قیمت 19,000 تومان

اشتراک 0دیدگاه 55 بازدید

واکنش گیاهان زراعی به تنش غرقابی

2- 1- واکنش گیاهان زراعی به تنش غرقابی

2- 2- اثر تنش غرقابی بر مرفولوژی گیاه

2- 2- 1- تنش غرقابی و اثر آن بر گره­های تثبیت­کننده نیتروژن..

2- 3- تنش غرقابی و تاثیر آن بر فیزیولوژی گیاه

2- 3- 1- تغییرات هورمونی در تنش غرقابی

2- 3- 2- تنش غرقاب و اتیلن

2- 3- 3- آنزیم­های آنتی­اکسیدانت در شرایط غرقاب…

2- 4- اثرات تنش غرقاب و کود بر میزان نیتروژن و روغن دانه.

2- 5- اثر تنش غرقابی و کود بر عملکرد.

2- 6- اثر فسفر بر مرفولوژی و فیزیولوژی گیاهان و تثبیت زیستی نیتروژن..

2- 7- اثرات پتاسیم بر مرفولوژی و فیزیولوژی گیاهان و تثبیت زیستی نیتروژن..

2- 8- شرایط غرقابی و تاثیر آن در جذب عناصر غذایی در گیاه

2- 9- جذب فسفر و پتاسیم در شرایط غرقابی

منابع

واکنش گیاهان زراعی به تنش غرقابی در ایران

واکنش گیاهان زراعی به تنش غرقابی

مهم­ترین تأثیر تنش غرقابی، افزایش تنفس بی­هوازی است که کارایی آن خیلی کمتر از تنفس هوازی است. در این شرایط به­دلیل تأمین انرژی­های مورد نیاز، بافت ریشه سریعاً از کربوهیدرات تخلیه و بنابراین گرسنگی کربوهیدرات در ریشه حادث می­شود. بررسی­ها نشان می­دهد برخلاف اینکه هم وزن خشک ریشه و هم بیوماس اندام هوایی در شرایط تنش کاهش یافته است، ولی برآیند به سمت کاهش بیشتر رشد اندام هوایی بوده است، و در نتیجه نسبت  S/Rکاهش بیشتری داشته است (گنجعلی و همکاران، 1387).

اثر تنش غرقابی بر مرفولوژی گیاه

از اولین واکنش­های گیاه جذب و بسته شدن روزنه­ها می­باشد که باعث کاهش فتوسنتز می­گردد. تغییرات بعدی شامل کاهش نفوذپذیری ریشه­ها، کاهش یا افزایش جذب عناصر غذایی، تغییر در توازن هورمون رشد، کاهش نفوذپذیری ریشه­ها به آب، اپی­ناستی برگ، کلروز و ریزش برگ­ها و کاهش رشد تاج گیاه می­باشد. تنش غرقاب باعث افزایش اسید آبسزیک شده که سرعت رشد را کاهش می­دهد و به دنبال آن پتانسیل جذب عناصر غذایی، غلظت آنزیم­های فتوسنتزی، سرعت فتوسنتز، هدایت هیدرولیکی ریشه، پتانسیل آب بافت و تورژسانس کاهش می­یابد.

راه­های تاثیر غرقابی بر عناصر معدنی گیاه بسیار پیچیده است و به تاثیر غرقابی بر خصوصیات خاک، شرایط اولیه خاک، مکانیزم­های جذب عناصر غذایی و فیزیولوژی و پاسخ­های اختصاصی هر گونه گیاهی بستگی دارد. ایجاد حالت اپی­ناستی در شرایط غرقابی که نتیجه خم شدن دمبرگ به علت بزرگ شدن سلول­ها در سطح بالایی است باعث تغییر جهت برگ به سمت پایین شده و از این راه سطح دریافت نور کاهش می­یابد.

