دانشگاه آزاد اسلامي
واحد دامغان
دانشكده کشاورزي
پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد در رشته مهندسي کشاورزي
گرايش زراعت
عنوان:
بررسي ميزان مقاومت ارقام مختلف جو از طريق پارامتر نشت يوني
استادراهنما
دکتر شهرام اشرف
استاد مشاور
دكتر حسين حكم آبادي
دانشجو
سيد محمد تقوي
شهريور1392
سپاسگزاري:
پروردگار يكتا را سپاس مي‌گويم كه خرد را به بشر ارزاني داشت و نيل به سعادت را در گرو دانش و تفكر بنا نهاد. اكنون كه اين تحقيق در سايه الطاف بيكران الهي پايان پذيرفت، به مصداق آيه كريمه ” من لم يشكر مخلوق، لم يشكر خالق ” بر خود فرض مي‌دانم مراتب تشكر و قدرداني خود را از تمامي بزرگواراني كه انجام اين تحقيق مرهون نظرات ارزشمند و كمكهاي بي‌شائبه آنان بود، ابراز نمايم. بويژه:
از استاد بزرگوار جناب آقاي دكترشهرام اشرف که راهنمايي اين پايان‌نامه را بر عهده داشتند و همواره با راهنمايي‌ها ، نصايح و تشويق‌هاي خود بنده را در انجام اين پايان‌نامه ياري نمودند، تشكر و قدرداني مي‌نمايم.
از استاد ارجمند جناب آقاي دكتر حسين حکم آبادي كه مشاوره اين پايان‌نامه را عهده‌دار بودند و با راهنمايي‌هاي گرانبهاي خود بنده را در به سرانجام رسانيدن اين تحقيق ياري نمودند، تشكر و قدرداني مي‌نمايم.
از مديريت گروه،جناب آقاي دكترمسعود سينکي تشكر و قدرداني مي‌نمايم.
تقديم به:
همسر عزيزم
که با جان و دل مرا در انجام اين پايان نامه همراهي نمودند و اگر مساعدت ايشان نبود، قطعاً اين کار به پايان نمي رسيد.
تقديم به نور چشمان عزيزو دوست داشتني ام
سيد سعيد و فاطمه سادات
كه آرزوي آنان موفقيت من و موفقيت من در خرسندي آنان است.
فهرست مطالب
مقدمه2
بررسي منابع5
2-1خاستگاه گياه جو5
2-2 کليات گياه شناسي5
2-3 مقاومت گياه جو7
2-4 بزرگ‌ترين کشورهاي توليدکننده جو8
2-5 انواع جو نسبت ‌به دما10
2- 6 نياز کودي11
2-7 آفات و بيماري‌ها11
2-8 برداشت12
2-9 سرمازدگي16
2-9-1 سرمازدگي انتقالي (جبهه اي يا سيکلوني)16
2-9-2 سرمازدگي تشعشعي16
2-10 خسارات ناشي از سرماي بهاره17
2-11 واكنش گياهان در برابر سرما17
2-12 تنش دماي پائين18
2-13 – سرمازدگي در سلول20
2-14 اثر سرمازدگي بر غشاها21
2-15- تاثيرسرما در جريان پروتوپلاسمي23
2-16 اثر سرما روي فعاليت هاي فيزيولوژيک گياه23
2-17 تاثير سرما در تنفس23
2-18 تاثير سرما بر فتوسنتز25
2-19 فعاليت فتوسنتزي بعد از سرمازدگي25
2-20 اثر تنش سرما بر فرايند هاي مرحله زايشي گياه26
2-21 خسارات ناشي از شكسته شدن پروتئين ها26
2-22 يخ زدگي27
2-22-1 آسيب ناشي از يخ زدگي27
2-22-2 يخ زدگي برون سلولي (بين سلولي)28
2-22-3 يخ بستن درون سلولي28
2-22-4 چگونه يخ زدگي باعث مرگ مي شود29
2-22-5 سوپر کولينگ (فوق سرد)30
2-22-6 هسته يخ30
2-22-7 هسته يخ ناهمگن31
2-22-8 عوامل موثر بر تشکيل هسته يخ31
2-22-9 عوامل موثر بر تشکيل هسته يخ دربافت هاي گياهي32
2-22-10 جمع شدن يخ در بافت هاي درختان ميوه32
جدول 2-1 ميانگين دماي هسته يخ براي جوانه هاي گل درختان هلو(پروبستينگ ومايلز،1985)34
2-23 رکود جوانه ها36
2-24 مراحل رکود37
2-25 نقش كمون جوانه ها در مقاومت گياه به سرما38
2-26 پرولين، پروتئين،قند وعناصر غذايي38
2-27 مسير سنتز پرولين در گياهان عالي45
2-28 پروتئين هاي دفاعي گياه45
فصل سوم47
مواد و روشها47
3-1 کاشت سه رقم جو در گلدانهاي کوجک47
3-2 انتقال گلدا نها به آزمايشگاه47
3-3 اندازه گيري عناصر سديم و پتاسيم نشت يافته در محلول48
3-4 دستگاه فليم فتومتر48
3-4-1-ساختمان فليم فتومتر49
3-4-2منبع نور49
فصل چهارم52
نتايج و بحث52
4-1 اثر دما بر مقدار pH محلول نشت يافته52
4-1-1 اثر دما بر pH محلول نشت يافته در روز اول اندازه گيري52
4-1-2- اثر دما بر Hp محلول نشت يافته در روز دوم اندازه گيري53
4-1-3- اثر دما بر pH محلول نشت يافته در روز سوم اندازه گيري54
4-1-4- اثر دما بر ph محلول نشت يافته در روز چهارم اندازه گيري54
4-1-5- اثر دما بر pH محلول نشت يافته در روزپنجم اندازه گيري55
4-1-6- اثر دما بر pH محلول نشت يافته در روزششم اندازه گيري56
4-1-7- اثر دما بر pH محلول نشت يافته در روزهفتم اندازه گيري57
4-2- اثر ژنوتيپ بر pH محلول نشت يافته57
4-2-1- اثر ژنوتيپ بر pH محلول نشت يافته در روز اول اندازه گيري57
4-2-2- اثررقم بر pH محلول نشت يافته درروز دوم اندازه گيري58
4-2-3- اثر رقم بر pH محلول نشت يافته در روز سوم اندازه گيري58
4-2-4- اثررقم بر pH محلول نشت يافته در روز چهارم اندازه گيري59
4-2-5- اثر رقم بر pH محلول نشت يافته در روز پنجم اندازه گيري60
4-2-6- اثر رقم بر pH محلول نشت يافته در روز ششم اندازه گيري61
4-2-7- اثررقم بر pH محلول نشت يافته در روز هفتم اندازه گيري61
4-3- اثر متقابل دما و رقم بر pH محلول نشت يافته62
4-3-1- اثر متقابل دما و رقم بر pH محلول نشت يافته در روز اول اندازه گيري62
4-3-2- اثر متقابل دما و رقم بر pH محلول نشت يافته درروز دوم اندازه گيري62
