نوع مقاله : مقاله علمی - ترویجی
نویسنده
استادیار پژوهش در بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی ، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران
چکیده
تنش شوری یکی از عوامل بازدارنده رشد در مناطق خشک محسوب می‌شود. پژوهش حاضر با هدف بررسی واکنش گیاه سیب‌زمینی در مراحل رشد رویشی و زایشی به تنش شوری در ایستگاه تحقیقات شوری رودشت اصفهان انجام شد. بدین منظور عکس العمل چهار رقم سیب‌زمینی (آگریا، بانبا، کلومبا و ساگیتا) در دو سطح تنش شوری (شوری آب آبیاری 8/5 دسی زیمنس بر متر و شوری خاک 7/02 دسی زیمنس بر متر) و شاهد (خاک و آب معمولی به صورت کشت گلدانی) مورد بررسی قرار گرفتند. بر پایه نتایج به‌دست‌آمده جوانه‌زنی غده‌های بذری در شرایط تنش شوری 25 تا 30 روز به طول انجامید که تقریباً دو برابر شرایط معمول بود. هیچ یک از ارقام نتوانستند در شرایط تنش اعمال‌شده عملکرد اقتصادی مناسب داشته باشند. در شرایط اعمال تنش شوری 79 درصد عملکرد تولیدشده به صورت غیر قابل فروش بود در حالی که با عدم وجود شوری فقط 4/4 درصد از عملکرد به صورت غیرقابل فروش حاصل گردید. در یک نتیجه‌گیری کلی در صورتی که تنش شوری در ابتدای رشد گیاه اتفاق بیفتد علیرغم تأخیر در جوانه‌زنی به دلیل تولید تعداد زیادتر ساقه از غده بذری و در صورت داشتن منابع آب شیرین و مناسب در مراحل بعدی دستیابی به عملکردهای مناسب محتمل به نظر می‌رسد.
چکیده تصویری
)
تازه های تحقیق
برای انجام این پژوهش جوانه‌زنی، استقرار اولیه و عملکرد چهار رقم سیب‌زمینی (آگریا، بانبا، کلومبا و ساگیتا) در شرایط تنش شوری آب و خاک بررسی شد. شوری آب آبیاری 8/5 دسی‌زیمنس بر متر و شوری خاک 7/02 دسی‌زیمنس بر متر بود. سایر ویژگی‌های خاک در جدول 1 ارائه شده است. 100 کیلوگرم در هکتار پتاسیم (از نوع سولفات) و 200 کیلوگرم فسفر در هکتار (از نوع سوپر فسفات تریبل) و 100 کیلوگرم اوره در هکتار قبل از کشت به خاک اضافه شد. غده‌ها در اوایل شهریورماه کشت شدند. صفات درصد سبز شدن اولیه (50 درصد سبز در هر کرت)، تعداد روز تا سبز شدن (50 درصد سبز در هر کرت) و تعداد ساقه تولیدشده از جوانه‌های غده مادری از جمله صفات اندازه‌گیری‌شده در این پژوهش بودند.
غده‌ها در محلی نزدیک به کف جوی کشت شدند تا حد امکان کم‌تر در معرض تنش شوری ناشی از آب آبیاری قرار گیرند (شکل 1). در هر چهار رقم، جوانه‌زنی به‌کندی انجام شد و مدت زیادی جوانه‌ها در حالت سکون در زیر خاک باقی ماندند. در حالی‌که غده‌ها در شرایط بدون تنش در کم‌تر از 14 روز جوانه زدند، در شرایط تنش شوری جوانه‌زنی 25 تا 30 روز به طول انجامید؛ اما جالب توجه این است که در هر چهار رقم، کاهش درصد جوانه‌زنی مشاهده نشد و صرفاً غده‌ها زمان بیش‌تری برای جوانه‌زنی نیاز داشتند (شکل 2). با این وجود برخی پژوهش‌ها، کاهش درصد جوانه‌زنی و سبز شدن سیب‌زمینی در واکنش به تنش شوری را گزارش کرده‌اند (4) و احتمالاً واکنش ارقام مختلف در این رابطه می‌تواند متفاوت باشد.
