دانشگاه آزاد اسلامي
واحد دامغان
دانشکده کشاورزي-گروه زراعت
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد (M.Sc.)
گرايش زراعت
عنوان:
بررسي اثرات پيش تيمار بذر بر مولفه هاي جوانه زني و رشد گياهچه ذرت در شرايط تنش شوري
استاد راهنما
دکتر حسين عباسپور
استاد مشاور
مهندس علي دماوندي
نگارش
حسين نجفي نسب
زمستان 1391

سپاسگزاري:

ابتدا از استاد محترم جناب آقاي دکتر عباسپور کمال تشکر را دارم که با راهنمايي ارزنده خود بنده را ياري نمودند وهمچنين از استاد مشاورم جناب آقاي مهندس دماوندي که باراهنمائيهاي بخصوص خود نقش بسيار ارزنده و مفيدي را ايفاء نمودند،وتشکرو تقدير ويژه از جناب آقاي مهندس طاهري که نقش کليدي و ارزنده اي داشته اند وآقاي مهندس طالبي رياست مرکز آموزش،و کليه همکارانم و کارشناسان مرکز تحقيقات که بنده را ياري نمودند سپاسگزاري مي کنم.

تقديم به:
پدر بزرگوارم ،روحش شاد. و مادر گرامي و بزرگوارم، همسروفرزندانم به خاطر تحمل سختي ها،همدلي و همراهي شان بنده رايارينمودند و تقديم به همه تلاشگران عرصه علم و دانش اين مرز و بوم، چه آنهايي که در اين راه جانفشاني نمودند و چه آنهايي که همچنان به تلاششان ادامه مي دهند.
فهرست مطالب
عنوان صفحه

چکيده1
مقدمه.2
فصل اول: کليات5
1-1 استعداد توليد در غلات5
2- 1 ذرت6
1-2-1 تاريخچه6
2-2-1 ويژه گيهاي گياهشناسي6
3-2-1 شرايط رشد7
4-2-1 جوانه زني و مراحل رشد گياه ذرت8
5-2-1 توليد ماده خشک9
6-2-1 انواع ذرت9
7-2-1 فنولوژي ذرت9
8-2-1 مرحله رشد برگ10
9-2-1 دوره گلدهي10
10-2-1دوره پر شدن دانه11
11-2-1 دوره خشک شدن دانه12
12-2-1 نياز گرمايي ذرت12
13-2-1ويژگيهاي زراعي و فيزيولوژيک ذرت12
1-3-1عمليات کاشت ذرت13
2-3-1 زمان کاشت ذرت13
3-3-1 فاصله کاشت13
4-3-1 عمق کاشت13
4-1 عمليات داشت14
1-4-1کولتيواتور ودندانه زدن14
2-4-1 کنترل علف هاي هرز14
3-4-1- آبياري114
4-4-1 کوددهي15
5-1 برداشت15
فصل دوم بررسي منابع16
1-2پيش تيمار بذر16
1-1-2تاثير پيش تيمار بذر بر جوانه زني واستقرار اوليه گياهچه18
2-1-2 تاثير پيش تيمار بذر برافزايش دانه محصول و بيوماس18
3-1-2پيش‌تيمار بذر وزودرسي19
4-1-2 نقش پيش تيمار بذردر بهبود رفتار جوانه زني تحت شرايط تنشهاي محيطي20
5-1-2 تاثير پيش تيمار بذر بر بهبود وکارايي مصرف آب…20
6-1-2 تاثير پيش تيمار بذربرکاهش خسارت ناشي از عوامل بيماريزا21
2-2 انواع پيش تيمار21
1-2-2 هيدروپرايمينگ21
2-2-2 اسموپرايمينگ21
3-2-2 هالوپرايمينگ21
4-2-2 ماتريکوپرايمينگ21
5-2-2 ترموپرايمينگ21
6-2-2 هورموپرايمينگ21
7-2-2 بيو پرايمينگ21
3-2 پيش تيمار ذرت25
4-2 اثرات مفيد و محاسن پرايمينگ26
1-4-2 اثر بر جوانه زني واستقرار گياهچه26
2-4-2 اثر بر سنتز پروتيئين ها28
3-4-2 اثر بر سنتزاسيد نوکلئيک28
4-4-2 اثر بر تقسيم سلولي29
5-4-2 اثر بر نفوذپذيري غشاء29
6-4-2 افزايش مقاومت گياه در برابر تنش ها30
7-4-2 اثر بر خواب بذر31
8-4-2 اثر بر وقايع ترميم و فساد بذر31
5-2 جنبه هاي منفي پرايمينگ32
6-2 تنش شوري33
7-2 وضعيت خاک هاي شور در جهان34
8-2 خاکهاي شور در ايران34
9-2 طبقه بندي خاک هاي شور35
1-9-2- خاک هاي شور35
2-9-2 خاکهاي سديمي35
3-9-2 خاک هاي شور- سديمي36
10-2 طبقه بندي گياهان براساس واکنش آنها به شوري36
11-2 اثرات ظاهري تنش شوري بر گياه37
12-2 اثرات فيزيولوژيک تنش شوري برگياه39
1-12-2 تنش اسمزي ناشي از تنش شوري39
2-12-2- تنش سمييت يوني ناشي از شوري40
3-12-2 تنش عناصرغذايي ناشي از شوري40
13-2 معيارهاي تحمل نسبت به شوري41
14-2 روشهاي ارزيابي تحمل به شوري گياهان41
15-2 مقاومت گياهان در برابر شوري42
16-2 سازوکارهاي مقاوم به شوري42
17-2 تحقيقات انجام شده در رابطه با شوري در گياهان زراعي43
1-17-2 جوانه زني43
2-17-2 رشد رويشي46
3-17-2 غلظت پروتئين کل48
4-17-2 عملکرد دانه و محتوي روغن49
فصل سوم:مواد و روش ها51
1-3 تاريخ و موقعيت جغرافيايي و وضعيت اقليمي محل اجراي آزمايش51
2-3 طرح آزمايشي52
3-3 روش کار در آزمايشگاه52
