1-1 کلیات…………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2 تاریخچه …………………………………………………………………………………………………………. 3

1-3 کشت سورگوم در ایران………………………………………………………………………………………. 3

1-4 گیاهشناسی سورگوم…………………………………………………………………………………………… 4

1-5 اكولوژی سورگوم……………………………………………………………………………………………… 6

1-6 انواع سورگوم…………………………………………………………………………………………………… 7

1-6-1 سورگوم علوفه­ای……………………………………………………………………………………………. 7

1-7  ترکیبات شیمیایی موجود در سورگوم…………………………………………………………………….. 8

1-8 کاربرد سورگوم ……………………………………………………………………………………………….. 8

1-8-1 مصارف خوراکی…………………………………………………………………………………………… 9

1-8-2 تغذیه حیوانات………………………………………………………………………………………………. 9

1-8-3  تولیدات صنعتی…………………………………………………………………………………………….. 9

1-8-4 تولید اتانول و باگاس……………………………………………………………………………………….. 10

1-9 تنش­های محیطی……………………………………………………………………………………………….. 10

1-9-1 نقش آب در گیاهان……………………………………………………………………………………….. 11

1-9-2 تنش خشکی…………………………………………………………………………………………………. 12

1-9-3 اثرات خشکی بر رشد و عملکرد…………………………………………………………………………. 13

1-9-3  اثرات خشکی بر روابط آب …………………………………………………………………………….. 13

1-9-4  اثرات خشکی بر روابط غذایی ………………………………………………………………………….. 14

1-9-5 اثرات خشکی بر فتوسنتز………………………………………………………………………………….. 14

1-10  مکانیسم های فیزیولوژیکی تحمل به خشکی…………………………………………………………… 15

1-10-1 حفظ آب سلول و بافت………………………………………………………………………………….. 15

1-10-2 نقش آنزیم های آنتی اکسیدان ………………………………………………………………………… 17

1-11 خصوصیات مطلوب یک بوته گیاهی برای تحمل خشکی……………………………………………. 17

1-11-1 تعداد پنجه………………………………………………………………………………………………….. 17

1-11-2 ریشه…………………………………………………………………………………………………………. 17

1-11-3 خوشه……………………………………………………………………………………………………….. 17

1-11-4 برگ………………………………………………………………………………………………………… 18

1-12 راهبرد ها در شرایط تنش……………………………………………………………………………………. 18

فصل دوم: بررسی منابع…………………………………………………………………………………………. 20

2-1 اثر تنش خشکی ­بر تعداد و سطح  برگ گیاه……………………………………………………………… 21

2-2 اثر تنش خشکی ­بر کلروفیل ( aوb)‌ و کارتنوئید برگ…………………………………………………. 22

2-3 اثر تنش خشکی ­بر محتوای نسبی آب برگ (RWC):………………………………………………… 24

2-4 اثر تنش خشکی ­بر قطر و ارتفاع ساقه گیاه………………………………………………………………… 25

2-5 اثر تنش خشکی ­بر عملکرد علوفه تر و خشک……………………………………………………………. 26

2-6 شاخص سطح برگ (LAI)………………………………………………………………………………….. 28

2-7 مروری بر اثرات حاصل از محلول پاشی برگی آسکوربیک اسید، سالیسیلیک اسید،پرولین و گلایسین بتائین           29

