مقاله اثرات تنش خشكي در مراحل انتهاي رشد ارقام بهاره كلزا

مقاله اثرات تنش خشكي در مراحل انتهاي رشد ارقام بهاره كلزا در 35 صفحه ورد قابل ويرايش

مقدمه:

اين روزها جمله «وابستگي 90 درصدي روغن، ورشكستگي ملي» به واژه اي تكراري تبديل شده و در هر محفل و نشريه اي اين كلمات به كرات بيان مي‎شود. اين جمله زماني حيرت انگيزتر مي‎شود كه در كنار بحث خودكفائي گندم نيز قرار بگيرد. ايراني كه تا چند سال پيش بزرگ ترين وارد كننده گندم جهان بود طي چند سال، تنها چند سال، به خودكفائي رسيده و حتي زمزمه هاي صادرات نيز به گوش مي رسد. مسئولان جهاد كشاورزي طي همين سالها با توجه به اين موفقيت به فكر برنامه ريزي براي تأمين نيازهاي كشور به دانه هاي روغني از داخل افتاده اند تا شايد روزي هم بتوان از اين سرشكستگي ملي رهايي يافت. اين مديران اميدوارند اجراي طرح ده ساله دانه‌هاي روغني نيز مثل گندم باعث افتخار و مباحاتشان شود (ماهنامه روغن نباتي، 1383 الف). كشور ايران معادل 000، 800 ، 164 هكتار مساحت دارد كه از اين مقدار، 15 الي 18 ميليون هكتار شوره‌زار، 20 الي 22 ميليون هكتار بيابان و تقريباً يك ميليون هكتار نيمه خشك است. ايران با متوسط نزولات آسماني 240 ميلي متر كه از يك سوم ميزان نزولات سالانه جهاني (700 ميلي متر) كمتر مي باشد، داراي اقليم خشك و نيمه خشك است. در مناطق خشك، ميزان باران سالانه، كمتر از تبخير و تعرق بوده و بروز دوره خشكي در طول سال امري عادي است (كافي و همكاران، 1379 ب). تحقيقات انجام شده نشان داده است كه متوسط افت عملكرد ساليانه به واسطة خشكي در جهان 17 درصد بوده كه تا بيش از 70 درصد در هر سال مي‎تواند افزايش يابد(Edmeades et al, 1994). با توجه به اين موضوع كشاورزان و دست اندركاران كشور، اصولاً بايد با تلاش فراوان و مديريت صحيح و اقتصادي منابع آبي و استفاده بهينه از آب در توليد هر چه بيشتر محصولات زراعي، مشكل غذايي جمعيت را رفع سازند. دانه هاي روغني پس از غلات، دومين ذخاير غذايي جهان را تشكيل مي دهند. اين محصولات علاوه بر دارا بودن ذخاير غني اسيدهاي چرب، حاوي پروتئين نيز مي باشند (شيراني راد و دهشيري، 1381). دانه هاي روغني به دليل توليد روغن هاي با كيفيت بالا و درصد زيادي از اسيدهاي چرب و مرغوب از اهميت شاياني در تغذيه انسان برخوردارند (آلياري و همكاران، 1379). در حال حاضر، مصرف سرانة روغن خوراكي كشور بيش از 16 كيلوگرم برآورد شده است. لذا با توجه به جمعيت كشور، نياز به حدود يك ميليون تن روغن در سال مي‎باشد كه بيش از 90 درصد آن از طريق واردات تأمين مي‎شود (شيراني راد و دهشيري، 1381). ميزان واردات روغن خام در سال 1382 در جدول (1-1) درج گرديده است

(ماهنامه روغن نباتي، 1383 ب). به اين لحاظ، لزوم برنامه ريزي بلندمدت و منسجم با هدف نيل به خودكفائي در توليد روغن خوراكي غيرقابل انكار خواهد بود (شيراني راد و دهشيري، 1381).




