مقاله اثرات تنش خشکی در مراحل انتهای رشد ارقام بهاره کلزا در 35 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه:

این روزها جمله «وابستگی 90 درصدی روغن، ورشکستگی ملی» به واژه ای تکراری تبدیل شده و در هر محفل و نشریه ای این کلمات به کرات بیان می‎شود. این جمله زمانی حیرت انگیزتر می‎شود که در کنار بحث خودکفائی گندم نیز قرار بگیرد. ایرانی که تا چند سال پیش بزرگ ترین وارد کننده گندم جهان بود طی چند سال، تنها چند سال، به خودکفائی رسیده و حتی زمزمه های صادرات نیز به گوش می رسد. مسئولان جهاد کشاورزی طی همین سالها با توجه به این موفقیت به فکر برنامه ریزی برای تأمین نیازهای کشور به دانه های روغنی از داخل افتاده اند تا شاید روزی هم بتوان از این سرشکستگی ملی رهایی یافت. این مدیران امیدوارند اجرای طرح ده ساله دانه‌های روغنی نیز مثل گندم باعث افتخار و مباحاتشان شود (ماهنامه روغن نباتی، 1383 الف). کشور ایران معادل 000، 800 ، 164 هکتار مساحت دارد که از این مقدار، 15 الی 18 میلیون هکتار شوره‌زار، 20 الی 22 میلیون هکتار بیابان و تقریباً یک میلیون هکتار نیمه خشک است. ایران با متوسط نزولات آسمانی 240 میلی متر که از یک سوم میزان نزولات سالانه جهانی (700 میلی متر) کمتر می باشد، دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است. در مناطق خشک، میزان باران سالانه، کمتر از تبخیر و تعرق بوده و بروز دوره خشکی در طول سال امری عادی است (کافی و همکاران، 1379 ب). تحقیقات انجام شده نشان داده است که متوسط افت عملکرد سالیانه به واسطة خشکی در جهان 17 درصد بوده که تا بیش از 70 درصد در هر سال می‎تواند افزایش یابد(Edmeades et al, 1994). با توجه به این موضوع کشاورزان و دست اندرکاران کشور، اصولاً باید با تلاش فراوان و مدیریت صحیح و اقتصادی منابع آبی و استفاده بهینه از آب در تولید هر چه بیشتر محصولات زراعی، مشکل غذایی جمعیت را رفع سازند. دانه های روغنی پس از غلات، دومین ذخایر غذایی جهان را تشکیل می دهند. این محصولات علاوه بر دارا بودن ذخایر غنی اسیدهای چرب، حاوی پروتئین نیز می باشند (شیرانی راد و دهشیری، 1381). دانه های روغنی به دلیل تولید روغن های با کیفیت بالا و درصد زیادی از اسیدهای چرب و مرغوب از اهمیت شایانی در تغذیه انسان برخوردارند (آلیاری و همکاران، 1379). در حال حاضر، مصرف سرانة روغن خوراکی کشور بیش از 16 کیلوگرم برآورد شده است. لذا با توجه به جمعیت کشور، نیاز به حدود یک میلیون تن روغن در سال می‎باشد که بیش از 90 درصد آن از طریق واردات تأمین می‎شود (شیرانی راد و دهشیری، 1381). میزان واردات روغن خام در سال 1382 در جدول (1-1) درج گردیده است

(ماهنامه روغن نباتی، 1383 ب). به این لحاظ، لزوم برنامه ریزی بلندمدت و منسجم با هدف نیل به خودکفائی در تولید روغن خوراکی غیرقابل انکار خواهد بود (شیرانی راد و دهشیری، 1381).