4-3-3- اثر متقابل دما ورقم بر pH محلول نشت يافته در روز سوم اندازه گيري63
4-3-4- اثر متقابل دما و ژنوتيپ بر pH محلول نشت يافته درروز چهارم اندازه گيري64
4-3-5- اثر متقابل دما و رقم بر pH محلول نشت يافته در روز پنجم اندازه گيري65
4-3-6- اثر متقابل دما و رقم بر pH محلول نشت يافته در روز ششم اندازه گيري66
4-3-7- اثر متقابل دما ورقم بر pH محلول نشت يافته در روز هفتم اندازه گيري67
4-4- تاثير دما و تاثير رقم و اثر متقابل دما و رقم بر درصد نشت يوني68
4-4-1-تاثير دما بر درصد نشت يوني در روز اول اندازه گيري68
4-4-2- تاثير دما بردرصد نشت يوني در روز دوم اندازه گيري69
4-4-3- اثر دما بر درصد نشت يوني در روز سوم اندازه گيري69
4-4-4- اثر دما بردرصد نشت يوني در روز چهارم اندازه گيري70
4-4-5- اثر دما بر درصد نشت يوني در روز پنجم اندازه گيري70
4-4-6- اثر دما بر درصد نشت يوني در روز ششم اندازه گيري71
4-4 -7- اثر دما بردرصد نشت يوني در روز هفتم اندازه گيري72
4-5- اثر رقم بر درصد نشت يوني محلول نشت يافته73
4-5-1- اثر رقم بر درصد نشت يوني در روز اول اندازه گيري73
4-5-2 اثر رقم بردرصد نشت يوني در روز دوم اندازه گيري73
4-5-3- اثر رقم بر درصد نشت يوني در روزسوم اندازه گيري74
4-5-4- اثررقم بر درصد نشت يوني در روزچهارم اندازه گيري75
4-5-5- اثررقم بر درصد نشت يوني در روزپنجم اندازه گيري75
4-5-6- اثر رقم بر درصد نشت يوني در روزششم اندازه گيري76
4-5-7- اثر رقم بر درصد نشت يوني در روزهفتم اندازه گيري77
4-6- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني محلول نشت يافته77
4-6-1- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روز اول اندازه گيري77
4-6-2- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روز دوم اندازه گيري78
4-6-3- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روزسوم اندازه گيري79
4-6-4- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روزچهارم اندازه گيري80
4-6-5- اثر متقابل دما ورقم بر ميزان درصد نشت يوني در روزپنجم اندازه گيري80
4-6-6- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روزششم اندازه گيري81
4-6-7- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روزهفتم اندازه گيري82
4-7- اثر دما و اثررقم و اثر متقابل دما و رقم بر ميزان پتاسيم (k) محلول نشت يافته83
4-7-1- اثر دما بر ميزان پتاسيم (k) محلول نشت يافته83
4-7-2- اثر رقم بر ميزان پتاسيم (k) محلول نشت يافته84
4-7-3- اثر متقابل دما ورقم بر ميزان پتاسيم (k) محلول نشت يافته85
4-8- اثر دما و رقم و اثر متقابل دما و رقم بر درصد سديم (Na) نشت يافته86
4-8-1- اثر دما بر درصد سديم نشت يافته86
4-8-2- اثر رقم بر ميزان سديم(Na) محلول نشت يافته86
4-8-3- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان سديم( Na ) محلول نشت يافته87
فصل پنجم89
نتيجه گيري89
پيشنهادات91
منابع ومأخذ92
فهرست اشکال
شکل2-1- آستانه دماي بحراني نگهداري و دوره اي از سرماروي وضعيت تغييرات ميزان اتيلن، نشت الکتروليتي وعلائم مشاهده اي ناشي از سرما(ميرمحمدي ميبدي وهمکاران،1383)19
شکل 2-2 – وقايع احتمالي در رويارويي گياه با تنش سرما(ميرمحمدي ميبدي وهمکاران،1383)21
شكل2-3 تغييرات قندها و فنول ها در جوانه هاي گل سيب رقم Starking Delicious در طي مراحل مختلف فيزيولوژيکي خواب( واكر (1969))39
شكل2-2 تيمار در شرايط عادي ياNC: وضعيت هگزوز،ساکارز،سوربيتول ونشاسته در ساقه (a )، در پريموردياي رويشي(b ) و پريموردياي گل(c ). (واكر (1969))40
شكل 2-4 تيمار در شرايط غيرعادي ياکاهش تيمار سرمايي؛TCD : وضعيت هگزوز،ساکارز،سوربيتول ونشاسته در ساقه (a )، در پريموردياي رويشي(b ) و پريموردياي گل(c ).( واكر (1969))41
شکل4-1- اثر دما بر pH محلول نشت يافته در روز اول اندازه گيري53
شکل4-2- اثر دما بر pH محلول نشت يافته در روز دوم اندازه گيري53
شکل 4-3- اثر دما بر pH محلول نشت يافته در روز سوم اندازه گيري54
شکل4-4- اثر دما بر ph محلول نشت يافته در روز چهارم اندازه گيري55
شکل 4-5- اثر دما بر pH محلول نشت يافته در روزپنجم اندازه گيري55
شکل4-6- اثر دما بر pH محلول نشت يافته در روزششم اندازه گيري56
شکل 4-7- اثر دما بر pH محلول نشت يافته در روزهفتم اندازه گيري57
شکل4-8- اثر رقم بر pH محلول نشت يافته در روز اول اندازه گيري58
شکل4-9- اثر رقم بر pH محلول نشت يافته درروز دوم اندازه گيري58
شکل4-10- اثر رقم بر pH محلول نشت يافته در روز سوم اندازه گيري59
شکل 4-11- اثر رقم بر pH محلول نشت يافته در روز چهارم اندازه گيري60
شکل4-12- اثر رقم بر pH محلول نشت يافته در روز پنجم اندازه گيري60
شکل4-13- اثر رقم بر pH محلول نشت يافته در روز ششم اندازه گيري61
شکل 4-14- اثر رقم بر pH محلول نشت يافته در روز هفتم اندازه گيري61
شکل4-15- اثر متقابل دما ورقم بر pH محلول نشت يافته در روز اول اندازه گيري62
