rashid et al., 2002)
براي عمل پرايمينگ مزاياي زيادي از جمله افزايش قوه ناميه، افزايش سرعت جوانه‌زني در شرايط درجه حرارت پايين، کوتاه‌کردن متوسط زمان جوانه‌زني، افزايش عملکرد ريشه، افزايش قدرت جوانه‌زني و استقرار گياهچه در شرايط آلودگي قارچي، افزايش قدرت جوانه‌زني در شرايط شوري و خشکي، کاهش نياز به آب جهت سبز‌شدن و در نهايت استقرار بهتر و بيشتر بوته در واحد سطح در گياهان مختلف ذکر شده است (جليليان،1385). در همين راستا مطالعه اي تحت عنوان بررسي اثرات پيش تيمار بذر بر مولفه هاي جوانه زني و رشد گياهچه گلرنگ در شرايط تنش خشکي در آزمايشگاه و مزرعه مورد مطالعه قرار گرفت.

اهداف تحقيق:
– بررسي سطوح مختلف خشکي در بذر گلرنگ
– بررسي شاخص هاي عملکرد گلرنگ در سطوح مختلف پرايمينگ
– بررسي تحمل بذر گلرنگ در شرايط مختلف پرايمينگ

فصل اول
بررسي منابع و کليات

1-1-گلرنگ
1-1-1-خصوصيات گياهي
گلرنگ گياهي است با نام علميCarthamu stinctorius L . از تيرة Compositae كه به صورت بوته اي استوار رشد مي كند. ميوة گلرنگ همانند ميوة آفتابگردان به صورت فندقه است. دانه از نظر شكلي شبيه يك دانة كوچك آفتابگردان است و به رنگهاي سياه ، زرد ، سفيد يا كرمي با سطح خارجي صاف ديده ميشود. ذخيرة روغن در لپهها انجام مي شود. وزن هر دانة گرنگ از35 تا50 گرم متغير ميباشد
(Andoh and Kobata, 2002).
ريشه:
اين گياه داراي ريشه اي قوي و گسترده ميباشد، اين ويژگي به گياه امکان ميدهد تا رطوبت و مواد غذايي را از عمق نسبتاً زياد جذب نمايد به همين جهت گلرنگ را گياهي کم توقع و مقاوم به خشکي به شمار مي آورند(Andoh and Kobata, 2002).
برگها:
پس از جوانه زني گلرنگ و ظهور برگ هاي لپه اي ابتدا برگهاي حقيقي گلرنگ به صورت پهن روي زمين خوابيده است. به اين دوره از رشد گياه مرحله روزت مي گويند در اين دوره ساقه هنوز طويل نشده و ديده نمي شود. طول دوره روزت به درجه حرارت ، ژنوتيپ و طول روز بستگي داشته و در هواي سرد و طول روزهاي کوتاه طولاني تر از هواي گرم و طول روزهاي بلند مي باشد.طول دوره روزت حداقل بين 4 هفته تا حداکثر 3 ماه متفاوت است . برگ هاي اين گياه بر اساس نوع واريته و محل آن ها روي گياه صاف يا خاردار هستند. بعضي از واريته ها نيز بدون خار هستند (Jensen et al., 2005)..
ساقه:
با گرم شدن هوا فاصله ميان گره هاي ساقه زياد و در نتيجه ساقه اصلي طويل مي شود. ساقه اصلي درگلرنگ به صورت قائم و خشن است و در ارقام مختلف بين25 تا210سانتيمتر متغير ميباشد.هنگامي گياه به ارتفاع40-30 سانتي متر رسيد ساقه ها درقسمت فوقاني گياه منشعب ميشوند و ساقههاي فرعي را تشکيل ميدهند. ساقه اصلي و هريک از ساقه هاي فرعي به يک گل ختم ميشوند (Jensen et al., 2005)..
گل:
گل ها بصورت مرکب هستند و شکل غوزه مانندي را تشکيل مي دهند تعداد غوزه ها در يک بوته متغير بوده و ممکن است از 15 تا 150 عدد در يک گياه باشد. در هر غوزه 20 تا 100 دانه تشکيل مي شود. دانه هاي اين گياه از نظر ظاهري خيلي شبيه به بذور کوچک آفتاب گردان هستند و رنگ آنها سفيد يا کرم رنگ است. وزن هر دانه گلرنگ از 29 تا 50 گرم متغير است (Jensen et al., 2005)..