4-3 اسمو پرايمينگ با پلي اتيلن گليکول53
5-3 روش کار در گلخانه54
6-3 روش آماري تجزيه وتحليل داده ها.56
فصل چهارم:نتايج و بحث57
1-4 آزمايشگاه57
1-1-4 درصد جوانه زني57
2-1-4 سرعت جوانه زني57
3-1-4 وزن تر وخشک ريشه چه59
4-1-4 طول ريشه چه60
5-1-4- وزن تر و خشک کلئوپتيل62
6-1-4 طول کلئوپتيل63
7-1-4 وزن تر وخشک گياهچه63
8-1-4 طول گياهچه64
9-1-4 بنيه بذر68
10-1-4 ضريب آلومتري69
11-1-4 نسبت وزن خشک ريشه چه به وزن خشک کلئوپتيل70
2-4 گلخانه74
1-2-4 وزن تر و خشک ريشه74
2-2-4 وزن تر و خشک ساقه74
3-2-4 وزن تر و خشک برگ75
4-2-4- ارتفاع بوته78
5-2-4 طول و عرض برگ78
6-2-4 کلروفيلa وb79
7-2-4 کارتنوئيد80
فصل پنجم: نتيجه گيري و پيشنهادات83
1-5 نتيجه83
2-5 پيشنهادات84
فصل ششم: منابع مورد استفاده85

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-4 نتايج تجزيه واريانس در شرايط آزمايشگاه66
جدول 2-4 مقايسه ميانگين ها در شرايط آزمايشگاه67
ادامه جدول 1-4 نتايج تجزيه واريانس در شرايط آزمايشگاه71
ادامه جدول 2-4 مقايسه ميانگين ها در شرايط آزمايشگاه72
جدول 3-4 نتايج تجزيه واريانس درشرايط گلخانه76
جدول 4-4 مقايسه ميانگين ها در شرايط گلخانه…77
ادامه جدول3-4 نتايج تجزيه واريانس در شرايط گلخانه81
ادامه جدول 4-4 مقايسه ميانگين ها در شرايط گلخانه882
جدول1-3 خلاصه آمار هواشناسي شهرستان شاهرود در طول فصل رشد ذرت درسال139151

فهرست شکلها

شکل 3-4 اثر متقابل شوري و پلي اتيلن گلايکول بر سرعت جوانه زني68
شکل 1-4 اثر متقابل شوري و پلي اتيلن گلايکول بر طول ريشه چه59
شکل 2- 4 اثر متقابل شوري و پلي اتيلن گلايکول بر طول گياهچه62
شکل 4-4 اثر متقابل شوري و پلي اتيلن گلايکول بر بنيه بذر73
شکل 5-4 اثر متقابل شوري و پلي اتيلن گلايکول ضريب آلومتري73
بررسي اثرات پيش تيمار بذر بر مولفه هاي جوانه زني و رشد گياهچه ذرت در شرايط تنش شوري
چکيده
به منظوربررسي اثرات پيش تيمار بذر بر مو لفه هاي جوانه زني و رشد گياهچه ذرت تحت شرايط تنش شوري آزمايشي به صورت فاکتوريل در قالب طرح کاملا تصادفي در چهار تکرار به صورت آزمايشگاهي و گلداني در سال 91- 90 در آزمايشگاه و گلخانه مرکز آموزش کشاورزي شاهرود انجام شد. فاکتور اول شامل 4 سطح شوري صفر(شاهد)،3 ،6، 9 دسي زيمنس برمتر مربع و فاکتور دوم شامل پيش ‌تيمار پلي اتيلن گلايکول6000 در چهار سطح صفر(شاهد)، 100، 200 و 400 گرم در ليتربود. نتايج حاصل از بررسي هاي آزمايشگاهي نشان دادند که اثر شوري بردرصد جوانه زني و وزن خشک کلئوپتيل در سطح 5 درصد وبرصفات سرعت جوانه زني، وزن تر و خشک و طول ريشه چه و وزن تر کلئوپتيل و طول کلئوپتيل، وزن تر و خشک و طول گياهچه، سرعت رشد گياهچه، بنيه بذر،ضريب آلومتري و نسبت وزن خشک ريشه چه به کلئو پتيل در سطح يک درصدمعني داربود. همچنين اثر پلي اتيلن گلايکول برصفات سرعت جوانه زني، وزن تر و خشک و طول ريشه چه و وزن تر و خشک و طول کلئوپتيل، وزن تر و خشک و طول گياهچه، سرعت رشد گياهچه، بنيه بذر،ضريب آلومتري و نسبت وزن خشک ريشه چه به کلئو پتيل در سطح يک درصدمعني دار بود. اثرمتقابل بين شوري و پلي اتيلن گلايکول برسرعت جوانه زني در سطح 5 درصد و برطول ريشه چه،وزن خشک گياهچه، طول گياهچه ، بنيه بذر، ضريب آلومتري در سطح يک درصد معني دارشد. نتايج حاصل از آزمايشات گلخانه اي نشان دادکه اثر شوري بروزن تر و خشک برگ، عرض برگ، کلروفيلa در سطح 5 درصد معني دار بود و بروزن تر وخشک ريشه، وزن تر وخشک ساقه، ارتفاع بوته، طول برگ، کلروفيل b ،کارتنوئيد در سطح يک درصد معني دارشد. اثر پلي اتيلن گلايکول بر کلروفيل a در سطح 5 درصد معني دار بودو بروزن تر و خشک ريشه، وزن تر و خشک برگ، وزن تر وخشک ساقه، ارتفاع بوته، طول برگ،عرض برگ، کلروفيل b،کارتنوئيد در سطح يک درصد معني دارشد. نتايج حاصل از اين آزمايش نشان داد که پيش تيمار بذر بامحلول 100 گرم درليتر پلي اتيلن گلايکول 6000 باعث بهبود مولفه هاي جوانه زني و رشد گياهچه ذرت شد.