تاريخچه:

كلزاي روغني مهم‌ترين گونه زراعي جنس براسيكا مي‎باشد و به احتمال قوي فرم وحشي آن به اروپا و آفريقاي شمالي محدود مي‎شود (شيراني راد و دهشيري، 1381). موردتوجه قرار گرفتن كلزا تنها در سالهاي اخير نبوده بلكه 2000 سال قبل از ميلاد مسيح در نوشته هاي دوران قديم از آن ياد شده است. در نوشته هاي باستاني كه به زبان سانسكريت بوده دانه روغني كلزا، سارسون[1] ناميده شده است (عاشوري، 1380). در آثار به جا مانده از دوران نوسنگي در مصر، در نوشته هاي هندوها كه از سال‌هاي 1500 تا 2000 قبل از ميلاد به دست آمده و به ويژه در كتيبه هاي يوناني، رومي و چيني باقي مانده از سال‌هاي 200 تا 500 قبل از ميلاد به گياهان روغني جنس براسيكا و ارزش دارويي آنها اشاره شده است. كشت تجاري كلزا از سال 1942 در قسمت شمالي آمريكا يعني كشور كانادا شروع گرديده و امكان استفاده از روغن كلزا براي مصرف خوراكي در سال 1948 مورد توجه قرار گرفت و منجر به استخراج روغن خوراكي از كلزا در سال هاي 1956 تا 1957 گرديد (شيراني راد و دهشيري، 1381). كلزا نخستين بار در كانادا در سال 1943 به منظور روغن كاري ماشين بخار كشت شد (عزيزي و همكاران، 1378). در سال 1957 در كشور كانادا اولين كلزاي روغني با مقدار اندك اسيد اروسيك اصلاح شد. با توليد روزافزون كلزا طي سال 1956 هزاران هكتار از اراضي كانادا به كشت اين گياه اختصاص يافت (رودي و همكاران، 1382). اپليكويست (1972) اظهار داشته است كه B.napus اولين بار در هلند و در قرن 17 به عنوان يك گياه روغني كشف شده است و سپس كشت آن به ساير بخشهاي اروپا گسترده شده است. با كشف ويژگيهاي غذايي مفيد روغن كلزا وضعيت آن در سال‌هاي اخير بهبود يافته است (عزيزي و همكاران، 1378). در سال 1974، رقم تاور[2] به عنوان اولين رقم دو صفر كلزا كه هم ميزان اسيد اروسيك و هم ميزان گلوكوزينولات آن پائين بود، معرفي شد. در سال 1981، توليد رقم هاي كلزا با ميزان گلوكوزينولات بالا تقريباً متوقف گرديد (شيراني راد و دهشيري، 1381). در دو دهه گذشته، آزمايش‌هاي به نژادي و به زراعي متعدد و متنوعي در بخش تحقيقات دانه هاي روغني موسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذر بر روي گياه كلزا صورت گرفته و منجر به معرفي چهار رقم كلزاي اصلاح شده با نام هاي زرگل، طلايه، استقلال و ساري گل شده است.

(شيراني راد و دهشيري، 1381). در حال حاضر به واسطة مشكلاتي كه در روش كشت متوالي گندم وجود دارد، نظر متخصصان محلي بر اين است كه بايد در تناوب گندم از كلزا استفاده گردد (شهيدي و فروزان، 1375).

1-1- كلياتي دربارة كلزا:

كلزا با نام علمي Brassica napus با كمتر از 2% اسيد اروسيك در روغن و كمتر از 30 ميكرومول گلوكوزيتولات در هر گرم وزن خشك كنجاله، نوع خاصي از كلزاي روغني مي‎باشد كه به كانولا معروف است. اين دو خصوصيت دانه، روغن كلزا را براي تغذيه انسان و كنجاله را به عنوان منبع پروتئين بالا براي تغذيه دام مناسب كرده است (رودي و همكاران، 1382). B.napus كلزاي معمولي است كه عموماً در اروپا و كانادا كشت مي‎شود و در كانادا به كلزاي آرژانتيني معروف است، زيرا براي اولين بار از آنجا به كانادا وارد شده است (عزيزي و همكاران، 1378). كلزا داراي ارقام بهاره و پائيزه با عدد كروموزومي برابر 38 بوده و مهمترين گونه زراعي جنس براسيكا محسوب مي‎شود. ارقام بهاره و زمستانه اين گونه به عنوان منبع روغن گياهي كشت مي گردند، ولي ارقام زمستانه آن در شرايط آب و هوايي معتدل، خنك و رطوبتي حداكثر عملكرد دانه را توليد مي‌كند (شيراني راد و دهشيري، 1381؛ آلياري و همكاران، 1379).