در مزارعی که به­طور موقت به حالت اشباع در آمده یا آب ایستاده است، ریشه فقط دارای رشد محدودی نزدیک سطح زمین بوده و از حجم زیاد خاک استفاده نمی­کنند. لذا این گیاه در برابر خشکی­های بعدی حساس بوده و نیاز کودی بیشتری دارند (آرمسترانگ، 1978). در شرایط غرقابی تثبیت زیستی نیتروژن در گره­های ریشه لگوم و جذب فسفر در ریشه­های همزیست با وزیکولار­آربیسکولار کاهش می­یابد (مینچن و پت، 1975 و کان، 1974). از دیگر علایم اولیه و آشکار تنش غرقابی جهت­گیری مجدد فرایند­های رشد است.

برای مثال، ریشه­های گیاهان غرقاب شده تمایل به زمین­گرایی منفی داشته و به سمت بالا رشد می­کنند (وامپل و رید، 1978). در گیاهان غرقاب ریشه­های نابه­جا در قسمتی از ساقه که زیر آب قرار دارد ظاهر شده و به­طور افقی رشد می­کنند که احتمالاً نوعی مکانیسم سازگاری است که اجازه جایگزینی سیستم ریشه­ای اصلی با ریشه­های جدید را می­دهد. از آن­جایی که این ریشه­ها نزدیک سطح آب بوده و به ساقه و ائرانشیم نزدیک­تر هستند نسبت به ریشه­های اصلی اکسیژن بیشتری در اختیار دارند. این ریشه­ها ممکن است دارای سیستم ائرانشیم باشند (گالشی و همکاران، 1388).

در شرایط حاد نبود اکسیژن، از دست رفتن بافت­هایی که از نظر متابولیکی بسیار فعال هستند مانند نوک ریشه می­تواند بقای اندام­های هوایی و محور ریشه را حفظ نماید. بقای این دو جزء در طی غرقاب می­تواند احتمال بازیابی گیاهچه را بعد از اکسیژن­گیری دوباره، افزایش دهد. بنابراین این حالت ممکن است یک مکانیسم سازگاری در تنش آنوکسیا باشد (کافی و همکاران، 1388).

 

تنش غرقابی و تاثیر آن بر فیزیولوژی گیاه

سرعت بالای مصرف اکسیژن در نوک ریشه­ها با تنفس در ارتباط بوده و برای فعالیت­های متابولیستی مرتبط مانند تولید ATP نیاز می­باشد. تحت شرایط سیلابی گیاهان تحت تنش هیپوکسیا قرار گرفته و فعالیت متابولیکی آن­ها متوقف شده و تولید ATP کاهش می­یابد. کاهش تولید ATP ذخیره انرژی برای رشد گیاه را محدود کرده بنابراین باعث کاهش رشد رویشی می­گردد (ساگلیو و همکاران، 1980). در برررسی ریشه­های غیرهوازی، میتوکندری­ها در اولین ساعات کمبود اکسیژن به­صورت غیرعادی و با کریستا­های اتساع یافته ظاهر شدند. اضافه کردن منبع کربوهیدرات (گلوکز) به ریشه­ها می­تواند مانع از خسارت غیرهوازی به میتوکندری­ها در ریشه­های بریده شده کدوی حلوایی شود (وارتاپتیان و همکاران، 1977).

عامل اصلی در تعیین احتمال بقای گیاه طی شرایط غرقابی عمق و طول دوره غرقابی می­باشد. در متابولیسم هوازی با حضور اکسیژن از متابولیسم یک گلوکز 38 مولکول ATP تولید می­شود در صورتی­که در شرایط بی­هوازی محصول نهایی 8 مولکول ATP خواهد بود. پروتئین­هایی که به­طور اختصاصی در پاسخ به شرایط بی­هوازی ساخته می­شوند پلی­پپتید­های بی­هوازی یا ANP نامیده می­شوند مانند ساکارز سنتاز (سایرام و همکاران، 2009). طی غرقابی ایزو­آنزیم­های جدیدی با ویژگی­های بیوشیمیایی مختلف در بسیاری از گیاهان ساخته می­شود (لیائو و لین، 2001).

