تحقیق مقاله تاثیر آب و هوا بر روی گیاهان زراعی

پیشگفتار

با وجود اینکه افزایش قابل ملاحظه ای در طی بیست سال گذشته در تولید گیاهان زراعی به ویژه غلات به دست آمده است با این حال متوسط عملکرد اکثر گیاهان زراعی هنوز کمتر از حد پتانسیل بالقوه آنها است . عملکرد بالقوه تنها با استفاده از ارقام پر محصول در شرایط مدریتی ایده آل و همراه با محیط فیزیکی و شیمیایی مطلوب بدست خواهد آمد تاًمین مقدار مناسب عناصر غذایی معرفی مورد نیاز رشد گیاهان یکی از راههایافزایش عملکرد گیهان زراعی است

 این کتاب روابط خاک وگیاه که موثر در رشد گیاه وتغذیه عناصر معدنی

 عمده ترین گیاهان زراعیمناطق گرم ومعتدل میباشد را مورد بررسی قرار می دهد. در این مجموعه تاکید خاصی به خاک به عنوان مادهً اولیه برای رشد گیاه شده است جنبه های جدید زراعت گیاهان واصول اولیه پیشرفتهای دهه که به وسیله دانشمدان خاک شناس ، زراعت وفیزیولوژیستها بدست آمده است، مورد بحث قرار گرفته  است . در این کتاب به تاجزیه وتحلیل  این اصول  از نظر عملیات  کشاورزی  مدرن  به عنوان الگویی ویژه توجه  شده است .  بیشتر مباحث  مطرح شده با توجه به مشاهدات محیطی عنوان شده است  تا کتاب  جنبه   کاربردی داشته است .  در این مجموعه  اطلاعات  بنیادی و کاربردی مورد نیاز  بخش کشاورزی  برای مهمترین  گیاهان زراعی  از خانواده غلات ،حبوبات  وگیاهان مرتعی برای مدیریت  بهتر گیاهان زراعی  آورده شده است . ما امیدواریم که این  پروژه اطلاعات مفیدی را برای دانشجویان  زراعت ، مروجین کشاورزی ومحققین  علاقه مند به حاصلخیزی خاک ،تغذیه گیاهی ،به نژادی ،فیزیولوژی، فیزیولوژی وتولید گیاهان زراعی  فراهم سازد . (1)

مقدمه :

با روند سریع  ازدیاد جمعیت در جهان وآهنگ  نسبتاً کندی که  تولید مواد غذایی دارد روز به روز کمبود مواد غذایی بیشتر وتعداد افراد گرسنه  وکم غذا  روبه افزایش است . از پیشنهادهائی که برای افزایش  تولید مواد  غذایی در جهان  مطرح می شود  یکی افزایش زمین های زیر کشت  ودیگری  افزایش محصول  در واحد سطح  است . به طور تقریب  حدود 11 درصد  از کل  اراضی  سطح کره زمین ( تقریباً 1730 میلیون هکتار ) زیر کشت  وآیش محصولات  مختلف و19 درصد ( حدود3210میلیون هکتار)مراتع و70 درصد باقیمانده سهم اندکی در تولید غذای انسان دارند وزیر کشت درآوردن همه آنها امکان پذیر نبود ومستلزم هزینه بسیار است ودر نتیجه چاره ای جز توسل به پیشنهاد دوم نیست  در کشور ما نیز با وجود گستردگی زمین وتنوعی که تولید