گياهان جنس براسيكا بر حسب ميزان اسيد اروسيك (اسيد چربي كه براي انسان و دام مضر است) به دو گروه عمده تقسيم مي‎شوند. دسته اول كه با علامت اختصاري HEAR[3] مشخص مي گردند، روغن آنها داراي بيش از 5 درصد اسيد اروسيك بوده و در صنعت لاستيك و پلاستيك سازي، صنايع شيميائي، صنايع رنگ ، صابون سازي و همچنين به عنوان روان كننده در دستگاه‌هاي صنعتي و موتور جت ( به دليل تحمل حرارت بالا) كاربرد دارند و مصرف خوراكي ندارند.دسته دوم كه با علامت اختصاري LEAR[4] نام گذاري مي‌شوند، روغن آنها با كمتر از 5 درصد اسيد اروسيك، مصرف خوراكي دارند (شيراني رادو دهشيري، 1381). اصطلاح كانولا به بذر يا فرآورده‌هاي بذري اطلاق مي شود كه حاوي كمتراز 2% اسيد اروسيك در روغن خود و حاوي كمتر از 30 ميكرومول بر گرم گلوكوزينولاتهاي آليفاتيك در كنجاله خود باشند ( عزيزي و همكاران، 1378). روغن كانولا يكي از مناسب‌ ترين روغن‌هاي خوراكي براي تأمين سلامتي انسان مي‌باشد. پائين‌ بودن ميزان كلسترول اين نوع روغن به دليل پائين بودن درصد اسيدهاي چرب اشباع شده درتركيب آن مزيت فوق‌العاده اي براي اين روغن نسبت به ساير روغن‌هاي نباتي محسوب مي‌شود. تحقيقات نشان مي‌دهد روغن كلزا، كلسترول خون را در افراد معمولي و افرادي كه كلسترول خون آنها بالاست، كاهش مي‌دهد. انجمن قلب آمريكا كاهش چربي هاي اشباع را در غذا توصيه نموده است، زيرا يك ارتباط مستقيم ميان چربي‌هاي اشباع و بيماري كرونر قلب وجود دارد. بنابراين توصيه‌ جايگزين نمودن روغن كلزا با چربي‌هاي اشباع شده براي كاهش سطح كلسترول خون و احتمال بيماري كرونر قلب در عموم مردم صرفه جويي قابل توجهي در هزينه حفظ سلامت بهداشت عموم خواهد گذاشت (عاشوري ،1380). تكامل اصلاح كلزا از كلزاي سنتي تا ارقام اصلاح شده به صورت زير مي‌باشد:

- كلزاهاي سنتي (HEAR) هنوز هم توليد شده و حاوي 22 تا 60 درصد اسيد اروسيك در روغن و 100 تا 205 ميكرومول گلوكوزينولات در هر گرم كنجاله مي‌باشد.

- ارقام يك صفر (LEAR) معمولاً واريته‌هاي كانادايي بوده و حاوي كمتر از 5 درصد اسيد اروسيك در روغن و 100 تا 205 ميكرومول گلوگوزينولات در هر گرم كنجاله مي‌باشد.

- ارقام دو صفر: نوع تكامل يافته ارقام يك صفر بوده و حاوي كمتر از 2 درصد اسيد اروسيك در روغن و 18 تا 30 ميكرومول گلوكوزينولات در هر گرم كنجاله مي‌باشد.

- ارقام سه صفر : نوع اصلاح شده ارقام شلغم روغني بوده و اصطلاحاً به آنها candle مي گويند كه داراي حداقل ميزان اسيد اروسيك، گلوكوزينولات و فيبر مي‌باشند.

