تحقیق تنش شوري در گياهان
چكيده :
شوري يكي از عوامل موثر در تمدنهاي بشري و سيستم هاي كشاورزي بوده كه زندگي انسان بر اين سيستم ها تكيه داشته است . تمدنهاي بسياري در اثر عدم اعمال مديريت صحيح آبياري اراضي ودر نتيجه تجمع نمك در سطح خاك نابود شده اند . چنانچه بارندگي محدود باشد ، شستشوي نمك در منطقه فعاليت ريشه گياه در خاك انجام نمي شود وبا افزايش شوري ، رشد وتوسعه گياه ودر نتيجه عملكرد محصول كاهش مي يابد .
بيش از 80 درصد سطح كره زمين بوسيله محلول نمكي با غلظت حدود 5/0 مولاركلرور سديم پوشيده شده است كه فقط گروهي از گياهان عالي قادر به تحمل چنين شرايطي هستند واغلب گياهان حتي قادر به تحمل غلظت يك درصد آب اقيانوسها ( بدون تغيير در موازنه آبي و غذايي يا متوبوليسمي گياه ) نمي باشد در اوايل قرن نوزدهم واژه شوري يا هالوفيت به گياهاني نظير Atriplex salicornia قليا اطلاق شد .
اغلب باكتريها حساسيت زيادي به شرايط شوري دارند اما در بين آنها انواعي نيز يافت مي شود كه در زمره مقاومترين موجودات نسبت به شوري قرار مي گيرند .
مكانيسمهاي سازشي مختلفي در مسير تكاملي هالوفيت ها ايجاد شده است كه
بعضي از مكانيسمها باعث محدود شدن مراحل مختلف رشد و نمودار ارتباط با اقليم فصلي يا شرايط اكولوژي خاك ( ادافيكي ) مي گردند و رويش گياهان را با تغييرات مناسب در جهت تكميل چرخه زندگي شان امكان پذير مي سازند .
از آنجائي كه بعضي از آنزيمها به تنش خشكي حساس هستند لذا تغييرات متابوليسمي گسترده اي تحت شرايط شور ديده مي شود . غلظت بالاي نمك در بافتهاي گياهي آنزيمهاي شركت كننده در متابوليسم نشاسته را تحت تاثير قرار مي دهد . شوري هم چنين تاثيرات قابل توجهي را بر تنفس ، تثبيت CO2 و متابوليسم پروتئين ها داشته و حتي در افزايش مقدار DNA سلول و تغيير پذيري وسيع درسطوح كرورموزمي ( پلوئيدي ) دخيل مي باشد .
پيشگفتار :
رشد سريع جمعيت جهان و لزوم بالا بودن سطح زندگي مردم و مبارزه با فقر و گرسنگي ايجاب مي كند كه ميزان توليدات كشاورزي بطور روز افزون افزايش يابد جهت رسيدن به اين هدف علاوه بر تغييرات ژنتيكي و اصلاح گياهان ، مبارزه با آفات و انتخاب گياهان مناسب باشرايط اقليمي بويژه راهها عملي تر ديگر مانند استفاده صحيح از زمينهاي زير كشت ونيز استفاده از زمينهاي باير بعد از انجام اقداماتي در زمينه اصلاح آنها ، بكار گرفتن شيوه هاي جديد آبياري و استفاده از منابع مختلف آب ودر نظر گرفتن تحمل گياهان نسبت به تنشهاي محيطي مورد توجه دانشمندان و متخصصين اموركشاورزي مي باشد .
يكي از ويژگيهاي كويرهاي جهان ، شور بودن خاك بسياري از آنها مي باشد كه اغلب به علت بالا بودن غلظت نمك ، قشري ازاملاح ، سطح و يا لايه هاي زيرين را فرا گرفته است . اصولا عوامل خاص چون زياد بودن تبخير ، كم بودن نزولات جوي ، بالا بودن سطح سفره هاي آب زير زميني ، مجاورت با گنبدهاي نمكي و ويژگيهاي خاك منطقه وغيره باعث بوجود آمدن چنين مناطقي در سطح زمين مي گردند اين نواحي به علت بالا بودن ميزان شوري خاك فاقد پوشش گياهي بوده وبه لحاظ نامساعد بودن خاك بهره برداري كشاورزي از آنها نيز ممكن ودر صورت امكان اصلاح خاك ، كشاورزي در آنها چندان سودمند نخواهد بود .
امروزه سعي بر اين است كه به كمك دانش بوم شناسي از هر منطقه به نحوشايسته اي استفاده شود حريم زراعت جنگل ، مراتع ، آبخيزها ،مردابها و غيره ، حفظ گردد . در حقيقت استفاده معقول از منابع طبيعي به طوري كه در بر گيرنده منافع نسل كنوني و نسلهاي آينده باشد بايستي درسر لوحه برنامه هاي توسعه اقتصادي قرار گيرد .
