فصل اول
مقدمه:
در جهان، پدیده های متعددی وجود دارد که باعث می شود اطراف خود را به تحلیل برد. به عنوان مثال وقتی آب باران روی خاک ها جریان پیدا می کند، نمک های سدیم، کلسیم، منیزیم، کلر، سولفات، کربنات و تعدادی دیگر از عناصر در جریان آب وارد شده و به درون رودخانه ها، دریاچه ها و سرانجام دریاها و اقیانوس ها وارد می شود. فرآیندهای زمین شناسی نیز به حل شدن کند پوسته زمین و آزاد نمودن مقدار قابل ملاحظه ای از یون های سدیم، کلسیم، منیزیم، کلر، سولفور، کربنات ها وترکیبات غیر آلی دیگر به داخل اقیانوس ها کمک نموده است. آب و نمک‌های حل شده برای رشد گیاه ضروری می باشند اما استفاده مجدد آب و میزان تبخیر بالای آن در نواحی خشک و نیمه خشک باعث تجمع نمک شده که به عنوان یک پدیده عمومی شوری تلقی می شود. شوری خاک به دلیل جلوگیری از جذب آب و عناصر به درون گیاه یکی از مهم ترین محدودیت های رشد گیاهان زراعی محسوب می شود و به عنوان مشکل بزرگ کشاورزی، بالاخص در کشاورزی آبی درمنابع گزارش شده است (7).
افزایش جمعیت جهان ایجاب می کند که مساحت بیشتری از زمین به امر خانه سازی و فعالیت های صنعتی تخصیص یابد و در این شرایط، گسترش مزارع کشاورزی به زمین های واقع در حاشیه حاصلخیزی یعنی مرزهای نهایی زمین های قابل کشت، اجتناب ناپذیر می گردد، در چنین وضعیتی، مسمومیت، شوری، دماهای فوق العاده، آلودگی ها و آثار حاصل از دخالت های شیمیایی استرس هایی هستند که غالباً بروز می‌کنند. همچنین تغییر محیط ها و اقلیم ها که از فعالیت های انسان نتیجه می شوند، شرایط استرسی را که گیاهان باید تحت آن شرایط رشد کرده و زنده بمانند پدیدار و یا تشدید می کنند.علم به اثرات استرس های گوناگون روی فیزیولوژی گیاهان برای شناخت مکانیسم های مقاومت و بقایای گیاهان و انتخاب روش های اصلاح به منظور افزایش مقاومت گیاهان در مقابل استرس ضرورت دارد (3).
شوری عامل مهم در تاریخ بشر و سیستم های کشاورزی بوده، که بشر بر آنها تکیه داشته است. تمدن های بسیاری در اثر عدم اعمال مدیریت صحیح درامر آبیاری و نتیجتا" دراثر تجمع نمک در سطح خاک، نابود شده اند. هر گاه بارندگی محدود باشد، نمک در خاکی که گیاهان درآن ریشه دوانیده اند، شسته نمی شود و بهنگام افزایش شوری ( نمک ) مقدار محصول کاهش می یابد.
مناطق وسیعی از سطح زمین بدلیل تحمل کم گیاهان زراعی نسبت به نمک، و نبود اطلاعات کافی در مورد مکانیسم های تحمل دردسترس اصلاح کنندگان گیاه در ارتباط با فزایندهای گزینش، برای کشاورزی غیر قابل استفاده می باشند. در بعضی از مناطق مستعد برای کشاورزی در ارتباط با موضوع، دو دیدگاه وجود دارند که می توانند موردتوجه واقع شوند :
کوشش در پیداکردن راههای موثر و کم هزینه در امر شیرین کردن آب دریاها برای اهداف آبیاری.
گزینش گیاهان زراعی که قادر به رشد و نمو در شرایط شدیدا" شور باشند.
