محصولات زراعی و انرژی خورشیدی

دانلود پایان نامه

1-6-4- گل آذین جو
گل آذین جو سنبله ای است که شامل تعدادی سنبلچه است که به گره های محور سنبله متصل می باشند . محور اصلی سنبل در حقیقت ادامه ساقه می باشد که برای نگهداری گل و میوه تغییر یافته است . هر سنبلچه به گره محور اصلی سنبل متصل می باشد و در مجموع در هر گروه محور ، سه سنبلچه تک گل ابجاد می شود . حال اگر از هر دو طرف فقط گل وسطی بارور شود آنرا جو دو ردیفه (Disticum) و اگر هر سه گل بارور گردند ، جو شش ردیفه (Hexastium) و اگریک تا سه گل بارور شوند ، جوی متعادل یا میانی Intemedium)) می گویند (9).
1-7- ریشک
ریشک ، پهنک برگ تغییر شکل یافته است که فقط به اندازه رگبرگ های میانی آن باقی مانده است . در بعضی از ارقام گندم لما طویل شده و به زائده خار مانندی به نام ریشک تبدیل می شود و بعضی دیگر فاقد ریشک می باشند و یا ریشک آنها کوتاه است رنگ، اندازه و شکل ریشک در نژادهای مختلف گندم متفاوت ، و تغییر طول ریشک موجب یکنوع طبقه بندی برای گندم میشود. از این نظر گندمها به چهار گروه تقسیم میگردند:
1-گندمهای ریشک بلند ariststatum)) که طول ریشک آنها بلندتر از 4 سانتیمتر است.
2-گندمهای ریشک کوتاه (breviaristatum) که طول ریشک آنها کمتر از 4 سانتیمتر است.
3-گندمهای بدون ریشک(muticum) که در انتهای لمای آنها ریشک وجود ندارد.
4-گندمهای inflatum در انتهای پوشینه آنها زائده یا ریشک کوتاه وجود داردکه در حقیقت بالای سنبله آنها ریشک دار است.
عقیده عمومی بر این است که ریشک ها به ویژه در شرایط نامساعد فصل رشد نقش فیزیولوژیکی مهمی را ایفا می کنند زیرا که دارای کلروپلاست و روزنه بوده می توانند فتوسنتزانجام دهند و بهمین دلیل عملکرد بیشتری دارند و البته این امر در موارد استثنائی ممکن است صادق نباشد . ارقام ریشک دار بیشتر در مناطق گرم و خشک می شوند. در حالی که ارقام بدون ریشک غالباً در مناطق دارای آب و هوای معتدل کشت می شوند . تاثیر ریشک بر عملکرد عمدتاً به علت زیادتر شدن حد متوسط وزن دانه می باشد ، زیرا که نقش ریشک تا قبل از گل کردن گندم ، یعنی زمانیکه مقدار سنبله در هر بوته ، تعداد دانه در هر خوشه قبلاً تعیین شده موثر واقع نمی شود . در رطوبتهای نزدیک به نقطه پژمردگی دائم خاک که برگ پرچم قبل از تولید و انتقال فراورده های فتوسنتز به دانه ها ی در حال رشد باز می ایستد . ریشک ها هنوز می توانند نقش قابل ملاحظه ای در افزایش وزن خشک دانه ایفا کنند . مقایسه دو نوع از انواع ایزوژنتیک (isogenice ) ریشک دارو بدون ریشک در ایالت تگزاس ایالات متحده امریکا نشان داد که لاین های ریشک دار به طور معنی داری عملکرد بیشتر داشته ، دانه های سنگین تر و زیادتر تولید کرده اند . در شرایط خشکی اختلافات مزبور به نفع لاینهای ریشک دار به حداکثر رسیده است. نقش مهم ریشک ها را در شرایط نامساعد محیطی به موقعیت انتهایی، ارتباط فیزیکی و آوندی نزدیکشان به دانه ، فعالیت فتوسنتزی زیادشان در حین رشد دانه و مورفولوژی سازگار بودنشان به خشکی نسبت می دهند. از طرفی ریشک یکی از آخرین اعضایی است که در گیاه ظاهر می شود . بنابراین از لحاظ فعالیت های فتوسنتزی در هنگام تشکیل دانه در اوج کارایی و قدرت تاثیر خود می باشد و احتمالاً کمتر تحت تاثیر شرایط نامساعد محیطی قرار می گیرد . بعلاوه هر قدر عضوی در بوته گندم دیرتر ظاهر شود خاصیت مقاومت به خشکی آن افزایش می یابد و آب کمتری از راه تبخیر تلف خواهد شد. ریشک باعث افزایش سطح سنبله تا حدود 36 تا 59 درصد میشود و در نتیجه به طور متوسط باعث افزایش 4 درصدی جذب انرژی خورشیدی میشود(75) . وجود ریشک یکی از ویژگیهای مطلوب غلات در شرایط خشکسالی و به عنوان یک اندام خشکی پسند در نظر گرفته شده است.
