گیاهشناسی سورگوم

2–1– تاریخچه و مبداء سورگوم…………………………………………………………………………………………6

2-2- دلایل توسعه سورگوم در آینده…………………………………………………………………………………..7

2-3-گیاه شناسی سورگوم…………………………………………………………………………………………………7

2-4-مرفولوژی سورگوم………………………………………………………………………………….8.

2-4-1-ساقه……………………………………………………………………………………………………………………8

2-4-2-ریشه…………………………………………………………………………………………………………………..9

2-4-3-برگ………………………………………………………………………………………………………………….10

2-4-4- پنجه زنی…………………………………………………………………………………………………………..11

2-5-معرفی برخی از هیبرید های سورگوم………………………………………………………….12

2-5-1-سورگوم علوفه ای واریته اسپیدفید…………………………………………………………………………..12

2-5-2-سورگوم علوفه ای شیرین هیبرید شوگر گریز……………………………………………………………13

2-5-3-سورگوم علوفه ای هیبرید جامبو……………………………………………………………………………..13

2-6-اکولوژی سورگوم……………………………………………………………………………………………………13

2-7-واکنش به خاک………………………………………………………………………………………………………14

2-8- مراحل رشد و نمو کلی سورگوم………………………………………………………………………………..14

2-9-زراعت سورگوم……………………………………………………………………………………..15

2-9-1-آماده کردن زمین…………………………………………………………………………………………………15

2-9-2-زمان کاشت………………………………………………………………………………………………………..16

2-9-3-انتخاب بذر………………………………………………………………………………………………………….17

2-9-4-میزان بذر مصرفی………………………………………………………………………………………………….17

2-9-5-عملیات کاشت…………………………………………………………………………………………………….18

2-9-6-مواد غذایی مورد نیاز سورگوم………………………………………………………………………………..18

2-10-عملیات داشت……………………………………………………………………………………………………….19

2-11-آفات……………………………………………………………………………………………………………………20

2-12-برداشت………………………………………………………………………………………………21

2-12-1-زمان برداشت…………………………………………………………………………………………………….21

2-13-تناوب زراعی سورگوم…………………………………………………………………………………………….22

2-14-تأثیر نیتروژن بر روی صفات کمی و کیفی علوفه………………………………………………………….23

2-15-تأثیر تراکم کاشت بر روی صفات کمی و کیفی علوفه………………………………………………….32

منابع

گیاهشناسی سورگوم

تاريخچه و مبدا سورگوم:

موطن اوليه سورگوم يا ذرت خوشه‏اي، مناطق استوايي آفريقا و شايد آسيا مي‏باشد. قديمي‏ترين تاريخ کاشت آن به‏درستي مشخص نيست، ولي شواهد امر نشان مي‏دهد که از صدها سال پيش از ميلاد حضرت مسيح در آفريقا و آسيا کشت مي‏شده و يکي از محصولات مهم آن مناطق بوده است و امروزه در نواحي بسيار وسيعي از دنيا کشت مي‏گردد. کشورهاي هندوستان، چين، روسيه، آرژانتين و بعضي از کشورهاي آفريقايي بيشترين سطح زير کشت را دارا مي‏باشند. سورگوم در پايان قرن نوزدهم از آفريقا وارد آمريکا و سپس استراليا شد و در حدود صد سال است که در اين قاره مورد کشت و زرع قرار مي‏گيرد.

سورگوم در بين غلات مکان پنجم را بعد از گندم، برنج، ذرت و جو از لحاظ سطح زير کشت بعهده دارد. سورگوم از آن‏جا که سازگاري فوق‏العاده زيادي با نواحي نيمه‏خشک دارد از غلات اصلي آن سامان مي‏باشد، مشروط بر آنکه در نواحي مزبور تابستان‏هاي گرم و طولاني حکمفرما باشد. حدود 75% از سطح زير کشت سورگوم در کشورهاي آفريقايي و آسيايي صورت مي‏گيرد. دانه‏هاي سورگوم داراي مصارف بسيار زيادي است و به صورت‏هاي مختلف مورد استفاده قرار مي‏گيرد.

