تاثیر خشکی بر جو
به منظور بررسي اهميت نسبي صفات زراعي، ميزان تاثير مستقيم و غيرمستقيم آنها بر عملكرد دانه و مطالعه اثر خشكي بروي اين صفات، 26 ژنوتيپ تحت شرايط ديم و فارياب، در سال زراعي 82-1381در مزرعه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه تهران كشت شدند. بيست ويک صفت مرفولوژيک وزراعي اندازهگيري شدند. بين ژنوتيپهاي مورد مطالعه از نظر تمامي صفات مورد ارزيابي شده اختلاف معنيداري مشاهده شد. بر اثر خشكي تعداد روز تا رسيدگي، ارتفاع ساقه، طول پدانكل، تعداد برگ، عملکرد دانه در تک بوته، وزن هزار دانه و شاخص برداشت كاهش يافت. ولي در مورد ساير صفات اثر خشكي معنيدار نبود (در نمودار پراکنش بارندگي و نياز آبي گياه مشخص است). همبستگي عملکرد دانه در تک بوته با ارتفاع ساقه، طول پدانكل، سنبلچههاي كل، سنبلچههاي بارور، تعداد برگ، بيوماس، وزن سنبله اصلي، وزن كل سنبلهها، متوسط تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملكرد كاه و كلش و شاخص برداشت مثبت و معنيدار بود. رگرسيون چند متغيره خطي نشان داد كه در شرايط فارياب شش صفت: بيوماس، عملكرد كاه و كلش، شاخص برداشت، متوسط تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه و تعداد روز تا گلدهي تقريباً 8/98 درصد از تغييرات موجود در عملکرد دانه در تک بوته را در اين ارقام توجيه مينمايد و در شرايط ديم پنج صفت: متوسط تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، بيوماس، عملكرد كاه و كلش و شاخص برداشت تقريباً 7/97 درصد از تغييرات موجود در عملکرد تک بوته را در اين ارقام توجيه مينمايد. نتايج تجزيه عليت در شرايط فارياب نشان داد كه اثر مستقيم بيوماس و شاخص برداشت برروي عملکرد دانه در تک بوته مثبت و بالا ميباشد. اثر غير مستقيم صفات بر روي يكديگر خيلي كم بود و تنها اثر غير مستقيم متوسط تعداد دانه در سنبله و عملكرد كاه و كلش مثبت و بالا بود. در شرايط ديم نيز بيوماس بيشترين اثر مستقيم را بر روي عملکرد دانه در تک بوته داشت و ساير صفات اثرشان بصورت مستقيم بروي عملكرد دانه در تک بوته ناچيز بود. اما بجز شاخص برداشت اثر غيرمستقيم ديگر صفات: متوسط تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه و عملكرد كاه و كلش بر عملکرد دانه در تک بوته از طريق بيوماس مثبت و بالا بود. نتايج حاصله از اين تحقيق نشان داد كه خصوصياتي از قبيل عملكرد بيولوژيك (بيوماس)، متوسط تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملكرد كاه و كلش و شاخص برداشت را ميتوان به عنوان شاخصهايي براي انتخاب ارقام با عملکرد بالا در شرايط ديم و فارياب توصيه نمود. ولي ترتيب اثر اين صفات در دو شرايط ديم و فارياب شبيه هم نيست. نقش عملكرد بيولوژيك و عملكرد كاه و كلش در شرايط ديم كم رنگتر ميشود. (به اين معني است براي مثال ما نمي توانيم در شرايط ديم بوتههاي بزرگ با رشد رويشي زياد داشته باشيم چون به دليل تخليه رطوبت در مرحله رشد زايشي با خشکي روبرو شده و عملکرد کاهش مييابد در صورتي که در شرايط آبي ميتوانيم با توليد بوتههاي بزرگ عملکرد را بالا ببريم
تنش خشکی باعث کم شدن تعداد سنبله در واحد سطح ، تعداد دانه در سنبلچه ، عملکرد بیولوژی وزن هزار دانه ، شاخص برداشت تعداد سنبلچه در سنبله ، تعداد دانه : ارقام فونک و چمران در شرایط مطلوب (100 % نیاز آبی )،استورک و در تنش ملایم 75% نیاز آبی و گرین در تنش سخت از عملکرد دانه بالاتری برخوردار است (1 ) . مشاهده شد که تنش خشکی ، فتوسنتز جاری را 20 % کاهش داد در حالی که عملکرد فقط 15 % کاهش یافت . کاهش کمتر بدلیل انتقال مجدد مواد ذخیره ای از ساقه به دانه بود که نشان دهنده نقش بافری ساقه در ثبات عملکرد است . و رقم چمران به دلیل ذخیره بالی ساقه از ثبات عملکرد بالاتری برخوردار بوده است (4) . تنش خشکی باعث کاهش وزن خشک برگها و ساقه ، کاهش سرعت پر شدن دانه می شود . و رقم اصلاح شده فلات به عنوان بهترین رقم شناسایی شد (6) . اثر منفی تنش خشکی بر روی عملکرد دانه به زمان و شدت خشکی بستگی دارد . به علت رسیدگی زودتر دانه در جو ، سازگاری به تنش رطوبتی جو نسبت به گندم بهتر است (7).
