وبلاگ کشاورزی و دامپروری
 
پيوندهای روزانه

حفاظت گیاه در مقابله با خشکی

حفاظت گیاه در مقابله با خشکی شامل کلیه فعالیتهای انسانی است که جهت افزایش محصول در شرایط کمبود آب و درجه حرارت زیاد انجام می شود. این فعالیتها شامل مدیریت خاک, کوددهی, حفظ رطوبت, آبیاری, اصلاح گیاهان و یا کاربرد مواد ضد نعرق می باشد.

هدف اصلی حفاظت گیاهان در مواقع خشکی, حفظ رطوبت خاک جهت مقابله با خشکی و همچنین فراهم نمودن شرایطی است که گیاهان بیشتر بتوانند آب مورد نیاز خود را جذب نمایند. بنابراین از روشهای زیر جهت مقابله با خشکی استفاده می گردد


شخم                            

منظور از شخم , تغییر خواص فیزیکی لایه سطحی خاک و بهبود رژیم آبی, تغذیه ای و هوادهی خاک می باشد. شخم صحیح باعث جذب بهتر و حفظ آب در خاک می گردد. بدون شک, خاکی که بهتر بتواند آب را نگهداری نماید گیاه را در مقابل خشکی بیشتر محافظت می نماید. در وضعیتی که تنوع شدید خاکی و اقلیمی وجود دارد فقط عملیات اگروتکنیکی نمی توانند با خشکی مقابله نمایند. یکی از اهداف شخم خاک این است که رطوبت کافی برای گیاه در خاک نگهداری شود. میزان آب قابل دسترس برای گیاه ثابت نیست و به ضخامت لایه خاک, بافت و ساختمان خاک بستگی دارد. هرچه لایه خاک ضخیم تر باشد آب بیشتری در خاک حفظ می گردد. به همین دلیل گیاهانی که در خاکهای کم عمق رشد می کنند در برابر خشکی مقاومت ندارند و همچنین بارندگی های با فاصله زیاد در این نوع خاکها به گیاه خسارت می زند. گیاهانی که در خاکهای عمیق رشد می کنند آب بیشتری در اختیار دارند و شرایط خشکی را بهتر تحمل می کنند.

ساختمان خاک, توسط نوع قرارگرفتن ذرات خاک مشخص می گردد و در ارتباط با بافت خاک و مینرالوژی ترکیب رس  و مقدار آن می باشد. ساختمان خاک همچنین بر رشد ریشه موثر است. طویل شدن ریشه نتیجه مستقیم رشد سلولهای مریستمی بعد از قسمت انتهایی ریشه است و با کوچکترین مقاومت مکانیکی , به طرف لایه ای که رطوبت بیشتری دارد حرکت می کند. در خاک با بافت مناسب, توان بالقوه ژنتیکی گیا باعث می گردد که سیستم ریشه با هیچ مانعی برخورد نکند. ریشه ها امکان گسترش عمودی و افقی پیداکنند و حجم زیادی از خاک را اشغال کرده, در نتیجه ریشه ها بتوانند آب بیشتری جذب نمایند. ساختمان خاک نقش مهمی درحفاظت گیاهان در برابر خشکی بازی می کنند. هنگامی که ساختمان خاک رشد ریشه را محدود کند حتی اگر توان بالقوه ژنتیکی گیاه در جهت توسعه سیستم ریشه باشد ریشه ها رشد نخواهند نمود. از پتانسیل آب خاک به طور کامل استفاده نمی شود و نقش حفاظت خاک از گیاه ضعیف می باشد. در این مورد, عملیات شخم, بوجود آوردن ساختمان مناسب خاک جهت حفظ آب و گسترش سیستم ریشه می باشد (Bertrand , 1965) .

مالچ :

