مقاله اثرات شوری در کشاورزی

چکیده:
شوری خاک یکی از چالش های عمده کشاورزی است که تأثیر مستقیم بر جوانه زنی بذر و رشد رویشی گیاهان دارد و از مهم ترین عوامل محدودکننده در تولیدات کشاورزی به شمار می رود. این مقاله به بررسی اثرات شوری بر جوانه زنی و رشد بذرهای گندم (Triticum aestivum) و لوبیا (Phaseolus vulgaris) و نقش هورمون گیاهی سیتوکینین در تعدیل اثرات آن می پردازد. نتایج نشان می دهد که شوری های کم تأثیر چندانی بر جوانه زنی بذر گندم ندارند، در حالی که شوری های بالا می توانند کاهش جزئی در درصد جوانه زنی ایجاد کنند.

جوانه زنی بذرهای لوبیا نسبت به شوری حساس تر بوده و در غلظت های بالاتر نمک کاهش قابل توجهی نشان می دهد. استفاده از سیتوکینین در غلظت های مناسب توانسته درصد جوانه زنی و رشد اولیه گیاهان را افزایش دهد. یافته ها نشان می دهند که شوری و هورمون های رشد، تأثیرات متقابل قابل توجهی بر توانایی گیاهان در تحمل شرایط محیطی دارند و مدیریت مناسب این عوامل می تواند نقش حیاتی در افزایش بهره وری کشاورزی داشته باشد.

مقدمه:
شوری خاک یکی از مهم ترین مسائل زیست محیطی و کشاورزی است که تأثیرات قابل توجهی بر رشد، توسعه و عملکرد گیاهان دارد. این پدیده به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک و در مناطقی که از آبیاری با منابع شور استفاده می شود، شدت می یابد. افزایش غلظت نمک ها در خاک و آب، باعث ایجاد شرایط تنش زا برای گیاهان می شود که می تواند منجر به کاهش درصد جوانه زنی بذر، کند شدن رشد رویشی، کاهش طول ریشه و ساقه و همچنین تغییر در توزیع و جذب یون ها در اندام های گیاه گردد. اثرات شوری نه تنها بر رشد گیاه تأثیر می گذارد، بلکه کیفیت محصول و میزان تولید را نیز به طور مستقیم تحت تأثیر قرار می دهد.

شوری با ایجاد فشار اسمزی در محیط رشد، میزان جذب آب توسط ریشه ها را کاهش می دهد و موجب می شود که گیاهان برای تأمین نیازهای آبی خود انرژی بیشتری مصرف کنند. این فشار اسمزی همچنین باعث کاهش حرکت مواد مغذی در خاک و در نتیجه محدود شدن دسترسی گیاه به عناصر ضروری مانند پتاسیم، کلسیم و منیزیم می شود. علاوه بر این، تجمع یون های سدیم و کلر در بافت های گیاهی می تواند اثرات سمی ایجاد کرده و فرآیندهای متابولیکی را مختل کند. حساسیت گیاهان به شوری بسته به گونه، رقم و مرحله رشد متفاوت است؛ به عنوان مثال، گندم به نسبت لوبیا مقاومت بیشتری در برابر شوری نشان می دهد و کاهش جوانه زنی و رشد اولیه در آن در سطوح پایین شوری مشاهده نمی شود، در حالی که لوبیا حتی در غلظت های نسبتاً پایین نیز رشد مطلوبی ندارد.

به منظور کاهش اثرات منفی شوری، پژوهش های متعددی بر استفاده از تنظیم کننده های رشد گیاهی مانند سیتوکینین ها متمرکز شده اند. سیتوکینین ها گروهی از هورمون های گیاهی هستند که بر تقسیم سلولی، طول ریشه و ساقه و رشد اندام های هوایی تأثیرگذارند. استفاده از این هورمون ها در محیط های شور می تواند فرآیند جوانه زنی را تسهیل کرده و رشد اولیه گیاهان را بهبود بخشد. مطالعات نشان داده اند که غلظت های مناسب سیتوکینین قادرند درصد جوانه زنی بذرها را افزایش داده و در شرایط شوری، توانایی گیاهان در تحمل فشارهای محیطی را تا حدی ارتقا دهند.

علاوه بر اثرات مستقیم بر جوانه زنی و رشد اولیه، شوری می تواند تأثیرات غیرمستقیم بر توزیع و جذب یون ها در گیاه داشته باشد. تغییر در میزان یون های کلسیم، منیزیم و کلر، باعث تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در گیاه می شود که رشد و عملکرد نهایی را تحت تأثیر قرار می دهد. بررسی تعامل شوری با هورمون های گیاهی در بذرهای گندم و لوبیا، علاوه بر شناسایی پاسخ های زیستی گیاهان، می تواند راهکارهای کاربردی برای مدیریت محیط های شور و بهبود عملکرد کشاورزی ارائه دهد.