دلایل اهمیت ریشک در گندم :
1) ریشک ها در بالاترین قسمت روی گندم قرار دارد و کاملاً در معرض دریافت انرژی خورشید است.
2) ریشک در زمان پر شدن دانه جوانترین اندام فتوسنتز کننده گیاه هست و اندام های جوان راندمان فتوسنتزی بیشتری دارند.
3) ریشک ها نزدیکترین عضو فعال فتوسنتز کننده هستند نسبت به دانه و عضوی که نزدیک به سینک (مخزن ) از الویت بیشتری برخوردار است.
4) در زمان رسیدن فیزیولوژیکی کمک به تعرق و خشک شدن سریعتر دانه می کند.
گندم ریشک دار در مناطق خشک به عنوان یک صفت مطلوب و قابل قبول می باشد و در مناطق مرطوب داشتن ریشک یک صفت نامطلوب است (18).
1-8- گلوم
گلوم‎ها نقش مهمی را در انتقال نیتروژن داخل سنبله ایفا می‎کنند. بیشتر از 50 درصد نیتروژن جذب شده به وسیله ریشه‎ها از طریق آوند چوبی به سنبله منتقل شده که این نیتروژن قبل از رسیدن به دانه از آوند چوبی به آوند آبکشی موجود در گلوم‎ها منتقل می‎شود. بنابراین گلوم‎ها ممکن است که یک مکان فعال برای تبدیلات داخلی و ساخت اسید آمینه‎های لازم برای تشکیل پروتئین‎های دانه باشند (60).
1-9- آب و اهمیت آن
آب فراوانترین جزء تشکیل دهنده ی سلول های زنده گیاه است و معمولاً 85 تا95 درصد از حجم بافت در حال رشد رابه خود اختصاص می دهد. آب به عنوان فراوانترین و بهترین حلال شناخته می شود و به عنوان یک حلال ، محیطی را فراهم می سازد که مولکولها می تواننددر بین سلولها و در درون سلول حرکت داشته باشند و تاثیر بسزایی برساختمان مولکولها و خصوصیات پروتئین ها، غشاها، اسیدهای هسته ای و سایر اجزای سلول دارد. آب محیطی را فراهم می کند که واکنش های بیوشیمیایی حیاتی در آن به وقوع می پیوندد و خواص هیدرولیکی آن موجب توسعه سلولی می شود (35). بین 60 تا90 درصد آب در داخل سلولها قرار دارد که به استحکام سلولها کمک می کند و 10 تا40 در صد آب در دیواره سلولها وارد شده و در آنجا محیط پیوسته ای بین سلولهای مخصوص انتقال در دستجات آوندی و بقیه گیاه فراهم می کند .آب درانتقال مواد در گیاه و در داخل سلولها نقش دارد و همچنین از طریق فشار تورژسانس سلولها ، گیاه را حمایت می کند (44).
