بانک تخصصی مقالات و جزوات دانشجویی

فروش آنلاین مقالات دانشجویی، پروپوزال، پروژه، گزارش کارآموزی و کارورزی، طرح کسب و کار، طرح توجیهی کارآفرینی ، بروشور، پاورپوئینت و...

محل لوگو

آمار بازدید

  • بازدید امروز : 124
  • بازدید دیروز : 784
  • بازدید کل : 202770

مقاله23_بررسی تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر همیاری سویه های مختلف باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با استفاده از تکنیک 15N


مقاله23_بررسی تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر همیاری سویه های مختلف باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با استفاده از تکنیک 15N

فهرست مطالب

 

چکیده..............................................................10

مقدمه................................................................13

فصل اول:کلیات .....................................................................15

1-كشاورزي پايدار . ......................................16

1-1كودهاي بيولوژيك...............................................................18

1-2استفاده از ميكرو‌ارگانيزم‌ها به عنوان كود بيولوژيك....................19

1-3-انواع كودهاي بيولوژيك......................................................20

2-اهميت گندم..........................................................................20

2-1-تاريخچه و پيدايش گندم........................................................22

2-2-وضعيت كشت گندم در جهان..................................................22

2-3-وضعيت كشت گندم در ايران...................................................24

2-4-وضعيت كشت گندم در استان تهران..........................................25

2-5-شرايط آب‌وهوايي گندم..........................................................26

2-6-مرفولوژي گندم...................................................................27

2-6-1-ريشه............................................................................27

2-6-2-ساقه............................................................................28

2-6-3-پنجه.............................................................................29

2-6-4-برگ............................................................................30

2-6-5-گل‌آذين.........................................................................31

2-6-6-دانه.............................................................................32

2-7-عوامل محيطي مؤثر بر رشدونمو گندم.....................................33

2-7-1خاك...............................................................................33

2-7-2-رطوبت.........................................................................34

2-7-3-حرارت.........................................................................35

2-7-4-نور............................................................................36

2-7-4-1-طول روز..................................................................36

2-7-4-2-شدت نور..................................................................36

2-8-عملكرد دانه گندم و عوامل مؤثر بر آن....................................36

فصل دوم:بررسی منابع...............................................................42

1-نیتروژن در طبیعت..................................................................43

2-شکلهای نیتروژن در خاک........................................................44

2-1-نیتروژن معدنی خاک............................................................45

2-2- نیتروژن آلی خاک.............................................................45

3-نقش نيتروژن در گياه..............................................................45

4-چرخه نيتروژن......................................................................46

4-1راههايي كه نيتروژن در دسترس گياه قرار مي‌گيرد

و يا به خاك اضافه مي‌شود. .........................................................47

4-1-1معدني شدن نيتروژن خاك....................................................47

4-1-2وارد شدن نيتروژن از اتمسفر به خاك.....................................48

4-1-3-كاربرد كودهاي شيميايي ازته...............................................49

4-1-4-تثبيت نيتروژن به روش بيولوژيك..........................................50

4-2-راههايي كه نيتروژن از دسترس گياه و يا از خاك خارج مي‌شود........51

4-2-1-غير متحرك شدن (متوقف شدن يا آلي شدن ) نيتروژن................51

4-2-2-نيترات زدايي.....................................................................52

4-2-3-جذب نیتروژن بوسيله گياهان.................................................54

4-2-4-آبشويي نیتروژن.................................................................55

4-2-5-تلفات نیتروژن به صورت آمونياك...........................................55

4-2-6-تلفات نیتروژن از طريق فرسايش...........................................56

5-سيستمهاي بيولوژيك تثبيت كننده نيتروژن.....................................56

5-1تثبيت نیتروژن به روش همزيستي.............................................57

5-1-1همزيستي باكتريهاي ريزوبيوم و گياهان خانواده لگومينوز...........57

5-1-2-همزيستي ريزوبيوم با گياهان غير لگوم..................................59

5-1-3-همزيستي اكتينوريزي.........................................................59

5-1-4-همزيستي سيانوباكتريها و گياهان.........................................60

5-1-4-1-همزيستي سيانوباكتري آنابنا و آزولا..................................61

5-1-4-2-همزيستي نوسترك و آنابنا باسيكادها...................................62

5-1-4-3-همزيستي سيانوباكتري نوسترك و گانرا...............................62

5-1-5-همزيستي سيانوباكتريها و دياتومه‌ها......................................63

5-1-6-همزيستي سيانوباكتريها و بريوفيتها......................................63

5-1-7-همزيستي سيانوباكترها و قارچها (تشكيل گلسنگ)....................65

5-2-تثبيت نیتروژن به روش آزاد....................................................65

5-2-1-باكتريهاي هتروتروف باكتريهاي بيهوازي...............................66

5-2-1-1-باکتریهای بی هوازی......................................................66

5-2-1-2-باكتريهاي بيهوازي اختياري.............................................67

5-2-1-3-باكتريهاي هوازي...........................................................67

5-2-1-4-سيانوباكتريها................................................................68

5-2-2-فتواتوتروف‌هاي آزادزي......................................................69

5-2-2-1-باكتريهاي فتوسنتز كننده..................................................69

5-3-تثبيت نیتروژن به روش همياري..............................................71

5-3-1-تعريف همياري................................................................71

5-3-2-دلايل تثبيت نیتروژن به روش همياري...................................72

5-3-3-همياريهاي فيلوسفري........................................................72

5-3-4-همياريهاي ريزوسفري....................................................................73

6-بيوشيمي تثبيت نیتروژن مولكولي..............................................................73