شکل4-16- اثر متقابل دما ورقم بر pH محلول نشت يافته درروز دوم اندازه گيري63
شکل4-17- اثر متقابل دما ورقم بر pH محلول نشت يافته در روز سوم اندازه گيري64
شکل4-18- اثر متقابل دما و رقم بر pH محلول نشت يافته درروز چهارم اندازه گيري65
شکل4-19- اثر متقابل دما و رقم بر pH محلول نشت يافته در روز پنجم اندازه گيري66
شکل4-20. اثر متقابل دما و رقم بر pH محلول نشت يافته در روز ششم اندازه گيري67
شکل 4-21. اثر متقابل دما و رقم بر pH محلول نشت يافته در روز هفتم اندازه گيري68
شکل 4-22- تاثير دما بر درصد نشت يوني در روز اول اندازه گيري68
شکل4-23 تاثير دما بردرصد نشت يوني در روز دوم اندازه گيري69
شکل 4-24- اثر دما بر درصد نشت يوني در روز سوم اندازه گيري70
شکل4-25- اثر دما بردرصد نشت يوني در روز چهارم اندازه گيري70
شکل 4-26- اثر دما بر درصد نشت يوني در روز پنجم اندازه گيري71
شکل 4-27- اثر دما بر درصد نشت يوني در روز ششم اندازه گيري72
شکل4-28- اثر دما بردرصد نشت يوني در روز هفتم اندازه گيري72
شکل 4-29- اثر رقم بر درصد نشت يوني در روز اول اندازه گيري73
شکل 4-30- اثر رقم بردرصد نشت يوني در روز دوم اندازه گيري74
شکل4-31- اثر رقم بر درصد نشت يوني در روزسوم اندازه گيري74
شکل 4-32- اثر رقم بر درصد نشت يوني در روزچهارم اندازه گيري75
شکل4-33- اثر رقم بر درصد نشت يوني در روزپنجم اندازه گيري76
شکل 4-34- اثر رقم بر درصد نشت يوني در روزششم اندازه گيري76
شکل 4-35- اثر رقم بر درصد نشت يوني در روزهفتم اندازه گيري77
شکل 4-36 اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روز اول اندازه گيري78
شکل 4-37 اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روز دوم اندازه گيري79
شکل4-38- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روزسوم اندازه گيري79
شکل4-39- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روزچهارم اندازه گيري80
شکل4-40- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روزپنجم اندازه گيري81
شکل4-41- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روزششم اندازه گيري82
شکل 4-42- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان درصد نشت يوني در روزهفتم اندازه گيري83
شکل4-43-اثر دما بر درصد پتاسيم (k) نشت يافته84
شکل 4-44- اثررقم بر درصد پتاسيم (k) نشت يافته84
شکل 4-45- اثر متقابل دما و رقم بر ميزان پتاسيم (k) محلول نشت يافته85
شکل 4-46 اثر دما بر ميزان Na نشت يافته86
شکل 4-47- اثررقم بر ميزان Na محلول نشت يافته87
شکل 4-48- اثر متقابل دما ورقم بر ميزان Na محلول نشت يافته88
چكيده
در بهار، همزمان با شروع رشد جو، اين گياه به دماي پايين مقاومت كمي دارد و هر يك از مراحل حساس رشد آن ممكن است با سرما برخورد نمايد و در نتيجه برخي از قسمتهاي اين گياه صدمه ببيند. هر چه مدت زمان وقوع دماهاي پايين زيادتر باشد، ميزان خسارت در مقايسه با زمانيكه گياه كمتر در معرض همان دما قرار مي گيرد، بيشتر است. اين آزمايش بر روي3 رقم جو شامل ريحان،کوير و نصرت انجام شد. اين ارقام عمده ترين رقمهايي هستند كه در شهرستان دامغان كشت و كار مي گردند. براي اين آزمايش از بوته هايي كه در مرحله پنجه زني در گلدانهاي كوچك كشت داده شدند، استفاده شد. طرح آزمايش انتخابي طرح فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي مي باشد. فاكتور اول رقم گندم كشت شده و فاكتور دوم دما بود كه در 5 سطح شامل دماهاي 4+،4-،8-،12- و 15- انجام گرديد. زماني كه گلدانها به مرحله پنجه زني رسيدند، با آب مقطر اسپري شده و در داخل انكوباتور قرارگرفتند و با سرعت انجماد °C10 در ساعت تا 2 درجه سانتيگراد خنك شدند، سپس با سرعت انجماد°C 5 در ساعت تا دماهاي تيمارهاي مذكور خنك شدند و 2 ساعت در دماهاي مذكور نگه داشته شدند. بعد از اعمال تيمارها، از هر كدام 2 گرم نمونه برگي اخذ گرديد و در ظروف پلي پروپيلن حاوي 20 سي سي آب مقطر قرار داده شد تا نمونه ها كاملاً پوشيده از محلول گرديدند. محلول را با شيكر كمي تكان داده و به مدت يك هفته ميزان EC و pH يك بار در روز انداره گيري شد. بعد از يك هفته نمونه ها (برگها و محلول) در دماي 120 درجه سانتيگراد به مدت 15 دقيقه در اتوكلاو قرار گرفتند تا همه غشاي سلولها تخريب شوند. در محلول باقي مانده ميزان EC و pH مجدداً اندازه گيري شد و همچنين غلظت برخي از كاتيونها از جمله K و Na اندازه گيري شد. در بين يونهاي اندازه گيري شده ميزان نشت يون پتاسيم بيشتر از سديم بود. نتايج در ارتباط با ميزان pH در محلول نشت يافته نشان داد كه بين pH محلول نشت يافته رابطه مشخصي در زمانهاي مختلف اندازه گيري ديده نشد، در بين ارقام مختلف جو نتايج مشخص نمود كه بين ارقام از نظر مقاومت به سرما اختلافات مشخص و معيني وجود دارد، به طوري که رقم نصرت مقاومترين و رقم کوير حسايسنترين رقم نسبت به سرما است.