1-10- نقش آب در گیاهان
آب ماده اصلی تشکیل دهنده سلولهای گیاهی است. بهطور کلی آب بر تمامی فرآیندهای مربوط به رشد و نمو گیاه تاثیر داشته و زمینه ساز انجام بسیاری از آنها میباشد. انجام واکنشهای متابولیکی نظیر فتوسنتز، تنفس و همچنین جذب عناصر غذایی، نقل و انتقال مواد، تقسیم سلولی، رشد و افزایش حجم سلولها، تمایز آنها و تشکیل اندامها و بافتها و بسیاری ازفرآیندهای دیگر تحت تاثیر آب قرار دارند (35).آب فراوانترین جزء تشکیل دهنده سلولهای زنده گیاه است و معمولا ِّ85 تا 95 درصد از حجم بافت در حال رشد را به خود اختصاص میدهد. آب به عنوان فراوانترین وبهترین حلال شناخته میشود و به عنوان یک حلال، محیطی را فراهم میسازد که مولکولها میتوانند در بین سلولها و در درون سلول حرکت داشته باشند و تاثیر بسزایی بر ساختمان مولکولها و خصوصیات پروتئینها،غشاها، اسیدهای هستهای و سایر اجزای سلول دارد (84). آب عهدهدار انجام واکنشهای فیزیولوژیکی متعددی میباشد در سطح سلول، آب مولکولهای مواد مختلفی را که در سلول وجود داشته و قابلیت انحلال در آب را دارند در خود حل میکند. این عمل محیط مناسبی را جهت انجام واکنشهای بیوشیمیایی فراهم میسازد.آب عامل نقل و انتقال شیره گیاهی است. شیره گیاهی حاوی مواد غذایی جذب شده از خاک، مواد حاصل از فتوسنتز و هورمونهای گیاهی مثل آبسسیکاسید میباشد. آبسسیکاسید در انتقال مواد حاصل از فتوسنتز به اندامهای ذخیره کننده و عملکرد گیاهان زراعی نقش بسیار مهمی دارد (35).
1-11- تنش خشکی
خشکی یک پدیده اقلیمی است . در واقع خشکی را میتوان نتیجه اثر مجموعه عوامل مختلف اقلیمی در نظر گرفت. در یک تعریف ساده میتوان گفت که خشکی عبارت است از یک دوره زمانی بدون بارندگی که طول آن بهقدری که اثرات ناشی از کمبود آب در گیاهان بروز نمایند کافی باشد (35). بنابر عقیده عدهای از محققان تنش خشکی عبارتست از دورهای که طی آن کمبود رطوبت رشد گیاه را تحت تاثیر قرار دهد. تنش خشکی خطری برای تولید موفقیت آمیز محصولات زراعی در سرتاسر جهان است و این تنش زمانی اتفاق میافتد که ترکیبی از عوامل فیزیکی و محیطی با ایجاد تنش در داخل گیاه تولید را کاهش دهد(13).تنش خشکی بر بسیاری از فرآیندهای گیاهان از قبیل فتوسنتز، تقسیم سلولی، تجمع و انتقال مواد غذایی در گیاهان موثر است(48). اصولا ِّ دو نوع تنش خشکی ممکن است در محیط زندگی گیاه حادث گردد: 1- تنش خشکی مقطعی کهگاهگاهی در طول دورهرشد در فصول مرطوب در مناطق نیمهخشک حادث میگردد. 2- تنش خشکی مرحله انتهایی رشد که مشخصه شروع فصل خشک در مناطق نیمه خشک است و وقوع آن همزمان با دورهای که نیاز آبی گیاه افزایش مییابد، میباشد.
1-12- آناتومی
آناتومی گیاهی بررسی ساختار و ساختمان داخلی گیاهان، خصوصاً قسمت های مربوط به استفاده از تشریح و آزمایشات میکروسکوپی است. نوع ساده بدنه گیاهی، تک یاخته است. در چنین فرمهایی، سلول منفرد تمام وظایف اساسی بقا را انجام میدهد. رشد میکند، غذا میسازد، متابولیزم را متحمل میشود، تکثیر میکند و محدوده بقایی گیاه را تکمیل میکند. سیر تکاملی تصاعدی در گیاهان باعث افزایش پیچیدگی ساختارها شده است. در گیاهان رشد یافته (عالی)، ریشه، ساقه، برگها و گلها وظایف گوناگونی را انجام میدهند. به سبب چنین تقسیمات کاری، سلولهای گیاه تمایز یافته شده اند تا بافت های متفاوتی را بسازند (35).