6-1ساختار آنزيم نيتروژناز و نحوه تامين انرژي

مورد نياز براي تثبيت ازت مولكولي................................................................74

6-2كارايي.....................................................................................................77

6-3-توليد هيدروژن و خروج آن.......................................................................81

7-همياري باكتريهاي جنس آزوسپيريلوم با گياهان...............................................83

7-1اكولوژي آزوسپيريلوم................................................................................83

7-2گياهان ميزبان..........................................................................................84

7-3-طبقه‌بندي..............................................................................................84

7-4-مشخصات باکتری....................................................................................85

7-5-تثبيت نیتروژن وابسته به هيدروژن..............................................................88

7-6-احياي نيترات (نيترات زدايي).....................................................................88

7-7-عوامل موثر در اشغال ريشه توسط آزوسپيريلوم و تاثير آن بر رشد گياه...............89

7-8-توليد ساخت.مان كيست مانند......................................................................90

7-9-توليد سيدروفور......................................................................................91

7-10توليد مواد كشنده باكتريها........................................................................92

7-11جذب سطحي باكتريها به ذرات خاك............................................................92

7-12-توليد فيتوهورمونها و ديگر مواد تحريك كننده رشد گياه.................................93

7-13-تغيير در فيزيولوژي و موروفولوژي ريشه..................................................93

7-14-نقشهاي احتمالي موسيژل.......................................................................94

7-15-مكانيزمهاي جذب آزوسپيريلوم بطرف ريشه................................................94

7-16-شيميوتاكتيك (كموتاكتيك )......................................................................95

7-17مراحل اشغال ريشه توسط آزوسپيريلوم.......................................................97

7-17-1-اتصال باكتريها به پوست ريشه............................................................97

7-17-2-اشغال بافت ريشه.............................................................................98

7-18-تاثير آزوسپيريلوم در عملكرد گياهان مختلف..............................................98

8-نيتروژن -15..........................................................................................105

فصل سوم:موادو روشها................................................................................110

1-مواد مورد آزمایش....................................................................................111

1-1تهيه ماده تلقيح......................................................................................111

1-2-بررسي روابط همزيستي سويه‌هاي مخالف باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با استفاده از ايزوتوپ15N در شرايط گلخانه........................................................112

1-2-1-زمان و محل اجراي آزمايش................................................................112

1-2-2-خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك مورد استفاده....................................112

1-2-3-دماي گلخانه...................................................................................113

1-2-4-مشخصات ارقام گندم مورد استفاده......................................................114

1-2-4-1-رقم طبسي..................................................................................114

1-2-4-2-رقم مهدوي.................................................................................114

1-2-4-3-رقم موتانت طبسي.........................................................................115

1-2-5-مشخصات طرح آزمايشي.....................................................................116

1-2-6-مشخصات فاكتورهاي آزمايش..............................................................116

1-2-7-عمليات كاشت و داشت.......................................................................116

1-2-8-كاربرد ایزوتوپ پایدار نیتروژن-15......................................................117

1-2-9-صفات اندازه‌گيري شده......................................................................120

1-2-10-محاسبات آماري.............................................................................121

1-3-ارزيابي كارآيي سويه‌های باکتری آزوسپریلوم با ارقام بومي، اصلاح شده و لاين موتانت گندم و تأثير كاربرد آنها بر عملكرد و برخي از صفات زراعي گندم در شرايط آب‌وهوايي كرج...........................................................................................121

1-3-1-خصوصيات اقليمي منطقه...................................................................121

1-3-2-مشخصات اقليمي محل اجراي آزمايش در سال زراعي 83-1382................122

1-3-3-خصوصيات. فيزيكي و شيميايي خاك محل آزمايش....................................123

1-3-4-مشخصات ارقام مورد استفاده .............................................................123

1-3-5-مشخصات طرح آزمایشی...................................................................123

1-3-6- مشخصات فاكتورهاي آزمايش...........................................................123

1-3-6-1-آزوسپریلوم...............................................................................123

1-3-7-عمليات زراعي..............................................................................124

1-3-7-1-عمليات كاشت............................................................................124

1-3-7-2-علميات داشت............................................................................125

1-3-7-3-عمليات برداشت..........................................................................125

1-3-7-4-صفات اندازه‌گيري شده.................................................................126

فصل چهارم:نتایج و بحث...........................................................................130

گلخانه....................................................................................................131

1-ارتفاع گياه...........................................................................................132

2-طول سنبله...........................................................................................135

3-تعداد پنجه گياه.......................................................................................138

4-سطح برگ پرچم....................................................................................141

5-وزن خشك اندام هوايي............................................................................144

6-تعداد سنبله در گياه.................................................................................147

7-درصد تثبیت بیولوژیک نیتروژن................................................................151

مزرعه..............................................................................................154

8-ارتفاع گیاه......................................................................................155

9-طول سنبله......................................................................................158

10تعداد پنجه در گياه............................................................................161

11-سطح برگ پرچم.............................................................................163

12-تعداد سنبله درواحد سطح..................................................................167

13-تعداد دانه در سنبله...........................................................................170

14-عملكرد دانه....................................................................................173

15-بيوماس..........................................................................................177

16-شاخص برداشت...............................................................................181

17-وزن هزاردانه..................................................................................184

18-جذب نیتروژن...................................................................................186

پیوست..................................................................................................190

منابع....................................................................................................191

 

مقدمه:

