Vulnerable-Hydraulid-system-of-Plants-chanllenged-by-Increasing-Drought-Stress
تأثیرات تنش خشکسالی بر گیاه-قسمت 1

تأثیرات تنش خشکسالی بر گیاه-قسمت 1

نوشته شده در کلیات و تعاریف 228 بدون نظر

کمبود ذخیره‌ی آب در هر مرحله‌ی رشد تأثیرات مخربی را بر رشد و توسعه‌ی گیاه  ایجاد می‌کند، اما این امر وابسته به شدت خشکسالی و مرحله‌ی رشد گیاه می‌باشد. تأثیرات خشکسالی بر فرایندهای مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان در زیر توضیح داده می‌شود.

رشد و باروری گیاه

تحمل گیاهان اولیه و بهینه برای کسب حداکثر باروری حائز اهمیت می‌باشد. اما  اگرگیاهان، خشکسالی را در مراحل اولیه تجربه کنند، بر جوانه‌زنی آنها تأثیر گذاشته، و آنگاه جمعیت زیربهینه‌ی گیاه دلیل اصلی عملکرد پایین دانه می‌باشد. خشکسالی‌های اول فصل به شدت جوانه‌زنی را کاهش می‌دهند که اساساً به دلیل کاهش جذب آب در طول فاز جذب جوانه‌زنی، کاهش جذب انرژی، و اختلال در فعالیت آنزیم می‌باشد (اوکیو و همکاران 2005؛ نیاز و زیگر 2010).

رشد عبارت از افزایش غیرقابل برگشت حجم، اندازه و وزن می‌باشد، که شامل فازهای تقسیم سلول، بلندشدن سلول و تمایز است. تقسیم سلولی و بلندشدن سلول هر دو متأثر از خشکسالی می‌‌باشند که بر اثر اختلال در فعالیت آنزیمی، از دست رفتن تورم سلول‌های گیاهی و کاهش ذخیره‌ی انرژی می‌باشد (کیانی و همکاران 2007؛ فاروغ و همکاران 2009 الف؛ تیاز و زیگر 2010). برای مثال، خشکسالی موجب کاهش رشد و باروری آفتابگردان (Heliantus annus L.) می‌شود که به دلیل کاهش پتانسیل آب برگ، نرخ تقسیم و بزرگ شدن سلول می‌باشد که اساساً به دلیل کاهش تورم سلول‌های گیاهی است (کیانی و همکاران 2007؛ حسین و همکاران 2009). تحت خشکسالی، کاهش تجمع مواد خشک در همه‌ی اندام‌های گیاهی روی می‌دهد، گرچه اندام‌های مختلف درجات مختلفی از کاهش را نشان می‌دهند. برای مثال، خشکسالی باعث کاهش اندام هوایی و گل‌ها و وزن خشک گل همیشه بهار (Tagetes erecta L.) می‌شود (اسرار و الهیندی 2011). همچنین، خشکسالی به شدت وزن خشک اندام هوایی و ریشه را در سیگ قرمز آسیایی (Salvia miltiorrhiza L.) کاهش می‌دهد،گرچه ریشه‌ها کمتر از اندام‌هوایی تحت تأثیر قرار می‌گیرند (لیو و همکاران 2011). خشکسالی همچنین سطح ریشه را کاهش می‌دهد که به دلیل کاهش تورم سلول‌های گیاهی و کاهش تعداد برگ‌ها می‌باشد (فاروغ و همکاران 2010 الف).

شاخص سطح برگ عبارت از نسبت سطح برگ به سطح زمین می‌باشد، که بیانگر گستره‌ی قدرت جذب گیاهان تحت شرایط مزرعه می‌باشد. خشکسالی باعث کاهش شاخص سطح برگ گیاهان به طور کلی می‌شود. برای مثال، حسین و همکاران (2009) کاهش شاخص سطح برگ در آفتاب‌گردان‌هایی که در مراحل شکوفایی و گل‌دهی در معرض خشکسالی هستند را گزارش نمودند. خشکسالی همچنین موجب کاهش توسعه‌ و جوانه‌زنی برگ می‌شود (کرامر و بویر 1995)، و سطح برگ را به دلیل پیری زودرس کاهش می‌دهد (نودن 1988).  همه‌ی این عوامل در کاهش تجمع مواد خشک و عملکرد دانه تحت تنش خشکسالی مؤثر می‌باشند.