شکل1-1- مرحله روزت(سمت راست) و مرحله ساقهدهي(سمت چپ) گلرنگ

شکل1-2- طبقه بندي گياهشناسي گلرنگ

1-1-2- سازگاري
گلرنگ گياهي روز بلند است، اما گلدهي آن درهواي گرم به ميزان قابل توجهي جلو مي افتد. گياهچه هاي جوان به سرما مقاومند. اما گياه با انتقال از مرحلة رويشي به مرحلة زايشي به سرما حساس ميگردد. گلرنگ به گرما نيز مقاوم است و درصورت وجود رطوبت كافي درخاك ميتواند ماكزيمم حرارتهاي حدود 40 درجة سانتيگراد را تحمل كند. به هواي مرطوب بخصوص در دوران گلدهي چندان مناسب نيست. زيادي رطوبت هوا در اين دوره گلدهي موجب توسعه بيماري ها و افت عملكرد مي گردد. گلرنگ با داشتن ريشة عميق و توسعه يافته به خشكي مقاوم است. اما مقاومت آن به خشكي از جو كمتر مي باشد. گلرنگ به آب ايستادگي و كمبود تهويه نيزحساس است. گلرنگ خاك هاي عميق، داراي بافت متوسط و اسيديتية حدود خنثي را ترجيح مي دهد(Chang and Sung, 1990).
1-1-3- تناوب زراعي
گلرنگ به بيماريهاي خاكزي حساس بوده و نبايستي بيش از يكبار طي چهارسال متوالي در يك قطعه زمين كاشته شود و يا با گياهان حساس به بيماري بوته ميري جاليز در تناوب قرار گيرد. (Chang and Sung, 1990).
مثالهايي از تناوب گلرنگ در كشت بهاره آبي بصورت زير است:
شبدر ـ ذرت ـ گلرنگ ـ گندم
يونجه ـ سيب زميني ـ حبوبات ـ گلرنگ ـ جو
1-1-4- کود شيميايي
توليد هر تن دانه گلرنگ موجب خروج 25 تا 30 كيلو ازت ، 7 تا 12 كيلو اكسيد فسفر (P2O5) و 10 تا 15 كيلو اكسيد پتاسيم (K2O) از خاك مي گردد. ميزان كود مصرفي در كشت آبي معمولاً 50 الي 90 كيلوگرم درهكتار ازت خالص و40 تا70 كيلوگرم درهكتار اكسيدفسفر مي باشد(Chang and Sung, 1990).
1-1-5- تاريخ کاشت
هنگامي كه حرارت خاك در عمق كاشت در حدود 5 درجه سانتيگراد باشد، گلرنگ طي دو هفته يا كمي بيشتر سبز مي شود.گلرنگ بصورت يك محصول پائيزه كشت مي شود، تاريخ كاشت آن همزمان يا كمي ديرتر از گندم و جو مي باشد(Chang and Sung, 1990) .
1-1-6- کنترل علف هاي هرز
كنترل علف هاي هرز قبل از كاشت و نيز تهية بستر عاري از علف هرز ضرورت دارد. از علف كش هايي مانند اپتام1 و تريفلورالين2 بصورت قبل از كاشت و از طريق اختلات آنها با خاك تا عمق 10 سانتي متر مي توان استفاده و محصول را براي حدود 2 تا 3 ماه بعد از سبز شدن در مقابل بسياري علف هاي هرز محافظت نمود. براي كولتيواتورزدن مي بايستي روزهاي آفتابي را انتخاب كرد تا علف هاي هرزي كه ريشه كن شده است امكان استقرار مجدد پيدا ننمايد . پس از سبز شدن بوته ها بهتر است فقط بين رديف ها را كولتيواتور زد، هر چند كه در صورت تراكم زياد بوته مي توان تا قبل از رشد ساقه ها نيز روي رديف هاي كاشت را با وسايل سبك و بطور سطحي كولتيواتور زد(Chang and Sung, 1990).