گرچه استفاده از کودهای بیولوژیک در کشاورزی از قدمت بسیار زیادی برخوردار است و در گذشته نه چندان دور تمام مواد غذایی مورد مصرف انسان با استفاده از چنین منابع ارزشمندی تولید می شده است ولی بهره برداری علمی از اینگونه منابع سابقه چندانی ندارد.اگرچه کاربرد کودهای بیولوژیک به علل مختلف در طی چند دهه گذشته کاهش یافته است ولی امروزه با توجه به مشکلاتی که مصرف بی رویه کودهای شیمیایی پدید آورده است،استفاده از آنها در کشاورزی مجددا مطرح شده است.بدون تردید کاربرد کودهای بیولوژیک علاوه بر اثرات مثبتی که بر کلیه خصوصیات خاک دارد،از جنبه اقتصادی،زیست محیطی و اجتماعی نیز مثمرثمر واقع شده و می تواند به عنوان جایگزینی مناسب و مطلوب برای کودهای شیمیایی باشد.در حال حاضر نگرشهای جدیدی که در ارتباط با کشاورزی تحت عنوان کشاورزی پایدار،ارگانیک و بیولوژیک مطرح می باشد به بهره برداری از چنین منابعی استوار است.(25)

مصرف کود شیمیایی ازته برای افزایش تولید محصول تا آینده ای قابل پیش بینی ادامه خواهد داشت،ولی باید در جهت استفاده بیشتر از تثبیت بیولوژیک نیتروژن توسط میکروارگانیزمها نیز توجه بیشتری معطوف شود.

باکتری جنس Azospirillum که یکی از مهمترین باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن می باشد،با گیاهان تک لپه مختلفی از جمله گندم،برنج،ذرت،ارزن،چاودار و گراسهای علفی مانند پنجه مرغی،کالارگراس قادر به ایجاد همیاری است.(5و2و3ارزانش)نتیجه این همیاری علاوه بر تثبیت نیتروژن مولکولی،تولید موادی چون سیدروفور،باکتری کشها و فیتوهورمونها می باشد که ماحصل ترشح تمام موارد ذکر شده افزایش توان جذب عناصر غذایی،توسعه سیستم ریشه ای و در نهایت افزایش عملکرد می باشد.(10و4و6) تلقیح گیاهان با آزوسپریلوم علاوه بر 35-5 درصد افزایش عملکرد باعث کاهش مصرف کود ازته نیز می شود.(7)تلقیح گیاه با این باکتری باعث افزایش طول ریشه های فرعی و تارهای کشنده،ارتفاع گیاه و همچنین جذب عناصر غذایی می شود.(8)

از طرفی نیز گندم به عنوان مهمترین گیاه زراعی در کشور ما و در دنیا محسوب می شود.از مجموع 27/10میلیون هکتار اراضی سالانه در سال 1379، حدود 01/7 میلیون هکتار معادل 27/68 درصد به سطح غلات اختصاص داشته است.محصول گندم با 75/72 درصد رتبه اول را دارا می باشد.

لذا در این تحقیق تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر همیاری سویه های مختلف باکتری آزوسپریلوم با ارقام بومی،اصلاح شده و لاین موتانت با استفاده از تکنیک ایزوتوپ پایدار 15N بررسی شد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول:

 

 

کلیات

 

 

 

 

 

 

 

 

1-كشاورزي پايدار:

تاكنون تعاريف بسيار متعددي توسط دانشمندان مختلف براي كشاورزي پايدار[1] ارائه شده است ولي به طور خلاصه مي‌توان گفت كشاورزي پايدار را چنين تعريف نمود كه عبارت است از نوعي سيستم كشاورزي كه در آن با بكاربردن حداقل نهاده‌ها و عوامل مصنوعي و شيميايي خارجي، بتوان عملكرد مطلوبي بدست آورد به نحوي كه حداقل تأثير سوء بر روي محيط‌زيست گذاشته شود. انجمن علوم زراعي آمريكا نيز در سال 1988 تعريفي را براي كشاورزي پايدار ارائه كرده است كه كاربرد زيادي دارد. طبق اين تعريف كشاورزي پايدار در درازمدت كيفيت محيط و منابع طبيعي را ارتقاء مي‌دهد، غذا و پوشاك انسان را تأمين مي‌كند، از نظر اقتصادي پوياست و همچنين كيفيت زندگي كشاورز و كل جامعه را افزايش مي‌دهد. در واقع يك سيستم پايدار كشاورزي مي‌بايست از نظر اكولوژيكي مطلوب، از نظر اقتصادي سودمند و از نظر اجتماعي موردقبول باشد. در اين نوع كشاورزي تأكيد بر روي حداكثر رساندن توليد نبوده بلكه بهينه بودن استفاده از پايدار نمودن توليد در يك دوره طولاني مدنظر مي‌باشد (1)

كشاورزي اصلي‌ترين فعاليت اقتصادي كشورهاي فقير دنياست و پايداري اين بخش براي توسعه كلي آنها حياتي به شمار مي‌رود. سياستهاي مناسب كشاورزي در ارتباط با تحقيق و تكنولوژي نقش مهمي در حفاظت و اصلاح توسعه كشاورزي پايدار مي‌تواند ايفا كند (19)طي چند دهه اخير ضرورت استفاده از ارقام پرمحصول، نياز به كودهاي شيميايي جهت تقويت خاك و نيز سموم شيميايي جهت مبارزه با آفات را افزايش داده است، به طوري كه امروز كليه جنبه‌هاي توليدات كشاورزي به طور فرآيندي به تزريق انرژي‌هاي كمكي وابسته شده است‌(19). بدون ترديد اين انرژي‌ها به طور نامحدود تأمين‌پذير نخواهند بود، و ادامه تأمين آنها در سطح فعلي نيز ميسر نيست و از طرفي به علت آلودگي محيط‌زيست و همچنين افزايش قيمت اين نهاده‌ها و بهره‌برداري از انرژي‌هاي به اصطلاح دروني به جاي اتكاء به نهاده‌هاي خارجي از اولويت خاصي برخوردار بود (17) و براي افزايش كارآيي يا بايد نهاده‌هاي ورودي مانند كود، علف‌كش، حشره‌كش، عمليات تهيه زمين و غيره را كاهش داد يا عملكرد زراعي را بالا برد(18).