مطالعه‌ی مراحل مختلف رشد و تکامل گیاه با در نظر گرفتن زمان، فنولوژی گیاه نامیده می‌شود. خشکسالی به شدت بر فنولوژی گیاه تأثیر گذاشته و این کار از طریق کوتاه کردن چرخه‌ی رشد گیاه با چند مورد استثنای اندک روی می‌دهد. کاهش ذخیره‌ی آب، سیگنالی را ارسال می‌کند که موجب تغییر تکامل گیاه از مرحله‌ی رویشی به مرحله‌ی زایشی می‌شود (دسلوکس و رومت 1996). برای مثال، کل دوره‌ی رشد گندم نان (Triticum aestivum L.) و جو (Hordeum vulgare L.) تحت شرایط خشکسالی کاهش می‌یابد (مک‌ماستر و ویلهلم 2003)، که عموماً منجر به کاهش چشم‌گیر محصول می‌شود. در بیشتر موارد، تأثیر خشکسالی در هر مرحله از رشد، اختصاصی می‌باشد. برای مثال، خشکسالی در مرحله‌ی پیش‌شکوفایی موجب تأخیر در گلی‌دهی  در کوینوئا (Chenopodium quinoa Wild.) و گندم نان می‌شود (مجید و همکاران 2007؛ گیرتس و همکاران 2008). همچنین، خشکسالی در مرحله‌ی شکوفایی معمولاً موجب تأخیر در گل‌دهی برنج (Oryaz sativa L.) می‌شود. در سویا (Glycine max L.) خشکسالی در طول مرحله‌ی پرشدن دانه موجب تسریع در بلوغ می‌شود، اما عملکرد به دلیل دانه‌های ریزتر کاهش می‌یابد (دسلوکس و رومت 1996).

گیاهان مختلف پاسخ‌های متفاوتی به خشکسالی می‌دهند. برای مثال، خشکسالی موجب تأخیر در گل‌دهی ذرت (Zea mays L.) (ابرچت و کاربری 1993)، کوینوئا (گریتس و همکاران 2008) و برنج (فوکی 1999) می‌شود، اما در سویا (دسلوکس و رومت 1996)، گندم و جو (مک‌مستر و ویلهلم 2003) خشکسالی موجب تسریع در گل‌دهی و بلوغ فیزیولوژیک می‌شود.

وقتی خشکسالی در دوره‌ی رویشی رشد گیاه روی می‌دهد، می‌تواند عملکرد اقتصادی گیاه را به شدت کاهش دهد. تنش خشکسالی در طول مراحل زایشی و پرشدن دانه زیان‌بارتر است (جدول 1-1؛ رید و همکاران 2003؛ ویجی 2004؛ یاداو و همکاران 2004؛ لافیت و همکاران 2007).

خشکسالی در مرحله‌ی گل‌دهی بحرانی است، زیرا می‌تواند عقیم شدن گرده را افزایش دهد که منجر به مختل شدن تشکیل دانه می‌شود. برای مثال در آفتابگردان، خشکسالی در مرحله‌ی گل‌دهی، عملکرد بذر را کاهش می‌دهد که به دلیل بذر کمتر است (حسین و همکاران 2008). در ارزن (Pennisetum glaucum L. Leeke) خشکسالی در مرحله‌ی گلدهی موجب افزایش نرخ سقط‌ جنین گوشواره به دلیل کاهش ذخیره‌ی جذب در گوشواره های در حال تکامل می‌شود (یاداو و همکاران 2004). در ذرتی که تحت تنش خشکسالی است، مغز هسته کاهش می‌یابد که منجر به کاهش عملکرد دانه می‌شود (شوسلر و وستیج 1995). همچنین، کمبود آب در مرحله‌ی شکوفایی موجب افزایش سقط جنین غلاف می‌شود که عملکرد را در سویا کاهش می‌دهد (لیو و همکاران 2003).



دیدگاهتان را بنویسید

آدرس ما در گوگل

آدرس دفتر مرکزی

شيراز - خیابان فلسطین - چهارراه حکیمی - موسسه چشم انداز هزاره سوم ملل
تلفن:07132320953-07132320721
09382252774
Address: P.O.Box 71555-1111, Shiraz, IRAN
No. 3, 4th Floor, Sadaf Building, Beside of the Pars International Hotel, Zand Blvd.,Shiraz, IRAN
E-Mail: sjavizadeh@yahoo.com