مالچ نیز جهت حفظ رطوبت خاک اهمیت دارد. پیت, کود حیوانی, پودر ذغال , مواد نفتی مانند نوعی مازوت, کمپوست, ضایعات صنعتی و مواد دیگر به عنوان مالچ استفاده می شوند. در آزمایشی که در شمال کارولینای آمریکا انجام شد محصول ذرتی که با مالچ تیمار شده بود در شرایط بارندگی ناکافی 1/5 تن محصول با مالچ و 8/3 تن محصول بدون مالچ تولید نمود. در صورتی که در شرایط بارندگی عادی 3/6 تن محصول و بارندگی زیاد 7/6 تن محصول تولید می نمود (Mameb,1977). مالچ باعث اضافه محصول چاودار و کتان در حدود 20% یا بیشتر می شود. خواص مالچ به علت : 1) میزان آب بیشتر حفظ و نفوذپذیری آب را در خاک امکانپذیرتر می سازد, 2) موجب سایه اندازی بر سطح خاک می گردد و درجه حرارت سطح خاک را کاهش می دهد. در درجه حرارت 35 درجه سانتیگراد هوا, حرارت لایه سطحی (3/1 سانتیمتر) خاک بدون مالچ 48 و با مالچ 27 درجه سانتیگراد گزارش شده است. میزان مالچ استفاده شده 7/6 تن کاه گندم در هکتار بوده است(Unger, 1978). مالچ ها بر اساس خواصشان به : 1) فراورده هایی که هدررفت آب خاک را از طریق کاهش تبخیر سطحی محدود می کنند در نتیجه نفوذپذیری آب بارندگی به اعماق زیادتر می شود, 2) فراورده هایی که با خاک مخلوط می شوند و باعث افزایش ظرفیت رطوبت نگهداری و نفوذپذیری بیشتر خاک می گردند. تبخیر آب از سطح خاک را می توان توسط ذرات آب گریز خاک یا پوشاندن سطح خاک با مواد غیرقابل نفوذ به بخار آب کاهش داد. مواد آب گریز حاوی گروههای آب دوست و آب گریز در ملکولهایشان می باشند و هنگامی که به خاک اضافه شوند یک لایه ملکولی که به طور مستقیم با گروههای هیدروفوبیک به طرف خارج ذره خاک است تشکیل می دهند. در نتیجه ذرات خاکم نمی توانند با آب خیس شوند. این مواد شامل هگزادکانول (Hexadecanol ), الکیل دی متیل آمونیوم کلراید (Alkyl dimethyl-ammonium chloride) و الکیل آمونیوم کلراید (Alkyl dimethyl-ammonium chloride)می باشند. امولسیونهای آلی همچنین به عنوان فراورده های مالچی استفاده می شوند. این امولسیونها یک لایه آب گریز با تعدادی ملکول به ضخامت یک میلیمتر بر سطح خاک تشکیل می دهند که تبخیر را محدود کنند. این فراورده ها شامل بتومنز (Bitumens), امولسیون بیتومنز لاتکس (Bitumenous-Latex) و پلی اتیلن (Polyethylene) می باشند. پلی اتیلن بیشتر از موارد دیگر استفاده می گردد. پلی اتیلن آب را حفظ و اجازه ورود و خروج به اکسیژن و دی اکسید کربن می دهد.

به طور معمول مالچها فقط منافذ کوچک و متوسط را که بین خاکدانه ها قرار دارند مسدود می کنند و منافذ بزرگ باز می مانند. مسدود نمودن کامل منافذ خاک, باعث بهم خوردن تبادل هوا در خاک می گردد و همچنین در مواقع بارندگی ازنفوذ آب به داخل خاک جلوگیری می کند.

 

عملیات آگروتکنیکی

حفظ تعادل آب خاک توسط عملیات اگروتکنیکی امکان پذیر است. نگهداری برف, کاهش آبدوی سطحی, ایجاد بادشکن, ایجاد کمربند سبز, و... از این موارد می باشند. سست نمودن لایه سطحی خاک باعث کاهش تبخیر و نگهداری بیشتر آب می گردد. اثر تیپهای مختلف خاک به منظور حفظ رطوبت به شرایط اقلیمی بستگی دارد. جهت بهبود خواص فیزیکی آب خاک, کاربرد رس بنتونیت        (Bentonite) توصیه شده است. میزان استفاده از این نوع رس به ترکیب مکانیکی خاک بستگی دارد. هنگامی که 3-2 تن در هکتار از رس بتونیت استفاده گردد ظرفیت نگهداری آب خاک و مجموع میزان آب خاک افزایش می یابد و همچنین انتقال ثقلی آب کاهش پیدا می کند و از نفوذ آب به لایه های زیرین خاک جلوگیری بعمل می آید. به علاوه , حرکت آب به لایه های سطحی از طریق لوله های مویینه ای افزایش می یابد.