افزايش عملكرد محصولات كشاورزي در طي سه دهه گذشته با تخريب محيط‌زيست و پيدايش مشكلاتي مانند فرسايش خاك، آلودگي ناشي از كودهاي شيميايي و آفت‌كشها، خسارت به منابع آبي و كاهش تنوع زيستي گياهي و جانوري در دنيا و كشور ما همراه بوده است (25). بنابراين نظام زراعي كشاورزي كم‌نهاده (LISA) به عنوان يك هدف جهت دستيابي به ماكزيمم توليد در يك دوره كوتاه‌مدت همانند نظامهاي متداول نيست بلكه هدف آن دست‌يابي به يك سطح ثباتي از توليد براي درازمدت و سازگاري محيطي به نهاده‌هاي كم‌انرژي و مقادير كمي مواد شيميايي هست(26).

در اكوسيستم‌هاي طبيعي، بخش قابل توجهي از انرژي رايج در آن اكوسيستم در مسير زنجيره‌ ريزه‌خواري و با كمك ميكروارگانيسم‌هاي خاك جريان دارد ولي در نظامهاي كشاورزي فشرده به دليل اتكاي كامل به نهاده‌هاي شيميايي از يك طرف و برداشت كليه اندامهاي گياهي از طرف ديگر، جمعيت اين موجودات در خاك به شدت كاهش يافته و به اين جهت براي حفظ حداكثر توليد، بر مصرف كودهاي شيميايي روز‌به‌روز افزوده مي‌شود(19).

 

 

1-1- كودهاي بيولوژيك:

در خصوص عوامل مؤثر در برقراري پايداري در سيستم‌هاي زراعي، يكي از مهمترين مواردي كه امروزه از جايگاه ويژه‌اي برخوردار گشته و تحقيقات زيادي نيز بر روي آن انجام گيرد، استفاده از برخي از ميكروارگانيسم‌هاي مفيد است كه هم‌زيستي آنها با گياهان تأمين‌كنندة عناصر غذائي و رشد بهتر آنها مي‌باشد كه اصطلاحاً به آنها كودهاي بيولوژيك گفته مي‌شود. گرچه استفاده از كودهاي بيولوژيك در كشاورزي از قدمت بسيار زيادي برخوردار است و در گذشتة‌ نه چندان دور تمام مواد غذائي مورد مصرف انسان با استفاده از چنين منابع ارزشمندي توليد مي‌شده است ولي بهره‌برداري علمي از اين‌گونه منابع سابقه چنداني ندارد. اگرچه كاربرد كودهاي بيولوژيك به علل مختلف طي چند دهه گذشته كاهش يافته است ولي امروزه با توجه به مشكلاتي كه مصرف بي‌رويه كودهاي شيميايي بوجود آورده است، استفاده از آنها در كشاورزي مجدداً مطرح شده است. بدون ترديد كاربرد كودهاي بيولوژيك علاوه بر اثرات مثبتي كه بر كليه خصوصيات خاك دارد، از جنبه‌هاي اقتصادي، زيست‌محيطي و اجتماعي نيز مثمرثمر واقع شده و مي‌تواند به عنوان جايگزيني مناسب و مطلوب براي كودهاي شيميايي باشد. در حال حاضر نگرشهاي جديدي كه در رابطه با كشاورزي تحت عنوان كشاورزي ارگانيك، بيولوژيك و يا پايدار مطرح مي‌باشد، بر بهره‌برداري از چنين منابعي استوار است.

كودهاي بيولوژيك منحصراً به مواد آلي حاصل از كودهاي دامي، بقاياي گياهي و غيره اطلاق نمي‌شود بلكه توليدات حاصل از فعاليت ميكروارگانيسم‌هاي كود در ارتباط تثبيت نيتروژن و يا فراهمي فسفر و يا عناصر غذائي در خاك فعاليت مي‌كنند را نيز شامل‌ مي‌شود (1)

 

1-2. استفاده از ميكرو‌ارگانيزم‌ها به عنوان كود بيولوژيك:

كودهاي بيولوژيك يا كودهاي ميكروبي شامل موادي هستند (جامد، مايع يا نيمه‌جامد) كه حاوي يك يا چندگونه ميكروارگانيزم خاص بوده كه از طريق تأمين بخشي از يك عنصر موردنياز گياه كمك مي‌كند. ميكروارگانيزم‌هاي مورد استفاده براي تهيه كودهاي بيولوژيك از خاك منشاء مي‌گيرند و در اغلب خاكها حضور فعال دارند. معهذا در بسياري موارد كميت و كيفيت آنها در حد مطلوب نيست و به همين دليل استفاده از مايه تلقيح آنها ضرورت پيدا مي‌كند. در اين قبيل كودهاي ميكروبي تراكم جمعيت سلولي در حدي است كه مي‌تواند تا بيش از يك ميليون سلول زنده را براي هر دانه تلقيح شده با آن فراهم كند در حالي كه به طور طبيعي چنين تعدادي به خصوص در حوزه فعاليت سيستم ريشه‌اي گياه، حضور ندارند. عوامل زير مي‌تواند موجب تشديد كمبود يا دليل نبودن ارگانيزم موردنظر درخاكهاي يك منطقه باشند: (1).

الف- تنشهاي محيطي بلندمدت مانند خشكي، غرقاب، حرارت زياد و يخبندان.