کلمات کليدي: ذرت، تنش شوري، پلي اتيلن گلايکول، پيش تيمار.

مقدمه
ذرت پس از گندم وجو سومين غله مهم جهان مي باشد.در درجه اول ذرت براي توليد دانه و در درجه دوم به منظور توليد علوفه و ماده خام توليدات صنعتي کشت مي شود .دانه ذرت هم براي انسان وهم براي حيوان مصرف مي شود قسمتهاي رويشي گياه وقتي سبز هستند قطع يا خشک مي شوند و يا بصورت سيلو براي مصرف دام مورد استفاده قرار مي گيرند. درحال حاضر سطح زير کشت آن در ايران 350000 هکتار با مقدار توليد 2ميليون تن مي باشد.
ذرت در مناطق گرمتر نواحي معتدل و نواحي مرطوب رشد مي کند. در ايران از کل 165 ميليون هکتار سطح کشور، مساحتي درحدود 5/23 ميليون هکتار که معادل 2/14درصد از کل سطح کشور مي باشد به درجات مختلف با مسائل شوري ، سديم (قليائي) بودن، زهدار و ماندابي بودن روبروست. علل اصلي شوري اراضي زراعي کشور که عمدتاً دراقليم هاي خشک و نيمه خشک واقع مي باشند، مهاجرت املاح محلول از عمق به سطح خاک در اثر تبخير شديد رطوبت و کمبود بارندگي و ناکافي بودن آب آبياري جهت شستشوي نمکهاي تجمع يافته در عمق خاک زراعي است. در حال حاضر با توجه به اين که بخشي از منابع آب و خاک شور مورد بهره برداري قرار مي گيرد . دستيابي به ارقام متحمل به شوري که داراي عملکرد بيشتري در شرايط تنش شوري باشند به عنوان يکي از راه حل ها ي مقابله با اين تنش مطرح است . بررسي اثر شوري بر سرعت و درصد جوانه زني و همچنين رشد ريشه چه و ساقه چه در بسياري از گياهان زراعي نشان داده است که تنش شوري در مرحله جوانه زني يک آزمون قابل اطمينان در ارزيابي تحمل بسياري از گونه ها است . زيرا شوري باعث کاهش درصد و سرعت جوانه زني و همچنين کاهش رشد ريشه چه و ساقه چه مي گردد et al., 2001)،Ghoulam) Munns, 2002) ). شرط اساسي براي دستيابي به محصول در يک زراعت فراهم بودن شرايط استقرار گياه زراعي و يا توانمند بودن گياه زراعي در استقرار و ايجاد سطح سبز اوليه مي باشد . تنش شوري به عنوان يکي از مهمترين عوامل جلوگيري کننده از جوانه زني يکنواخت بذور و استقرار گياهان زراعي در اينگونه مناطق مطرح مي باشد (2003 . .(Demir et al.,سرعت و درصد جوانه زني بذور از جمله مهمترين عواملي است که تحت تأثير شوري قرار مي گيرد. کاهش سرعت رشد و درصد جوانه زني احتمالاً به دليل آن است که تنش شوري علاوه بر مسموميتي که در گياه ايجاد مي کند باعث پايين رفتن پتانسيل اسمزي محيط بذر يا ريشه شده و رشد آنها را با مشکل مواجه مي سازد .(Demir et al., 2003)
شوري آب و خاک در مناطق خشک و نيمه خشک مي تواند به شدت توليد محصول را محدود نمايد و دراين مناطق از اهميت بيشتري برخورداراست. به نظر مي رسد حدود 25 درصد اراضي آبي زمين هاي کشاورزي در نواحي خشک و نيمه خشک جهان به علت فقدان مديريت صحيح تحت تنش شوري قرار گرفته اند FAO, 2000)). با توجه به روند افزايش اراضي شور در ايران و محدود بودن افزايش عملکرد از طريق افزايش سطح کاشت، لازم است که به اين عامل محيطي توجه خاصي مبذول و کشت گياهان متحمل به شوري توسعه يابد.
ازطرفي شوري يکي از مهمترين تنش هاي محيطي مي باشد روي جوانه زني و سبز شدن گياهان ودرصد جوانه زني ورشد گياهچه تاثير منفي داشته و رشد گياه را محدود کرده و اين امر در تقابل نياز روز افزون بشر به مواد غذايي است.
يكي از موانع عمده عملكرد و توليد بالاي گياهان زراعي فقدان استقرار يكنواخت گياه است كه به خاطر شرايط نامناسب خاكي و آب و هوايي است (Mevale et al.,2003). بذور گاهي اوقات در بسترهايي كاشت مي شوند كه به دليل عدم بارندگي درزمان كاشت رطوبت نامناسبي دارند(Angadi and Entz, 2002). كه نتيجه آن سبز شدن ضعيف و غير يكنواخت گياهچه است (Mevale et al.,2003) .