1-1-7- آفات و امراض
مگس گلرنگ (helianthi (Acanthiophilus در تمام نقاطي از ايران كه گلرنگ كاشته مي شود يافته شده و خسارت قابل توجهي به اين محصول وارد مي سازد. خسارت آفت مربوط به لارو آن است كه ابتدا از قسمتهاي نرم برگ مي خورد و بعد به دانه حمله كرده و محتويات دانه را از بين مي برد. در نتيجه خسارت لارو ، حفرههايي به طول1 تا 5/1 سانتيمتر در طبق بوجود ميآيد. استفاده ازسمومي مثل ديپتركس3 و ديازينون4 و سمپاشي در زمان ظهور مگس ها مي تواند در کنترل آن موثر باشد. حشرات ديگري نيز به گلرنگ خسارت وارد مي سازد كه عبارتند از سنگ تخم گلرنگ ، پروانه طبق خوار گلرنگ ، پروانه كارادرينا و كرم برگخوار پنبه. اين آفات اهميت اقتصادي كمتري نسبت به مگس گلرنگ در ايران دارند (Khan, 1993).
از بيماري هاي مهم گلرنگ در ايران مي توان زنگ گلرنگ و بوته ميري گلرنگ را نام برد.عامل بيماري زنگ گلرنگ قارچي است به نام Puccinia carthami كه ازطريق خاك، بقاياي گياهي و دانه انتقال مي يابد برگهاي گياه مبتلا به زنگ زرد شده و بالاخره گياه خشك شده و مي ميرد، كنترل بيماري با استفاده از ارقام مقاوم ، كاشت بذر سالم و غير آلوده ، ضد عفوني بذر با سموم قارچ كش قبل از كاشت ، سوزانيدن بقاياي گياهي آلوده و تناوب زراعي انجام پذير مي باشد. بيماري بوته ميري گلرنگ نيز در تمام مناطق گلرنگ كاري مشاهده ميشود و كم و بيش خسارت وارد ميسازد عامل بيماري قارچي است به نام Phytophthora drechsleri كه بوسيله خاك و بقاياي گياهي آلوده، رعايت تناوب زراعي و عدم كاشت گياهان حساس در تناوب امكان پذير است. بيماري بوته ميري گلرنگ با بوته ميري جاليز مشترك است (Khan, 1993).
1-1-8- برداشت
برداشت گلرنگ را مي بايستي بلافاصله پس از خشك شدن و قهوه اي شدن برگها و نيز خشك شدن و سخت شدن دانههاي وسط طبق انجام داد. با اينكه ريزش خودبخودي دانه كم است و خوابيدگي اتفاق نميافتد ولي خشك شدن بيش از حد بوته ممكن است موجب ريزش دانه درموقع برداشت گردد(Khan, 1993).
1-1-9- موارد استفاده
دانه گلرنگ داراي 25 الي 45 درصد روغن 12 تا 24 درصد پروتئين و 35 الي 60 درصد پوسته مي باشد . روغن گلرنگ در طباخي، تهيه صابون، رنگ، ورنيس و مواد پوشاننده مشابه مصرف مي شود. كنجاله گلرنگ حدود 23 درصد پروتئين و 35 درصد فيبردارد و بعنوان نيمه مكمل پروتئين در تغذيه دام و طيور مورد استفاده قرار مي گيرد(Khan, 1993).