1-6- خصوصيات گياه شناسي

كلزا با نام علمي Brassica napus L. گياهي است از خانواده چليپائيان[5] و يكساله با عدد كروموزومي (38=n2) كه عمدتاً داراي تيپ‌هاي رشد بهاره ، پائيزه و بينابين مي باشد. به طور كلي ويژگي‌هاي اندام‌هاي رويشي و زايشي آن به شرح زير است:

1-6-1- ريشه

داراي يك ريشه اصلي عمودي و غالباً بلند و به شكل دوك مي‌باشد كه قطر قسمت فوقاني آن به 1 تا 3 سانتي متر مي رسد و تا عمق 80 سانتي متري خاك نفود مي‌كند (شيراني راد و دهشيري،1381). در شرايط آب و هوايي و زمين مناسب ريشه هاي جانبي رشد كرده و به شدت منشعب مي‌شوند(حجازي،1379). اين ريشه ها حجم عظيمي از خاك را در برگرفته و جذب رطوبت و مواد غذايي را برعهده دارند ( آلياري و همكاران،1379). ريشه هاي اين گياه تا عمق 120 و.150 سانتي متري در زمين فرو مي روند. البته نفوذ ريشه در زمين محدود است( حجازي، 1379). در خاك‌هاي سنگين رسي، عمق نفوذ ريشه كاملاً‌محدود مي‌شود. عمق نفوذ ريشه و كشيدگي سيستم ريشه، نقش به سزايي در تحمل خشكي و استفاده بهينه از رطوبت ذخيره شده در خاك دارد. همچنين گياه را در ارتفاع زياد با كشت متراكم در مقابل بادهاي شديد حفظ مي كند (شيراني راد و دهشيري، 1381). تحقيقات نشان داده اند كه سيستم ريشه اي كلزا اثرات مفيدي روي ساختمان خاك و نفوذ رطوبت دارند و نتيجه اش عملكرد دانه و پروتئين بالاتر در غلاتي است كه در تناوب با آن قرار مي گيرند (Norton et al ,1999).

1-6-2- ساقه

كلزا يك ساقه اصلي توليد مي كند كه از آن شاخه هاي زيادي منشعب مي شوند (شيراني راد و دهشيري،1381). ساقه ها معمولاً‌گرد، توپر،راست و سبز هستند كه با افزايش سن گياه به زردي گرايش مي‌يابند. در بيشتر مناطق، ارتفاع ساقه بين 80 تا 150 سانتي متر است، اما در استراليا ارتفاع ساقه به 250 سانتي متر مي رسد كه باعث بروز مشكلاتي در امر برداشت مي شود. بنابراين واريته‌هاي پاكوتاه به سرعت رواج پيدا كرده اند (عاشوري،1380). ساقه در مرحله روزت[6] ، به شكل كوتاه با ميان‌گر‌ه هاي فشرده ( با فاصله اي حدود 5/1-1 سانتي متر از همديگر) ديده مي شود. (آلياري و همكاران، 1379). پس از پايان مرحله روزت، ابتدا ساقه اصلي طويل مي شود و پس از به گل نشستن ساقه اصلي، شاخه هاي فرعي نيز شروع به طويل شدن مي‌كنند. ميزان شاخه فرعي آن به واريته، محيط، تغذيه گياه و تكنيك هاي زراعي بستگي دارد. (شيراني راد و دهشيري، 1381). رنگ ساقه تا مرحله گل ،سبز بوده و به تدريج تا رسيدگي فيزيولوژيك[7] به رنگ كاهي در مي آيد ( آلياري و همكاران،1379).





