مقاله تنش خشکی گیاه

مقاله تنش خشکی گیاه

خشکی، خطری بزرگ برای توليد موفقيت آميز محصولات زراعی در سرتاسرجهان است. خشکی زمانی اتفاق می افتد که ترکيبی ازعوامل فيزيکی ومحيطی سبب تنش در داخل گياه شده و توليد را کاهش می دهد. اين کاهش در نتيجه تاخير ويا عدم استقرار گياه، تضعيف و يا از بين رفتن گياهان استقراريافته، مستعد شدن گياه نسبت به حمله آفت ها و بيماريهای گياهی، تغييرات فيزيولوژيکی و بيوشيميايی در سوخت وساز گياه، تغييرات در کيفيت دانه، علوفه، الياف، روغن وديگر محصولات اقتصادی گياه به وجود می آيد. خشکی بيشتر يک عامل کاهش دهنده عملکرد است و اين حالت حتی در مواردی که آسيب وارده مشهود نباشد نيز وجود دارد.

پيشرفت های به نژادی از نظر افزايش مقاومت به خشکی بدون اين که با کاهش توليد يا کيفيت روبرو شود بسيار کند است. مقاومت به خشکی به وسيله عوامل زيادی مانند: تعداد ريشه وگسترش آن، مقاومت نسبت به جريان آب، اندازه روزنه وتعداد آن، ظرفيت آب برگ، تجمع ABA و پرولين، مقاومت کوتيکولی و مومی بودن آن کنترل می شود و توليد محصول تحت تاثير عواملی چون تعداد پنجه ها، يا سنبله ها در هرگياه، تعداد سنبلچه ها، تعداد دانه در هرسنبلچه، وزن هزاردانه، موقعيت گياه از نظر رشد (محدود يا نامحدود بودن)، حساسيت به نور و درجه زودرسی تعيين می شود. موفقيت هايی که تاکنون از نظر اصلاح واريته های مقاوم به خشکی وپر محصول کسب شده است، مرهون نوعی به نژادی هدايت شده نبوده وبيشتر اتفاقی است. روند فعلی به اين صورت است که واريته ها يا لاين هايی را که ازنظر هريک ازصفتها برتر هستند، اصلاح می کنند و سپس شکل های مطلوبی را که ازراه ترکيب کردن چند واريته يا لاين در يک لاين برتر که بيشتر صفات بالا را داشته باشد، به وجود می آورند. اين نوع تحقيقات هدايت شده، گرچه با صرف وقت و هزينه بيشتر همراه است، در درازمدت در مقايسه با روش رايج به نژادی که متکی به تصادف است وحتی امروزه نيزاکثرمتخصصين بهنژادی به آن متکی هستند ساده ترو با درجه اطمينان بيشتری همراه است.

انواع تنش خشکی :

- خشکی اتمسفری : اين خشکی ناشی از رطوبت اندک هواست و اغلب در نتيجه وقوع بادهای خشک و بسيار گرم مشاهده می شود.

- خشکی خاک : اين خشکی وقتی به وجود می آيد که عرضه رطوبت خاک نسبت به تبخير و تعرق دارای تاخير زمانی باشد.

گفتنی است که درمناطق خشک، خشکی را برحسب زمان وقوع به سه دسته تقسيم می کنند :

الف) خشکی ممتد– در خشکی ممتد، گياه در تمام دوران فصل رشد با کمبود آب مواجه بوده و شانس موفقيت در ايجاد واريته هايی که بتوانند دراين شرايط عملکرد اقتصادی مطلوبی داشته باشند بسيار اندک است، بنابراين سرمايه گذاری در برنامه های به نژادی دراين مورد اقتصادی نيست.

ب) خشکی انتهايی- در شرايطی که خشکی از نوع انتهايی است و وقوع آن منظم است، لازم است بيشتر کارهای به نژادی برای ايجاد واريته های زودرس باشد تا ازتنش انتهايی بگريزند.