دانه‏هاي سورگوم به عنوان غذاي اصلي بيش از 200 ميليون نفر از مردم آسيا و آفريقاست، در حالي که در اروپا و آمريکاي شمالي بيشتر در تغذيه طيور و دام مورد استفاده قرار مي‏گيرد. سورگوم همچنين براي تهيه جاروب و توليد موم، نشاسته، الکل، قند و دکسترين کشت شده و مورد استفاده قرار مي‏گيرد. در گيلان و مازندران به طور سنتي از ساقه آن قند مايع استخراج مي‏کنند. سورگوم نسبت به خشکي بسيار مقاوم بوده و داراي رشد سريع مي‏باشد. انواع سورگوم (ذرت خوشه‏اي)  در طيف وسيعي از خاک‏ها رشد و نمو مي‏يابند و تمايل بخصوصي نسبت به خاک معيني ندارند و بخوبي در اراضي با قدرت توليدي پايين (شني و قليايي) کشت مي‏گرد (47).

دلايل توسعه سورگوم در آينده:

از ويژگي‏هاي بارز سورگوم که  راه را براي گسترش اين گياه علوفه‏اي هموار مي‏کند مي‏توان تحمل به گرما، توليد در شرايط خشکي، توليد بيوماس زياد و C4 بودن گياه سورگوم را نام برد (20).

1-با افزايش ميزان دي‏اکسيد‏کربن درجه حرارت زمين افزايش پيدا مي‏کند. تحمل به گرما و مسير فتوسنتزي سورگوم براي شرايط محيطي در مناطق وسيع جغرافيايي مي‏تواند مناسب باشد.

2-در مجموع با افزايش درجه حرارت و در نهايت تغييرات اقليمي، ممکن است کل نزولات تغيير نمايد. احتمالا گياهان زراعي سه کربنه همانند گندم، جو و يولاف در اثر گرما و آب و هواي خشک دچار کاهش عملکرد شوند. براساس تحقيقات مشخص شده است که درجه حرارت گياه شديدا تحت تاثير ميزان آب مي‏باشد. اگر گياهان زراعي مناسب براي شريط خشک وجود نداشته باشد توليد محصولات زراعي در مناطق خشک دنيا متوقف مي‏شود. سورگوم گياهي است با نياز کم‏آبي که در آينده جايگاه مناسبي خواهد داشت.

• يکي از خصوصيات سورگوم توليد بيوماس بالاست که اين هم يکي از خصوصيات مهم گياهانC4 مي‏باشد.
• با افزايش دي اکسيد کربن واکنش گياهان نسبت به C3 بيشتر است.

دي اکسيد کربن عامل مهمي در در فرآيند فتوسنتز بوده که تاثير زيادي بر عملکرد، مخصوصا در گياهان C4 دارد (20).

گياهشناسي سورگوم:

سورگوم گياهي يک ساله از خانواده غلات (Poaceae)، جنس Sorghum، و با نام علمي Sorghum bicolor L. مي‏باشد، که از تنوع ژنتيکي گسترده‏اي برخوردار است و داراي انواع متفاوتي از واريته‏ها و هيبريدهاست. سورگوم از گياهان خودگشن بوده و گونه‏هاي يک ساله آن داراي 2n= 20 کروموزومي مي‏باشند.

اما حدود 6% دگرگشني در آن ديده مي‏شود و جزء گياهان روزکوتاه مي‏باشند. تنها گونه چندساله جنس سورگوم قياق مي‏باشد.

مرفولوژي سورگوم:

سورگوم گياهي يک ساله است که ارتفاع ساقه در اين گياه متفاوت است. ساقه اين گياه توپر بوده و گره‏دار است (18). سورگوم داراي سيستم ريشه گسترده‏تر و افشان‏تري نسبت به ذرت مي‏باشد، سيستم ريشه‏اي گسترده که باعث مي‏شود رطوبت قابل استفاده از خاک را جذب کند و مي‏تواند تحمل به خشکي اين گياه را توضيح دهد (20).

قدرت پنجه‏زني سورگوم بسيار بالابوده و اين کيفيتي بسيار مطلوب براي توليد علوفه است. برگ‏ها از روي گره‏هاي ساقه خارج شده و به‏طور متناوب قرار دارند(47).