تاریخچه:

کلزای روغنی مهم‌ترین گونه زراعی جنس براسیکا می‎باشد و به احتمال قوی فرم وحشی آن به اروپا و آفریقای شمالی محدود می‎شود (شیرانی راد و دهشیری، 1381). موردتوجه قرار گرفتن کلزا تنها در سالهای اخیر نبوده بلکه 2000 سال قبل از میلاد مسیح در نوشته های دوران قدیم از آن یاد شده است. در نوشته های باستانی که به زبان سانسکریت بوده دانه روغنی کلزا، سارسون[1] نامیده شده است (عاشوری، 1380). در آثار به جا مانده از دوران نوسنگی در مصر، در نوشته های هندوها که از سال‌های 1500 تا 2000 قبل از میلاد به دست آمده و به ویژه در کتیبه های یونانی، رومی و چینی باقی مانده از سال‌های 200 تا 500 قبل از میلاد به گیاهان روغنی جنس براسیکا و ارزش دارویی آنها اشاره شده است. کشت تجاری کلزا از سال 1942 در قسمت شمالی آمریکا یعنی کشور کانادا شروع گردیده و امکان استفاده از روغن کلزا برای مصرف خوراکی در سال 1948 مورد توجه قرار گرفت و منجر به استخراج روغن خوراکی از کلزا در سال های 1956 تا 1957 گردید (شیرانی راد و دهشیری، 1381). کلزا نخستین بار در کانادا در سال 1943 به منظور روغن کاری ماشین بخار کشت شد (عزیزی و همکاران، 1378). در سال 1957 در کشور کانادا اولین کلزای روغنی با مقدار اندک اسید اروسیک اصلاح شد. با تولید روزافزون کلزا طی سال 1956 هزاران هکتار از اراضی کانادا به کشت این گیاه اختصاص یافت (رودی و همکاران، 1382). اپلیکویست (1972) اظهار داشته است که B.napus اولین بار در هلند و در قرن 17 به عنوان یک گیاه روغنی کشف شده است و سپس کشت آن به سایر بخشهای اروپا گسترده شده است. با کشف ویژگیهای غذایی مفید روغن کلزا وضعیت آن در سال‌های اخیر بهبود یافته است (عزیزی و همکاران، 1378). در سال 1974، رقم تاور[2] به عنوان اولین رقم دو صفر کلزا که هم میزان اسید اروسیک و هم میزان گلوکوزینولات آن پائین بود، معرفی شد. در سال 1981، تولید رقم های کلزا با میزان گلوکوزینولات بالا تقریباً متوقف گردید (شیرانی راد و دهشیری، 1381). در دو دهه گذشته، آزمایش‌های به نژادی و به زراعی متعدد و متنوعی در بخش تحقیقات دانه های روغنی موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر بر روی گیاه کلزا صورت گرفته و منجر به معرفی چهار رقم کلزای اصلاح شده با نام های زرگل، طلایه، استقلال و ساری گل شده است.

(شیرانی راد و دهشیری، 1381). در حال حاضر به واسطة مشکلاتی که در روش کشت متوالی گندم وجود دارد، نظر متخصصان محلی بر این است که باید در تناوب گندم از کلزا استفاده گردد (شهیدی و فروزان، 1375).

1-1- کلیاتی دربارة کلزا:

کلزا با نام علمی Brassica napus با کمتر از 2% اسید اروسیک در روغن و کمتر از 30 میکرومول گلوکوزیتولات در هر گرم وزن خشک کنجاله، نوع خاصی از کلزای روغنی می‎باشد که به کانولا معروف است. این دو خصوصیت دانه، روغن کلزا را برای تغذیه انسان و کنجاله را به عنوان منبع پروتئین بالا برای تغذیه دام مناسب کرده است (رودی و همکاران، 1382). B.napus کلزای معمولی است که عموماً در اروپا و کانادا کشت می‎شود و در کانادا به کلزای آرژانتینی معروف است، زیرا برای اولین بار از آنجا به کانادا وارد شده است (عزیزی و همکاران، 1378). کلزا دارای ارقام بهاره و پائیزه با عدد کروموزومی برابر 38 بوده و مهمترین گونه زراعی جنس براسیکا محسوب می‎شود. ارقام بهاره و زمستانه این گونه به عنوان منبع روغن گیاهی کشت می گردند، ولی ارقام زمستانه آن در شرایط آب و هوایی معتدل، خنک و رطوبتی حداکثر عملکرد دانه را تولید می‌کند (شیرانی راد و دهشیری، 1381؛ آلیاری و همکاران، 1379).