 گیاهان دارد با مشکل کمبود محصول در واحد سطح رو به رو هستیم وتولیدات کشاورزی کمتر از نیاز ماست به طوری که ناچاریم مقداری از مواد غذایی مورد نیاز خود را از سایر کشورها تهیه نمائیم با توجه به رشد جمعیت در کشور که بیش از دو برابر نرخ رشد متوسط جهان بوده وهر 18 سال یک بار جمیعت کشورمان دو برابر می شود در حال حاضر ورود حدود 35 درصد از مایحتاج غذایی از خارج الزامی است و چنانچه تولیدات داخلی در سطح فعلی باقی بماند در سال 1380 درجه وابستگی کشور به مواد غذائیوارداتی به 85 درصد خواهد رسید که برای نجات خود و رفع مشکل ورهائی از قید این وابستگی ها چارهای جز تلاش در جهت افزایش تولیدات کشاورزی در کشور نخواهیم داشت وتحقیق این مهم نیز با ایجاد تحول در بنیان کشاورزی کشوراز طریق بهره گیری موثر از منابع آب وخاک موجود مقدور نخواهد بود و لازم است با استفاده از تکنیک های پیشرفته و شیوه های صحیح زراعت تولیدات کشاورزی خود را تا حد ممکن افزایش دهیم .زراعت عبارتست از علم و فن کشتکار و بهره برداری از آب و گیاه ، آشنائی با تکنیک های علمی و صحیح زراعت و شناخت روش های موفقی که در جهان برای تولید بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد میتواند ما را در بهره گیریهر چه بیشتر از آب وخاک و تامین امکانات لازم برای به کار گیری منابع بالقوه یاری نموده وباعث رشد اقتصادی و بهبود زندگی مردم شود(3)

اقلیم مطلوب گیاهان

محیطی که حیوان و گیاه در آن زندگی می کند تا کنون تحت نفوذ انسان قرا رنگرفته  است با استثنای بعضی اتفاقات سوء مانند قطع جنگلها و سوزانیدن آنها بوسیله انسان در قرون پیش که باعث تغییر آب وهوا ی پاره ای از نقاط گردیده و یا مقدمه ایجاد باران مصنوعی که ممکن است آب وهوا را تغییر دهد و هنوز در آزمایش است و نتیجه قطعی از آن عاید نگردیده است در مواردی انان قادر به تغییر آب وهوا نشده ودر آتیه نزدیک هم چنین امری پیش بینی نمی شود بنا بر این زارع باید کما کان در مقابل محیط سر تسلیم فرود آورد وبا محیط در تولید کشاورزی به مبارزه نپردازد به عبارت دیگر در کشتکار گیاهان موافقت محیط را شرط اساسی زراعت قرار دهد تا محصول با هزینه کمتر تولید شود زیرا مبارزه با محیط در عمل آوردن محصولات کشاورزی سبب زیاد شدن هزینه تولید می گردد که در اکثر موارد صرف نمی کند .در رشد گیاهان و طی مراحل مختلف نحو آنان مانند مراحل توسعه شاخ وبرگ و بارور شدن و میوه دادن و غیره همیشه محیط بوسیله عواملی مانند حرارت نور و رطوبت تاًثیراتی اعمال می نماید که ما در اینجا به بررسی هر یک از آنها می پردازیم.

«(فصل اول)»

آب به عنوان فاکتور رشد

آب به عنوان فاکتور رشد

اصطلاح «فاکتور رشد»در تولیدات گیاهید نقش بزرگی دارد . فاکتو ررشد میتواند یک ماده مثلاآب،یک فرم انرژی مانند گرما و یا نور و هم چنین خصوصیات ژنتیکی گیاه باشد که برای رشد و تولید محصول اهمیّت دارند برای

« فاکتورهای ژنتیکی از اصطلاح «فاکتورهای درونی»نیز استفاده میشود که در مقابل آن «فاکتورهای خارجی»قرار دارند و توسط محیط زیست اعمال می شوند در بعضی از فاکتورهای خارجی مانند کوددهی بهآسانی میتوان تاًثیر گذاشت ولی برخی دیگر مانند قدرت ذخیره سازی آب در خاک و یا گنجایش تعویض کاتیونی یک محیط را به ندرت میتوان تغییر داد.(9)