ب- استفاده زياد و مكرر از سموم شيميايي به منظور مبارزه با بيماريها.

ج- در مورد انواع همزيست با گياهان، عدم حضور گياه ميزبان مناسب به مدت طولاني و يا وارد كردن گونه واريتة‌ خاص از يك گياه غيربومي.

 

اولين مرحله توليد هر مايه تلقيح، جمع‌آوري و بررسي سويه‌هاي مختلف به منظور انتخاب انواعي است كه بالاترين پتانسيل را از نظر انجام فرآيند موردنظر و در ضمن بهترين توان تحمل را به شرايط اقليم و خاك مورد استفاده و همين‌طور بيشترين سازگاري را با گونه و واريته گياه زير كشت در آن منطقه داشته باشد. مرحله بعد، تكثير سويه انتخاب‌شده روي محيط غذائي اختصاصي و سپس نگهداري روي يك ماده حامل[2] مناسب است كه قادر به حفظ و نگهداري آن از زمان توليد تا هنگام مصرف (معمولاً حدود يك‌سال)، به طور زنده و فعال به تعدادي در حد استانداردهاي تعيين شده (حداقل تا سلول زنده در هر گرم از ماده حامل) باشد. (10)

1-3- انواع كودهاي بيولوژيك:

رايج‌ترين اين كودها با استفاده از ارگانيزم‌هاي مربوط به گروه‌هاي زير تهيه مي‌شود (10)

الف- قارچ‌هاي ميكوريزا

ب- باكتريهاي تثبيت‌كننده نيتروژن مولكولي (دي‌ازوتروف)[3]

ج- ميكروارگانيزم‌هاي حل‌كننده فسفات.

د- باكتريهاي ريزوسفري محرك رشد گياه

ه- ميكروارگانيزم‌هاي تبديل‌كنندة مواد آلي زائد به كمپوست.

و- كرمهاي خاكي توليدكننده ورمي كمپوست.

 

2-اهميت گندم:

 

غلات از اولين غذاهاي شناخته‌شده بشر بوده كه از زمانهاي بسيار دور تاكنون همواره نقش مهمي در اقتصاد و تغذيه مردم دنيا داشته است و به همين علت سمبل غلات يعني گندم و نان حاصل از آن همواره در ميان مذاهب و فرهنگهاي كشورهاي دنيا مقام والا و ارزنده‌اي داشته و خواهد داشت (28)

حدود 60 درصد سطح مزارع جهان را غلات تشكيل مي‌دهند كه از اين مقدار 33 درصد به كشت گندم اختصاص دارد. گندم اصلي‌ترين منبع كالري و پروتئين انسان مي‌باشد، و ويژگي مهم اين گياه قابليت كشت در شرايط متنوع آب و هوائي است. گفته مي‌شود كه در دنياي امروز توليد گندم همپايه توليد نفت محسوب مي‌شود و كاربردي استراتژيك دارد (13و28)

در دنياي امروز، گندم، محصول عمده غذايي به شمار مي‌رود، با وجود توليد مقادير متنابهي گندم و با توجه به ذخيره‌سازي اين محصول، بازهم در جهان فقر غذايي مشاهده مي‌شود. موادغذائي حاصل از گياهان به ترتيب بيش از 80 و 90 درصد كالري مصرفي در دنيا و ايران را تأمين مي‌كنند كه در كشور ما حدود 64 درصد آن از غلات بدست مي‌آيد (13)

 

از نظر ارزش غذائي گندم يك منبع غذائي عالي به شمار مي‌آيد، و اگرچه دانه آن فاقد برخي از اسيدآمينه ضروري (به ويژه ليسين) است، ولي نشاسته و پروتئين آن را به راحتي قابل هضم مي‌باشد و دانه آن داراي مواد معدني شامل پتاسيم، فسفر، كلسيم، آهن و گوگرد و ويتامينها شامل و ، ، نياسين، اسيدپانتوتنيك، E و چربيها و مواد قندي شامل گلوكز، فوركتوز، مالتوز، ساكاروز، رافينوز و ملي‌بيوز است و هنگامي كه محصولات تبديلي‌ آن با مقادير مختصر پروتئين حيواني تكميل مي‌شود، ارزش غذائي بالايي پيدا مي‌كند (228)

و به دليل وجود بافت همبندي گلوتن در گندم، خاصيت نانوايي آن داراي ارزش بسيار زيادي است و همين صفت است كه آرد گندم را ممتاز چمي‌نمايد (14 گلوتن پروتئيني است كه فقط در گندم و به مقدار كمتر در چاودار يافت مي‌شود و بقيه غلات فاقد آن مي‌باشند. ساقه و كاه گندم براي تغذيه دامها ونيز براي صنعت كاغذسازي و پوشش سقف ساختمانها به كار مي‌رود و در اكثر روستاها به عنوان كاه و تقويت زمينهاي زراعتي مورد استفاده زارعين قرار مي‌گيرد (14و28).

 

2-1تاريخچه و پيدايش گندم:

براي تك‌تك غلات تاريخچه كاملاً صحيح و روشني در دست نيست. ولي آنچه مسلم است در قديم‌الايام غلات را به صورت وحشي كشت مي‌كرده‌اند. تصور مي‌گردد عمر كشت و كار براي گندم و جو را 10000 سال مي‌باشد كه براساس گندم‌هايي كه در حفاريهاي ژارمو[4] نزديك سليمانيه عراق بدست آمده اين عمر را به دست آورده‌اند.