در دهه هاي آينده با پديده گرم شدن جهاني هوا و تغيير اقليم در برخي مناطق الگو هاي بارندگي تغيير خواهد كرد و ريسك توليد در شرايط ديم بالا مي رود. كمبود آب روي بسياري از جنبه هاي عملكرد محصول اثر مي گذارد. با توجه به سطح زير كشت جو و توليد در شرايط ديم بدليل عدم مديريت مطلوب از كارآيي مصرف آب مناسبي برخوردار نمي باشد. و نياز به ارتقاء بهره وري از آب در اين شرايط است تا گياه حداكثر استفاده را از آب موجود در خاك داشته باشد.
تنش هاي محيطي و خشکي
تنش یا استرس Stress ، واژهای است که اولین بار توسط دانشمندان علوم بیولوژیک در مورد موجودات زنده بکار برده شد. بعدها این واژه از علم فیزیک گرفته شده و آن را به عنوان هر عاملی که امکان بالقوه وارد آوردن صدمه به موجودات زنده را دارد تعریف نمودند. تنش، نتیجه روند غیرعادی فرآیندهای فیزیولوژیکی است که از تأثیر یک یا ترکیبی از عوامل زیستی و محیطی حاصل میشود. همان طوری که در تعریف آمده، تنش دارای توان آسیبرسانی میباشد که به صورت نتیجه یک متابولیسم غیرعادی روی داده و ممکن است به صورت افت رشد، مرگ گیاه و یا مرگ بخشی از گیاه بروز کند (حکمت شعار، 1372).
تنشهای محیطی را معمولاً به دو دسته تقسیم کردهاند: تنشهای بیولوژیکی Biotic stress و تنشهای فیزیکوشیمیایی Physiochemical stress.
تنشهای بیولوژیکی شامل حمله آفات و امراض به گیاهان میباشد .تنشهای فیزیکی و شیمیایی به پنج گروه تقسیم میشوند که از بین آنها، خسارت وارده به گیاهان زراعی در اثر تنشهای کمبود آب، شوری و دما در سطح جهان گستردهتر بوده و به همین جهت بیشتر مورد مطالعه قرار گرفتهاند (Levitt, 1980).
خشکی و وضعیت جهانی آن
واژه خشکی یک اصطلاح هواشناسی بوده و بیانگر دورهای است که در آن مقدار بارندگی کمتر از مقدار تبخیر و تعرق بالقوه شود. چون کمبود باران باعث تنش کمبود آب خواهد شد، لذا واژه تنش خشکی Drought stress برای مواردی که تنش در اثر عدم وقوع بارندگی مفید ایجاد شده است بکار میرود و بعبارت دیگر، در این حالت تنش کمبود آب[1] به طور طبیعی مد نظر است. اگر گیاه به طور مصنوعی تحت شرایط تنش رطوبتی قرار گیرد در این صورت واژه تنش کمبود آب بکار برده میشود. چنانچه در اثر خشکی هوا، رطوبت داخلی گیاه به کمتر از 50% مقدار عادی خود برسد در این صورت گیاه دچار آبکشیدگی Water deficit stress شده و چنانچه رطوبت داخلی گیاه کمتر از مقدار عادی ولی بالاتر از 50% باشد پسآبیدگی Evaporative dehydration گویند (سرمدنیا، 1374).میزان خسارت وارده به گیاه در اثر تنش خشکی، بسته به طول مدت خشکی، زمان وقوع تنش، فراوانی وقوع تنش، نوع گیاه و خصوصیات ذاتی خاک متفاوت است.در حدود یک سوم اراضی جهان با کمبود بارندگی مواجه ا ند و نیمی از این اراضی دارای بارندگی سالیانه کمتر از 250 میلیمتر میباشند که یک چهارم تبخیر و تعرق بالقوه این مناطق است. به طور کلی مناطق خشک و نیمه خشک جهان در محدودههای بین عرضهای جغرافیایی 15 تا 30 درجه شمالی و جنوبی قرار گرفتهاند و وسعتی در حدود 7/44 میلیون کیلومتر مربع را شامل میشوند. حدود 39% از این مساحت جزء مناطق خشک محسوب میگردد که قسمت عمده آن برای زراعت مساعد نیست (کوچکی و نصیری محلاتی، 1373).در مناطق خشک و نیمه خشک علاوه بر میزان بارندگی کم، توزیع بارندگی از فصلی تا فصل دیگر و از سالی به سال دیگر متغیر بوده و بنابراین پیشبینی میزان و توزیع آن بسیار مشکل است (اهدایی، 1372).در کشور ما نیز به جز سواحل دریای خزر و قسمتهای کوچکی از شمال غربی کشور بقیه مناطق تماماً جزء نقاط خشک و نیمه خشک محسوب میگردند و این در حالی است که مناطق خشک کشورمان نسبت به مناطق نیمه خشک آن، از وسعت بیشتری برخوردار است (اهدایی، 1372).