ساقه:

سورگوم گياهي است که داراي ارتفاع متفاوت مي‏باشد و از 80 سانتي‏متر تا 2 متر و گاهي اوقات از 30 سانتي‏متر تا 5 متر نيز ديده مي‏شود. قطر ساقه از پايين به بالا کم شده و ساقه‏ها گره‏دار مي‏باشند. فواصل گره‏ها در قسمت‏هاي انتهايي ساقه زيادتر بوده و گره‏هاي پايين ساقه خاصيت ريشه دادن (ريشه‏هاي هوايي^[1]) دارند (47).

رنگ ساقه تحت شرايط محيطي و رقم متفاوت است(18و20). ساقه سورگوم آبدار بوده و بالا بودن شيره ساقه باعث افزايش مقاومت سورگوم نسبت به ورس، بيماري‏ها و بالا رفتن ارزش علوفه‏اي آن مي‏گردد (47).

ريشه:

بذر سورگوم در موقع جوانه زدن توليد يک ريشه اوليه جنيني مي‏کند. ريشه‏هاي دائمي از محل گره انشعاب (مانند ساير غلات) در زير خاک بوجود مي‏آيند. ريشه جنيني در زمان جوانه‏زني به اعماق خاک نفوذ کرده و در طول خود داراي ريشه‏هاي جانبي گسترده‏اي مي‏باشند (20).

به محض اين‏که ريشه‏هاي جانبي مستقر شدند، سيستم ريشه بذري معمولا از بين مي‏رود. تلفات اوليه ريشه بذري به دليل صدمه مکانيکي يا بيماري مي‏تواند باعث مرگ گياهچه يا با عمق تحريک در منشعب شدن و رشد ريشه‏هاي جانبي موجود شود و بدين ترتيب منجر به حجم بيشتر ريشه‏ها گردد. در مرحله رشد اوليه (رشد رويشي) بين کل طول ريشه و سطح برگ و بين حجم ريشه و سطح برگ رابطه خطي وجود دارد (34). گياهاني که سطح بيشتري دارند احتمالا حجم ريشه و طول زيادتري از ريشه‏هاي جانبي دارند. سورگوم داراي ريشه‏اي گسترده‏تر و افشانتري نسبت به ذرت است. حدود 84% از کل وزن ريشه ممکن است در 15 سانتي‏متري سطح خاک در شرايط مطلوب باشد.

يکي ديگر از خصوصيات ريشه‏هاي سورگوم داشتن مقادير زيادي تارهاي کشنده است که ميزان آن‏ها در يک سانتي‏متر مربع تقريبا دو برابر ذرت است (34).و با خشک شدن تارهاي کشنده و يا ريشه‏هاي باريک و ريز از بين رفته و با مرطوب شدن مجدد خاک تارهاي جديدي جايگزين آن‏ها مي‏شود. در سورگوم دانه‏اي در طول مدتي که دانه‏ها پر شده و مخزن اصلي مواد فتوسنتزي مي‏باشند، احتمالا توسعه و رشد ريشه شديدا محدود مي‏شود. سيستم ريشه‏اي هيبريدها در اين مرحله نسبتا فعال است (34). رشد و پراکنش ريشه‏هاي سورگوم تحت تاثير آب، خاک، مقاومت فيزيک خاک و خلل و فرج خاک قرار مي‏گيرد.

برگ:

گياهچه جنيني چهار برگ حقيقي دارد و برگ‏هاي بعدي پس از سبز شدن توليد مي‏شوند. هيبريدها برگ‏هاي خود را با سرعت بيشتري نسبت به لاين‏هاي والد خود توليد مي‏کنند (34).

برگ‏هاي هيبريدها معمولا از مقدار متوسط والدين بزرگتر و عريض‏تر هستند و در بيشتر موارد هيبريدها از نظر خصوصيات توسعه برگ بهتر از والدين خود مي‏باشند (34).

هر گياه 7 تا 20 ميانگره دارد، يک غلاف برگ از هر گره خارج مي‏شود و در ارقام پاکوتاه غلاف‏ها همپوشاني دارد. پهنک برگ‏ها از هر غلاف خارج شده و در دو طرف ساقه واقع مي‏شوند و ترتيب برگ‏ها به صورت متناوب مي‏باشد. برگ‏ها شبيه برگ‏هاي ذرت مي‏باشد ولي تنوع طول و عرض آن‏ها بيشتر است. برگ‏هاي سورگوم در برخي از ارقام معمولا باريک‏تر از برگ‏هاي ذرت مي‏باشد.