امروزه بخشي از محققان فعال در حوزه بذر، مشغول تحقيقاتي بر روي تيمار‌هاي پيش از کاشت بذر1 هستند. تحقيقات متعددي اثبات کرده است که اعمال اين تيمار‌ها توسط زارعين قبل از کاشت بذر به خصوص در شرايط نامساعد محيطي و بستر غير بهينه بذر، مي‌تواند جوانه‌زني و رشد و نمو را در ابتداي دوره زيستي بهبود بخشيده و باعث استقرار هر چه بهتر گياهچه شود. اين امر سبب استفاده مطلوب‌تر گياه از نهاده‌هاي موجود شده و در نهايت مي‌تواند سبب افزايش کمي و کيفي محصول گردد. در کل به اين تيمار‌ها پرايمينگ بذر اطلاق مي‌شود (سلطاني و همکاران،1386). هيدروپرايمينگ در کاهش خطرات استقرار گياهچه در شرايط تنش خشکي موثر مي‌باشد و به بذر اجازه مي‌دهد تا رشد يکنواختي را در شرايط بارندگي‌هاي نامنظم داشته باشد. همچنين بذور را هيدراته کرده، استفاده از مواد شيميايي را به حداقل رسانده و باعث بهبود بنيه بذر و رشد گياهچه مي‌شود(جليليان و خدابنده،1375).
همچنين اثرات سودمند تيمار کردن بذر در فعاليت‌هاي مزرعه‌اي در گياهاني مثل گندم، چغندرقند، ذرت و سويا گزارش شده است(Parera and Cantliffe,1994;Singh,1995;Sadeghiyan and Yavari,2004). رشيد و همکاران گزارش کردند، تيمار کردن بذرجو، باعث بهبود استقرار گياهچه در شرايط تنش شوري و خشکي مي‌گردد (Rashid et al., 2002).
براي عمل پرايمينگ مزاياي زيادي از جمله افزايش قوه ناميه، افزايش سرعت جوانه‌زني در شرايط درجه حرارت پايين، کوتاه‌کردن متوسط زمان جوانه‌زني، افزايش عملکرد ريشه، افزايش قدرت جوانه‌زني و استقرار گياهچه در شرايط آلودگي قارچي، افزايش قدرت جوانه‌زني در شرايط شوري و خشکي، کاهش نياز به آب جهت سبز‌شدن و در نهايت استقرار بهتر و بيشتر بوته در واحد سطح در گياهان مختلف ذکر شده است (جليليان،1385). در همين راستا مطالعه اي تحت عنوان بررسي اثرات پيش تيمار بذر بر مولفه هاي جوانه زني و رشد گياهچه ذرت در شرايط تنش شوري در آزمايشگاه و گلخانه مورد مطالعه قرار گرفت.

فصل اول
کليات

1-1 استعداد توليد در غلات
تاکنون افزايش عملکرد هم از راه ازدياد سطح زير کشت و هم از راه افزايش توليد را در واحد سطح موجب افزايش توليد محصول همگام به افزايش جمعيت شده است. با اين وجود بايد با به کار گيري شيوه هاي نوين کل توليد محصولات زراعي به ويژه غلات افزايش يابد. با گذشت زمان و افزايش ميانگين توليد در واحد سطح ازدياد عملکرد پيچيده تر خواهد شد(Gallagher,1984). با يک ديد خوش بينانه به نظر مي رسد افزايش عملکرد غلات در واحد سطح دسته کم به دو دليل زير هنوز امکان پذيرباشد:
الف- منابع تغيير ژنتيکي در غلات هنوز به طور کامل به خدمت گرفته نشده و با توجه به تنوع ژنتيکي در غلات هنوز منابع تغيير قابل استفاده زيادي وجود دارد که ميتوان آنها را با روش هاي نوين به نژادي مولکولي مورد بهره گيري قرار داد و تا زماني که اين توانايي تغيير وجود دارد، براي افزايش عملکرد نيز زمينه وجود خواهد داشت (Gallagher,1984).
ب- عملکردي که هم اکنون در واحد سطح از مزارع غلات برداشت ميشود، از ميزان پتانسيل ژنتيکي عملکرد خيلي کمتر است و در بسياري نقاط حتي به نصف آن هم نميرسد (Gallagher,1984).بنابراين ميتوان با برطرف کردن موانع توليد از راه انجام عمليات مناسب به زراعي و به نژادي زمينه ي بروز استعداد توليد را در ارقام کنوني يا ارقامي که در آينده اصلاح خواهند شد فراهم آورد (Bushuk and Rasper,1994).
افزايش روز افزون جمعيت جهان و به تبع آن تقاضاي مضاعف نسبت به غذا سبب توجه کشاورزان به اراضي کم بازده شده است. گر چه توجه دست اندرکاران و مديران بخش کشاورزي در اقصي نقاط جهان نسبت به تبديل اين اراضي به مزارعي حاصلخيز متمرکز مي باشند، با اين حال جاي ترديدي نيست که بخشي از غذاي مصرفي بشر بايد از مناطقي به دست آيد که شرايط براي توليد و پرورش محصولات در آنجا بهينه نمي باشد (Harris et al.,1999)
2-1 ذرت:
1-2-1 تاريخچه
گياه ذرت احتمالا در مرکز يا جنوب غرب مکزيک در حدود 5000 سال پيش اهلي شدن و انتخاب ذرت شروع شده است. در مکزيک و امريکاي مرکزي، شمال شرق ايالات متحده، ساحل شمالي امريکاي جنوبي، رشته کوه هاي آند در مرکز برزيل، گروه هاي مختلف ارقام ذرت يافت شده است. در قرن شانزدهم اسپانيا و پرتغال ذرت را به سراسر جهان به سرعت توزيع کردند(Jones, 1985).
