پایان نامه ارشد درمورد آب آبیاری، محصولات کشاورزی، کشورهای درحال توسعه

دانلود پایان نامه ارشد

حساس است، از اینرو مبارزه شیمیایی با علفهای هرز این گیاه باید با دقت کامل انجام گیرد و در انتخاب نوع علفکش، غلظت و زمان کاربرد آن، باید دقت نمود. تحقیقات اخیر نشان میدهد که استفاده از علفکش اولیترف به مقدار 5/2 تا 4 لیتر در هکتار و فلوبالکس به مقدار 5/2 تا 3 کیلوگرم در هکتار قبل از کاشت بذر، نتایج مطلوبی در از بین بردن علفهای هرز دارد. پس از کاشت و قبل از رویش آنها نیز میتوان از علفکش بوویلان به مقدار 3 تا 4 لیتر در هکتار استفاده کرد. این علف کشها را به هیچ عنوان نباید پس از رویش گیاه به کار برد (امیدبیگی و همکاران، 1382). آفات در طول رویش گیاهان ممکن است صدمات زیادی به محصول وارد کنند. از این آفات میتوان از نوعی سرخرطومی گرده خوار نام برد. برای از بین بردن این آفت، میتوان از آفتکش وفاتوکس به مقدار 3 تا 5/3 کیلوگرم در هکتار استفاده نمود (Heeger, 1956). سفیدک سطحی یا پودری، از بیماریهایی است که در آن قارچ عامل سفیدک به صورت لکههای سفید رنگی در سطح ساقه و برگ ظاهر میشود و اواخر فصل به صورت لکههای قهوهای دیده میشود. میوه گیاهان مبتلا به این قارچ، پوک میشوند. میتوان از قارچکش سولفوره یا قارچکشهای مناسب مانند آفاگون یا تریفمین در زمان مناسب، بر ضد این بیماری استفاده نمود (امیدبیگی و همکاران، 1382).
1-6-9- برداشت محصول
تحقیقات انجام شده در ایران، نشان میدهد در کشت بهاره میوهها از اوایل تابستان به تدریج میرسند. هنگام رسیدن میوهها، گلچهها خشک میشوند و تارهای بلند و سفید رنگ (پاپلوس‌ها) ظاهر میگردند. رنگ میوههای رسیده، قهوهای و براق است. میوههای رسیده به سهولت از گیاه جدا و به اطراف پراکنده میشوند. کاپیتولها معمولاً در یک مرحله برداشت میشوند. اواخر تیر – اوایل مرداد، زمان مناسبی برای برداشت محصول است. چون ماریتیغال برگهای بزرگ و انبوهی دارد و اطراف برگها را تیغهای فراوانی پوشانده است، کار برداشت کاپیتولها با دست، بسیار مشکلساز است. در سطح کوچک، کاپیتولها را میتوان با داس برداشت کرد، اما در سطوح وسیع کشت، برداشت محصول فقط با ماشینهای مخصوص امکانپذیر میباشد. پس از جمعآوری میوه، آنها را خشک و تمیز و در مکان مناسب نگهداری میکنند. عملکرد بذر متفاوت است و به عوامل مختلف (شرایط اقلیمی و روش برداشت محصول) بستگی دارد و بین 2/1 تا 2 تن در هکتار است (امیدبیگی، 1384؛ مجنونحسینی و دوازدهامامی، 1386).
1-7- تنش شوری
1-7-1- مقدمه
بر اساس پیش بینیها جمعیت جهان تا سال 2025 به 8 میلیارد نفر و تا سال 2050 به 9/8 میلیارد نفر میرسد. سالانه حدود 80 میلیون نفر به جمعیت جهان افزوده میشود و 97 درصد افزایش جمعیت در کشورهای در حال توسعه میباشد. بنابراین، تا سال 2025 نیاز به غذا دو برابر خواهد شد. این پدیده موجب افزایش فشار به محیط زیست میشود. بنابراین امنیت غذایی کشورهای درحال توسعه بیشتر از سایر کشورها تحت تأثیر قرار میگیرد (کافی و همکاران، 1388).