1-13- اپیدرم
اپیدرم، خارجی ترین لایه سلولی برگ، اجزا گل، میوه، دانه، ساقه و ریشه قبل از رشد قطری است . سلول های اپیدرم از نظر عمل و ریخت شناسی یکنواخت نیستند. در بین این بافت، سلول های عادی اپیدرم، انواع کرک، سلول های محافظ روزنه و سلول های محافظ روزنه و سلول های تخصص یافته دیگری نیز یافت می شود. هر چند که از نظر توپو گرافی و تکوین اپیدرم تا حد زیادی بافت یکنواختی را تشکیل می دهد. انواع سلول های اپیدرمی در گیاهان مختلف یافت می شود، مانند سلول عادی اپیدرم، سلول های منفرد یا گروه های سلولی با ساختمان، شکل و محتویات خاص، سلولهایی همراه روزنه و زواید اپیدرمی به نام کرک . اندازه، شکل و نحوه قرار گیری سلول عادی اپیدرم متنوع است ولی همیشه فاقد فضای بین سلولی بوده و سلولهای به هم فشرده ای را تشکیل می دهد. گاهی در اپیدرم گلبرگ، اتاق های هوا وجود دارد که با کوتیکول پوشیده می شود. برخی سلول های اپیدرمی لوله ای هستند و در برگ دو لپه ای ها دیواره های آنتی کلینالی این سلول ها،اغلب سینوسی هستند. در ساقه و بخصوص برگ تک لپه ای ها، سلول اپیدرمی کشیده می شود ضخامت دیواره سلول اپیدرمی فرق می کند. بعضی سلول ها دیواره نازک دارند ودر بقیه دیواره پری کلینال خارجی یا داخلی و خارجی ازدیواره آنتی کلینال ضخیم تر است. دیواره سلولی معمولاً لایه کم و بیش خالص لیگنین دارد که به کمک آنزیم پکتیناز وعوامل دیگر این لایه از کوتیکول برگ جدا می شود. پیوستگی اپیدرم، با سوراخ های ریزی از هم گسیخته میشود. این سوراخ ها، فضای بین سلولی است که با دو سلول مخصوص به نام محافظ روزنه، محدود میشود. سلول های محافظ روزنه و سوراخ بین آنها روزنه را می سازد. در برخی گیاهان سلول همراه نیز وجود دارد. این سلول ها از نظر ظاهری با سلولهای معمول اپیدرم فرق دارند و دو یا چند سلول هم مرز، سلول های محافظ هستند که ظاهراً از نظر عمل با آنها مرتبط اند. سلول همراه و روزنه، دستگاه یا سیستم روزنهای یا مجموعه روزنهای را میسازد. اکثر گیاهان به جز خانواده گندمیان و جگن، سلول محافظ لوبیایی شکل دارند. اندازه شکاف بین سلول های محافظ روزنه،کم وزیاد می شود که درنتیجه تغییر فشار تورگر سلولهای محافظ روزنه است. ظاهراً سلول های محافظ بیشتر از سلول های مماسی خود تمایل به انباشتن پتاسیم دارند.ارتباطی بین مقدار پتاسیم انباشته شده و میزان باز شدن روزنه وجود دارد. سلولهای بالیفورم بخشهای ساختمانی هستند که به طور خاص در گونههایی که شامل خانواده گندمیان، Cyperaceae و Juncaceae هستند یافت شدهاند. این سلولها اغلب توسط نویسندههای مختلف به نامهای متفاوت خوانده میشوند اما بطور کلی سلولهای بزرگی هستند که توسط دیواره سلولی نازکی مرتب شدهاند (66). بریتون در مورد سلولهای بالیفورم توضیح داد. او مطرح کرد که سلولها آبی در گراسها و جگنها یکی از چندین مثال جالب توجه از سازش خاص به شرایط خشکی را نمایش میدهند. این سلولها در ته شیارهای موجود در سطح بالایی برگ یافت شدهاند. روزنهها در امتداد شیارها قرار گرفتهاند و وقتی سلولهای بالیفورم آب خود را از دست میدهند شیارها به هم نزدیک میشوند، بنابراین از تبخیر آب از روزنهها در سطح وسیع برگ جلوگیری میشود (52) فان و کاتلر توضیح دادند که سلولهای بالیفورم گراسها مخصوص سازگاری به خشکی هستند. علاوه بر این سلولهای بالیفورم که در گیاهان بیابانزی یافت شدند بسیار پیشرفتهتر از گیاهانی هستند که در محیطهای معتدل وجود دارند. و به طور واضح بیان کردند که این سلولها در گیاهان سازگار در پاسخ به استرس خشکی و شوری درگیر میشوند (63).