1-1-تنش هاي محيطي
رشد و عملکرد گياهان زراعي تابعي از عوامل ژنتيکي، محيطي و اثرات متقابل آنها مي باشد. عوامل متعدد محيطي مانند عوامل آب و هوايي ( بارندگي ، دما ، رطوبت ، نور و باد)، عوامل غير اقليمي ( مواد غذايي، گازها، آفات، بيماريها و رقابت با علف هاي هرز) و فاکتورهاي مديريت زراعي و ميزان نهاده هاي کشاورزي در کاهش يا افزايش رشد و نمو گياه نقش دارند. تنش نتيجه روند غير عادي فرايند هاي فيزيولوژيک است که از تاثير يک يا ترکيبي از عوامل زيستي و محيطي حاصل مي شود. در حقيقت ، مقدار يا شدت نامتناسب عوامل فوق است که بطور بالقوه براي موجود زنده مشکل ساز است و باعث تنش و بروز آسيب هاي غير مستقيم در گياه يا اجزاي آن مي شود (باقري‌ و همکاران 1367) . به عوامل محدود کننده در اصطلاح تنش هاي محيطي گفته مي شود . تنش ها به دو دسته تنش هاي زيستي و غير زيستي تقسيم مي شوند. گزارش هاي متعددي وجود دارد که بيانگر کاهش رشد ، عملکرد و حتي مرگ بخشي يا تمام گياه در نتيجه انحراف از شرايط مساعد و قرار گرفتن در شرايط تنش مي باشند. خسارت تنش هاي کمبود آب، شوري و دما به گياهان زراعي در سطح جهان در مقايسه با ساير تنش ها گسترده تر است و تنش شوري و خشکي بيشتر مورد توجه است. (Allakhverdiev et al.,2002) مطالعه عوامل تنش زا بايد بصورت جامع انجام شود، چرا که اين عوامل خود روي ديگر عوامل محيطي اثر نموده و آثار ناشي از آن ها را تشديد يا تقليل ميدهند. واکنش گونه هاي مختلف و حتي ارقام مختلف يک گونه در مقابل تنشها متفاوت است. در شرايط يکساني از تنش بعضي بسيار مقاوم و بعضي بسيار حساس ميباشند . روش هايي در گياهان وجود دارد که از طريق آنها مي توانند از صدمات تنش مصون بمانند و متابوليسم عادي و چرخه زندگي را ادامه دهند. به عنوان مثال، در حالت تحمل تنش، گياه تغييرات و يا صدماتي را که در اثر تنش به وجود مي آيد، تحمل نموده و يا آنها را به حداقل مي رساند. در اين حالت به گياه تنش وارد مي شود، اما خسارت وارد شده کمتر از مقدار قابل انتظار است. (Parida et al., 2004)
به طور کلي ، گياه در مواجه با شرايط تنش دو نوع واکنش بروز مي دهد (کافي و همکاران، 1379). در اولين مرحله که مرحله اعلام خطر يا آگاهي دهنده نام دارد ، برخي از کارکرد هاي گياه کاهش مي يابد (واکنش به تنش) و برخي از اعمال گياه از طريق وقوع واکنش هايي در جهت مخالف موجب برگشت گياه به حالت عادي مي شود. در مرحله بعدي که مرحله مقاومت است ، تنش هزينه زيادي را بر گياه اعمال مي کند (سخت شدن). در اين مرحله اگر رويا رويي گياه با تنش کوتاه مدت باشد و از آستانه تحمل گياه فراتر نرود ، خسارت وارد شده به گياه ممکن است قابل ترميم و برگشت پذير باشد و تنها باعث تغييرات موقت در فرايند هاي فيزيولوژيک گياه شود و در گياه حالت بهبود به وجود مي آيد ، اما اگر گياه در مدتي معين توسط يک تنش حاد يا مزمن تحت فشار قرار گيرد، به تدريج رو به ضعف رفته و آسيب هاي غير قابل برگشت در گياه به وقوع مي پيوندد . به همين دليل ، رويارويي طولاني مدت با تنش باعث اختلالات دائمي در گياه مي شود (Parira et al., 2004).
1-2-تنشخشکي
تنشهاي محيطي،مخصوصاً تنش آبي يكي از مهمترين عوامل محدودكننده توليدات كشاورزي در دنيا است.تنش خشكي مفاهيم مختلفي دارد و از ديد فيزيولوژيستهاي گياهي تنش خشكي زماني اتفاق ميافتد كه خروج آب ازگياه درفرايند تعرق بيش از آب جذبشده توسط ريشه گياه باشد(Shepherd et al., 2002)
1-2-1-سازوکارهاي تحمل در برابر تنش خشکي
لويت معتقد است كه مقاومت به خشكي در نتيجه مجموعهاي از سازوکارها و عكس العمل هاي پيچيده به وجود ميآيد. به نظر وي تنها دو سازوکار اساسي، يعني اجتناب و تحمل، در مقاومت به خشكي مهم تلقي ميشوند (Levitt, 1980). هر كدام از اين سازوکارها به روشهاي مختلفي ممكن است تظاهر داشته باشند (سرمدنيا و كوچكي، 1373).