کلمات کليدي: جو، نشت يوني، سديم، پتاسيم
فصل اول
کليات تحقيق
مقدمه
خطرپذيري آب و هوايي از جمله عواملي است كه همواره در ميزان توليد غلات در بسياري از مناطق مؤثر بوده است .سرمازدگي اندام هاي رويشي غلات از تنشهاي مهم محيطي در برخي نقاط کشور ما به شمار مي رود.
دماهاي پايين زمستان يکي از عوامل محدودکننده اب و هوايي در مناطق معتدله ذکر شده است و در نتيجه وقوع سرماي شديد در برخي سالها بقا و رشد و نمو گياهان زراعي زمستانه نظير جو تحت تاثير قرار گرفته و عملکرد آن کاهش مي يابد .
مقاومت به سرما در جو يکي از مهمترين عواملي است که سبب بقا در زمستان مي شود و درجه مقاومت به سرما نيز به شرايط مرفو- فيزيولوژيک گياه در زمستان بستگي دارد .
همچنين بخش قابل توجهي از سطح زير كشت جو كشور در مناطق سردسير و مرتفع كوهستاني واقع شده است. كه با توجه به داشتن زمستان هاي سرد بررسي مقاومت به سرما در ژنوتيپ هاي مختلف جو قابل توجه و درخور اهميت مي باشد، زيرا خسارت سرما و يخ زدگي مي تواند منجر به كاهش قابل توجه عملكرد جو در اين مناطق گردد.
در تنش سرما انرژي متابوليكي كمتري در دسترس گياه زراعي قرار مي گيرد، جذب آب و عناصر غذايي محدود مي شود، آسيميلاسيون كاهش يافته و رشد ، متوقف مي گردد. بر اين اساس علت عدم موفقيت هاي مكرر در ايجاد پوشش سبز و يكنواخت در برخي كشت هاي پاييزه به صدمات فيزيولوژيك ناشي از تنش سرما نسبت داده شده است . ( ميرمحمدي، 1383 ) . زيرا به طوركلي دماي پايين در مرحله جوانه زني موجب عدم استقرار گياه مناسب مي گردد و ضعف گياهچه در اين مرحله دستيابي به عملكرد مطلوب را تحت تأثير قرار مي دهد . ( ويتامواس و پراسيل، 2008 ؛ يين و همكاران، 2009 ) .
توانايي گياه براي زنده ماندن درزمستانهاي سخت را مقاومت زمستانه مي گويند .اين صفت از طريق ماندگاري در مزرعه تعيين ميشود .يکي از مشکلات اصلي در مزرعه ناتواني در کنترل شدت تنش سرما مي باشد .به همين دليل ،تلفات کامل در زمستان يا فقدان تلفات ، در بيشتر آزمايشهاي ماندگاري در مزرعه وجود دارد ،که مانع از نتيجه گيري مي شود .از اين رو پژوهشگر بايد در انتظار زمستاني با حساسيت مطلوب باشد ،و يا مواد اصلاحي را در سطحي گسترده اي ارزيابي کند،به اميد اين که تنش مورد نظر را دريک يا چند مکان به دست آورد .افزون بر آن در شدت تنش سرما در آزمايش هاي مزرعه اي هم روندي وجود ندارد و اغلب اشباه آزمايشي زياد است .
پژوهشهاي بسياري براي يافتن روشهاي ارزيابي سريع و موثر انجام شده است تا بتوان مقاومت به سرماي ارقام را پيشگويي نمود .اتاقک هاي انجماد که مقاومت گياهان را مي توان در آنها به سرعت آزمايش کرد ،نخست به وسيله هاروي در سال 1918 ابداع شد . وي با انجماد شماري واريته سيب ،خسارت آنها را با توجه به مقاومت يا حساسيت رتبه بندي کرد .
پژوهشگران سوئدي از اين روش استفاده کردند و رتبه عددي از يک تا ده را براي مقاومت به کار بردند .تعيين دمايي که سبب 50 درصد تلفات (LT50 يا Lethal Temperature 50 ) در گياه شود يک روش مناسب براي اندازه گيري مقاومت به سرما است .در اين روش گياهان در شرايط کنترل شده در دماهاي مختلف قرار مي گيرند و ماندگاري آنها تعيين مي گردد .تعيين LT50 طوقه بهترين روش برآورد ماندگاري در مزرعه مي باشد ،زيرا طوقه گياه در غلات بحراني ترين قسمت گياه است و در رشد دوباره پس از تنش سرما نقش حياتي دارد.
