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 جنبة کاربردی داشته است . در این مجموعه اطلاعات بنیادی و کاربردی مورد نیاز بخش کشاورزی برای مهمترین گیاهان زراعی از خانوادة 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 کرة 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.(3)
«(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)
شکل 1-تاًثیر کاهش پتانسیل آبی را درشد برگ و آسیمیلاسیون CO2 د ر برگهای آفتاب گردان (1bar =1kpa) (9)
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 .
شدت استفاده از آب مصرف شده برای تولید مواد ، در گیاهان مختلف و همچنین در آب و هوای مختلف متفاوت اتس . مسلما یک گاه برای خاص برای تولید یک کیلوگرم ماده خشک در مناطق آرید نسبت به مناطق هومید به آب زیادتری نیازمند است . مقدار آب مصرفی برای تولید یک کیلوگرم ماده خشک را ضریب ترانسپیراسیون می نامند (= آب مصرف شده برای تولید یک کیلوگرم ماده خشک )(9)
رابطه آب و تولید:
آب بزرگترین عامل زندگی است و مهمترین ماده ایست که تمام موجودات زنده و ا زجمله انسان بدان نیازمند میباشد وشاید هیچ موجود زندهای نباشد که بتواند بیش از چند روز بدون آب زندگی کند ویا به طور یقین در این مدت کوتاه نیز از آب ذخیره بدن خود استفاده خواهد کرد به طوریکه میتوان گفت در جائی که آب نیست زندگانی مفهوم نداردنباتات زراعی حتی قارچها و آلگها نمی توانند بیش از چند روز بدون آب زنده بمانند از طرف دیگر همین آب که حیات بخش تمام جانداران اعم از حیوانی و نباتی است هر گاه به صورت سیلاب سرازیر گردد بسیار خطرناک و بزرگترین دشمن زندگی موجودات نبا تی و حیوانی است.وهر چه در مسیر خود بیابد منهدم وویران میکند که البته بشر متمدن از نیروی آب حتی در موقع طغیان نیز استفاده و با کنترل این نیروی عظیم آن را به نیروی مفید برق ومکانیک تبدیل ویا از ذخائر آن درامر کشاورزی د رآبیاری استفاده میکند به طور خلاصه آب از نظر کشت وزرع واز نظر مکانیکی در هر کشوری بزرگترین عامل پیشرفت در زندگانی است و به موازات پیشرفت تمدن و ترقی ملل روز به روز از نظر شرب وبهداشت نیز اهمیت ویژهای میابد با کمی دقت در تاریخ جوامع بشری ملاحظه میشود که بشر برای زیستن مسیر رودخانه ها و چشمه سارها را انتخاب نموده ومیتوان گفت جوامعی از نظر اقتصادی غنی ترند که محیط آنان دارای آب فراوان باشد آب یکی از مهمترین مواد مورد نیاز گیاه است و در تمام اعمال حیاتی گیاه ضروری است در عین حال آب فراوان ترین ماده روی زمین است وکمبود آن مهمتریین عامل محدودیت تولید محصولات کشاورزی در جهان است.(4)
استفاده مفید از آب در آبیاری :
استفاده مفید از آب در آبیاری عبارت ازاین است که اولاًنگذاریم تنش رطوبت خاک د رمنطقه توسعه ریشه ها از حد معینی بیشتر شود (این عمل که د رنتیجه برنامه ریزی نا صحیح زمان آبیاری صورت میگیرد موجب کاهش مقدار محصول میشود)دیگر آنکه مقدار آبیاری در هر نوبت به اندازهای باشد که رطوبت خاک را در تمام منطقه ریشه ها به حد ظرفیت نگهداری برساند.(8)
جلوگیری از تنش زیاد خاک :