گیاهان جنس براسیکا بر حسب میزان اسید اروسیک (اسید چربی که برای انسان و دام مضر است) به دو گروه عمده تقسیم می‎شوند. دسته اول که با علامت اختصاری HEAR[3] مشخص می گردند، روغن آنها دارای بیش از 5 درصد اسید اروسیک بوده و در صنعت لاستیک و پلاستیک سازی، صنایع شیمیائی، صنایع رنگ ، صابون سازی و همچنین به عنوان روان کننده در دستگاه‌های صنعتی و موتور جت ( به دلیل تحمل حرارت بالا) کاربرد دارند و مصرف خوراکی ندارند.دسته دوم که با علامت اختصاری LEAR[4] نام گذاری می‌شوند، روغن آنها با کمتر از 5 درصد اسید اروسیک، مصرف خوراکی دارند (شیرانی رادو دهشیری، 1381). اصطلاح کانولا به بذر یا فرآورده‌های بذری اطلاق می شود که حاوی کمتراز 2% اسید اروسیک در روغن خود و حاوی کمتر از 30 میکرومول بر گرم گلوکوزینولاتهای آلیفاتیک در کنجاله خود باشند ( عزیزی و همکاران، 1378). روغن کانولا یکی از مناسب‌ ترین روغن‌های خوراکی برای تأمین سلامتی انسان می‌باشد. پائین‌ بودن میزان کلسترول این نوع روغن به دلیل پائین بودن درصد اسیدهای چرب اشباع شده درترکیب آن مزیت فوق‌العاده ای برای این روغن نسبت به سایر روغن‌های نباتی محسوب می‌شود. تحقیقات نشان می‌دهد روغن کلزا، کلسترول خون را در افراد معمولی و افرادی که کلسترول خون آنها بالاست، کاهش می‌دهد. انجمن قلب آمریکا کاهش چربی های اشباع را در غذا توصیه نموده است، زیرا یک ارتباط مستقیم میان چربی‌های اشباع و بیماری کرونر قلب وجود دارد. بنابراین توصیه‌ جایگزین نمودن روغن کلزا با چربی‌های اشباع شده برای کاهش سطح کلسترول خون و احتمال بیماری کرونر قلب در عموم مردم صرفه جویی قابل توجهی در هزینه حفظ سلامت بهداشت عموم خواهد گذاشت (عاشوری ،1380). تکامل اصلاح کلزا از کلزای سنتی تا ارقام اصلاح شده به صورت زیر می‌باشد:

- کلزاهای سنتی (HEAR) هنوز هم تولید شده و حاوی 22 تا 60 درصد اسید اروسیک در روغن و 100 تا 205 میکرومول گلوکوزینولات در هر گرم کنجاله می‌باشد.

- ارقام یک صفر (LEAR) معمولاً واریته‌های کانادایی بوده و حاوی کمتر از 5 درصد اسید اروسیک در روغن و 100 تا 205 میکرومول گلوگوزینولات در هر گرم کنجاله می‌باشد.

- ارقام دو صفر: نوع تکامل یافته ارقام یک صفر بوده و حاوی کمتر از 2 درصد اسید اروسیک در روغن و 18 تا 30 میکرومول گلوکوزینولات در هر گرم کنجاله می‌باشد.

- ارقام سه صفر : نوع اصلاح شده ارقام شلغم روغنی بوده و اصطلاحاً به آنها candle می گویند که دارای حداقل میزان اسید اروسیک، گلوکوزینولات و فیبر می‌باشند.