1-2-1-1-فرار يا اجتناب
توانايي(ساختماني يا اختياري) کامل کردن رشد قبل از شديد شدن خشکي و بقا داشتن در فصل خشک به وسيله دانه(غلات، علوفهايهاي يکساله)يا به صورت خواب ،شبه خواب يا حالت رکود(درختان، بوته ها ،علوفه اي هاي چند ساله). براساس تعريف، يك گياه اجتناب كننده از خشكي بايد پتانسيل آب خود را در هنگامي كه مواجه با تنش خشكي مي شود حفظ نمايد. بنا به تعريف ديگر “توانايي يك گياه در حفظ پتانسيل نسبتاً بالاي آب برگ (نزديك به صفر) هنگامي كه در شرايط خشكي هوا يا خاك قرار گيرد”. (Shepherd et al., 2002).
دو نوع مشخص از اجتناب كننده ها از خشكي وجود دارند که عبارتند از :
1)بد بينانه: “ذخيره كنندگان آب” كه از خشكي بوسيله حفاظت آب اجتناب مي‌كنند. .کنترل کمي بر تلفات آب دارند و به سرعت ذخاير آب خاک را هدر ميدهند.در شرايط خشکي پايان فصل مزيت دارند.
2)خوشبينانه: “خرج‌كنندگان آب” كه بوسيله جذب كافي و سريع‌آب، و همزمان مصرف و خرج آب. از خشكي اجتناب مي‌كنند. تمايل دارند که در شرايطي که تنش غير متحمل است موثرترين باشند و تحت شرايط رقابتي غالب تر خواهند بود.(پايين بودن جذب آب و تعرق).هنگامي که ضروري است مصرف آب طي فصل رشد توزيع شود در جوامع مخلوط ،آنها در رقابت زيان ميبينند زيرا آنها آب را در خاک باقي مي گذارند که به وسيله گياهان خرج کننده آب مصرف مي رسد.در طبيعت پا سخ هاي روزنه اي به تنش آب به اين معني است که گياهان بين اين دو حد قرار ميگيرند. (کافي و همکاران، 1388).
در هر دوحالت فوق سازگاري ، با تداوم حفظ حالت آماس و پتانسيل بالاي آب صورت مي‌پذيرد.
در اين حالت محتواي نسبي آب5 (RWC) ، حجم پروتوپلاست و فشار تورژسانس ياخته در طول دوره تنش خشكي حفظ ميشود. رشد گياه ممكن است كاهش يافته اما بيشتر فرآيندهاي متابوليكي ادامه مي يابند.اجتناب از خشكي به روشهاي مختلف ميتواند اتفاق بيافتد(سرمدنيا و كوچكي،1373):
الف) از طريق كنترل جذب آب و مواد معدني از خاك، رشد ريشه، هدايت و توزيع مناسب آب در صورت وقوع خشكي و متناسب با فنولوژي گياه.
ب) از راه كنترل افت آب از برگها توسط سازوکارهايي نظير بسته شدن روزنهها در پاسخ به كمبود فشار بخار آب، كم شدن پتانسيل آب(?) يا واكنش ريشه، به علاوه مقاومت كوتيكولي زياد، انعكاس زياد نور آفتاب از برگهاي با پوشش مومي، حركات برگي به منظور كاهش سطح تعرق، ريزش برگ و تغيير از حالت متابوليسم C3 به متابوليسم CAM.
ج) برخي گياهان در شرايطي که رشد برگ محدود شده است براي حفظ آماس سلولي از سازوکار تنظيم اسمزي بهره ميبرند.
بسته شدن روزنهها در روز يك سازوکاري است كه از خشكي شديد جلوگيري ميكند از سوي ديگر چون مقاومت روزنهها به عبور گاز كربنيك افزايش مييابد، فتوسنتز كاهش مييابد و عملكرد هم معمولاً تقليل پيدا ميكند (سرمدنياو كوچكي، 1373) .
1-2-1-2-تحمل
تحمل واقعي به تنش خشكي هنگامي حاصل مي‌گردد كه گياهان تحت تاثير خشكي از پتانسيل آب خود مي‌كاهند تعريف عملي تحمل نسبت به آب كشيدگي عبارت است “توانايي يك گياه نسبت به ادامه فعاليت در سطح مشخص از پتانسيل آب گياه”. حفظ آماس سلول در اين حالت، بسيار حائز اهميت است زيرا بسياري از فرايندهاي بيوشيميائي و فيزيولوژيكي بدان حساس مي‌باشند حفظ آماس در شرايط كاهش آب برگ بطور كامل يا نسبي از طريق تنظيم وضع اسمزي، افزايش قابليت كشساني يا كاهش اندازه سلول كسب مي‌گردد. (کافي و همکاران، 1388).