پولي هدايت الکتريکي برگ گياه سازش يافته با سرما و خسارت ديده در آزمايش انجماد را با نتايج انجماد 9 رقم گندم ،10 رقم چاودار و 12 رقم شبدر قرمز ( Trifolium pratense ) در مزرعه مقايسه کرد . در گندم زمستانه و شبدر قرمز هدايت الکتريکي گياهان سازش يافته همبستگي معني داري با نتايج مزرعه داشت ،ولي اين رابطه در گياه چاودار ديده نشد .نتايج نشان داد که هدايت الکتريکي روش مفيدي براي انتخاب ارقام مقاوم در اصلاح گياهان است .
هومر توانايي سازش با سرما را در 12 رقم گندم ، 8 رقم چاودار و 5 رقم جو از طريق هدايت الکتريکي بررسي نمود و نتيجه گرفت که روش هدايت الکتريکي مي تواند براي تعيين ماندگاري زمستانه استفاده شود.
هدف از انجام اين پژوهش ، بررسي مقاومت به سرما درگياه جو و انتخاب مقاومترين رقم به دماهاي انجماد است .
فصل دوم
بررسي منابع
2-1خاستگاه گياه جو
خاستگاه واقعي جو هنوز ناشناخته است. اما بسياري از محققين، خاستگاه اين گياه را کوه‌هاي زاگرس در غرب ايران، آناتولي جنوبي و فلسطين مي‌دانند. بر پايه نظريه واليوف، مبداء جوي ريشک دار و غلاف دار، کشور اتيوپي و شمال آفريقا و مبداء نوع بدون ريشک، ريشک کوتاه و کلاهک دار، آسياي جنوب شرقي، به ويژه چين، ژاپن و تبت است. جو براي تعداد زيادي از مردمان نواحي سردسير و خشک (به ويژه خاور ميانه و شمال آفريقا) منبع غذايي مهمي به شمار مي‌رود. البته امروزه بيشتر براي خوراک دام و تهيه? فراورده‌هاي تخميري از اين گياه استفاده مي‌کنند.
2-2 کليات گياه شناسي
جو گياهي است علفي و يکساله که ارتفاع آن بسته به انواع مختلف آن تا يک متر مي‌رسد. برگهاي آن متناوب و باريک و دراز و به رنگ سبز تيره مي‌باشد. جو از نظر کاشت به دو دسته تقسيم مي‌شود، جو بهاره و جو پائيزه
جو بهاره در بهار کشت مي‌شود و احتياج به سرماي زمستان ندارد و قبل از زمستان دانه مي‌دهد در حالي که جو پائيزه در پائيز کشت مي‌شود و محتاج سرماي زمستان است .
مشخصات گياه شناسي
جو (Hordeum vulgare L.emend.Bowden) نيز مانند گندم يکي از گياهان مهم تيره غلات Gramineae ، از جنس Hordeum و گونه Sativum يا Vulgare مي باشد و داراي انواع زراعي و وحشي مي‌‌باشد.جو زراعي گياهي ديپلوئيد با 7 عدد کروموزوم پايه است.
ريشه جو مانند ساير غلات افشان و سطحي است و اكثر ريشه هاي آن تا فاصله 40 سانتيمتري در اطراف پراكنده مي شوند. حدود 61درصد ريشه آن در عمق 25 سانتيمتري اول خاک گسترش مي يابد و به ندرت ريشه جو تا عمق 120 سانتيمتري خاک فرو مي رود.
جو در ابتداي رشد شبيه يک گياه علفي است و به تدريج که رشد مي کند ساقه و برگ هاي آن به وجود مي آيند.ساقه جو ماشوره اي،شبيه ساقه گندم و گره دار است.برگ هاي جو باريک و به رنگ سبز روشن و داراي انتهاي گرد(مدور) است،در صورتي که انتهاي برگ هاي گندم تيز مي باشد. از محل هر گره ساقه يک برگ خارج شده ونيام هر برگ قسمتي از ساقه را در برمي گيرد. در محل برخورد برگ به ساقه دو زائده بزرگ به نام گوشوارک و يک زائده بي رنگ و نيمه کروي به طول 2تا3ميليمتر به نام زبانک وجود دارد. زبانک در جو بلندتر از گندم مي باشد.
اغلب جوهاي زراعي عادت رشد زمستانه يا بهاره دارند. ارقام بهاره به دوره ي خواب سرد قبل از خوشه رفتن ندارند. در جو بهاره بعد از مرحله ي گياهچگي و در جو زمستانه بعد از مرحله ي توقف رشد در زمستان،تعداد ساقه ها (پنجه ها)يي که رشد مي کنند تحت تأثير بوته،نوع جو کشت شده (دوپر يا شش پر)،ساختمان ژنتيکي گياه و شرايط محيطي اند. معمولاً هر بوته 3 تا 6 ساقه توليد مي کند که طول آن ها از 10سانتيمتر تا بيش از 150 سانتيمتر در بلندترين انواع متفاوت است. ساقه هاي جو از ميان گره هاي استوانه اي توخالي تشكيل شده اند. طول ميان گره ها از قاعده بطرف ساقه بتدريج زياد مي ‌شود طول ساقه در اكثر واريته ها حدود 150-120 سانتيمتر است ثابت شده است كه بين ارتفاع ساقه و توسعه ريشه همبستگي مثبت وجود دارد. بنابراين در شرايط ديم و كم آبي ساقه هايي كه مرتفع تر باشند عملكرد بيشتري دارند. جو نيز مانند گندم از محل گره هاي واقع در سطح خاك ريشه و ساقه ثانويه ( پنجه ) توليد ميكند كه اين پنجه ها در جوهاي دو رديفه بيشتر از جوهاي شش رديفه مي ‌باشند. ( البته تحت شرايط يكسان )
برگ هاي منفرد ازهر گره ساقه خارج مي شوند و با آرايش متناوب در دو سوي مخالف رشد مي کنند . هر برگ از يک غلاف ، زبانک ، گوشوارک و پهنک تشکيل شده است . در جو بخشي از گوشوارک ها همپوشاني مي کنند که اين به تشخيص جو از گندم کمک مي کند. غلاف برگ که ساقه را در برمي گيرد،در سمت مخالف پهنک تا پايين شکاف خورده است و دو لبه ي آن همپوشاني مي کنند.