چنین فاکتورهای غیر قابل کنترلی قدرت بازدهی خاک را محدود میکند در بسیاری از مواقع آب از جمله فاکتورهای محدود کننده است که به دلیل بارش کم باران در اثنای دوره رویشی ویا عدم قدرت ذخیره سازی آب قابل استفاده در خاک موجب تاًمین نشدن گیاه میگردد تاًمین و مصرف آب گیاه توسط جذب ودفع آن تعیین میشود کمبود آب در گیاه همیشه زمانی ایجاد میشود که دفع آب زیادتر از جذب آن باشد مثلادر ترانسپیراسیون شدید و کمبود آب قابل جذب در خاک ویا در زمانی که متابولیسم ریشه بلوکه شده باشد . وقتی استرس آبی ایجاد میشود ،گیاه ابتدا مهمترین آبهای خود را از دست میدهد این آبهای از دست رفته بیشتر ابهای اسخری هستند و آبهایی که به ماتریکس متصل ا ند کمتر از دست میروند زیرا آنها اغلب با نیروی زیادی به دیواره سلولی، پروتئین ها، پلی ساخاریدهاو موارد مشابه آنها متصل می باشند با شروع کمبود آب ،گیاه اغلب آبهای واکوئولی خود را از دست میدهد .با هدر رفتن مقدار کمی آب ،یعنی فقط با از دست دادن درصد کوچکی از کل آب موجود در گیاه ،پتانسیل آبی در بافت ها تقریباً برابر mpa   ارو کاهش می یابد ،زیرا حتی بسیار کم آب و اکوئولی به مفهوم کاهش شدید فشار هیدرو استاتیکیسلول است . فشار هیدرواستاتیکی ،یعنی از اهمیت فیز یو لوژیکی زیادی  برخوردار است چون این فشار هیدرواستاتیکی (=تورگور)در طویل شدن سلول مؤثر است و اگر از حد معینی کمترشود طویل شدن سلول واز آن طریق رشد سلول نیز متوقف میشود.(9)

در واقع تور ژسانس سلول نیست که طویل شدن سلول را هدایت میکند بلکه فرایندهایی هستند که در سست شدن دیواره سلولی تاًثیر می گذارند دراین حالت است که جذب آب اسمزی سلول زیاد میشود و برای این کار سلول باید از طریق جذب آب تا حد معین آماس کند و تور ژسانس از ورز معینی که میزان آن به وضعیت دیواره سلولی بستگی دارد،فراتر رود (BOYER 1985) . چنانچه در اثرکم آبی  این حد معین حاصل نشود رشد متوقف میشود.آسیمیلاسیون CO2،مانند رشد،در مقابل استرس آبی حساس نیست.(9)

(تصاویر در فایل اصلی موجود است)

با افزایش استرس آبی مقاومت در برابر دیفوزیون co2در برگ به علت تنگ وبسته شدن روزنه ها افزایش می یابد.بسته شدن روزنه ها با کاهش آسیمیلاسیون co2 ،کاهش افت آب و کاهش انتقال در آوند چوبی همراه است. انتقال در آوند چوبی برای حمل NO3 دارای اهمیت زیادی است. پتانسیل آبی کوچک فتورسپیراسیون (تنفس نوری)را کم میکند ولی در واکنش تاریکی تاًثیری ندارد. بهره برداری از نور میتواند کاهش یابد و فتوفسفری لیزاسیون حلقوی د رپتانسیل آبی کوچک متوقف میشود.ضعیف شدن فعالیت نیترات ردکتاز که در استرس آبی اغلب به وجود میاید،نمیتواند تاًثیر مستقیم پتانسیل آبی کوچک باشد،چون نیترات در مواقع کم آبی قادر نیست به محلهایی که نیترات ردکتاز د رآنها ساخته میشود حمل گردد.(9)گیاه قادر است در مقابل استرس آبی از خود دفاع کند .این قابلیت در گیاهان مختلف متفاوت است و توسط مکانیزمهای متفاوتی نیز انجام میشود مثلاُ از دست دادن برگهای پیر که موجب کاهش سطح ترانسپیراسیون میگردد خود یک نوع حفاظت از آب استبستن روزنهها نیز نوع دیگری حفا ظت از آب محسوب میشود.مهمترین عمل دفاعی در مقابلاسترس آبی تطبیق اسمزی است (=تنظیم اسمزیDsmoregulation) ، یعنی گیاهان در کمبود آب ترکیبات مؤثر اسمزی بیشتری در سلول جمع می کنند.

استرس آبی باعث تجمع شدید پرولین در سلول میشود با وجود بر این که به عقیده هانسون و هیتس افزایش تولید پرولین یک تطبیق مستقیم نیست . در مقابل آن تولید ABA اسید افزایش سنتزگلیسیرین بتائین  یک نوع تطبیق با ارزش در مقابل استرس آبی است آبسیسیک در بسته شدن روزنه ها موثر است و نستز آن با کاهش تورژسانس بتائین اسموتیکای قابل تحملی است که در سیتوپلاسم تجمع می نماید . تعادل اسمزی را در مقابل واکوئل برقرار می سازد .