تنظيم اسمزي سلول به دو طريق حاصل مي‌گردد:
1) كاهش آب سلول براثر خشكي محيط.
2) تجمع محلولهاي اضافي به سبب فعال شدن مكانيزمهاي افزايش دهنده غلظت ذرات در محلول شيره سلولي.
در اين حالت با وجود اجتناب از پسابيدگي و آماس كافي براي رشد ، افت در انرژي آزاد آب حتمي است . همچنين مكانيزمهاي تحمل به خشكي، مي‌توانند تورژسانس بافتي را بدليل ايجاد شرايطي كه به كاهش پتانسيل آب و افزايش كشساني بافتي منجر مي‌شود، حفظ كنند. سلولهاي كوچك داراي كشساني بيشتري نسبت به سلولهاي درشت مي‌باشند كمبود آب در طول دوره رشد توسعه برگها، معمولا اندازه سلول را مي‌كاهد بدين ترتيب ممكن است باعث افزايش قابليت ارتجاع و حفظ آماس گردد. بطور کلي گياهان با بکارگيري مکانيزم هاي زير قادر به تحمل دوره هاي خشکي مي باشند. (Khan, 1992)
تحمل خشكي از راههاي مختلفي ميتوان صورت بگيرد:
الف) تنظيم اسمزي براي غلبه بر پسآبيدگي سلول
ب) تغييرات در اندازه سلول وتغيير شكل ديواره براي غلبه بر پلاسموليز
ج) ذخيره كربن و نيتروژن براي بازگشت سريع به حالت اوليه
د) پايداري غشاء از طريق تغييردر تراكم فسفوليپيدي و نفوذپذيري آن
ه) قدرت گياه در ادامه فرايند فتوسنتز
و) توانايي انتقال مواد ذخيرهاي تحت شرايط تنش شديد به قسمتهاي باز گياه که از نظر اقتصادي اهميت دارند مانند دانهها
ز) ادامه فعاليتهاي متابوليك در مقدارهاي پايين آب نسبي و دماي بالا براي بازگشت سريع به حالت اوليه (سرمدنيا و كوچكي ، 1374)
1-3- اهميت خشکي در جهان و ايران
خسارت تنشهاي کمبود آب ، شوري و دما به گياهان زراعي در سطح جهان در مقايسه با ساير تنشها گستردهتر است و تنش شوري و خشکي بيشتر مورد توجه است(Allakhverdiev et al., 2002). ايران داراي وسعتي معادل 1648800 کيلومترمربع است که16 درصد آن را کوه هايي با ارتفاع بيش از 2000 متر و3 درصد آن را زمينهايي با ارتفاع بين1000 تا2000 متر از سطح دريا تشکيل ميدهد. متوسط بارندگي ساليانه از 50 ميليمتر در کوير تا بيش از1600 ميليمتر در حاشيه درياي خزر ميباشد. متوسط بارندگي ساليانه ايران 260 ميليمتر است وبيش از 90 درصد کشوردر منطقه خشک ونيمه خشک قرار دارد وتبخير ساليانه از 700 ميليمتردرکناره خزرتا بيش از 4000 ميليمتر در کوير وجنوب شرقي استان خوزستان تغيير مي کند. بخش وسيعي از کشور ما نيز در دامنه نوسانات کمربندي پر فشار حاره اي در عرضهاي 23 تا40 شمالي قرار دارد . به علت اين ويژگي جغرافيايي، ايران داراي تابستان هاي گرم و خشک بوده و بارندگي آن عموماً محدود به ماههاي آبان تا ارديبهشت ميباشد. از سوي ديگر از حدود 5/18 ميليون هكتار اراضي كشاورزي ، 2/6 ميليون هكتار (5/33 %) به كشت ديم اختصاص دارد و درحدود 2/1 ميليون هكتار از اراضي زير كشت ديم بارندگي بيش از 400 ميلي متر دريافت مي‌نمايند( ناظم السادات 1380). از مجموع حدود 400 ميليارد متر مكعب نزولات جوي سالانه در ايران ، رقمي در حدود 280 ميليارد متر مكعب آن از طريق تبخير از سطح آزاد و



قیمت: تومان


پاسخ دهید