اگرچه برای جوانه‌زنی در شرایط تنش شوری، مدت زمان نسبتاً طولانی نیاز بود اما برخلاف انتظار، استقرار اولیه در بوته‌ها بسیار خوب و قابل‌قبول بوده به‌صورتی‌که با یک مزرعه معمولی تفاوتی نداشت (شکل‌های 3 و 4). پژوهشگران معتقدند در شرایط تنش شوری (به‌ویژه تنش‌های بیش از 7 دسی‌زیمنس بر متر) غالبیت انتهایی یک جوانه روی غده مادری از بین رفته و با بیدار شدن چندین جوانه روی غده، درصد سبز شدن افزایش می‌یابد. این حالت در اصطلاح حالت چند جوانه‌ای نامیده می‌شود (3). در حالت معمول، یک یا دو ساقه اصلی از غده مادری رویش کرده و شاخه‌های جانبی از این ساقه اصلی منشعب می‌شوند. در صورتی‌که در این زمان، آب با کیفیت لازم در اختیار گیاه قرار گیرد و از نظر تغذیه‌ای نیز گیاه تقویت شود، می‌توان انتظار داشت که عملکرد مطلوبی حاصل شود ولی اگر تنش شوری ادامه داشته باشد، وضعیت به‌گونه‌ای دیگر خواهد بود. در این حالت گیاهی وجود دارد که تعداد زیادی ساقه تولید کرده و هر ساقه نیز تولید غده‌های کوچکی کرده که توان لازم را برای بزرگ کردن آن‌ها ندارد. این وضعیت در هر چهار رقم قابل مشاهده بوده و عملکرد غیرقابل فروش، حدود 2 برابر شرایط شاهد بود (شکل 5). برخلاف برخی محصولات که جوانه‌زنی آن‌ها حاصل بذر حقیقی است و به‌شدت در شوری‌های بالا آسیب می‌بیند، غده بذری سیب‌زمینی (منشأ ساقه) چنین حساسیتی نداشته و فقط زمان سبز شدن آن به تأخیر می‌افتد ولی در نهایت غده‌ها جوانه می‌زنند. این تأخیر در رشد نه‌تنها در مناطق با طول دوره رشد محدود مسئله‌ساز است بلکه در برخی شرایط، زمان غدهدهی محصول را نیز با شرایط نامساعد محیطی مواجه کرده و موجب افت عملکرد می‌شود (1).
همان‌طور که در شکل 6 مشاهده می‌شود اولاً تیمار شوری، افت شدید عملکرد را به‌همراه داشته است به‌گونه‌ای که به‌دست آوردن عملکرد اقتصادی مقدور به‌نظر نمی‌رسد. ثانیاً در تیمار شوری، همان اندک عملکرد تولیدشده نیز به‌صورت عملکرد غیرقابل فروش بوده است. در تیمار شوری، 79 درصد عملکرد ناچیز تولیدشده به‌صورت غیرقابل فروش بوده در حالی‌که در تیمار شاهد، برای کلیه ارقام استفاده‌شده در این پژوهش فقط 4/4 درصد از عملکرد به‌صورت غیرقابل فروش بوده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
تنش شوری یکی از مهم‌ترین تنش‌های محدودکننده رشد گیاهان زراعی است. بیش از 45 میلیون هکتار از اراضی زراعی فاریاب جهان در معرض تنش شوری قرار دارند. در ایران از مجموع 6/8 میلیون هکتار از اراضی کشاورزی کشور که دارای خاک‌هایی با درجات مختلف شوری هستند، حدود 4/3 میلیون هکتار جزو آن دسته از اراضی هستند که به‌غیراز شوری محدودیت دیگری ندارند و حدود 2/5 میلیون هکتار علاوه بر شوری دارای محدودیت‌های مربوط به جنس خاک، پستی و بلندی، فرسایش و آب زیرزمینی هستند (2). آب‌های شور نیز از منابع مؤثر در ایجاد تنش شوری محسوب می‌شوند. حدود 97/5 درصد از منابع آب جهان، شور بوده و فقط 2/5 درصد آب‌ها، شیرین هستند. گیاه سیب‌زمینی از طریق افزایش دمای برگ، تنگ شدن سلول‌های روزنه برگ و توقف رشد طولی اندام‌های هوایی به شوری آب واکنش نشان می‌دهد؛ بنابراین کاهش رشد اندام‌های هوایی و عدم تولید برگ‌های جدید از علائم اولیه تنش شوری است. از علائم درازمدت تنش شوری می‌توان به تجمع نمک در بافت‌های مسن (مثل برگ‌های پائینی گیاه) و تسریع پیری اشاره داشت. در حقیقت گیاه برای مقابله با تنش شوری به تحمل نمک و تجمع آن در برخی از اندام‌ها روی می‌آورد (5).