تنشهای غیر زنده عامل مهم کاهش 71 درصدی عملکرد محصولات زراعی در سطح جهان بوده که برای تنش خشکی 17 درصد، شوری 20 درصد، دمای بالا 40 درصد، دمای پایین 15 درصد و سایر عوامل 8 درصد تخمین‌زده میشود. حدود 75 میلیون هکتار از مجموع 240 میلیون هکتار اراضی فاریاب، تحت تأثیر آبیاری بیش از حد قرار دارند. آبیاری بیش از حد موجب بالا آمدن سفره آب زیرزمینی و در نتیجه بالا آمدن نمک به ویژه سدیم کلراید (NaCl) به سطح خاک میشود (کافی و همکاران، 1388).
شوری، 7 درصد از زمینهای دنیا، یعنی حدود 930 میلیون هکتار را تحت تأثیر قرار داده و روز به روز این مناطق شور در حال گسترش میباشند. مطالعات جهانی نشان‌داده که بهره‌برداری از زمینها در طی 45 سال گذشته باعث شورشدن 6 درصد از اراضی دنیا شده است. بر اساس آمار موجود، در سطح جهانی، ایران پس از چین، هند و پاکستان بیشترین اراضی شور را به خود اختصاص داده است (کافی و همکاران، 1388). کشور ما به دلیل تکیه بر کشاورزی فاریاب برای تولید محصولات کشاورزی به شدت در معرض شورشدن اراضی است. از مجموع 65/1 میلیون کیلومتر مربع مساحت ایران، حدود 53 درصد از سطح کشور از کوهها و بیابانها تشکیل شده و 16 درصد در ارتفاع بیشتر از 2000 متر از سطح دریا قرار گرفته است. تقریباً 90 درصد از مساحت کشور دارای اقلیم خشک و نیمهخشک است. آمارها نشان میدهند که سطح زیر کشت در ایران حدود 2/18 میلیون هکتار است که هم شامل زمینهای قابل کشت (1/16 میلیون هکتار) و هم مناطق زیر کشت گیاهان دائمی (1/2 میلیون هکتار) است. از کل زمینهای قابل کشت کشور تنها حدود 5/8 میلیون هکتار فاریاب هستند که از این سطح نیز 2/2 میلیون هکتار آن آیش است. سیستم اصلی تولید محصول در ایران بر اساس کشاورزی فاریاب است و حدود 50 درصد از اراضی تحت تأثیر انواع اثرات شوری قرار دارند. اکثر مناطق زراعی ایران مستعد شوری هستند و بزرگترین مناطق مستعد شوری در مرکز ایران قرار دارند. بنابراین، با توجه به غالبیت کشاورزی فاریاب، این منابع آبی و خاکی با گذشت زمان در معرض کاهش کیفیت هستند. تخمین زده شده که در مناطق شور موجود، میانگین کاهش عملکرد به بیشتر از 50 درصد برسد. گزارشها حاکی از این است که فقط در 12 رودخانه کشور سالانه بیش از 6/7 میلیارد متر مکعب آب شور جاری میشود (Qureshi et al., 2007).
1-7-2- شوری چیست؟
شوری خاک هنگامی ایجاد مشکل میکند که غلظت نمکهای محلول خاک در ناحیه ریشه تا حدی بالا باشد که مانع از رشد بهینه گیاه شود. غلظت نمک بر مبنای وزنی و یا حجمی بیان میشود. غلظت نمک بر مبنای وزنی شامل قسمت در میلیون (ppm)، درصد غلظت نمک (C%) و میلیگرم بر کیلوگرم (mg/kg) میباشد و بر مبنای حجمی شامل میلیگرم در لیتر (mg/l)، میلیاکیوالان در لیتر (meq/l) و میلیمول در لیتر (mmol/l) میباشد (Hanson et al., 1999).