در اکثر کشور ها ذرت بيش از ساير غلات رشد کرده است و عملکرد دانه آن نيز از بقيه غلات بيشتر است. کشور هاي ايالات متحده، شوروي سابق، روماني، يوگسلاوي، مجارستان، ايتاليا، چين، برزيل، مکزيک، افريقاي جنوبي، آرژانتين و هند و اندونزي عمده ترين توليد کنندگان ذرت ميباشند. دليل اصلي اين پراکندگي زياد ، وجود محسنات فراوان ذرت ميباشد. اين دلايل شامل عملکرد زياد در واحد کار انجام شده و واحد سطح ميباشد. ذرت يک منبع غذايي قابل متراکم شدن است و به راحتي قابل انتقال است. پوسته هاي روي بلال آن را در برابر پرندگان و باران محافظت مي کند. ذرت را ميتوان در يک دوره طولاني برداشت و ذخيره کرد. همچنين ميتوان به آن اجازه داد تا در مزرعه کاملا خشک شود تا برداشت به راحتي صورت گيرد. محصولات غذايي فراوان از ذرت به دست مي آيند و ذرت به ترتيب جايگزين سورگوم و ارزن شده است (Jones, 1985).
ترکيب شيميايي دانه ذرت بر اساس وزن خشک شامل حدود 77% نشاسته، 2% قند، 9% پروتئين، 5% چربي، 5% پنتوزان، و 2% خاکستر، ميباشد (Purseglove, 1985).
2-2-1 ويژگي هاي گياهشناسي ذرت
ذرت با نام انگليسي Corn نام علمي .Zea mayz L و نام فرانسوي و آلماني Mais از تيره Poaceae، گياهي تک لپه و يک ساله از خانواده گرامينه است که داراي تنوع فنوتيپي بسيار زيادي است. ارقامي از ذرت با طول ساقه 60 سانتيمتر و 7 برگ تا ارقامي با ارتفاع 7 متر و 48 برگ وجود دارد طول برگها از 30 تا 150 سانتي متروعرض آنهااز4 تا 15 سانتيمتر متغيراست (راشد محصل و همکاران، 1376).
گل آذين ذرت از گل آذين گندم و جو متمايز است و اندام هاي نر و ماده در نقاط گوناگون يک بوته قرار گرفته اند. اندام نر ذرت که گل تاجي ناميده ميشود، به صورت خوشه در بخش انتهايي بوته قرار دارد، به گونه اي که گرده افشاني به وسيله ي باد تسهيل ميگردد . گل آذين ماده ذرت به صورت سنبله است که به آن بلال گفته مي شود. به طور معمول در ارقام تجاري بيش از يک بلال توليد نمي شود. شمار برگها در هر ساقه و شاخص سطح برگ در ارقام ديررس زيادتر است (Tollenar and Dwyer,1999).
در هيبريد ها ي جديد ذرت برگها براي مدت طولاني تري سبز مي مانند و عملکرد بيولوژيکي و شاخص برداشت زيادتر است (Pinthus, 1973).ذرت در اصل گياهي روز کوتاه است، گر چه ذرت ها يي که در نواحي معتدله کشت ميشوند، حساسيت چنداني به طول روز ندارند اما ذرت هاي نواحي گرمسيري روز کو تاه هستند و در طول روز هاي بيش از 5/12 ساعت گلدهي در آنها به تاخير مي افتد(Fao,2000).
سيستم ريشه اي ذرت در بر گيرنده سه نوع ريشه است:
الف- ريشه هاي بذري که از بذر منشا ميگيرند و شماره ي آنها 3 تا 5 است (Arnon,1972).
ب- ريشه هاي اصلي يا دائمي که از گره هاي قائده ساقه منشا ميگيرد.
ج- ريشه هاي هوايي، طوقي يا استحکامي که از گره هايي از ساقه در بالاي سطح خاک منشاء مي گيرند. ريشه هاي نوع ب و ج از ريشه هاي نابجا هستند. بخش عمده سيستم ريشه اي ذرت را ريشه هاي اصلي يا دائمي تشکيل ميدهد.
3-2-1 سازگاري(شرايط رشد)
ذرت به دليل دارا بودن تعداد زيادي رقم با دوره هاي رسيدگي مختلف ميتواند در محدوده وسيعي از شرايط محيطي رشد کند. اصولا ذرت گياهي است در کشور هاي گرمسيري با رطوبت مناسب مي رويد. اين گياه اکثرا در مناطق گرمتر نواحي معتدل و نواحي مرطوب رشد ميکند. اصولا ذرت درعرض جغرافيايي 50 درجه شمالي تا 40 درجه جنوبي و از سطح دريا تا ارتفاع4000 متري در رشته کوه هاي آند و مکزيک ميرويد (Musiek and Dusek, 1980 ).
براي جوانه زني و رشد سريع گياه جوان درجه حرارت 30-26 درجه سانتي گراد خاک مناسب است معمولا در درجه حرارت کمتر از 13 درجه سانتيگراد جوانه زني گياه کاهش مي آيد و در کمتر از 10 درجه سانتيگراد متوقف ميشود(Riley, 1981).
درجه حرارت مطلوب براي توسعه ريشه ها بين 30-21 درجه سانتيگراد است. درجه حرارت زياد تنفس را افزايش ميدهد(Change,1981). گزارش داد که متوسط خسارت تنفس در مناطق معتدل حدود 25% و در مناطق گرمسيري حدود 35% ميزان فتوسنتز است. به هر حال يک تاثير مهم حرارت اين است که افزايش دما مخصوصا در شب، دوره پر شدن دانه را کوتاه ميکند و از اين طريق ميزان عملکرد کاهش ميابد(Jones et al., 1981; Wilsom et al.,1973).