طبق بررسي‏هاي انجام شده در برخي ارقام حداکثر طول در حداکثر عرض معادل 747/0 سطح برگ را به ما نشان مي‏دهد. سلول‏هاي نگاه‏دارنده آب متعددي، نزديک به رگبرگ مياني بر روي سطح فوقاني برگ قرار گرفته است. در شرايط تنش خشکي اين سلول‏ها باعث تاخوردن طولي برگ (حالت لوله‏اي برگ) و پيچش آن شده که تعرق و تنش مربوط به پژمردگي کم مي‏شود (20).

اپيدرم برگ با لايه‏اي از موم سفيد پوشيده شده است، اين لايه‏ي سطحي مومي همراه کوتيني شده، تلفات آب را کاهش مي‏دهد (34).

اختلافات قابل توجهي در سرعت رشد روزانه سورگوم وجود دارد. در شرايط محيطي نيمه مرطوب ملاحظه گرديد که حداکثر سرعت توسعه برگ در اواخر بعد از ظهر حاصل گرديد. همچنين در شرايط نيمه خشک سرعت رشد برگ‏ها بخصوص پرچم به موازات تغيير درجه حرارت هوا بوده و حداکثر سرعت رشد حدود اواسط روز و حداقل آن در تاريکي است. توسعه برگ گياهاني که تحت تنش آبي مي‏باشند با کاهش سرعت رشد مواجه مي‏شوند. تنش آب يکي از رايج ترين علل کاهش سطح برگ مي‏باشد. تنش آب خاک در محيط گرم و خشک باعث افزايش زيادي در تراکم روزنه‏ها در واحد سطح برگ شد ولي نسبت روزنه‏ها به تعداد سلول‏هاي اپيدرم تغيير نکرد (34و35).

سورگوم يکي از گياهاني است که نسبت به بسياري از گياهان ديگر آب را بهتر جذب کرده و همچنين بهتر مي‏تواند تلفات آب به اتمسفر را تنظيم نمايد (34).

پنجه‏زني:

سورگوم مثل ديگر گياهان زراعي که به خانواده پواسه تعلق دارند توانايي توليد پنجه را دارا مي‏باشد(34). تنوع پنجه زني در اين گياه زياد است. قدرت پنجه‏زني کيفيتي بسيار مطلوب براي توليد علوفه و براي توليد دانه نامطلوب است. پنجه‏زني تحت تاثير غالبيت انتهايي قرار داشته که به‏وسيله‏ي هورمون‏هاي گياهي تنظيم مي‏شود. غالبيت انتهايي خصوصيتي وراثتي بوده که تحت تاثير عوامل محيطي و اکولوژيکي تغيير مي‏کند.

عوامل محيطي مانند درجه حرارت، دوره‏ي نوري رطوبت خاک و اکولوژي همانند جمعيت گياهي عوامل ياد شده با سيستم‏هاي هورموني داخل گياه اثر متقابل داشته و درجه پنجه‏زني را مشخص مي‏نمايد. پنجه‏زني در دماي نسبتا مطلوب، حدود 15/20 درجه سانتي‏گراد اتفاق مي‏افتد.

در سورگوم دانه‏اي پنجه‏ها به مدت 10 تا 15 روز بعد از ساقه اصلي خواهند رسيد که در نتيجه اين، تاثير نامطلوبي در برداشت دانه بوجود مي‏آيد. بر خلاف پنجه‏زني در غلات دانه‏ريز که همزمان رخ مي‏دهد، پنجه‏زني سورگوم معمولا همزمان نيست (20).

همزمان بودن پنجه‏زني موقعي است که ساقه اوليه به مرحله باز شدن گل‏ها رسيده و به دنبال آن پنجه‏هاي ثانويه به اين مرحله مي‏رسد. در تحقيقاتي که بر روي همزمان کردن پنجه زني انجام گرفته و مکانيسم‏هاي کنترل پنجه‏زني مطالعه شد، نتيجه گرفتند که غالبيت انتهايي با کاربرد هورمون‏هاي گياهي و ساير تنظيم کننده‏هاي رشد تغيير مي‏يابد (47).پنجه‏ها نسبت به ساقه اصلي بخصوص در رابطه با نگهداري سطح زنده برگ به تنش آب حساسيت بيشتري دارند. ميزان حاصلخيزي خاک، شدت نور و تراکم گياهي نيز در واکنش پنجه‏زني موثر هستند (34).دوره‏ي نوري تاثير کمي بر روي روند پنجه‏زني دارد ولي پنجه‏زني نسبت به درجه حرارت واکنش مشخصي را نشان نداد. همچنين اگر گياهاني که در مرحله 4 تا 6 برگي بودند، براي چند روز در معرض متوسط درجه حرارت روزانه 18 درجه سانتي‏گراد قرار مي‏گرفتند، پنجه زني آن‏ها تحريک مي‏شد.تمام اين عوامل موثر حاکي ازآن است که توليد و بقاء پنجه‏ها با موادفتوسنتزي قابل دسترس رابطه دارند (34).