چيني‌هاي قديم كشت و كار گندم را در 2700 سال قبل از ميلاد گزارش كرده‌اند. تئوفراستوس[5] يوناني در 300 سال قبل از ميلاد به انواع مختلف گندم در حوالي درياي مديترانه كشت مي‌شده، اشاره كرده است (13و17).

2-2. وضعيت كشت گندم در جهان:

طبق آمار سازمان خواربار جهاني (FAO) سطح زير كشت جهاني گندم در سال 2001 حدود 217931 ميليون هكتار بوده است و توليد آن در اين سال به 621712 ميليون تن بالغ مي‌گردد.

سطح زير كشت گندم در جهان در طي سالهاي 1988 تا 2000 ميلادي از 217 ميليون هكتار تا 213 ميليون هكتار متغير بوده است، اگرچه سطح زير كشت آن طي سالهاي اخير كاهش يافته و در سال 2000 ميلادي به حداقل ميزان در 10 سال اخير كاهش يافته است، ميزان توليد گندم در جهان در سالهاي 1988 تا 2000 ميلادي بين 610-500 ميليون تن متغير مي‌باشد كه در سال 1988 ميلادي حداكثر مقدار خود يعني 610 ميليون تن را دارا بود، اما اين ميزان طي سالهاي 1999 و 2000 ميلادي به ترتيب به 590 و 587 ميليون تن كاهش يافته است، ميزان عملكرد گندم در جهان طي سالهاي مذكور همواره روبه افزايش بوده و ميزان آن از 2297 كيلوگرم در هكتار در سال 1988 تا 2710 كيلوگرم در هكتار (در سال 2000) افزايش يافته كه اين امر مبين اين است كه علي‌رغم تغييرات در سطح كشت و نوسانات ميزان توليد مقدار عملكرد عموماً روبه افزايش بوده است (5)

در سال 2000 ميلادي در ميان كشورهاي جهان، جمهوري خلق چين با سطح كشتي معادل 29 ميليون هكتار به تنهايي حدود 5/13 درصد از سطح كشت گندم را به خود اختصاص داده و با توليد 114 ميليون تن گندم يعني 5/19 درصد توليد گندم در جهان، مقام اول را داشت، پس از كشور چين، كشورهاي هلند با 7/26، آمريكا 5/21، روسيه با 20 و كشورهاي عضو اتحاديه اروپا با 17 ميليون هكتار از نظر سطح زير كشت در مقامهاي بعدي قرار گرفتند. صادركنندگان عمده گندم در سال 2000 ميلادي به ترتيب كشورهاي آمريكا با 1/15 درصد و آرژانتين با 6/9 درصد بيشترين سهم صادرات را در اين سال به خود اختصاص مي‌دادند، واردكنندگان عمده جهان در سال 2000 ميلادي عبارت بودند از برزيل با 2/7 ميليون تن، ايران با 5/6 ميليون تن، ايتاليا با 6 ميليون تن، ژاپن با 6 ميليون تن، مصر با 8/5 ميليون تن، روسيه با 2/5 ميليون تن، مراكش با 8/2 ميليون تن و چين با 2 ميليون تن. سطح زير كشت گندم دوروم در جهان تقريباً 30 ميليون هكتار است كه حدود 11 ميليون هكتار آن در كشورهاي در حال توسعه مي‌باشد، توليد گندم دوروم در كشورهاي جهان سوم ساليانه 10 ميليون تن ارزيابي شده است، كشورهاي حوزه مديترانه توليدكنندگان سنتي گندم دوروم هستند، در اين كشورها غالباً توليد گندم به مصرف داخلي مي‌رسد، بيشترين صادرات اين تيپ گندم به آمريكا و كانادا اختصاص دارد(5)

2-3- وضعيت كشت گندم در ايران:

ميزان توليد گندم در نقاط مختلف ايران با توجه به سطح زير كشت و متوسط عملكرد در كشورهاي مختلف بسيار متغير است اين تغييرات به دليل تنوع شرايط آب‌وهوايي، خاك، ارقام و تكنولوژي مي‌باشد (4)

براساس آمارنامه وزارت جهاد كشاورزي منتشره در مهرماه سال 1382، از حدود 12/12 ميليون هكتار محصولات سالانه كشت شده درسال 1381 حدود 74/8 ميليون هكتار معادل 10/72 درصد به كشت غلات اختصاص داشته است كه از اين مقدار 07/43 درصد آن آبياري گرديده و 93/56 درصد بقيه به صورت ديم بوده است. محصولات گندم 44/71 درصد، جو 12/19 درصد، شلتوك 00/7 درصد و ذرت دانه‌اي 44/2 درصد سهم در كشت غلات را داشته‌اند. از 28 استاني كه غلات در آنها كشت گرديده است، استانهاي خراسان، خوزستان و فارس به ترتيب با 18/10، 90/8 و 32/8 درصد سهم در كشت غلات بيش از 27 درصد سهم در كشت اين گروه از محصولات را به خود اختصاص داده‌اند. از مجموع 18/58 ميليون تن توليدات زراعي در سال 1381-1380 مقدار 86/19 ميليون تن معادل 14/34 درصد سهم غلات بوده است كه 32/73 درصد آن از مزارع آبي و 68/26 درصد بقيه از كشت ديم حاصل شده است.

از توليد 86/19 ميليون تن غلات در سال ياد شده، گندم 69/62 درصد، جو 53/15 درصد، شلتوك 54/14 درصد و ذرت دانه‌اي 24/7 درصد سهم در توليد غلات را داشته‌اند. بيش از غلات در سه استان فارس، خوزستان و خراسان توليد شده است. در بين استانها، فارس با 22/14 درصد سهم در توليد غلات در رتبه اول و هرمزگان با 33/0 درصد سهم در توليد اين گروه در جايگاه آخر قرار گرفته است.