دماي زياد، سرعت پر شدن دانه را افزايش اما طول دوره پر شدن دانه را کاهش مي دهد، در حالي که دماي کم تاثير معکوس خواهد داشت(Jones et al., 1981) . در اغلب خاکها ذرت مي تواند رشد کند اما خاکهاي با زهکشي خوب و عميق لومي و لومي شني را که داراي مواد آلي کافي و عناصر قابل دسترس هستند، ترجيح مي دهد. در خا کهايي با PH 5 تا 8، ذرت ميتواند رشد کند اما نسبت به شوري خاک، نيمه حساس است و در قابليت هدايت الکتريکي ds/m8/1 به دست مي آيد(دماوندي و همکاران، 1387 )، (Jones, 1985). شوري خاک مي تواند اثر مشخصي روي جذب تعدادي از عناصر داشته باشد، اما توليد ماده خشک کاهش مي يابد که احتمالا به دليل کم شدن آب خاک و افزايش مواد سمي کلريد سديم و سولفات سديم در محلول خاک مي باشد(Larson and Hanway, 1977).
4-2-1 جوانه زني و مراحل رشد گياه ذرت
جوانه زني دانه ذرت شبيه خيلي از گياهان علفي است با اين تفاوت که آندوسپرم و جنين دانه ذرت بزرگتر مي باشد. دانه هاي ذرت بلافاصله بعد از کامل شدن حتي اگر به گياه متصل باشند، جوانه مي زنند. در شرايط مناسب ريشه چه 3-2 روز پس از کاشت ظاهر مي شود و ساقه چه به همراه کولئوپتيل 2-1 روز بعد، از پوسته بذر خارج مي شود. ريشه هاي بذري که معمولا 3 عدد هستند به سرعت ظاهر مي شوند. لوله سفيد مزوکوتيل تا حدود 3 سانتيمتري سطح خاک رشد مي کند که اين مقدار به عمق کاشت بستگي دارد(دماوندي و همکاران، 1387 )، (Duncan,1975).
رشد ريشه چه تا توليد اولين ريشه بذري ادامه دارد. سپس 3 تا چند ريشه بذري رشد مي کند و از اطراف جنين خارج مي شود. آنها طي دو هفته اول بعد از جوانه زني مقدار زيادي مواد غذايي را تامين ميکنند و براي مدتي فعال باقي مي مانند. ريشه هاي بذري به سرعت اهميت خود را از دست مي دهند و گياه جوان به وسيله سيستم ريشه اي دائمي که از گره پايين ساقه به وجود مي آيد، نگهداري و تغذيه مي شود(Purseglove, 1985).
ساقه ذرت شامل پهنک هاي برگ، غلاف هاي برگ و ميان گره ها مي باشد. برگ ها متناوبا” در گره هايي که در دو طرف ساقه قرار دارند، توليد مي شوند (Duncan,1975).
ذرت گياهي است يک پايه، دگرگشن با گل آذين هاي نر و ماده که جداگانه در يک گياه قرار دارند. گل آذين نر تاسل و گل آذين ماده بلال ناميده ميشود. در واقع بلال يک خوشه ي تغيير شکل يافته است که از يک شاخه ي جانبي کوتاه در محور بزرگ ترين برگ در وسط ساقه به وجود مي آيد (Purseglove, 1985).
براي تشريح مراحل رشد ذرت چند روش بيان شده است که يکي از آنها روش بيان (Larson and Hanway, 1977) است که پنج مرحله ي رشد ذرت را با خصوصيات بيان کرده اند:
1-کاشت تا سبز شدن.
2- سبز شدن تا پيدايش گل آذين نر.
3 – پيدايش گل نر تا توليد کاکل (ابريشم).
4-توليد کاکل تا رسيدگي فيزيولوژ يکي.
5-مرحله ي خشک شدن.
5-2-1 توليد ماده ي خشک
در کاروليناي جنوبي به وسيله ي کارلن و همکاران. تجمع ماده خشک در ذرت با يک مديريت خوب بررسي شده است. کل ماده ي خشک اندام هاي هوايي گياه در زمان رسيدگي کامل فيزيولوژيکي 8/31 تن در هکتار بود که 3/16 تن در هکتار آن مربوط به ماده ي خشک دانه ميشود. نتيجه فوق، در نسبت دانه به ساقه حدود 51% مي باشد که البته بدون در نظر گرفتن بيوماس ريشه است. در مرحله رسيدگي کامل فيزيولوژيکي برگها 18% کل ماده خشک هوايي گياه را به خود اختصاص مي دهند و 8/2 تن در هکتار آن در برگهاي بالايي و پاييني بلال باقي مي ماند. حداکثر تجمع مواد در ساقه و گل نر 5/6 تن در هکتار بود که برابر با 20% کل بيوماس هوايي است قسمت هايي به جز دانه و چوب بلال که از تفريق محصول دانه از ماده زنده بلال و چوب بلال در مرحله رسيدگي فيزيولوژيکي به دست مي آيد، حدود 4/3 تن در هکتار يا تقريبا 11% ماده خشک هوايي را شامل مي شود. (Karlen et al., 1988)
6-2-1 انواع ذرت
ذرت را از لحاظ شکل ظاهري دانه و نوع مصرف به انواع زير تقسيم ميکند:
الف – ذرت دندان اسبي
ب – ذرت بلوري (سخت، کهربايي)
ج- ذرت آردي
د- ذرت شيرين (قندي)
ه- ذرت بودادني (پاپ کورن)
و- ذرت غلاف دار
ر- ذرت مومي
ز- ذرت اپک2 موتانتي از ذرت دندان اسبي است که داراي ژن مغلوبO2 مي باشد.