2-7-1 آسکوربیک اسید……………………………………………………………………………………………. 30

2-7-2 اسید سالیسیلیک…………………………………………………………………………………………….. 31

2-7-3 پرولین و گلایسین بتائین…………………………………………………………………………………… 34         

فصل سوم: مواد و روشها………………………………………………………………………………………… 37

3-1 آزمایش مزرعه ای……………………………………………………………………………………………… 38

3-1-1 مشخصات محل و زمان اجرای آزمایش………………………………………………………………… 38

3-1-2 خصوصیات اقلیمی محل اجرای آزمایش………………………………………………………………. 38

3-1-3 ویژگی های خاک محل اجرای آزمایش………………………………………………………………. 38

3-1-4 طرح مورد آزمایش…………………………………………………………………………………………. 39

3-1-5 مراحل اجرای آزمایش…………………………………………………………………………………….. 40

3-1-6 اعمال تیمار آبیاری…………………………………………………………………………………………. 40

3-1-7 اعمال تیمار محلول پاشی………………………………………………………………………………….. 40

3-1-8 اندازه گیری صفات………………………………………………………………………………………… 41

3-2 آزمایش گلخانه ای…………………………………………………………………………………………….. 42

3-2-1 مراحل انجام کار……………………………………………………………………………………………. 42

3-2-2 طرح آماری آزمایش……………………………………………………………………………………….. 42

3-2-3 اندازه گیری صفات………………………………………………………………………………………… 42

3-3 آزمایش جوانه زنی…………………………………………………………………………………………….. 43

3-3-1 مراحل انجام کار……………………………………………………………………………………………. 43

3-3-2 اندازه گیری صفات………………………………………………………………………………………… 44

فصل چهارم: نتایج و بحث……………………………………………………………………………………… 46

4-1 نتایج آزمایش مزرعه…………………………………………………………………………………………… 47

4-1-1 طول ساقه…………………………………………………………………………………………………….. 47

4-1-2 طول سنبله…………………………………………………………………………………………………….. 51

4-1-3 قطر ساقه……………………………………………………………………………………………………… 53

4-1-4 تعداد برگ…………………………………………………………………………………………………… 55

4-1-5 تعداد پنجه……………………………………………………………………………………………………. 57

4-1-6 محتوای کلروفیل a…………………………………………………………………………………………. 59

4-1-7 محتوای کلروفیل b…………………………………………………………………………………………. 61

4-1-8 محتوای کلروفیل کل………………………………………………………………………………………. 63

4-1-9 نسبت کلروفیل a/b………………………………………………………………………………………… 65

4-1-10 محتوای کاروتنوئید……………………………………………………………………………………….. 68

4-1-11  شاخص سطح برگ……………………………………………………………………………………… 70

4-1-12 عملکرد علوفه تر………………………………………………………………………………………….. 73

4-1-13 عملکرد علوفه خشک…………………………………………………………………………………….. 75

4-1-14 وزن تر تک بوته…………………………………………………………………………………………… 77

4-1-15 وزن خشک تک بوته…………………………………………………………………………………….. 79

4-2 نتایج آزمایش گلخانه………………………………………………………………………………………….. 81

4-2-1 طول برگ……………………………………………………………………………………………………. 81

4-2-2 عرض برگ………………………………………………………………………………………………….. 84

4-2-3  وزن خشک اندام هوایی…………………………………………………………………………………… 86

4-2-4 وزن خشک ریشه……………………………………………………………………………………………. 88

4-2-5  ارتفاع بوته…………………………………………………………………………………………………… 90

4-2-6 شاخص کلروفیل……………………………………………………………………………………………. 92

4-2-7 نسبت وزن ریشه به اندام هوایی…………………………………………………………………………… 94

4-3 نتایج آزمایش جوانه زنی……………………………………………………………………………………… 96

4-3-1 پرایمینگ توسط محلول آسکوربیک اسید…………………………………………………………….. 96

4-3-1-1 درصد جوانه زنی………………………………………………………………………………………… 96

4-3-1-2 سرعت جوانه زنی……………………………………………………………………………………….. 98

4-3-1-3 میانگین زمان جوانه زنی………………………………………………………………………………… 99

4-3-1-4 شاخص بنیه بذر………………………………………………………………………………………….. 100

4-3-2 پرایمینگ توسط محلول سالیسیلیک اسید………………………………………………………………. 100

4-3-2-1 درصد جوانه زنی………………………………………………………………………………………… 100

4-3-2-2 سرعت جوانه زنی……………………………………………………………………………………….. 103

4-3-2-3 میانگین زمان جوانه زنی………………………………………………………………………………… 104

4-3-2-4 شاخص بنیه بذر………………………………………………………………………………………….. 105

4-4 نتیجه ­گیری کلی و پیشنهادات………………………………………………………………………………… 105

       منابع………………………………………………………………………………………………………………. 107

      پیوست…………………………………………………………………………………………………………….. 124

1 کلیات:

نگرش عمیق­تر به گیاهان علوفه­ای با توجه به افزایش تقاضا برای غذا به علت رشد فزاینده جمعیت  و اهمیت پروتئین در جیره غذایی مردم و از آنجائی­که این پروتئین بطور عمده از طریق فرآورده ­های دامی تأمین می­ شود، ضروری است. نقش گیاهان علوفه­ای درتولید دام و در نتیجه تأمین نیاز انسان به فرآورده ­های دامی از اهمیت غیر قابل انکاری برخوردار است. با این وجود، متأسفانه در کشور ما به تولید و مدیریت گیاهان علوفه­ای در مقایسه با سایر محصولات زراعی کمتر توجه شده است برای جبران کمبود علوفه نیاز به گیاهانی است که ضمن تولید علوفه بیشتر و کیفیت مناسب، نسبت به شرایط نامساعد محیطی نیز مقاوم باشند تا در طول سال به خصوص فصل­هایی از سال که کمبود علوفه به صورت حادتر مطرح می­ شود بتوانند تولید داشته باشند و نیاز دام­ها را تامین نمایند. در این راستا سورگوم[1] نه تنها از عملکرد بالایی