جو نيز مانند گندم داراي گل آزين سنبله است.طول سنبله يا محور اصلي آن حدود 7 تا 15 سانتيمتر است.سنبله از سنبلک هايي تشکيل شده است که به گره هاي محور زيگزاگي سنبله متصل اند. هر سنبلک يک گل دارد که داراي دو پوشه و يک گلچه است. به هر گره محور سنبله سه سنبلک چسبيده است. هر سنبله از يك گل كه مستقيما بر روي گره هاي اتصال دارند تشكيل شده است. پس بر روي هر بند سه گل و در دو طرف سنبله 6 گل وجود دارد. در برخي از انواع جو تنها گلچه ي مياني بارور مي شود که به آن ها جوهاي دوپر(دو رديفه) و به آن هايي که سه گلچه بارور مي شوند جوهاي شش پر (شش رديفه) مي گويند. تعداد دانه هايي که در هر سنبله تشکيل مي شود از 25 تا 60 در انواع شش پر و از 15 تا 30 در انواع دوپر متغير است. بوته هاي جو از نظر وضعيت خوشه در هنگام رسيدن،از راست تا خميده و تمام حالت هاي مابين اين دو متفاوت اند. هر سنبلک داراي دو پوشه است که به ريشک هايي ختم مي شود که ممکن است کوتاه تر يا چند برابر بلندتر از خود پوشه ها باشند. پوشينه ي خارجي نيز داراي ريشک است. طول اين ريشک ها بين صفر تا 30 سانتيمتر است. در بعضي از انواع جو تمام گلچه ها فاقد ريشک اند،در حالي که در انواع ديگر گلچه مرکزي ريشکي کاملاً بلند و گلچه هاي جانبي از بدون ريشک تا نيمه ريشک و کاملاً ريشک دار متفاوت اند. ريشک ها از نظر ميزان خاردار بودن متفاوت اند.
گل ها در جو داراي سه پرچم و يک مادگي مي باشند. جو گياهي است خودگشن يا اتوگام گل دهي از قسمت تحتاني سنبله شروع شده و مدت آن حدود 5 تا 8 روز است.
دانه ي جو متشکل از ميوه ي گندمه،پوشينه ي داخلي،پوشينه ي خارجي و محور سنبلک است. ميوه ي گندمه از فرابر،پوشش هاي تخمک،اندوسپرم(توده نشاسته) و رويان تشکيل شده است. در بيشتر انواع جو پوشينه هاي خارجي و داخلي به ميوه ي گندمه مي چسبند ؛ اما در بعضي از جوها مانند گندم، ميوه ي گندمه از پوست بيرون مي زند. اين ارقام جو لخت،برهنه يا پوست کنده ناميده مي شوند عمدتاً مورد مصرف انسان قرار مي گيرند.
وزن هزار دانه در جوهاي مختلف بين 35 تا 57 گرم متفاوت است. طول يا اندازه دانه جو به طور متوسط 8 و ضخامت آن 3 تا 5/3 ميليمتر است.
جوهاي دوپر را مي توان از روي شکل دانه از جوهاي شش پر تشخيص داد. در ارقام دوپر تمام دانه ها متقارن اند،در حالي که در ارقام شش پر يک سوم دانه ها متقارن و دو سوم بقيه پيچ خورده يا تاب دار هستند. دانه هاي تاب دار در رديف هاي جانبي سنبله و تا 20% کوچک تر از دانه هاي گلچه هاي مرکزي اند.
2-3 مقاومت گياه جو
جو يکي از سازگارترين غلات است که در شرايط آب و هوايي مساعد، در خاک حاصلخيز که قابليت نگهداري آب در آن زياد باشد، و همچنين در خاک‌هايي که pH آنها بين ? تا ? باشد توليد مي‌شود. اين گياه نسبت به گندم در برابر خشکي مقاوم تر است و بنابراين در آب و هوايي که آب، سبب محدود کردن توليد غلات مي‌شود، جو مي‌تواند بيشترين محصول را توليد کند. در شرايط ديم هم عملکرد جو بهتر از گندم و چاودار مي‌باشد. توليد جو در همه نوع زميني با بارندگي ساليانه ??? تا ??? ميليمتر امکان‌پذير است. جو نسبت به دماي بالا (بيش از ?? درجه سانتي گراد) مقاوم است. اما در شرايط آب و هواي مرطوب، در برابر دماي بالا بسيار حساس است. دانه جو نسبت به گندم براي جوانه زدن به رطوبت کمتري نياز دارد. در مواردي که پس از جوانه زدن دانه، گياه به علت کمبود رطوبت خشک شود، با فراهم شدن شرايط مساعد رطوبتي، گياه رشد مجدد خود را با شدت بيشتري آغاز مي‌نمايد.
جو از لحاظ مقاومت به سرما، نسبت به گندم در رديف پايين تري قرار مي‌گيرد. بنابراين به نظر مي‌رسد که کشت جوي پاييزه در مناطق سردسير چندان اطمينان بخش نباشد.در مقايسه با ساير غلات، جو نسبت به شوري خاک، چه در مرحله جوانه زني و چه در مراحل ديگر مقاوم تر است
2-4 بزرگ‌ترين کشورهاي توليدکننده جو
10کشور نخست توليد کننده جو دنيا به ترتيب آلمان ،‌اوکراين، روسيه، اسپانيا، کانادا، استراليا،‌ترکيه، انگليس و ايالات متحده آمريکا هستند که در مجموع 123 ميليون و 700 هزار تن جو توليد مي‌کنند.