گلیکولیز یک مسیر متداول است که در شریط هوازی و بی­هوازی اتفاق می­افتد. در دوره­های کوتاه کمبود اکسیژن، گلیگولیز در بسیاری از گیاهان تشدید شده و به­صورت اثر پاستور خود را نشان می­دهد ولی انرژی آدنیلات تولید شده پایین است. اثر پاستور به وضعیت متحمل یا غیرمتحمل بودن به آنوکسیا بستگی ندارد (ماکوت و همکاران، 1981). کمبود اکسیژن، تنفس هوازی و سنتز ATP در میتوکندری را به­طور موثری متوقف می­کند (پرادت بومسل، 1978).

تحت شرایط آنوکسیا فسفوریلاسیون اکسیداتیو میتوکندری­ها متوقف شده و سلول­ها ناگزیر از تخمیر بی­هوازی به جای چرخه کربس می­باشند تا ATP مورد نیاز سلول تامین شود. در طول تخمیر الکلی ADH مسئول باز گرداندن NAD+ به چرخه برای ادامه یافتن گلیکولیز می­باشد (ساگلیو و همکاران، 1980). گلیکولیز مقدار زیادی پیروات را به عنوان محصول نهایی تولید می­کند که جهت بازیابی NADH، پیروات باید به محصولات دیگری تبدیل شود. این محصولات نهایی، مثل اتانول، اسید لاکتیک و دی­اکسید­کربن، خطرات زیادی را برای سلول ایجاد می­کنند زیرا در غلظت­های بالا سمی هستند.

طی مطالعات تشکیل القایی همراه با تولید اتانول در گیاهان متحمل و غیرمتحمل به غرقابی، سطوح بالایی از ADH و تولید اتانول طی شرایط بی­هوازی در گیاهان متحمل به چشم می­خورد (گالشی و همکاران، 1388).

 

اثر تنش غرقابی و کود بر عملکرد

علی­رغم مناسب بودن شرایط آب و هوایی خاک برای رشد سویا در استان مازندران، متوسط عملکرد محصول سویا در استان مازندران، حدود 2000 کیلوگرم در هکتار می­باشد که رضایت بخش نیست. این نسبت بیشتر از متوسط کشوری و 30 درصد کمتر از متوسط جهانی می­باشد. به طوری­که کشت آن از لحاظ اقتصادی به صرفه نمی­باشد. تامین عناصر غذایی یکی از فاکتور­های بسیار مهم زراعی در تعیین عملکرد می­باشد (اسمعیلی خان به بین و همکاران، 1390). مهم­ترین عامل پایین بودن عملکرد این محصول، عدم توجه به مسائل به زراعی آن از جمله مدیریت آبیاری مناسب می­باشد.

غرقابی موجب تغییراتی در اجزای عملکرد، ظرفیت غلاف، عملکرد زیستی و کاهش عملکرد دانه می­شود. به­طور کلی اثر غرقابی یا دیگر عوامل تنش­زا در مرحله­ی رشد رویشی کمتر بر تعداد برگ­ها اثر داشته اما تعداد سنبلچه­ها را در مراحل بعد محدود می­کند و شدت آن به رقم و درجه تنش بستگی دارد (پوکپاکتی و همکاران، 1990). قبادی و همکاران (1385) گزارش کردند که دوره­های مختلف تنش غرقابی (0، 10، 20، 30 روز) در سه مرحله رشدی یک­برگی، سه­برگی، و شروع ساقه رفتن در گندم، عملکرد دانه و شاخص برداشت را کاهش داد.

بنگ و همکاران (2004) در پنبه گزارش نمودند که تنش غرقابی تعداد غوزه­ها را کاهش داده و در نهایت سبب کاهش عملکرد گردید. کاهش در تعداد غوزه­ها متناسب با کاهش در سطح برگ، دریافت نور و تولید ماده خشک در گیاه بود. پالتا و همکاران (2010) در نخود اظهار داشتند که تنش غرقابی وزن خشک اندام هوایی، عملکرد دانه، شاخص برداشت، تعداد غلاف و تعداد دانه در غلاف را کاهش می­دهد. سامپت (1978) در کشت گلخانه­ای سویا نتیجه گرفت که عملکرد ماده خشک سویا با افزایش فسفر افزایش یافت.