تنش خشکی
به طور کلی به هر عامل خارجی که نتیجهاش نرخ رشد کمتر از حد معمول باشد، تنش گرفته میشود یعنی هر عاملی که مراحل متابولیک طبیعی یک گیاه را به وقفه میاندازد، محدود میکند یا به طور زیانآوری تسریع میکند (Guriu et al ., 1996) .تنش آبی هم به عدم وجود آب کافی هم به وجود آب اضافه در اطراف گیاه گفته میشود. در حالت اول که در نتیجه خشکی و یا کمبود آب بوجود میآید تحت عنوان تنش کمبود آب شناخته میشود که با تنش خشکی مترادف است (سرمدنیا ، 1372) .
کرامر (1983) خشکی را تحت عنوان نبود یا کمبود بارندگی مراحل حساس رشد گیاه، تعریف نموده است، به عقیده وی طول دوره بدون بارندگی که موجب صدمه به گیاه میشود، تابع نوع گیاه، ظرفیت نگهداری آب، خاک و همچنین شرایط اتمسفری است که بر میزان تبخیر و تعرق تأثیر می گذارد .
وینز ( 1990 ) خشکی را دورهای که کمبود آب چه بصورت حاد و چه بصورت مزمن رشد گیاه را تحت تاثیر قرار می دهد و مانع رشد نرمال آن میشود، تعریف مینماید.
گیبس (1975) خشکی را معادل کمبود آب در نظر گرفته و آن را به مفهوم عدم توزان بین عرضه و تقاضا آب برای گیاه تلقی میکند.
رایجترین تعریف خشکی در کشاورزی توسط آدمیدس و همکاران (1989) مطرح شده است. آنها معتقدند که کمبود یا تنش رطوبت هنگامی افزایش مییابد که تقاضای تبخیر اتمسفر بالای برگها (یعنی تبخیر و تعرق پتانسیل) ETP از ظرفیت و توانایی ریشهها برای استخراج آب از خاک (یعنی تبخیر و تعرق واقعی) ETA تجاوز نموده و فراتر میرود. در کشاورزی منظور از خشکی کمبود آب بصورت طبیعی است. اگر گیاه بطور مصنوعی در معرض تنش آب قرار داده شود، واژه «تنش کمبود آب» ETA بکار میرود. در نهایت در مورد گیاه زراعی خشکی را میتوان بعنوان عدم تعادل بین عرضه و تقاضای آب تعریف کرد . چنانچه در اثر خشکی هوا رطوبت داخلی گیاه کمتر از 50 درصد مقدار عادی خود شود، گویند گیاه دچار «کمبود آب» Water Dessication یا از دست دادن آب شده است و چنانچه رطوبت گیاه کمتر از مقدار عادی خود ولی بالاتر از 50 درصد مقدار عادی باشد «گیاه پسابیده» Evaporative Dehidration شده است. تنش خشکی که موجب از دست دادن آب بصورت مایع شود را تنش اسمزی گویند. بنابراین تنش خشکی به تنهایی مفهوم دقیقی ندارد. (سرمدنیا ، 1372 ) .
انواع خشکی
نوع خشکی در مناطق مختلف در طول فصل زراعی متفاوت است و ممکن است :
1ـ پیوسته بوده و شدت آن دائماً زیاد شود.
2ـ فقط در اوایل فصل باشد .
3ـ فقط در اواخر فصل مصادف
|