روسيه
ميزان توليد جو در روسيه 14 ميليون تن است که حتي طي 10 سال گذشته توليد 23 ميليون تن را نيز تجربه کرده است. کشور روسيه سالانه 12ميليون و 900 هزار تن از اين توليد را به مصرف داخلي و بقيه را صادر مي‌کند که بيشترين صادرات اين کشور در 10 سال گذشته مربوط به سال 2008 به ميزان 3 ميليون و 444 هزار تن است.
اکراين
اين کشور سالانه 2 ميليون و 200 هزار تن از توليد 6 ميليون و 700 هزار تني خود را صادر مي‌کند و بقيه مصرف داخلي دارد.بيشترين صادرات اين کشور طي 10 سال گذشته 6 ميليون و 371 هزار تن در سال 2008 بوده است.
ترکيه
کشور ترکيه سالانه 5 ميليون و 500 هزار تن توليد جو دارد که بيشترين ميزان توليد اين کشور طي 10 سال گذشته در سال 2005 حدود 7 ميليون و 600 هزار تن بوده است.
نياز داخلي اين کشور به اين محصول سالانه 5 ميليون و 800 هزار تن بوده است که بقيه آن صادر مي‌شود.
توليد در ساير کشورها
توليد جو در ساير کشورها مانند چين 2 ميليون و 600 هزار تن، قزاقستان يک ميليون و 500 هزارتن، هندوستان يک ميليون و 610 هزار تن، افغانستان 400 هزار تن، آذربايجان 600 هزار تن، مصر 160 هزار تن، عراق 500 هزار تن، ژاپن 180 هزار تن،پاکستان 365 هزار تن، ازبکستان 240 هزارتن و سوريه 800 هزار تن است
ايران
به گزارش فارس، توليد جو کشور در سال 1391، 3 ميليون و 400 هزار تن بوده است که نسبت به سال گذشته که 2 ميليون و 900 هزار تن بود، 17.24 درصد افزايش داشته است.
سطح زيرکشت آن در کشور يک ميليون و 675 هزار هکتار است که نسبت به سال گذشته با افزايش حدود 4.7 درصدي مواجه بوده است.بيشترين توليد جو کشور طي 10 سال گذشته در سال 2009 با توليد 3 ميليون و 446 هزار تن بوده است.کمترين توليد کشور طي 10 سال گذشته در سال 2008 به دليل خشکسالي بوده است.
مساحت زيادي از سطح زير کشت جو در کشور ديم است و بنابر اين توليد محصول تابعي از خشکسالي و ترسالي است.
جو محصولي است که در کشور براي تغذيه دام استفاده مي‌شود و سالانه علاوه بر مصرف توليد داخل حدود يک ميليون تن وارد کشور مي‌شود، مصرف دام کشور از اين محصول سالانه 4 ميليون و 200 هزار تن است .
ايران جايگاه 14 توليد جو در دنيا را دارد، اما در بين کشورهاي منطقه بعد از کشورهاي روسيه، اوکراين و ترکيه قرار گرفته است.
اين ميزان واردات جو در حالي انجام مي‌شود که قابليت کشت اين محصول در اکثر زمين‌هاي کشور وجود دارد، جو ذاتا محصولي مقاوم به خشکي و شوري است و در سالهاي گذشته هم ارقام مناسب‌تري اصلاح و معرفي شده است.
جو محصولي با نياز آبي کمتر است و در بسياري از مناطق کشور به صورت ديم هم به عمل مي‌آيد.
عدم رعايت الگوي کشت يکي از مشکلات اساسي کشاورزي کشور است که ريشه آن در سياست‌هاي نامناسب خريد تضميني، نوسان زياد قيمت محصول و نهاده، عدم آگاهي کشاورزي از قيمت محصول و نهاده قبل از کشت و عدم تناسب قيمت محصولات استراتژيک با محصولات تفنني مانند خربزه و هندوانه نهفته است.
برخي کارشناسان معتقدند اصرار در خودکفايي گندم طي سالهاي گذشته مانع از توسعه کشت و توليد برخي محصولاتي مانند جو شده که در شرايط تقريبا يکسان توليد با گندم دارد.
سطح زير کشت جو در کشور در سال 1990 حدود 2 ميليون و 628 هزار هکتار بوده که در سال جاري به يک ميليون و 675 هزار هکتار کاهش يافته است.
در ايران بعد از گندم .جو در مقام سطح زير کشت در رتبه دوم قرار دارد و علت آن هم نياز آبي کم و مقاومت بسيار خوب در سرما و مقاومت در برابر شوري است.
2-5 انواع جو نسبت ‌به دما
در خصوص واکنش به دما، سه نوع جو موجود است: نوع بهاره که به سرما حساس بوده و بنابراين در بهار کاشته مي‌شود. نوع پاييزه که در فصل پاييز کاشته مي‌شود و تا فرارسيدن فصل بهار، سنبله توليد نمي‌کند. نوع حد واسط که نسبت به سرما مقاومت کمتري داشته و در نقاط نسبتاً گرمسير در هر دو فصل بهار و پاييز کشت مي‌شود. جوي بهاره و پاييزه را نمي‌توان همچون گندم بهاره و پاييزه که تفاوت دانه آنها کاملاً مشخص است، تشخيص داد. جوي پاييزه در بسياري از نواحي نيمه خشک که بارندگي آنها غالباً در فصول گرم سال (بهار و تابستان) انجام مي‌شود، تقريباً ?? تا ?? روز زودتر از گندم پاييزه کاشته مي‌شود. جوي بهاره را هم تا آنجا که امکان دارد بايد زودتر کاشت. البته جو نسبت به سرماي بهاره (دماي زير صفر) نسبت به گندم حساس تر است. کشت زودتر جوي بهاره سبب مي‌شود که محصول جو قبل از فرارسيدن ايام گرم و خشک، برسد. تأخير در کشت جو سبب لاغري دانه، عملکرد پايين و… مي‌شود.