7 -2- 1 فنولوژي ذرت
فيزيولوژيست ها رشد را به عنوان افزايش در ماده خشک تعريف کرده اند که شامل مراحل تمايز سلولي است و سهم زيادي در ماده خشک کل دارد، در تجزيه و تحليل نهايي، نمو گياه و شکل گيري اندام ها، منتج از سه فرايند تقسيم، بزرگ شدن و تمايز سلولي مي باشد، از تجمع وزن خشک به عنوان يک متغير مشخص کننده رشد استفاده مي شود، زيرا اين متغير بيشترين اهميت اقتصادي را دارد (Scott, 2009). از ساير متغيرهايي که تا حدودي به وزن خشک مربوط مي شوند، نظير: ارتفاع، حجم و سطح برگ نيز مي توان به عنوان معيار رشد استفاده کرد. الگوي رشد سالانه به وسيله يک تابع رشد که موسوم به منحني سيگموئيدي است مشخص مي شود. اغلب محققان بيش از آنکه از نتيجه نهايي (عملکرد نهايي) رشد اطلاع داشته باشند، نيازمند اطلاعاتي در مورد ماده خشک و حوادث دوره رشد مي باشند. يک راه براي شناسايي عوامل موثر بر عملکرد و تکامل گياه، تجزيه و تحليل رشد نام دارد که در آن از روي تجمع مواد فتوسنتزي خالص در طول زمان مي توان به روند تغيير رشد پي برد. دو ديدگاه در رابطه با اين موضوع به صورت تجزيه تحليل رشد بر اساس تک بوته يا اجتماع گياهي بيان شده است. فيزيولوژيست ها از اجتماع گياهي براي تجزيه و تحليل رشد استفاده مي کنند. زيرا اين امر بيانگر مجموع عملکرد اقتصادي است (شيراني راد، 1379).
8-2-1 مرحله رشد برگ
در شرايطي که خاک گرم و مرطوب باشد گياهچه هاي ذرت 5 روز پس از کاشت نمايان مي شوند. در خاک سرد به عوامل بيماري زا وآفات حساسند و استقرار پوشش گياهي اغلب به سرعت نمايان شدن گياهچه بستگي دارد، تيمار بذري و استفاده از حشره کش ها براي اطمينان از دست يابي به پوشش گياهي يکنواخت مهم است (Westerbergh and Deebley. 2002).
اگر چه برگ ها در بالاي سطح خاک نمايان مي شوند، اما نقطه رشد ذرت تا مرحله 4 يا 5 برگي زير سطح خاک باقي مي ماند. در خلال اين مرحله به جاي دماي هوا، دماي خاک بر سرعت نمو تاثير مي گذارد (Westerbergh and Deebley. 2002). عبور از ناخود پروري به خود پروري گياهچه به ويژه در طي بحران رشد نسبت به شرايط نامساعد حساس است و اثرهاي عوامل مديريتي از جمله دماي پايين خاک همراه با خاک ورزي کاهش يافته يا فشردگي خاک در نتيجه عمليات در خاک مرطوب بر رشد و نمو گياهچه در اين مرحله آشکار مي شود تا زماني که گياه به مرحله 8 تا 10 برگي يعني آغازش گل تاجي مي رسد تمام برگ ها آغازش يافته اند، در ادامه برگ ها نمايان شده و گسترش مي يابند، پس از آن که آخرين برگ از محور ساقه خارج شد گل تاجي رويت پذير خواهد بود (Lejeune and Bernier, 1996
9-2-1 دوره ي کاکل دهي يا گلدهي
در اين دوره ذرت به بيشينه ي ارتفاع خود مي رسد، دانه گرده از گل تاجي ريزش مي کند و در خلال دوره گلدهي، کاکل ها از بلال خارج مي شوند، اين دوره براي عملکرد دانه بحراني است. گرده فراواني توليد مي شود به گونه اي که روزانه از هر بوته ذرت در حدود 10 ميليون دانه گرده پراکنده مي شود و باروري گلچه هاي بلال به ذرت بر اثر ناکافي بودن دانه گرده محدود مي شود، کاکل هايي که از بلال خارج مي شوند، بايد طي 8 روز پس از پيدايش گرده افشاني شوند (Bassetti and Westgale, 1994). پس از آنکه دانه گرده روي کاکل قرار گرفت جوانه مي زند و لوله گرده تشکيل مي شود که بايد به سمت پايين رشد کرده و تمام طول کاکل را طي کند تا امکان باروري فراهم شود، ممکن است در طي چند روز اول پس از باروري به دليل تنش هايي مثل خشکي، کمبود عناصر غذايي، آفات و يا تراکم زياد بوته، گلچه ها بارور نشوند يا اينکه دانه هاي بارور شده چند روز پس از باروري سقط شوند و نتيجه اين امر کامل نشدن دانه بندي و بنابراين کاهش عملکرد است، ذرت در خلال دوره ي گلدهي به تنش هاي محيطي حساس است زيرا رشدگياه و در نتيجه تقاضاي فرآورده هاي رشد در حد بيشينه است، افزون بر اين گلدهي به گونه معمول در خلال دوره اي که دماي روزانه ي هوا واحتمال کمبود آب زياد است صورت مي گيرد (Duvick and Cassman, 1999).
10-2-1 دوره ي پر شدن دانه
پرشدن سريع دانه 2 تا 3 هفته پس از کاکل دهي شروع مي شود، دانه ها در طي دوره ي رشد سريع دانه با سرعت 3-4 درصد عملکرد نهايي در روز رشد مي کنند (Nielsen, 2003). سرعت رشد دانه به گونه اي مستقيم با دماي غالب در ارتباط است و تا حد زيادي مستقل از تجمع ماده خشک در گياه مي باشد، اگر سرعت رشد دانه بيشتر از تجمع ماده خشک در گياه باشد، ماده خشک لازم براي رشد دانه از ساقه، برگ ها و غلاف بلال انتقال مجدد تامين مي شود (بيشتر از ساقه)، بنابراين رخداد تنش در خلال اين دوره مي تواند موجب افزايش خوابيدگي و مرگ زودرس برگ شود (Duvick and Cassman, 1999).