سطح زير كشت گندم كشور حدود 24/6 ميليون هكتار برآورد شده است كه 76/36 درصد‌ آن آبي و 24/63 درصد به صورت ديم است. ميزان توليد گندم كشور حدود 45/12 ميليون تن برآورد شده است كه 12/66 درصد آن از كشت آبي و مابقي (88/33 درصد) از كشت ديم بدست آمده است. استان فارس علي‌رغم رتبه سوم از نظر سطح با 65/13 درصد از توليد گندم كشور در جايگاه نخست قرار گرفته و استانهاي خوزستان، خراسان، گلستان، كرمانشاه و همدان به ترتيب با 52/11، 03/10، 99/6، 39/6 و 36/5 درصد از توليد گندم كشور در مقام‌هاي دوم تا ششم قرار دارند. شايان ذكر است كه حدود 54 درصد از گندم كشور در شش استان مذكور توليد شده است و سهم ساير استانها 46 درصد بيشتر نيست. گيلان با سهم 12/0 درصد در توليد گندم كشور در رتبه آخر قرار گرفته است.

عملكرد گندم آبي كشور 3589 كيلوگرم و عملكرد گندم 1069 كيلوگرم در هكتار بوده است. بيشترين عملكرد آبي گندم با 4579 كيلوگرم در هكتار متعلق به استان فارس و كمترين آن با 1924 كيلوگرم در هكتار به استان سيستان و بلوچستان تعلق دارد. استانهاي مازندران و هرمزگان نيز به ترتيب با متوسط توليد 2409 و 349 كيلوگرم در هكتار در بين استانهاي گندم ديم‌كار كشور در جايگاه نخست و آخر قرار گرفته‌اند (30)

2-4- وضعيت كشت گندم در استان تهران:

از حدود 143 هزار هكتار سطح زير كشت محصولات زراعي در استان تهران 86444 هكتار آن زير كشت غلات مي‌باشد و از اين مقدار 44918 هكتار آن زير كشت گندم قرار گرفته است (43926 هكتار آبي، 992 هكتار ديم).

ميزان توليد محصولات زراعي در استان تهران 2178562 تن مي‌باشد كه از اين مقدار 348666 تن سهم غلات مي‌باشد و از اين مقدار نيز 191626 تن سهم گندم مي‌باشد (190952 تن آبي و 674 تن ديم). عملكرد گندم در استان تهران در آبي 4347 كيلوگرم در هكتار و در ديم 679 كيلوگرم در هكتار مي‌باشد (30)

 

2-5- شرايط آب‌وهوايي گندم:

گندم هر ساله نسبت به ساير گياهان زراعي بيشتر توليد مي‌شود. گندم اصلي‌ترين منبع كالري و پروتئين است (11). و در شرايط متنوع از نظر رطوبت و درجه حرارت كشت مي‌شود. مناطق اصلي كشت گندم در دنيا بين عرض‌هاي 30 تا 55 درجه معتدل شمالي و 25 تا 40 درجه معتدل جنوبي واقع شده است و اين مناطق داراي بارندگي بين 30 تا 114 سانتي‌متر مي‌باشد (10).

قسمتهايي از دنيا كه گرم و حاره‌اي مي‌باشد فاقد گندم است (10). گندم‌هاي مناطق مرطوب‌تر دنيا معمولاً نرم و نشاسته‌اي هستند و گندم‌هاي مناطق خشك‌تر معمولاً سخت‌تر مي‌باشند. گندم‌هاي بهاره در جاهايي كاشته مي‌شوند كه زمستانهاي خشك و سردي دارند. گندم زمستانه در جاهايي كاشته مي‌شود كه گياهان مي‌توانند زمستان را تحمل كنند. بيشترين مقدار توليد گندم در كشورهايي با زمستانهاي سرد و تابستانهاي گرم صورت مي‌پذيرد. مادامي كه درجه حرارت زمستان كمتر از 20- درجه سانتي‌گراد نشود ولي هوا و خاك خشك باشد، گياهان كمتر صدمه‌ مي‌بينند. اما در درجه حرارت‌هاي پائين‌تر، محصولات زراعي صدمه مي‌بينند مگر اينكه به وسيله برف يا مالچ محافظت شوند (10)

پراكنش گندم و نوع گندم كشت شده در رابطه با درجه حرارت عمدتاً به وسيله طول دوره عاري از يخبندان، درجه حرارت حداقل زمستان، درجه حرارت در رابطه با متوسط طول روز در طي فصل رشد و درجه حرارت حداكثر بلافاصله قبل از برداشت تعيين مي‌شود (10).

براي رشد و نمو رضايت بخش دانه، فصل رشد سرد و مرطوب و به دنبال آن دوره 6 تا 8 هفته‌اي كه هوا آفتابي ، خشك و گرم باشد با متوسط درجه حرارت 18 تا 19 درجه سانتيگراد براي رسيدن دانه لازم است (10)

مناطق وسيع توليد گندم حاكي از آن است كه پديده‌هاي هواشناسي در مقياس وسيع تأمين غذائي دنيا را تهديد نمي‌كند. نوسان مكرر و سالانه عملكرد حاكي است كه در يك سال خاص عملكرد زياد و عدم توليد در قسمتهاي مختلف دنيا حادث مي‌شود و تجارت بين‌المللي مي‌تواند قحطي را تشكيل دهد (11).