ج) خشکی موقتی- حتی درمکانها يا فصل هايی که بارندگی کافی وجود دارد، ممکن است در مراحل مختلف رشد، دوره های تنش آبی رخ دهد. درچنين وضعيتی که خشکی ازنوع موقتی است، بايد بهنژادی برای ايجاد ارقام پرتوليد که درشرايط خشکی موقت، نسبتا کمتر تحت تاثيرقرارگرفته و بعد از رفع تنش به سرعت بهبود می يابند، صورت گيرد.

طبق گفته راجارام و همكاران (1995) تقريبا 32% از نواحی زير کشت گندم در کشورهای در حال توسعه يکی از انواع خشکی (ممتد، انتهايی وموقتی) را در مدت فصل رشد و نمو محصول تجربه می کنند، که اين امراهميت مقابله با تنش خشکی دراين مناطق را به خوبی نشان می دهد.

اثرات تنش خشکی بر گياهان مختلف

گياهانی که درمعرض تنش خشکی قرار دارند، نه تنها از لحاظ اندازه کاهش خواهند يافت، بلکه ضخامت لايه های پارانشيمی برگ ها افزايش می يابد. نتيجه اين وضعيت ضخامت به نسبت زياد، چرمی شدن و کوتينی شدن شاخ وبرگها است که ازخصايص گياهان مقاوم به خشکی می باشد. ازديگر اثرات کمبود آب می توان به اثر مهم کمبود آب دربافتهای مريستمی اشاره کرد كه بر روی فعاليتهای سازندگی از قبيل ساختن  DNAو RNAو مواد جداره سلول موثر است. کاهش آماس باعث تقليل نمو سلول می شود که به نوبه خود موجب کاهش نمو برگ، شاخه وريشه ها می شود. از طرفی کاهش آماس بر فرايندهای وابسته به آن نظير باز شدن روزنه ها موثر است. می توان گفت که اغلب اثرات تنش آب به جز آنهايی که مستقيما از طريق کاهش آماس وارد عمل می شوند، بستگی به از دست دادن آب پروتوپلاسم دارد. کاهش لزوجت پروتوپلاسم، افزايش نفوذ پذيری نسبت به آب، اوره وگليسيرين، تجزيه پروتئين ها و افزايش تنفس در مراحل اوليه برخورد گياه با تنش رطوبتی رخ می دهد. کاهش سطح برگ، بسته شدن روزنه ها و کاهش فعاليتهای پروتوپلاسمی نيز موجب تقليل فتوسنتز می شود. کمبود آب همچنين موجب تغييراتی در انواع و مقادير کربوهيدراتهای گياه می شود.

اثرات تنش خشکی در گياهان مختلف يکسان نيست ونوع، رقم و مرحله رشد گياه در ميزان صدمات وارده به گياه، نقش تعيين کننده ای دارد. از طرفی در بعضی گياهان تنش در برخی مراحل رشد با اثرات مفيدی همراه است. در اين شرايط، تنش جزيی رطوبت هرچند که ميزان رشد وعملکرد را کاهش می دهد، اما ممکن است در بهبود خصوصيات کيفی محصولات زراعی وباغی موثر باشد. به طور مثال تنش جزيی آب کيفيت ميوه های سيب، گلابی، هلو وآلو را افزايش داده است. تنش آبی مقدار روغن نعناع و چربی ميوه های زيتون، درصد روغن سويا و درصد پروتيين دانه های گندم را افزايش می دهد. دوره خشکی دو ماه قبل از گلدهی درخت انبه، سبب کاهش رشد سبزينه ای وافزايش گلدهی و در نتيجه عملکرد بيشترمی شود. به عنوان مثال در مطالعه ای در آفريقای جنوبی تنش آبی در طول زمستان، عملکرد سالانه انبه را حدود 9 درصد افزايش داد.

Rajaram, S., H.J., Braun, M.Van Ginkel and P.M.A.Tigerstedt. 1995. CIMMYTs approach to bread for drought tolerance. Euphytica 92(1-2): 147-15