1-6- خصوصیات گیاه شناسی

کلزا با نام علمی Brassica napus L. گیاهی است از خانواده چلیپائیان[5] و یکساله با عدد کروموزومی (38=n2) که عمدتاً دارای تیپ‌های رشد بهاره ، پائیزه و بینابین می باشد. به طور کلی ویژگی‌های اندام‌های رویشی و زایشی آن به شرح زیر است:

1-6-1- ریشه

دارای یک ریشه اصلی عمودی و غالباً بلند و به شکل دوک می‌باشد که قطر قسمت فوقانی آن به 1 تا 3 سانتی متر می رسد و تا عمق 80 سانتی متری خاک نفود می‌کند (شیرانی راد و دهشیری،1381). در شرایط آب و هوایی و زمین مناسب ریشه های جانبی رشد کرده و به شدت منشعب می‌شوند(حجازی،1379). این ریشه ها حجم عظیمی از خاک را در برگرفته و جذب رطوبت و مواد غذایی را برعهده دارند ( آلیاری و همکاران،1379). ریشه های این گیاه تا عمق 120 و.150 سانتی متری در زمین فرو می روند. البته نفوذ ریشه در زمین محدود است( حجازی، 1379). در خاک‌های سنگین رسی، عمق نفوذ ریشه کاملاً‌محدود می‌شود. عمق نفوذ ریشه و کشیدگی سیستم ریشه، نقش به سزایی در تحمل خشکی و استفاده بهینه از رطوبت ذخیره شده در خاک دارد. همچنین گیاه را در ارتفاع زیاد با کشت متراکم در مقابل بادهای شدید حفظ می کند (شیرانی راد و دهشیری، 1381). تحقیقات نشان داده اند که سیستم ریشه ای کلزا اثرات مفیدی روی ساختمان خاک و نفوذ رطوبت دارند و نتیجه اش عملکرد دانه و پروتئین بالاتر در غلاتی است که در تناوب با آن قرار می گیرند (Norton et al ,1999).

1-6-2- ساقه

کلزا یک ساقه اصلی تولید می کند که از آن شاخه های زیادی منشعب می شوند (شیرانی راد و دهشیری،1381). ساقه ها معمولاً‌گرد، توپر،راست و سبز هستند که با افزایش سن گیاه به زردی گرایش می‌یابند. در بیشتر مناطق، ارتفاع ساقه بین 80 تا 150 سانتی متر است، اما در استرالیا ارتفاع ساقه به 250 سانتی متر می رسد که باعث بروز مشکلاتی در امر برداشت می شود. بنابراین واریته‌های پاکوتاه به سرعت رواج پیدا کرده اند (عاشوری،1380). ساقه در مرحله روزت[6] ، به شکل کوتاه با میان‌گر‌ه های فشرده ( با فاصله ای حدود 5/1-1 سانتی متر از همدیگر) دیده می شود. (آلیاری و همکاران، 1379). پس از پایان مرحله روزت، ابتدا ساقه اصلی طویل می شود و پس از به گل نشستن ساقه اصلی، شاخه های فرعی نیز شروع به طویل شدن می‌کنند. میزان شاخه فرعی آن به واریته، محیط، تغذیه گیاه و تکنیک های زراعی بستگی دارد. (شیرانی راد و دهشیری، 1381). رنگ ساقه تا مرحله گل ،سبز بوده و به تدریج تا رسیدگی فیزیولوژیک[7] به رنگ کاهی در می آید ( آلیاری و همکاران،1379).