معرفي برخي از هيبريدهاي سورگوم علوفه‏اي:

سورگوم علوفه‏اي واريته اسپيدفيد:

اين هيبريد داراي چند چين بوده و زود به گل مي‏رود و در شرايط مختلف کشور بعد از 70-50 روز به گل مي‏رود. اين رقم مقاوم در برابر گرما، خشکي و تا حدي شوري بوده و سرعت رشد مجدد آن بالاست.

اين رقم با سرعت بالايي که دارد حدود 8 هفته بعد از کاشت مي‏توان اولين چين‏برداري را انجام داد و چين‏هاي بعدي در مدت تقريبي 6 هفته آماده برداشت مي‏شود. در حال حاضر بذر سورگوم علوفه‏اي هيبريد اسپيدفيد از طريق کشت لاين‏هاي والد به ميزان کافي در ايران توليد مي‏شود (31).

جهت مشاهده نمونه های دیگر از فصل دوم پایان نامه مهندسی کشاورزی کلیک کنید.

نمونه ای از منابع لاتین

• Ahmad, A. R. Ahmad and N. Mahmood. 2007. Production potential and quality of mixed sorghum forage under different intercropping systems and planting patterns. Agri J. Sci, Vol. 44(2):203- 207.
• 51-Allen, T.R.1983.leaf number and maturity in hybrid corn.agronomy gournal, y:232-235
• 52.Andrade, F.,H.. and S.Ahart. 1992. Radiation use efficiency of maize grown in a cold area. Field crops. Res. Vol. 28: 345- 353.
• 53.Aruna, C. and P.,G.  Padmaja. 2008. Evaluation of genetic potential of shoot fly resistant sources in sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench). Agri J, Sci 147: 71- 80.
• 54.Ayub, M., M. A. Nadeem, A. Tanveer, and A. Husnain. 2002. Effect of different levels of nitrogen and harvesting times on growth, yield and quality of sorghum fodder. Asian Jornal of plant Sci. 1(4): 304-30
• 55.Bahrani, M.,J. and A. Deghani ghenateghestani.2004. Summer Forage Sorghum Yield, Protein and Prussic Acid Contents as Affected by Plant Density and Nitrogen Topdressing. Agric J. Sci, Technol. Vol. 6:73- 83.
• 56.Beyaert, R.,P. and R. C. 2005. Influence of nitrogen fertilization on multi- cut forage sorghum- sudangrass yield and nitrogen use.Agron.J.97:1493-1501.
• 57.Bowman, J.,P. H.,R. henderlong. and G.,S. Garica. 1993. effect of nitrogen fertilization on forage quality of summer annual forages. Herb. Abst. 63(2):60.
• 58.Buah, S.,S. and S.Mwinkaara. 2009. Response of sorghum to nitrogen fertilizer and plant density in the Guinea savanna zone. Agron J. PP: 1-7.
• 59.Burman, R.,D. L.,I. Painter, and J.,R. Patridge. 1962. Irrigation and nitrogen fertilization of corn in Northwest Wyoming. Agric. Exp. Stn. BULL. 389. Univ. of Wyoming, Laramine.
• 60.Buxton, D.,R. 1966. Quality- related characteristics of forage as influenced by plant environment and agronomic factors. Anim. Feed Sci. Technol. 59: 37- 49
• 61.Carmi, A. N. Umiel A. Hagiladi. E. Yosef. B. Ghedalia  and J. Miron. 2005. Field performance and nutritive value of anew forage sorghum variety ‘Pnina’ recentlydeveloped in Israel. Agric J, sci 85: 2567- 25730