متاسفانه در نتيجه عدم آگاهي به اصول زراعت ويا براي دستيابي به منافع كوتاه مدت خاكها و آبها مورد بهره برداري غلط قرار گرفته ودر نتيجه پس از مدتي مرغوبيت خود را از دست مي دهند بطوريكه هم اكنون در جهان ميليونها هكتار از زمينهاي زيركشت آنقدر شور شده اند كه توليد محصول در آنها از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيست .
مناطق كويري ايران را عموما بيابانهاي وسيعي احاطه نموده كه دربسياري از آنها زندگي شكل نگرفه ويا در مواردي به علل مختلف ساكنين روستا ها مهاجرت نموده و سكونتگاهها متروك شده و كشتزارها بيش از پيش شور گرديده و زمينه لازم براي گسترش كوير فراهم آمده است . يكي از بهترين عواملي كه باعث شكل نگرفتن زندگي ويا مهاجرت روستائيان وبه عبارت ديگر حاميان سخت كوش مناطق كويري مي گردد مشكل شوري خاك است .
اين پديده زماني بيشتر محسوس مي شود كه غلظت املاح در خاك از حد متعارف تجاوز نمايد در اين صورت محيط اكولوژيكي نامناسبي براي رويش گياهان بوجود مي آيد كشاورزي محدود مي گردد وپيامدهاي آن اثرات نامطلوبي درمحيط زيست انساني باقي مي گذارد دراين رابطه در دنياي امروز بخصوص در كشورهائي كه به تحقيق بهاي بيشتري داده مي شود مساله شوري و شيوه هاي بهره برداري از زمينهاي شور دررابطه با كشت گياهان مورد توجه متخصصان قرار گرفته است .
شايسته است در كشور پهناور ما ايران كه مناطق وسيعي از آنرا اراضي بياباني نسبتا شور فرا گرفته مساله شوري دررابطه با رويشهاي گياهي بيشتر مورد توجه قرار گيرد وباانجام پژوهشهاي لازم وبه كار گيري يافته هاي تحقيقي با اين پديده برخورد جدي وعملي صورت گيرد .
فهرست:
چكيده 4
پيشگفتار 5
فصل اول 7
كليات 7
1-1 توزيع مناطق كشور 7
1-1-1 مناطق شور جهان 7
1-1-2 پراكندگي مناطق شور در ايران 10
1-2 خاكهاي شور قليائي 11
1-3 علل شوري 13
1-بارندگي 13
2- هوازدگي كانيها 14
3-نمك هاي فسيلي 14
4-جزرو مد دريا 14
5-بالا بودن سطح آب 15
6-استفاده از مخازن آب شور زير زميني 16
فصل دوم 17
گياهان شور روي 17
2-1 طبقه بندي گياهان شور روي 17
2- شور رويهاي بردبار به نمك 19
2-2 پراكنش ونواره بندي شور رويها 20
2-3 توالي در زيستگاههاي شور 21
2-4 اشكال حياتي گياهان شور روي 22
2-5 تاثير عوامل محيطي بر جوانه زدن ورشد گياهان هالوفيت 23
فصل سوم 26
مكانيسمهاي مقابله با تنش شوري درگياهان 26
3-1 صفات فيزيولوژيك بردباري به نمك 26
3-1-1- مكانيسم هاي بردباري 26
الف – سازس اسمزي سيتو پلاسم 27
ب – سازش يوني ويژه سيتوپلاسم 28
ج – كده بندي يونها دراثر فعاليت غشاء 28
د – تجمع پرولين 29
ه – افزايش جذب آنتاگونيتي يوني 29
3-1-2 مكانيسم هاي احترازي يا اجتنابي 29
الف – مكانيسم هاي تنظيمي 29
ب – روشهاي گريز از شوري 30
راه هاي تنظيم مقدار نمك در گياه 30
1-گياهان آبدار 30
2- گياهان دفع كننده نمك 30
3-گياهاني كه فاقد مكانيسم مشخص هستند 31
3-2 تغييرات ريخت شناسي وتشريحي درگياهان بعنوان پاسخي به تنش شوري 34
3-2-1 اثر شوري در آبداري وساختمان برگ 34
3-2-2 اثرشوري برساختمان ساقه 34
3-2-3 اثر شوري برساختمان ريشه 35
3-2-4 اثر شوري برگل دهي 36
فصل چهارم 38
حساسيت و مقاومت گياهان به املاح 38
4-1 ميوه ها 38
4-2 محصولات صحرايي 39
4-3 سبزيها 40
4-4- گياهان زينتي 41
5-1 انتخاب محصول 41
5-2 استقرار محصول 42
5-3 لزوم خاكشويي 43
5-4 زهكشي 43
فصل ششم 44
گياهان مقاوم به تنش شوري 44
مشخصات گياه شناسي گز 46
گونه تاغ به عنوان يك گونه مقاوم 47
اهميت تاغ و خصوصيات گياهشناسي آن 50
منابع مورد استفاده 52