کاتیونهایی که موجب ایجاد شوری میشوند شامل سدیم، کلسیم و منیزیم و آنیونها شامل کلراید، سولفات و بیکربنات میباشند. پتاسیم هم ممکن است وجود داشته باشد، ولی با ذرات خاک اثر متقابل داشته و سطح پتاسیم در محلول خاک پایین نگه داشته میشود. کربنات در صورتی که pH خاک بیشتر از 8 باشد، ایجاد مشکل میکند. میزان شوری آب آبیاری بر اساس هدایت الکتریکی بیان میشود. گیاهان به کل ذرات حل شده در آب (TDS) واکنش نشان میدهند. برای ارزیابی خطر شوری آب برای آبیاری نیاز به اندازه گیری TDS است. از آنجا که اندازه گیری مستقیم عملی نیست، راه عملی تخمین TDS اندازه گیری هدایت الکتریکی آب است (کافی و همکاران، 1388).
شوری زمانی ایجاد میشود که نمکهای محلول بیش از حد در منطقه توسعه ریشه تجمع مییابد و این عمل موجب کاهش عملکرد میشود. در اراضی آبی دنیا این نمکها از آب آبیاری و یا سطح ایستابی بالا ناشی میشوند. کاهش عملکرد زمانی رخ میدهد که افزایش میزان نمک از جذب آب توسط گیاه ممانعت میکند و گیاه علائمی همانند تنش خشکی، پژمردگی، برگهای تیره، ضخیم و برگهای با کوتیکول ضخیم را نشان میدهد، این علائم به مراحل رشدی بستگی دارد (Rhoades et al., 1992).
1-7-3- عامل ایجاد هدایت الکتریکی در آب
هنگامی‌که نمک در آب حل میشود به یون تبدیل میشود؛ این یونها دارای بار الکتریکی مثبت یا منفی میباشند. هنگامی که الکترودهای منفی و مثبت به منبع انرژی متصل میشوند، یونهای مثبت به سمت الکترود منفی و یونهای منفی به سمت الکترود مثبت حرکت میکنند. این حرکت یونها موجب هدایت الکتریکی آب میشود و این هدایت الکتریکی با EC متر اندازهگیری میشود و غلظت بالاتر نمک در آب هدایت الکتریکی بالاتری را نشان میدهد. هدایت الکتریکی درحال حاضر بر حسب دسیزیمنس بر متر (dS/m) و در گذشته میلیموس بر سانتیمتر (mmhos/cm) بیان میشد؛ این دو واحد با هم برابر هستند (کافی و همکاران، 1388).
1-7-4- اثرات شوری بر رشد گیاهان
اثرات شوری بر رشد گیاهان مفهومی وابسته به گیاه است. یک شوری معین ممکن است منجر به کاهش عملکرد محصول در گیاهی شود، حال آنکه برای گیاهان دیگر زیانی در بر نداشته باشد، زیرا حدّ تحمل گیاهان مختلف به شوری متفاوت است (Kafi et al., 2009)؛ در نتیجه برای کمی کردن اثر شوری بر مقدار محصول باید برای هر گیاه حدّی را تعریف کرد که از آن حد به بعد کاهش محصول آغاز میگردد. در اصطلاح به این حد، آستانه کاهش عملکرد میگویند. بنابراین، آستانه کاهش عملکرد، مقدار شوری است که پس از آن کاهش عملکرد آغاز میشود. این منحنی خطی دو شاخه، برای بسیاری از ارقام به دست آمده از آزمایشهای شوری به خوبی بررسی شده است. در این آزمایشها شوری خاک بر مبنای هدایت الکتریکی عصاره اشباع و بر حسب دسیزیمنس بر متر بیان شده است. چنانچه شوری خاک از آستانه کاهش تجاوز نماید، محصول نسبی (Yr) را میتوان از رابطه زیر به دست آورد :
Yr = 100 – b (ECe – a)
که در آن، a هدایت الکتریکی در آستانه کاهش عملکرد (بر حسب dS/m)، b شیب خط (درصد کاهش عملکرد) و ECe میانگین هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک در منطقه رشد ریشه است. بنابراین گیاهان بر اساس آستانه تحمل به شوری آنها و هم‌چنین شیب کاهش پس از آستانه، تقسیمبندی شدهاند (جدول 1-1).