2- 6 نياز کودي
جو هم مانند ديگر گياهان خانواده گندميان، مراحل رشد مختلفي دارد که زمان هر مرحله تحت تأثير عوامل مختلف قرار مي‌گيرد. يکي از عوامل مؤثر در رشد گياه، خاک و البته استفاده از کود مي‌باشد. نيازهاي کودي جو مشابه گندم است. پايين بودن ميزان نيتروژن و فسفر و تا حدي پتاسيم خاک، مي‌تواند عملکرد جو را محدود نمايد. البته استفاده از کود به منظور توليد حداکثر محصول، بايد بر مبناي آب قابل مصرف براي گياه باشد. همچنين براي توليد جو به عنوان خوراک دام، ميزان کود مصرفي معمولاً زيادتر از کود مصرفي براي گياه جو است که براي مصارف ديگر از جمله تهيه? فراورده‌هاي تخميري کشت مي‌شود. معمولاً مصرف ?? تا ?? کيلوگرم نيتروژن در هر هکتار، مي‌تواند عملکرد جو را به نحو مطلوبي افزايش دهد.
2-7 آفات و بيماري‌ها
جو نسبت به بيماري‌هاي قارچي فوق العاده حساس است. سياهک يکي از مهم‌ترين اين بيماري هاست. سياهک پنهان جو، عامل قارچي به نام U.hordei مي‌باشد. در اين بيماري، توده‌اي از هاگ‌هاي سياه رنگ جاي محتويات دانه را مي‌گيرد. اسپور بيماري در سطح دانه يا داخل خاک قرار مي‌گيرد. زماني که بذر جوانه مي‌زند، اسپور هم جوانه زده و به گياه جوان حمله مي‌نمايد. شيوع اين بيماري در خاک‌هاي اسيدي بيش از خاک‌هاي خنثي يا خاک‌هاي آهکي (پ.هاش بيشتر از ?) است. سياهک آشکار، به وسيله? قارچي به نام U.gnuda ايجاد مي‌شود. در اين بيماري، توده‌اي از اسپورهاي سياه رنگ، جاي همه اعضاي گل را مي‌گيرند. پس از متلاشي نمودن گل، اسپور سياهک با باد و باران پخش شده و به تمام کلاله‌هاي بوته‌هاي آلوده نشده هم مي‌رسد و انتشار مي‌ياب زنگ ساقه، زنگ برگ و زنگ‌هاي نواري هم از ديگر بيماري‌هاي قارچي هستند که به خصوص در نقاط گرم و مرطوب زيان‌هاي فراواني به جو وارد مي‌کنند.
جو نسبت به حمله سفيدک که عامل آن Erysiphia grarninis است بسيار حساس است. اين بيماري، معمولاً در خاکي که ميزان نيتروژن آن بالا باشد، بيشتر انتشار مي‌يابد. البته گرد گوگرد مي‌تواند اين بيماري را کنترل نمايد. از ساير بيماري‌هاي جو مي‌توان پوسيدگي ريشه، لکه سياه، سوختگي و انواع بيماري‌هاي ويروسي را نام برد
2-8 برداشت
معمولاً جو را هنگامي که رطوبت دانه بين ?? تا ?? درصد باشد، برداشت مي‌کنند. در اين ميزان رطوبت، دانه‌ها چاق تر است. با توجه به اين که ميزان رطوبت براي انبار کردن دانه بالاست، بايد به طرق مصنوعي دانه را خشک نمود تا از گرم شدن و فساد بعدي دانه جلوگيري به عمل آيد.
در طبيعت، مقاومت به سرما بوسيله تركيبي از طول روز كوتاه و دماي پايين تر از 10 درجه سانتي گراد انجام مي شود كه باعث رشد گياه مي گردد. بعضي از گونه ها نسبت به دماي پايين حساسيت بيشتري از ساير گونه ها دارند. براي مثال؛ گياه چاودار (Secale cereale) زماني كه در معرض دماي 10 درجه سانتي گراد قرار مي گيرد مقاومت آن نسبت به يخ زدگي افزايش مي يابد، ولي در عوض گياه گندم زمستانه (Triticum aestivum) نياز به دماي 7 درجه دارد. بنابراين تفاوتهاي آشكاري در پاسخ به دماي پايين وجود دارد. ديگر استرس هاي زيستي (مثل خشكي، شوري ، باد و….) در مزرعه در دماي بالا مي تواند باعث افزايش يخ زدگي شود. براي مثال؛ گياهچه هاي رشد كرده در دماي 25 درجه در مزرعه، مي توانند دماي°C 9- را تحمل كنند اما گياهچه هاي رشد كرده در گلخانه در °C 25، دماي °C 3- را تحمل مي كنند. بنابراين گياهان نسبت به دماي پايين تحمل يكساني نخواهند داشت. اين بيانگر اين موضوع است كه بعضي ژنها بوسيله دماي پايين كنترل مي شوند (لويت، 1972).
براي تفكيك آسيب در دماهاي پايين اصطلاح سرمازدگي در محدوده دمايي 0 تا 20 درجه سانتي گراد ودر مقابل يخ زدگي را در دماي زير صفر درجه سانتي گراد به كار مي برند. در سرمازدگي بدون اينكه در بافت يخ تشكيل شود گياه آسيب مي بيند و در گونه هاي حساس ممكن است منجر به مرگ گياه شود (لويت، 1972).
اغلب محصولات مهم كشاورزي مناطق گرمسيري و نيمه گرمسيري همچنين بعضي از محصولات مناطق معتدله از قبيل زردآلو، بادام و گردو در حالت هاي ويژه اي مانند مرحله شكوفه و بعد از برداشت به دماهاي



قیمت: تومان


پاسخ دهید