مبارزه با علفهای هرز

از بین بردن علفهای هرز جهت حفظ رطوبت خاک اهمیت دارد. محاسبه شده است که 30 عدد گیاه خردل وحشی به اندازه 300 گیاه گندم از آب استفاده می کنند. علفهای هرز دو تا سه برابر گیاهان زراعی از آب استفاده می کنند و در مناطقی که علف هرز وجود دارد رطوبت خاک 5-2 درصد کمتر از مناطقی است که علفهای هرز در آنها وجود ندارد (Wiese و Army, 1965). هر چه تعداد علفهای هرز زیادتر باشد تاثیر خشکی بر گیاه اصلی شدیدتر خواهد بود. کنترل علفهای هرز یکی از راههای مقابله با خشکی می باشد.

کوددهی

کوددهی جهت کنترل تعادل آب خاک مهم می باشد. کودهای مایع بر پتانسیل اسمزی خاک تاثیر می گذارند. هر مقدار کودهای مایع بیشتری به خاک داده شود پتانسیل آب خاک منفی تر می گردد و آب کمتری در اختیار گیاه قرار می گیرد. مشخص گردیده است هنگامی که پتانسیل آب محلول به  15/0- مگاپاسکال کاهش می یابد اکثر گیاهان رشد خود را کاهش می دهند. دادن کودهای مایع در شرایط دیم به ویژه در فصول خشک خطرناک است. اگر در هنگام شروع رشد رویشی رطوبت کافی وجود داشته باشد کوددهی باعث رشد زیاد گیاهان می گردد حتی اگر شدت خشکی کم اتفاق بیفتد کودددهی نتیجه معکوس دارد.

عناصر غذایی نیز اثر مخصوص بر جذب آب و رژیم آبی گیاهان دارند. نیتروژن باعث می گردد که گیاهان آب بیشتری جذب نمایند و میزان آب بافتها و تعرق گیاهان افزایش یابد (عبادی خزینه قدیم1378). ترکیبهای مختلف نیتروژن بر جذب آب تاثیرات گوناگونی دارند. اوره باعث افزایش جذب ولیکن  2SO4(NH4) باعث کاهش جذب می گردد. پتاسیم نیز باعث افزایش جذب آب می گردد و فسفر شدت تعرق را کاهش می دهد. کاهش تعرق توسط فسفر به علت کاهش این عنصر در اواسط روز در گیاه می باشد. در اوایل روز فسفر تعرق گیاه را افزایش می دهد. هنگامی که میزان کلسیم یا منگنز در محلول غذایی زیاد باشد شدت تعرق گیاهان کم است. گیاهانی که نیتروژن و پتاسیم زیاد در اختیار دارند آب بیشتری تعرق می کنند. عنصر بر تاثیر مثبتی بر مقاومت به خشکی گیاهان دارد. عنصر کبالت نیز مقاومت به خشکی گیاهان را افزایش می دهد.

هنگامی که غلظت عناصر غذایی افزایش پیدا کند میزان تعرق نیز تمایل به افزایش نشان می دهد که باعث کاهش مقاومت به خشکی می گردد. احتمالا میزان غلظت بهینه عناصرغذایی که در تعرق و حداکثر بازده آب وجود داشته باشد وجود دارد. غلظت عناصر غذایی بر جذب آب و مقاومت به خشکی گیاهان تاثیر دارد, و بر تعادل بین این دو نیز موثر می باشد. بهم زدن این تعادل تاثیری منفی بر رشد و مقاومت گیاه به خشکی دارد. عناصر غذایی بر جذب و مصرف آب گیاهان موثرند و بر میزان آب سلول نیز تاثیر می گذارند. افزایش میزان عنصر نیتروژن, فسفر, سولفور, پتاسیم , کلسیم و منیزیم میزان آب سلول را در حد زیاد نگه می دارند (Marschner,1995). به علاوه, عناصر غذایی بر رژیم آبی گیاه اثر می گذارند. رشد و خصوصیات سیستم ریشه به عناصر غذایی ارتباط دارد. رشد ریشه, گسترش و قدرت ریشه از نظر ژنتیکی تعیین می گردد ولیکن عوامل خارجی, شامل عناصر غذایی باعث تاثیر بر ریشه و تغییراتی در آن می شوند. تاثیر منفی رشد و متعاقب آن نقش حفاظتی آن در مقابل خشکی به وسیله غلظتهای زیاد نمک, شوری خاک, غلظت زیاد آمونیوم و غلظت زیاد آلومینیوم اعمال می گردد (Kramer,1983). افزایش روز به روز مواد سمی در خاک (علف کشها, حشره کشها ) تاثیری منفی بر رشد سیستم ریشه دارند.