 

2-6- مرفولوژي گندم:

2-6-1- ريشه:

سيستم ريشه‌اي گندم از نوع افشان است. سيستم ريشه‌اي در گندم شامل ريشه‌هاي بذري[6] و ريشه‌هاي نابجا[7] مي‌باشد. در گندم ريشه‌هاي بذري (ريشه‌هاي اوليه) همراه با ريشه‌چه از محل گره اول (گره لپه‌اي) و گره دوم (گره كلئوپتيلي) در محل محور جنين دانه ظاهر مي‌شوند.گره اول و دوم در داخل دانه باقي مي‌مانند و به همين جهت ريشه‌هاي بوجود آمده از اين گره‌ها را ريشه‌هاي بذري مي‌نامند و خروج از خاك نيز حاصل طويل شدن ميان‌گره دوم است.

ريشه‌هاي بذري در گندم شامل ريشه‌چه و 7- 1 عدد ريشه خارج شده از اين دو گروه مي‌باشند. ريشه‌هاي نابجا كه به نام ريشه‌هاي گره‌اي، تاجي، ثانويه، اصلي، دائمي، يقه‌اي يا طوقه‌اي هم شناخته مي‌شوند، دقيقاً در زير سطح خاك و از محل گره‌هاي تحتاني ساقه گندم خارج مي‌شوند. در گندم، در زير سطح خاك، چند گره بدن رشد ميان‌گره وجود دارد كه يقه يا طوقه[8] را تشكيل مي‌دهند و سبب ايجاد حلقه‌هاي پياپي ريشه‌هاي نابجا مي‌شوند و به همين جهت نيز ريشه‌هاي طوقي نام گرفته‌اند (13و18).

در ابتداي رشد، ريشه‌هاي بذري داراي اهميت زيادي هستند، ولي با افزايش ريشه‌هاي دائمي، به تدريج از اهميت آنها كاسته مي‌شود و نقش ريشه‌هاي دائمي افزايش مي‌يابد، هرچند كه فعاليت خود را تا مرحله رسيدن محصول به صورتي بسيار ضعيف ادامه مي‌دهند. اولين جفت ريشه دائمي از اولين گره ساقه اصلي، دومين حفت ريشه دائمي از دومين گره ساقه اصلي و .... ايجاد مي‌شود. ريشه‌هاي دائمي حدوداً 5- 4 هفته بعد از رويش گندم ظاهر مي‌شوند. در مقايسه با ريشه‌هاي بذري، ريشه‌هاي اصلي طويل‌تر، ضخيم‌تر، فعال‌تر و شاداب‌ترند (13و19).

 

2-6-2- ساقه:

ساقه در گندم، راست، استوانه‌اي شكل، بدون انشعاب، معمولاً داراي گره‌هاي توپر و ميان‌گره‌هاي توخالي است كه اين ساختمان ساقه، سوفاز[9] نام دارد. حالت توخالي و استوانه‌اي بدون وجود دستجات آوندي در ساقه گندم، علاوه بر اينكه موجب استحكام ساقه شده و آن را در مقابل ورس مقاوم مي‌نمايد، همچنين موجب صرفه‌جويي در انرژي گياه و اختصاص هرچه كمتر ماده خشك به عملكرد غيراقتصادي مي‌شود. طول ساقه تحت تأثير عوامل ژنتيكي و محيطي است. طول ساقه بستگي زيادي به طول ميان‌گره‌ها، تعداد ميان‌گره‌ها و شرايط محيطي مثل نور، رطوبت، دما و موادغذائي (از جمله ازت) دارد. در گندمهاي پاكوتاه ارتفاع ساقه 60-50 سانتي‌متر و در ارقام پابلند تا 150-140 سانتي‌متر متغير است. طويل شدن ساقه با طويل شدن 6-5 ميان‌گره فوقاني انجام مي‌گيرد. اولين ميان‌گره كه شروع به طويل شدن مي‌كند ميان‌گره پائيني است كه بر روي گره انشعاب وجود دارد، و اندكي بعد از آن به ترتيب دومين و سومين ميان‌گره شروع به طويل شدن مي‌كنند. طول ميان‌گره از پائين به طرف بالا افزايش مي‌يابد به طوري كه پائين‌ترين ميان‌گره از همه كوتاه‌تر ولي داراي ديواره ضخيم و بالاترين ميان‌گره (پايك[10]) از بقيه طويل‌تر است (4).

طول ساقه در موقعي كه شرايط محيطي از نظر درجه حرارت و رطوبت مناسب‌تر باشد در مقايسه با شرايط نامساعد بلندتر است، حداقل درجه حرارت موردنياز براي اين مرحله 4 درجه سانتي‌گراد، مطلوب آن 16-10 درجه سانتي‌گراد و حداكثر درجه حرارت 20 درجه سانتي‌گراد بيان شده است (16 و 17)

 

[1] Sustainable Agriculture

[2] Carrier

[3] Diazotrophs

[4] Jarmo

[5] Theophrastos

[6] Seminal roots

[7] Adventitious roots

[8] Crown = Collar

[9] Culm = Chaume

[10] Peduncle


مبلغ قابل پرداخت 7,000 تومان

توجه: پس از خرید فایل، لینک دانلود بصورت خودکار در اختیار شما قرار می گیرد و همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال می شود. درصورت وجود مشکل می توانید از بخش تماس با ما ی همین فروشگاه اطلاع رسانی نمایید.

Captcha
پشتیبانی خرید

برای مشاهده ضمانت خرید روی آن کلیک نمایید

  انتشار : ۳۱ خرداد ۱۳۹۶               تعداد بازدید : 237

توجه: چنانچه هرگونه مشكلي در دانلود فايل هاي خريداري شده و يا هرگونه سوالي داشتيد لطفا ازطريق شماره تلفن (9224344837)و ايميل اعلام شده ارتباط برقرار نماييد.

فید خبر خوان    نقشه سایت    تماس با ما