1-6-3- برگ

برگ هاي كلزا به سه فرم چسبيده ساقه آغوش، چسبيده معمولي و داراي دمبرگ مي‌باشند. برگ‌هاي كلزا به صورت متناوب بر روي ساقه قرار مي‌گيرند(شيراني راد و دهشيري،1381). آرايش برگ‌هاي مزبور متناوب بوده و شكل عمومي آن‌ها بيضوي كشيده با كرك‌هاي متعدد مي ‌باشد. تعداد آن ها بر روي ساقه اصلي در تيپ‌هاي بهاره در حدود 12 عدد و در تيپ‌هاي پائيزه بيش از 40 عدد مي‌باشد ( آلياري و همكاران،1379). برگ‌ها در زمان رسيدگي محصول شروع به زردي نموده و از قسمت پائين به سمت بالاي بوته خشك شده و ريزش مي‌نمايد كه اين امر باعث سهولت در برداشت مي گردد( عاشوري،1380).

1-6-4- گل

گل به صورت صليبي بوده و آرايش آنها به شكل خوشه اي بلند مي باشد. تعداد گل ها مي‌تواند تحت تاثير بسياري از عوامل مانند واريته، آب و هوا وتكنيك هاي زراعي قرار گيرد (عاشوري،1380). يك بوته كلزا در شرايط ايده آل و در تراكم كم، حدود 4000 جوانه حل توليد مي كند كه از اين تعداد باتوجه به ژنوتيپ، شرايط محيطي و تراكم 5 الي 20 درصد به گل تبديل شده و بقيه ريزش[8] خواهند كرد (آلياري و همكاران،1379). هرگل متشكل از 4 كاسبرگ، 4 گلبرگ، 6 پرچم (2 پرچم كوتاه تر از بقيه) و يك مادگي دوبرچه‌اي است ورنگ گلبرگ‌ها نيز از پرتقالي تا زرد كم رنگ متغير است. گل‌دهي كامل گياه 3 تا 5 هفته به طول مي‌انجامد(حجازي،1379). كلزا گياهي است خودگشن[9] و ميزان خودباوري در آن به طور معمول بيش از 70 درصد است. وجود درصدي از دگرگشني[10] (30-20 درصد)، زمينه كاربرد حشرات را در كلزا توجيه مي‌كند (آلياري و همكاران، 1379).

1-6-5- ميوه

ميوه كلزا، خورجيني[11] به طول 5 تا 10 سانتي متر است كه فاقد كرك بوده و در انتها به يك منقار منتهي مي شود. هر خورجين داراي 2 برچه مي باشد. برچه ها به وسيله ديواره كاذبي[12] ( غشاي مياني) از هم جدا مي‌گردند. دانه ها در دو طرف غشاي مياني قرار دارند. اين ديواره هنگام رسيدن ميوه پاره مي‌شود. در هر خورجين ممكن است 15 تا 40 عدد دانه تشكيل گردد( شيراني و دهشيري، 1381).

1-6-6- دانه كلزا

هر بوته كلزا صدها دانه كوچك، كروي و قهوه اي روشن مايل به سياه و زرد رنگ توليد مي‌كند (Buzza,1991) . بذور زرد رنگ داراي روغن بيشتري نسبت به بذور قهوه‌اي تيره و يا بذور سياه مي باشند. وزن هزار دانه نسبت به نوع رقم، محل توليد ، شرايط محيطي و جايگاه ميوه در روي بوته و نيز مكان بذر در ميوه، متفاوت بوده و بين 3 تا 7 گرم متغير خواهد بود (آلياري و همكاران،1379). ضخامت بذر در حدود 1 تا 2 ميلي متر مي‌باشد وهر كيلوگرم دانه از 000/250 الي 000/300 دانه تشكيل شده است (Buzza,1991).

1-7- مراحل فنولوژي

براي تشريح مراحل رشد و نمو كلزا مي توان از روش كد گذاري استفاده كرد. اين عمل توسط دانشمنداني همچون هارپر و بركن كمپ (HB)[13] وسيلوستر برادلي (SB)[14] صورت گرفته است (شيراني راد و دهشيري،1381). براساس آخرين روش كدگذاري كه توسط انجمن كلزاي كانادا[15] در سال 1998 انجام شده، مراحل رشد و نمو به صورت زير تقسيم بندي مي شود (جدول1-7):