با توجه به نوع رقم سیب‌زمینی، اُفت عملکردی معادل 50 درصد در محدوده شوری 3 تا 6 دسی‌زیمنس بر متر خاک مشاهده می‌شود. شواهد تجربی نشان می‌دهد که افزایش غلظت نمک باعث غده‌زایی دیررس، رشد ناقص برگ، سرعت کند پر شدن غده و غده‌زایی ثانویه می‌شود که در نهایت باعث تولید سیب‌زمینی‌های کوچک می‌شوند (3). طبق بررسی انجام‌شده در کشور کره جنوبی بر روی 5 رقم سیب‌زمینی در چهار سطح شوری خاک (شاهد، 1/6 دسی‌زیمنس بر متر، 3/2 دسی‌زیمنس بر متر و 4/8 دسی‌زیمنس بر متر) در همه سطوح شوری حتی 4/8 دسی‌زیمنس بر متر، سبز شدن غده‌ها انجام شد با این تفاوت که تاریخ سبز شدن در تیمارهای 1/6 دسی‌زیمنس بر متر، 3/2 دسی‌زیمنس بر متر و 4/8 دسی‌زیمنس بر متر به‌ترتیب 4-3، 10-6 و 13-7 روز به تأخیر افتاد (6).
استان اصفهان در منطقه خشک مرکزی ایران قرار دارد. از مجموع 105000 کیلومترمربع مساحت، 5,000 کیلومترمربع برای تولید محصولات زراعی و باغات استفاده می‌شود. در مناطق مرکزی استان اصفهان با توجه به قطع جریان رودخانه زاینده‌رود، شرایط ویژه‌ای ایجاد شده و ممکن است که لازم باشد تا در اوایل دوره رشد (جوانه‌زنی و استقرار) به ناچار از منابع آب و خاک شور استفاده شده و پس از تأمین آب رودخانه، امکان استفاده از آب غیر شور فراهم شود. با توجه به محدود بودن پژوهش‌ها در زمینه تأثیر شوری بر ویژگی‌های رشدی و عملکرد سیب‌زمینی، سؤالی که در اینجا مطرح می‌شود این است که تأثیر تنش شوری در زمان جوانه‌زنی، استقرار و عملکرد سیب‌زمینی چگونه است؟ لذا نتایج این پژوهش تا حدودی توانسته است که پاسخ قانع‌کننده ای به این پرسش ها باشد.
توصیه های ترویجی و کاربردی
هدف از این پژوهش آشنایی با واکنش گیاه سیب‌زمینی در مواجهه با تنش شوری است. مطمئناً کشت سیب‌زمینی در اراضی شور و یا آب‌هایی که تنش شوری دارند، توجیه اقتصادی ندارد با این وجود در برخی از شرایط می‌توان با مدیریت صحیح در اوایل دوره رشد از آب‌های شور و در ادامه از آب‌های متعارف استفاده کرد. در شکل شماتیک (نمایشی) 7، مراحل رشد طبیعی سیب‌زمینی و حدود تقریبی زمان تکمیل هر مرحله نشان داده شده است. در صورتی‌که گیاه در اوایل دوره رشد با تنش شوری مواجه شود، موارد زیر به‌عنوان اقدامات مدیریتی باید مورد توجه قرار گیرد:
- با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، وجود تنش شوری در ابتدای دوره رویش گیاه سیب‌زمینی به این معنی نیست که اصلاً نمیتوان به کشت این گیاه اقدام کرد. چنان‌چه در ابتدای فصل رشد صرفاً تنش آب شور وجود داشته باشد (نه شوری آب و خاک) و در ادامه مراحل رشد سیب‌زمینی آب معمول (بدون شوری) تأمین شود، امکان داشتن عملکرد قابل‌قبول وجود دارد.
- در صورتی‌که گیاه در مراحل استقرار، تولید استولون و اوایل مرحله غدهدهی با تنش شوری مواجه شود، جوانه‌زنی و استولون‌دهی با تأخیر انجام شده و تقریباً دو برابر زمان طبیعی زمان نیاز است و برخلاف معمول تعداد زیادتری ساقه تولیدشده از غده مادری وجود خواهد داشت.
- اگر تنش شوری در طی دوره رشد به‌طور مداوم وجود داشته باشد، با وجود داشتن تعداد ساقه بیش‌تر، این ساقه‌ها کوچک باقی مانده و اندام‌های هوایی کافی برای حمایت غده‌ها و ذخیرهسازی ایجاد نخواهد شد.
- در صورتی‌که پس از مراحل (الف) و (ب) آب با کیفیت مناسب در دسترس باشد، انتظار می‌رود که بخشی از خسارت‌های تنش شوری جبران شده اما غده‌های نسبتاً کوچک‌تری نسبت به شرایط معمول به‌دست می‌آید که بیش‌تر مناسب استفاده به‌عنوان غده بذری میباشد.
- در هر صورت گیاه نمیتواند تنش شوری را از اواخر مرحله غدهدهی، مرحله حجیم شدن غده و رسیدگی غده تحمل کند.
- پژوهش‌های تکمیلی در رابطه با تلفیق استفاده از آب شیرین و تنش شوری در مراحل رشدی سیب‌زمینی قابل توصیه است.
)