اصلاح رژیم هوای خاک باعث افزایش رشد و فعالیت جذب ریشه و در نهایت تاثیری مثبت بر رژیم آبی گیاه دارد. ازدیاد درجه حرارت خاک با بکار بردن روشهای مناسب کشاورزی, رشد ریشه را افزایش می دهد و در نهایت تاثیر مطلوبی بر رژیم آبی گیاه دارد.

آبیاری:

آبیاری اهمیت زیادی جهت مقابله گیاهان با خشکی دارد, بویژه در مناطقی که بارندگی آنها کافی نیست. در مورد آبیاری باید به این سوال پاسخ گفت که حداقل آستانه رطوبت خاک که در آن تامین آب گیاه دشوار و میزان رشد و محصول کم می شود چقدر است؟ دانشمندان حد بهینه حداقل رطوبت خاک را برای گیاهان بین 70 تا 80% MWHC می دانند این مقدار رطوبت حد بهینه حداقل رطوبت خاک نامیده شده است. نیاز آبی گیاهان توسط عوامل زیستی, مرحله توسعه, رژیم تغذیه ای, عوامل اقلیمی, روش آگروتکنیکی بکار گرفته شده تعیین می گردد. تعدادی از دانشمندان توصیه می کنند که در هنگام رشد گیاه میزان رطوبت خاک باید تغییر کند. اینگونه رژیم آبی به ما این اجازه را می دهد که به طور موثرتری ارتباط بین سیستم ریشه و مرحله رویشی و زایشی را بدانیم که در نهایت به افزایش محصول منجر خواهد شد (Singh و Singh, 1978) . امکان حفظ رطوبت خاک در محدوده 50 تا 80 درصد MWHC وجود دارد. از روشهای مختلف آبیاری جهت ذخیره آب در خاک و عمق نفوذ آب برای گیاه کاهش می یابد. همراه با عمق نفوذ آب , ریشه به عمق بیشتری نفوذ می کند. کمبود آب جهت کشت و کار گیاهان باعث گردیده است که به طور مطلوبتری از آن استفاده گردد. حداکثر بازده مصرف آب هنگامی بدست می آید که تعرق به نسبت میزان آبی باشد که به مزرعه داده شده است. بازده مصرف آب آبیاری نسبت بین میزان آبی که در منطقه ریشه نفوذ می کند به مجموع آب آبیاری اطلاق می گردد..

آبیاری منظم که باعث حفظ رطوبت در ناحیه رشد گیاهان گردد حداکر بازده را خواهد داشت, لیکن آبیاری نامنظم باعث کاهش محصول می گردد. نفوذ عمیق آب آبیاری و آبدوی سطحی به عنوان هدر رفت آب در نظر گرفته می شود. ولیکن در مناطق خشک لازم است آب به اعماق زیاد نفوذ نماید, چون باعث کاهش شوری خاک می گردد. حداکثر تولید محصول تحت شرایط آبیاری زمانی حاصل می گردد که عوامل دیگر محیطی بهینه باشند و گیاهی انتخاب گردد که حداکثر محصول را بدهد. بازده آبیاری به دفعات آبیاری نیز بستگی دارد. آبیاری با دفعات کمتر و نیز آب زیاد باعث نفوذ آب به اعماق و موثرتر از آبیاری با دفعات بیشتر و آب کمتر است. چون در این حالت آب فقط در لایه سطحی خاک جمع می شود. این طریقه آبیاری زیاد با عمق کم ارجحیت دارد. اگر ضخامت خاک کافی باشد و سیستم ریشه در لایه سطحی و اعماق خاک گسترش داشته باشد, آبیاری با آب زیاد و با دفعات محدود توصیه می گردد. هنگامی که گیاهان دارای ریشه عمیق, فشرده و سریع الرشد و دارای ساختمان خشکی پسند باشند و خاک دارای پروفیل عمیق, ساختمان خوب, نفوذپذیری و زهکشی مناسب, فقدان شوری, پراکنش منظم عناصر غذایی در حجم خاک باشد این روش مناسب است. آبیاری با دفعات زیاد در هنگامی که گیاهان به صورت تازه استفاده می شوند و ریشه ها در لایه سطحی خاک, و در خاکهای کم عمق, ساختمان فقیر, زهکشی بد, شوری و... قرار دارند توصیه می شود.