اثرات شوری بر گیاهان محدود به کاهش رشد و جوانه زنی نیست، بلکه شامل تغییرات متابولیکی و مورفولوژیکی نیز می شود. در این مطالعه، تأثیر شوری و هورمون سیتوکینین بر جوانه زنی، رشد ساقه و ریشه، وزن تر و خشک اندام ها و میزان جذب یون ها در بذرهای گندم و لوبیا بررسی شده است. یافته های این پژوهش نشان می دهند که کنترل شوری و استفاده از هورمون های گیاهی می تواند نقش مهمی در حفظ عملکرد گیاهان و بهبود تولید کشاورزی در مناطق شور ایفا کند.

فهرست مطالب
چکیده: ۲
۱-۲ اهمیت اقتصادی و غذایی گندم و اختصاصات اکولوژیکی ان: ۶
گندم ((Triticum aestivum: 6
۱-۳ تیپهای مختلف گندم: ۶
۱-۳-۱ تیپهای زمستانه: ۶
۱-۳-۲ تیپهای بهاره: ۷
۱-۳-۳ تیپهای حد واسط: ۷
۱-۶ نقش های متفاوت تنظیم کننده های رشد گیاهی بر جوانه زنی بذر: ۱۳
۱-۶-۱ جیبرلین ها: ۱۳
۱-۷ عوامل محیطی که بر روی جوانه زنی بذر تاثیر می گذارند: ۱۵
۱-۷-۱ اب: ۱۵
۱-۷-۲ دما: ۱۵
۱-۷-۴ نور: ۱۶
۱-۸ تنش های محیطی: ۱۷
۱-۸- ۱ تنش شوری: ۱۹
۱-۹ شوری در جهان: ۲۰
۱-۱۰ شوری در ایران: ۲۲
پراکنش مناطق شور در ایران ۲۲
۱-۱۷ مقاومت گیاهان زراعی در برابر شوری خاک: ۳۶
۱-۱۸ حذف تنش شوری: ۳۶
۱-۱۹ فیزیولوژی سازش در برابر تنش شوری: ۳۷
۱-۲۰ مقدار نسبی اب (RWC): 39
۱-۲۱ یون ها: ۴۳
۱-۲۱-۲ پتاسیم: ۴۴
۱-۲۱-۳ کلسیم: ۴۴
۱-۲۱-۴ منیزیم: ۴۵
۲-۱ ابزار مورد نیاز: ۴۷
۲- ۳ اماده کردن مواد اولیه: ۴۸
۲-۳-۶ محیط کشت MS: 49
۲-۴ شرح ازمایشات : ۴۹
۲-۵ روش تهیه محیط کشت : ۵۰
۲-۶ مراحل کشت بذر ۵۳
۲-۷ اندازه گیری وزن تر و وزن خشک گیاهان: ۵۵
۲-۸ اندازه گیری درصد جوانه زنی: ۵۵
۲-۹-۱- کلر ۵۶
۲-۹-۲- اندازه گیری یون کلسیم و منیزیم: ۵۷
۲-۹-۲-۲- اندازه گیری یون منیزیم: ۵۷
۳-۲ اثر شوری و هورمون سیتوکنین بر طول دانه رستهای گندم: ۶۰
۳-۲-۱ ساقه: ۶۰
۳-۳- اثر شوری و هورمون سیتوکینین بر وزن تر و وزن خشک ساقه در گیاه گندم: ۶۲
۳-۳-۱- وزن تر ساقه گندم ۶۲
۳-۴- اثر شوری و هورمون سیتوکینین بر طول ریشه های دانه رست گندم: ۶۵
۳-۵- اثر شوری و هورمون سیتوکنین بر وزن تر و وزن خشک ریشه در گیاه گندم: ۶۸
۳-۵-۱- وزن تر ریشه: ۶۸
۳-۶- اثر شوری و هورمون سیتوکنین بر میزان یونهای کلسیم و منیزیم و کلر در اندامهای هوایی گیاه گندم: ۷۰
۳-۶-۲- منیزیم: ۷۳
۳-۷- اثر شوری و هورمون سیتوکنین بر جوانه زنی بذرهای لوبیا: ۷۷
فصل ۴- بحث و بررسی نتایج: ۷۹
۴-۱- تفسیر نتایج حاصل از جوانه زنی بذر گندم: ۷۹
۴-۴- تفسیر نتایج حاصل از طول ریشه گیاهان گندم: ۸۱
۴-۵- تفسیر نتایج حاصل از وزن تر و وزن خشک ریشه گیاهان گندمی: ۸۲
منابع فارسی و لاتین ۸۶