بیشترین عملکرد ماده خشک سویا با افزودن 50 یا 100 میلی­گرم فسفر در هر کیلوگرم خاک بدست آمد، که به ترتیب افزایشی برابر 43، 54 درصد نسبت به شاهد داشتند. افزایش جذب فسفر و انتقال آن به سلول­های گیاه، سبب رشد و افزایش فتوسنتز و تولید مواد فتوسنتزی گشته و در نتیجه در مرحله پر شدن دانه شیره پرورده کافی به دانه­ها انتقال یافته و احتمالاً از این طریق موجب افزایش تعداد کل دانه، وزن هزار دانه و عملکرد دانه سویا می­گردد (قورچیانی و همکاران، 1391).

در مرحله دانه­بندي به دليل كاهش رشد ريشه و پير شدن آن فعاليت تثبيت زیستی نيتروژن و جذب عناصرغذايي كاهش مي­يابد بنابراين جذب عناصرغذايي توسط ريشه هميشه نياز غذايي گياه را تامين نمي­كند. محققان متعددي به تاثير محلول پاشي عناصرغذايي در مرحله رشد زايشي، بر عملكرد سويا اشاره كرده­اند. محلول پاشي سويا با عناصر نيتروژن، فسفر، پتاسيم و گوگرد در مراحل آخر رشد، عملكرد دانه را افزايش مي­دهد (موسیوند و همکاران، 1389). سوزا و همکاران (2011) در ذرت گزارش نمودند که تنش غرقاب سبب کاهش 78/28 درصد عملکرد نسبت به شاهد گردید.

جهت مشاهده نمونه های دیگر از فصل 2 مهندسی کشاورزی کلیک کنید.

نمونه ای از منابع

  • Ahmed, S., Nawata, E., Hosokawa, M., Domae, Y., and Sakuratani, T. 2002. Alterations in photosynthesis and some antioxidant enzymatic activities of mungbean subjected to waterlogging. Plant Science. 163: 117-123.
  • Araujo, A.P., Teixeira, M.G., and De Almeida, D.L. 1996. Phosphorus efficiency of wild and cultivated genotypes of common bean under biological nitrogen fixation. Soil Biol. Biochem. 29: 951-957.
  • Armstrong, A.C. 1978. The effect of drainage treatment on cereal yield: results from experiments on clay lands. J. Agric. Sci. 91: 229-235.
  • Ashraf, M and Rehman, H. 1999. Interactive effects of nitrate and long-term waterlogging on growth, water relations, and gaseous exchange properties of maize (Zea mays L.). Plant Science. 144: 35-43.
  • Bahal, G.S., and B.S. Arora. 1991. Studies on uptake and utilization of by soybean grown on characteristically different soil of Punjab. J. Agric. Biol. 20: 113-117.
  • Bange, M.P., Milroy, S.P., and Thongbai, P. 2004. Growth and yield of cotton in response to waterlogging. Field Crops Research. 88: 129-142.
  • Blokhina, O.B., Virolainen. E ., and Fagerstedt. K.V. 2003. Antioxidants, oxidative damage and oxygen deprivation stress: a review. Annals of Botany. 91: 179-194.
  • Bertsch, P.M., and Thomas, G.W. 1985. Potassium status of temperate region soils. In: Potassium in Agriculture, Munsone, R.D. (Eds), 131-162. Madisonn, WI: ASA, CSSA, and SSSA.
  • Bruulsema, T., Jackson, J., Rajcan, I., and Vyn, T. 2000. Functional food components: A role for potassium. Int. Notes.
  • Chugh, V., Kaur, N., Gupta, A.K. 2011. Role of antioxidant and anaerobic metabolismenzymes in providing tolerance to maize (Zea mays L.) seedlings against water-logging. Indian J. Biochem. Biophys. 48: 346-352.
  • Clarke, J.M., and G.M. simpson. 1978. Growth Analysis of B. napus Cv. Tower. Can. Journal of Plant Science. 58: 587-595.

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “واکنش گیاهان زراعی به تنش غرقابی در ایران”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا برای ارسال یا مشاهده تیکت به حساب خود وارد شوید