کاربرد مواد ضد عروق

حفاظت گیاه در مقابل خشکی و درجه حرارت زیاد در هنگام رشد توسط چندین ماده شیمیایی امکانپذیر است. این مواد به دو گروه تقسیم می شوند : 1- موادی که متابولیسم گیاه را تغییر می دهند     2- موادی که تعرق را کم می کنند(Solarova و همکاران, 1981). کاربرد مواد گروه اول بر این اساس است که خشکی و درجه حرارت زیاد بیوسنتز و تعدادی از متابولیتهای فعال فیزیولوژیکی را تخریب و یا میزان آنها را کاهش می دهند و موادی ایجاد می نمایند که با خشکی مقابله نمایند. آزمایشهای که در این باره انجام شده است نشان می دهند که تیمار گیاهان با آدنین, ویتامین B1 , اسید اسکوربیک, اسید نیکوتینیک, کینتین, سولفات روی و اسید سیتریک آنها را در مقابل خشکی حفظ می نماید. استفاده از آدنین, کیتینین, کارتولین و عناصر دیگر جهت مقابله با درجه حرارت زیاد براساس نقش این مواد در سنتز اسیدهای نوکلئیک و پروتئینها می باشد(IncollوWhitelam,1977).

استفاده از اسیدسیتریک به علت تاثیر آن در خنثی نمودن اثرات سمی تجمع آمونیوم می باشد. مواد پروتئینی در دماهای زیاد تخریب و تجمع آمونیوم در سلول باعث مرگ آن می شود. خطر مسمومیت آمونیوم به وسیله ترکیب نمودن آن با اسیدهای ارگانیک رفع می شود. تیمار گیاهان با سولفات روی به این علت است که روی در آنزیم کربونیک انهیدراز شرکت دارد و باعث فعال شدن اکسین می گردد. عنصر روی همچنین در متابولیسم اسیدهای نوکلئیک بکار می رود. به همین علت است که برگهای پرتقال و گوجه فرنگی عنصر روی کم دارند و میزان RNA و پروتئین آنها نیز کم است, در حالی که فعالیت ریبونوکلاز (Ribonuclease) آنها زیاد می باشد. در حضور یون روی فعالیت آنزیم Ribonuclease کاهش می یابد و میزان RNA و پروتئینها افزایش می یابد(Darbyshire,1971).

خشکی به گیاه جو که در مرحله خوشه دهی با محلول کارتولین محلول پاشی شد صدمه نزد. تیمار گیاهان با کارتولین فعالیت آنزیم RNA-Polymerase را در گیاهانی که آب کافی در اختیار داشتند زیاد نکرد و لیکن در گیاهانی که تحت شرایط خشکی قرار داشتند فعالیت این آنزیم زیاد باشد. افزایش فعالیت آنزیم RNA-Polymerase در گیاهانی که در معرض خشکی قرار می گیرند می تواند یکی از عوامل تنظیم روندهای مقاومت گیاهان به درجه حرارت زیاد و خشکی باشد (Bewley,1973).تعیین آستانه حرارتی برای تشکیل پروتئین سیتوپلاسم نشان می دهد که افزایش مقاومت به گرما به علت تاثیر کارتولین می باشد. در گیاهان شاهد, خشکی هوا و خاک طول خوشه, تعداد خوشه چه ها و وزن هزاردانه را کاهش داد. گیاهانی که با کارتولین تیمار شده بودند دارای خوشه های طویل تر, خوشه چه ها و دانه های بیشتری بودند.

موادی که باعث کاهش تعرق و متابولیسم گیاه می شوند به دو گروه دوم تعلق دارند. این مواد براساس شیوه عملشان به سه گروه تقسیم می شوند:

1-       موادی که سطح برگ را می پوشانند و از این طریق تعرق را کاهش می دهند.

2-       موادی که به داخل بافت و سلول گیاه نفوذ می کنند و بر تعرق و تعدادی از متابولیسم ها تاثیر می گذارند .

3-       موادی که تعرق را با کاهش اندازه گیاه کم می کنند.

[ دوشنبه ٩ بهمن ،۱۳٩۱ ] [ ۱٢:۱٤ ‎ب.ظ ] [ مجتبی محمدیان رباطی ]
.: Weblog Themes By Iran Skin :.

درباره وبلاگ

دانشجوی مهندسی تولیدات دامی
موضوعات وب
صفحات اختصاصی
امکانات وب
صدایاب
.

صدایاب .

(function() { var po = document.createElement('script'); po.type = 'text/javascript'; po.async = true; po.src = 'https://apis.google.com/js/plusone.js'; var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; s.parentNode.insertBefore(po, s); })();

بک لینک طراحی سایت