مقداری از زمینها با قابلیت استفاده مجدد به دلیل شور بودن در جایی قراردارند که انرژی خورشیدی فراوان وجود دارد که می تواند بوسیله گیاهان برای تولیدمحصول بیشتر مورد استفاده قرار گیرد. از این رو لازم است راههایی که گیاهان می توانند شوری را تحمل کنند، بهتر دانسته شود تا از آنها استفاده بیشتری به عمل آید، در شرایطی که نیاز به غذا و الیاف با افزایش جمعیت ازدیاد می یابد. در خاکهای با مقدار نمک بالا، گیاهان به دو صورت تحت استرس قرار می گیرند، افزون بر استرس تحمیل شده در اثر کاهش پتانسیل اسمزی در محیط ریشه که نتیجه وجود مقدار بالا از مواد محلول است، ضمنا" یک اثر سمی از غلظت های بالا از یونها، ناشی می شود. تعدادی از گیاهان مکانیسم هایی را برای مقابله با این گونه استرس‌ها دارا می باشند و عده دیگر از گیاهان به صورت سازش یافته نسبت به آنها در می آیند، ولی اکثر گیاهان زراعی حساس هستند و نمی توانند در شرایط شوری بسیار حاد، زنده بمانند و درصورت زنده ماندن مقدار محصول اندکی خواهند داشت (3)
فصل دوم
1-2 شوری و تمدن های بشری:
مدارک تاریخی 6000 سال قبل از تمدن نشان می هد که انسان به دلیل تخریب پایه‌های منابع تجدید شونده در مناطق خاص، هیچ گاه نتوانسته است بیش از 800 تا 2000 سال یک تمدن پیشرفته را در یک مکان معین توسعه دهد. به عنوان مثال عملکرد گیاه در طول یک دوره 700 ساله در یک محل معین بالغ بر 65 درصد کاهش داشته است. این مشکل به دلایل مختلف و در نتیجه از بین رفتن مداوم زمین های قابل کشت در زمان های قدیم پدید آمده و به عنوان یکی از مشکلات عمده تهدید کننده کشاورزی در وسعت بین المللی و بالاخص درعرض های پائین از مشکلات عمده تهدید کننده کشاورزی در وسعت بین المللی و بالاخص درعرض های پائین جغرافیایی مطرح است. گفته می شود فقط حدود 6 درصد از سطح زمین های دنیا، دارای پتانسیل تولید محصولات زراعی هستند. یکی از دلائل از بین رفتن بسیاری از زمین ها در زمانی کوتاه و خسارت میلیون ها دلار به محصولات کشاورزی، تنش شوری است. در اکثر مقالات مربوط به مقاومت به شوری گیاهان، از شوری به عنوان فاکتوری مهم در کشاورزی جهان نامبرده شده است و لی با این حال وسعت زمین های تحت تاثیر شوری نامعلوم بوده، به طور دقیق مشخص نشده است. افزایش نمک در خاک باعث ایجاد مشکلات فراوانی برای مردم جهان مخصوصا" در نواحی خشک و نیمه خشک که محصولات کشاورزی از طریق آبیاری رشد می کنند شده است (7 ).
2-2 : وسعت اراضی شور در سطح دنیا :
مطالعات انجام شده برای تخمین میزان واقعی زمین های دارای مشکل شوری توسط گذشتگان متفاوت بوده، عددی بین 6 10 *340 تا 6 10 * 950 هکتار را در سطح جهان ثبت نموده اند. این بر آورد همچنان در حال افزایش است. کریستینس در سال 1982 بر آورد نموده است که از 14 بیلیون هکتار از زمین های کشاورزی مورد استفاده زارعین در دنیا، حدود 4/1 بیلیون هکتار دارای مشکل شوری و 6 بیلیون هکتار در مناطق خشک و نیمه خشک واقع هستند. و تنها 4/1 بیلیون هکتار از کل اراضی برای کشاورزی مساعداست. با کوشش های انجام شده اعداد جدیدی را از بانک اطلاعاتی برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد در مورد زوال زمین ها ارائه نمودند. از کل 6 10 * 5169 هکتار زمین در جهان حدود 6 10 *1035 هکتار به عنوان زمین های مستعد خشکی شناخته شده، تحت عنوان زمین های تحث تاثیر تخریب شیمیایی طبقه بندی شده است. اگر چه این تخمین شامل چندین جنبه از تخریب شیمیایی است ولی در هر صورت به عدد 10 * 950 هکتار نزدیک و وسعت زمین‌های شور را مشخص می کند (7 ).
آبهای موجود در کره زمین دارای غلظت متفاوت نمک می باشند. تقریبا2/77 درصد آبهای سطحی زمین در مناطق یخچالی است و 22 % از آبهای کره زمین به صورت آبهای زیر زمینی است. و هر دو از نظر اقتصادی قابل بهره برداری نمی باشند. در نتیجه کمی از آب قابل استفاده باقی می ماند. سطح اراضی کره زمین 2/13 میلیارد هکتار است که هفت میلیارد هکتار، اراضی قابل کشت و 5/1 میلیارد هکتار تحت کشت می باشد. از اراضی تحت کشت میزان 34 % میلیارد هکتار (23 درصد ) اراضی شور و 56 % میلیارد هکتار ( 37 درصد ) خاک های سدیمی می باشند. خاکهای شور نه تنها در مناطق خشک و نیمه خشک به وفور یافت می شوند، بلکه در سایر شرایط آب وهوایی، به دلیل حمل نمکها توسط سیلابها و رسوبات بادی نیز یافت می شوند.
(نمودار و جداول در فایل اصلی موجود است)