1-6-3- برگ

برگ های کلزا به سه فرم چسبیده ساقه آغوش، چسبیده معمولی و دارای دمبرگ می‌باشند. برگ‌های کلزا به صورت متناوب بر روی ساقه قرار می‌گیرند(شیرانی راد و دهشیری،1381). آرایش برگ‌های مزبور متناوب بوده و شکل عمومی آن‌ها بیضوی کشیده با کرک‌های متعدد می ‌باشد. تعداد آن ها بر روی ساقه اصلی در تیپ‌های بهاره در حدود 12 عدد و در تیپ‌های پائیزه بیش از 40 عدد می‌باشد ( آلیاری و همکاران،1379). برگ‌ها در زمان رسیدگی محصول شروع به زردی نموده و از قسمت پائین به سمت بالای بوته خشک شده و ریزش می‌نماید که این امر باعث سهولت در برداشت می گردد( عاشوری،1380).

1-6-4- گل

گل به صورت صلیبی بوده و آرایش آنها به شکل خوشه ای بلند می باشد. تعداد گل ها می‌تواند تحت تاثیر بسیاری از عوامل مانند واریته، آب و هوا وتکنیک های زراعی قرار گیرد (عاشوری،1380). یک بوته کلزا در شرایط ایده آل و در تراکم کم، حدود 4000 جوانه حل تولید می کند که از این تعداد باتوجه به ژنوتیپ، شرایط محیطی و تراکم 5 الی 20 درصد به گل تبدیل شده و بقیه ریزش[8] خواهند کرد (آلیاری و همکاران،1379). هرگل متشکل از 4 کاسبرگ، 4 گلبرگ، 6 پرچم (2 پرچم کوتاه تر از بقیه) و یک مادگی دوبرچه‌ای است ورنگ گلبرگ‌ها نیز از پرتقالی تا زرد کم رنگ متغیر است. گل‌دهی کامل گیاه 3 تا 5 هفته به طول می‌انجامد(حجازی،1379). کلزا گیاهی است خودگشن[9] و میزان خودباوری در آن به طور معمول بیش از 70 درصد است. وجود درصدی از دگرگشنی[10] (30-20 درصد)، زمینه کاربرد حشرات را در کلزا توجیه می‌کند (آلیاری و همکاران، 1379).

1-6-5- میوه

میوه کلزا، خورجینی[11] به طول 5 تا 10 سانتی متر است که فاقد کرک بوده و در انتها به یک منقار منتهی می شود. هر خورجین دارای 2 برچه می باشد. برچه ها به وسیله دیواره کاذبی[12] ( غشای میانی) از هم جدا می‌گردند. دانه ها در دو طرف غشای میانی قرار دارند. این دیواره هنگام رسیدن میوه پاره می‌شود. در هر خورجین ممکن است 15 تا 40 عدد دانه تشکیل گردد( شیرانی و دهشیری، 1381).

1-6-6- دانه کلزا

هر بوته کلزا صدها دانه کوچک، کروی و قهوه ای روشن مایل به سیاه و زرد رنگ تولید می‌کند (Buzza,1991) . بذور زرد رنگ دارای روغن بیشتری نسبت به بذور قهوه‌ای تیره و یا بذور سیاه می باشند. وزن هزار دانه نسبت به نوع رقم، محل تولید ، شرایط محیطی و جایگاه میوه در روی بوته و نیز مکان بذر در میوه، متفاوت بوده و بین 3 تا 7 گرم متغیر خواهد بود (آلیاری و همکاران،1379). ضخامت بذر در حدود 1 تا 2 میلی متر می‌باشد وهر کیلوگرم دانه از 000/250 الی 000/300 دانه تشکیل شده است (Buzza,1991).

1-7- مراحل فنولوژی

برای تشریح مراحل رشد و نمو کلزا می توان از روش کد گذاری استفاده کرد. این عمل توسط دانشمندانی همچون هارپر و برکن کمپ (HB)[13] وسیلوستر برادلی (SB)[14] صورت گرفته است (شیرانی راد و دهشیری،1381). براساس آخرین روش کدگذاری که توسط انجمن کلزای کانادا[15] در سال 1998 انجام شده، مراحل رشد و نمو به صورت زیر تقسیم بندی می شود (جدول1-7):