جدول 1-1- مقاومت به شوری برخی گیاهان*
EC عصاره اشباع خاک (dS/m)
گیاه
درصد کاهش محصول به ازای افزایش یک واحد EC
آستانه خسارت(dS/m)
درجه مقاومت
جو
5
8
مقاوم
باقلا
19
1
حساس
لوبیا
6/9
6/1
نیمه مقاوم
پنبه
2/5
7/7
مقاوم
ذرت
12
7/1
نیمه مقاوم
سویا
20
5
حساس
گندم
5/2
1/6
مقاوم
یونجه
3/7
2
نیمه مقاوم
*منبع : Mass, 1986; Shannon, 1997
معمولاً گیاهان در اوایل رشد نسبت به شوری حساستر از مراحل بعدی هستند. اما مشاهده شده است که گیاهان طی مرحله ظهور و مرحله اولیه رشد خیلی حساس و در مرحله سبزینهای مقاومتر هستند. عمده مشکل شوری برای گیاهان عالی به دلیل مقادیر بیش از NaCl میباشد که به طور گسترده در مناطق ساحلی، خاکهای مناطق خشک و زمینهای فاریاب پخش شده است. شوری زیاد در اثر NaCl سه مشکل عمده برای گیاهان عالی ایجاد میکند (کافی و همکاران، 1388) :
1- فشار اسمزی محلول خارجی میتواند از فشار اسمزی گیاه منفیتر شود و نیاز به تنظیم اسمزی توسط سلولها جهت جلوگیری از آبکشیدگی باشد.
2- جذب و انتقال یونهای غذایی مانند پتاسیم و کلسیم در شرایط سدیم بالا مختل شود.
3- سدیم و کلر در سطوح بالا میتوانند اثرات سمیت مستقیم روی غشاها و سیستمهای آنزیمی بگذراند.
1-7-4-1- تنش شوری و تولید آنزیمهای آنتی اکسیدانت
تنش شوری موجب تنش اسمزی میشود. این کمبود آب موجب ایجاد گونههای اکسیژن فعال (ROS) مثل سوپر اکسید، پراُکسید هیدروژن، رادیکال هیدرواکسید و اکسیژن نوزاد میشود. این اکسیژنهای فعال شده سیتوسولی موجب اختلال در متابولیسم از طریق خسارت اکسیداتیو بر لیپیدها، پروتئینها و نوکلئوتیک اسیدها میشود. فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانت مثل کاتالاز، اسکوربات و گلوتامین ریداکتاز تحت تنش افزایش مییابد (کافی و همکاران، 1388).
1-7-4-2- تنش شوری و هورمونهای گیاهی
غلظت بالای نمک موجب افزایش میزان هورمونهای گیاهی مثل آبسزیکاسید و سیتوکنین میشود. آبسزیکاسید مسئول فعالشدن ژنهای مقاوم به شوری و موجب کاهش اثر ممانعتکنندگی سدیم بر فتوسنتز، رشد و انتقال آسیمیلاتها میشود. آبسزیکاسید موجب بستهشدن روزنهها نیز میشود. نتایج پژوهشها نشان میدهد که افزایش آبسزیکاسید موجب افزایش جذب کلسیم تحت تنش شوری میشود. کلسیم موجب حفظ غشاها میشود و جذب و انتقال مواد را تحت تنش شوری در طولانی مدت حفظ میکند (کافی و همکاران، 1388).
1-7-4-3- تنش شوری و فتوسنتز
گیاهان زمانی که در معرض شوری قرار میگیرند، ابتدا تنش آب را تجربه میکنند که به کاهش توسعه برگها میانجامد. در صورتی که گیاه مدت طولانی در معرض شوری قرار گیرد تنش یونی را نیز تجربه میکند که باعث پیری زودرس برگهای بالغ میشود. بنابراین، کاهش در سطح فتوسنتزی ایجاد میشود و کاهش فتوسنتزی را ایجاد

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه ارشد درمورد گیاهان دارویی، محصولات کشاورزی، نیروی کار Next Entries پایان نامه ارشد درمورد فیزیولوژی، مکانیزاسیون، بهبود کیفیت