رسيدگي دانه با مشاهده پيشروي “خط شيري” در دانه ها قابل رديابي است. اين موضوع را مي توان با نصف کردن بلال هنگامي که دانه داراي فرورفتگي هستند مشاهده کرد، سطح قسمت بيروني بلال سطح صاف دانه ها را نشان مي دهد، خط شيري بايد در نزديکي نوک دانه ها قابل مشاهده باشد، اين خط مرز بين بخش جامد نشاسته اي و بخش شيري را که در قسمت پايين تر است نشان مي دهد، به تدريج زماني که دانه مي رسد، خط به سمت پايين قاعده دانه حرکت مي کند. زماني که خط شيري به وسط دانه رسيد ميزان رطوبت دانه حدود 40 درصد است اين خط مدت کوتاهي پيش از تشکيل لايه ي سياه در پايين دانه ناپديد مي شود و اين علامت شاخص خوبي براي نزديک شدن به زمان رسيدن فيزيولوژيک گياه است (Nielsen, 2007a). به گونه ي معمول حداکثر ماده ي خشک کل گياه زماني بدست مي آيد که رطوبت دانه ها 40 تا 45 درصد است (يعني نيمه خط شيري)، بيشينه ي عملکرد ذرت سيلويي مي تواند با برداشت در اين مرحله بدست آيد، البته تا زمان تشکيل لايه سياه در قاعده ي دانه ماده ي خشک با سرعت خيلي کمتري در دانه تجمع پيدا مي کند (J. L. Bennetzen et al., 2007).
11-2-1 دوره ي خشک شدن دانه
در خلال دوره پر شدن دانه، زماني که نشاسته و ساير اجزاي تشکيل دهنده ي دانه جانشين آب مي شوند، افت رطوبت دانه سريع است، پس از تشکيل لايه ي سياه خشک شدن دانه بسيار کندتر صورت مي گيرد، ميزان اتلاف آب در اين مرحله فقط تابعي از اين دو عامل است:
1. تفاوت ميزان رطوبت دانه و رطوبت نسبي محيط پيرامون گياه
2. مانع هاي فيزيکي مثل فرابر دانه و برگهاي دور بلال که جريان بخار آب را محدود مي کنند. زماني که رطوبت نسبي هوا بالاست (براي مثال، وقتي که دما پايين است) يا برگ هاي دور بلال خيلي محکم دور بلال را احاطه کرده اند (براي مثال، در بلال نارس) خشک شدن دانه به کندي صورت مي گيرد (Bassetti and Westgale, 1994).
12-2-1 نياز گرمايي ذرت
دماي پايه براي ذرت 10 درجه سانتيگراد و نياز حرارتي ارقام گوناگون آن بين 1500 تا 2000 درجه روز متفاوت است، دماي بهينه براي جوانه زني 20-18 درجه سانتيگراد و براي رشد رويشي 37-20 درجه سانتيگراد مي باشد، در دماهاي بيش از 37 درجه تلقيح گل ها با مشکل روبرو شده و پوکي دانه ها زياد مي شود، ذرت را براساس تاريخ گلدهي به انواع بسيار زودرس (80 تا 90 روزه)، زودرس (90 تا 100 روزه)، متوسط رس (100 تا 110 روزه) و ديررس (110 تا 130) روزه تقسيم بندي مي کنند (Pajic. 2007). به طور معمول ذرت هاي ديررس عملکرد بيشتري دارند، آغازه ي برگ ها در اوايل زندگي گياه در زير سطح خاک است، بنابراين سرعت ظهور برگ ها به وسيله دماي خاک تعيين مي شود، ذرت هايي که در نواحي گرمسيري کشت مي شوند در مقايسه با ذرت هاي نواحي معتدله تعداد برگ بيشتري در هر بوته توليد مي کنند، دليل اين امر عدم محدوديت دما در طول فصل رشد اين اين ذرت هاست (FAO, 2000). براي تعيين تاثير دما بر نمو ذرت از سيستم هاي واحد حرارتي استفاده مي شود. سيستمي که در بيشتر نقاط مورد استفاده قرار مي گيرد GDD مي باشد (Pajic. 2007):
GDD={(TMax+T min)/2}-Tbase
13-2-1 ويژگيهاي زراعي و فيزيولوژيک ذرت
در زراعت ذرت فاصله بذرها روي پشته 15 تا 20 سانتي متر از هم و فاصله پشته ها از هم 50 تا 60 سانتي متر است. چنانچه عمق کاشت بذر زياد باشد محور ميان لپه که از رشد طولي ميانگره اول حاصل مي شود عمق زياد کاشت بذر را جبران مي کند. مواد ذخيره آندوسپرم بذر، رشد گياهچه را تا مرحله 4 برگي پشتيباني مي کند. از اين مرحله به بعد ذرت از حالت هتروتروف به صورت اتوتروف در مي آيد. آغازه ي تمام برگ ها تا مرحله 8 تا 10 برگي (مرحله آغازش گل تاجي) تشکيل شده است (Tollenaar and Dwyer, 1999). تراکم بوته ذرت در هکتار بسته به ارتفاع بوته و زودرسي محصول در ذرت دانه اي بين 60 تا 80 هزار و در ذرت علوفه اي بين 90 تا 140 هزار



قیمت: تومان


پاسخ دهید