مطالعه متعدد نشان داده است که میتوان رطوبت خاک را بدون اینکه مقدار وکیفیت محصول از نظر اقتصادی کاهش یابد تا حد مشخص تخلیه کرد این حد بستگی به نوع گیاه،نوع محصولی که به بازار عرضه میشود و عمق توسعه ریشه ها دارد تنش بحرانی رطوبت خاک بستگی به نوع گیاه و به خصوص تاًثیر تنش رطوبت بر آن قسمت از گیاه که قرار است برای فروش به بازار عرضه شود . تنش بحرانی رطوبت مقدار ثابتی نبوده و برای هر گیاه در طول دوره رشدمتغیر است تطبیق زمان آبیاری بادورههای بحرانی رشد، به نحوی که از پائین آمدن رطوبت از حد بحرانی جلوگیری به عمل آورد،بر مقدار محصول ومصرف آب تاًثیر بسیار مهمی دارد.د رعملیات کشاورزی معمولاتمایل بر این است که در دوره رشد رویشی (رشد شاخ وبرگ)بیش از اندازه آبیاری شود و بر عکس نیاز آبی در مراحلی که گیاه نسبت به کم آبی بسیار حساس است (مثلا در دوران گل دهی ومیوه دهی)کمتر تاًمین می شود.آبیار یزیاد در دوران رشد رویشی بدون اینکه محصول را افزایش یا بهبود بخشد باعث عقب افتادن مرحله رسیدگی به گیاه میشود در هر صورت تاُمین آب برای گیاه باید مطابق با نیازهای فیزیولوژیکی آن باشد اطلاعات موثق در مورد اینکه حد مطلوب رطوبت خاک برای هر گیاه چقدر باید باشد فقط با تجربه های صحرائی حاصل میشود که در آن عکس تاعمل هر گیاه در قبال رژیم رطوبتی خاک سنجیده میشود .(8)
تنش جمعی رطوبت:
بنا به پیشنهاد دتیلر رژیم رطوبت خاک را نمیتوان فقط با اندازه گیری رطوبت در زمان آبیاری،آن هم د ریک لایه مشخصی از خاک به دست آورد،بلکه لازم است کلیه تغییرات زمانی ومکانی رطوبت خاک در سرتاسر منطقه توسعه ریشه ها و در طول دوره رشدگیاه مورد نضر قرار گیرد.بدین ترتیب وی ضریبی را به نام «شاخص جمعی رطوبت»I.M.S ) )تعریف نمود که بتواند کلیه مقادیر رطوبت خاک را در زمانهای مختلف و در سرتاسر پروفیل خاک در برگیرد.(8)
بازدهی آبیاری:
نیاز آبی و نیاز آبیاری
به مقدار آبی که لازم است به زمین داده شود تا تلفات ناشی از تبخیر و تعرق را جایگزین نماید «نیاز آبی» یا «آب مصرفی» گویند ولی مقدارآبی که عملاًبه زمین داده میشود به مراتب بیشتر از نیاز آبی است زیرا تلفاتی که در حین انتقال،توزیع ومصرف آب صورت گرفته یا مقداری که به اعماق زیر ریشه نفوذ میکند نیز در نظر گرفته میشود به مقدار کل آبی که با در نظر گفتن تمام تلفات فوق باید به زمین داد تا نیاز آبی گیاغه را برطرف سازد «نیاز آبی » گویند.(8)
بازدهی آبیاری درعملیات کشاورزی
نسبت بین نیاز آب به نیاز آبیار ی را راندمان یا بازدهی آبیاری می نامند.در عملیات کشاورزی بازدهی آبیاری 100درصد وجود نداردبه غیر از برخی تلفات که وقوع آنها معمولاًاجتناب ناپذیر است دیگر تلفات بستگی به روشهای آبیاری دارد عدم توزیع یکنواخت آب د رسطح زمین،نفوذ عمقی، نشت آب د ربدنه نهرها،چکه کردن آب از شیرها،لوله ها،اتصالات،و غیره همگی از عوامل تلفات آب هستند که باعث پائین آوردن بازدهی آبیاری میشوند.بازدهی آبیاری در سطح دنیا به طور کلی بسیار کم ودر حدود30درصد میباشد دلیل آن عدم وجود شبکه های آبیاری،نبودن تکنولوژی خوب وعدم توزیع صحیح آب است.(8)
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 93 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله تاثیر اب و هوا بر روی گیاهان زراعی