خرید اینترنتی فایل متن کامل :

 

 

 برخوردار است بلکه با شرایط اقلیمی اکثر مناطق ایران به خصوص مناطق گرم و خشک و معتدل سازگاری خوبی دارد (فومن و همکاران، 1387). سورگوم از نظر اهمیت غذایی پنجمین غله دنیا پس از گندم، ذرت، برنـج و جـو محسوب می­ شود. مهمترین کشور­های عمده تولید کننده سورگوم آمریکا، هندوستان، آرژانتین، چین، مکزیک، نیجریه و سودان هستند. سورگوم در شمال و جنوب آمریکا، اروپا و استرالیا به مصرف تغذیه دام می­رسد اما در آسیا، آفریقا و آمریکای مرکزی بیشتر مصرف خوراکی دارد (FAO, 1989). سورگوم گیاه مقاومی بوده و در شرایطی که برای بیشتر غلات نا­مناسب است قادر به تولید بذر می­باشد. به دلیل مقاومت این گیاه نسبت به خشکی، برای مناطقی که بارندگی منظمی ندارد گیاه مناسبی است (Purseglove., 1972). اگر­چه پتانسیل عملکرد آن شبیه ذرت (Pickett and Fredericks., 1959) می­باشد، ولی کشت این گیاه در مناطق نیمه­خشک حاره­ای که میزان بارندگی سالانه بیش از 500 میلی­متر بوده معمول است. در این مناطق بارش سالیانه در خلال دو تا هفت ماه از سال، بیشتر از میزان تبخیر و تعرق می­باشد. بهبود و افزایش عملکرد سورگوم منوط به شناخت بهتر صفات فیزیولوژیکی و رشد و نمو آن است.

1-2 تاریخچه

1-3 کشت سورگوم در ایران

با توجه به سازگاری­های اکولوژیک خاص این گیاه که مناسب با شرایط موجود در ایران است در 40 هزار هكتار از اراضی ایران كشت می­ شود. در مناطق مرطوب با بهره گرفتن از ارقام مناسب و در مناطق سرد با رعایت تاریخ كاشت در اواخر بهار و اوایل تابستان كشت آن امكان­پذیر است. آزمایشات نشان می­دهد سورگوم دانه­ای در اكثر مناطق ایران كه 140-90 روز دارای درجه حرارت بالای 15 درجه سانتیگراد باشند با بهره گرفتن از ارقام و واریته­های مناسب و رعایت تاریخ كاشت قابل كشت است

در ایران، سورگوم در اردستان و یزد از سال­ها قبل کشت می­شده است. در سیستان و بلوچستان نیز سورگوم دانه­ای کشت و از آن نان تهیه می­کرده ­اند. همچنین در مناطق گرم استان فارس از جمله کازرون سورگوم کشت می­ شود. در کرمان و بنادر جنوب نیز سورگوم کشت و به مصرف تغذیه دام می­رسیده است (عادلی، 1374). سورگوم گیاهی است که مقاومت بالا به شرایط نا مساعد محیطی دارد و در شرایطی كه برای بیشتر غلات نامناسب است قادر به رشد و تولید بذر می­باشد (المدرس‏، 1387). سورگوم دارای خصوصیات زراعی بسیار خوب از جمله رشد سریع بوده و در مدت زمان كوتاهی در حدود 50 روز (البته بسته به شرایط آب و هوایی) محصول قابل توجه تولید می­كند. سورگوم محصولی با تنوع ژنتیكی بالا است و ویژگی­های كیفی مانند وجود تانن در دانه موجب كاهش ارزش غذایی‏، كاهش قابلیت هضم و كاهش نسبت كارایی پروتئین آن می­ شود (Ejeta., 1990). در برخی واریته­ها حضور پلی فنول­ها دانه را تلخ­تر و بد طعم می­سازد اما همین پلی فنول­ها به حفظ دانه در برابر حمله حشرات و پرندگان و جوانه­زنی پیش از برداشت كمك می­كنند. دانه­ های سورگوم معمولا به رنگ­های سفید‏، قرمز، زرد و یا قهوه­ای دیده می­شوند (Butler., 1990).

1-4 گیاهشناسی سورگوم

. سورگوم با نام علمیSorghum biocilor (L.) Moench  یکی از گیاهان خانواده غلات (زهتابیان و چاهوکی، 1389) و یکی از پنج گیاه زراعی عمده دنیا محسوب می­ شود و امروزه بعد از چهار گیاه گندم، برنج، جو و ذرت مقام پنجم را دارا می­باشد (فومن، 1389؛ کلیدری و همکاران، 1386). سورگوم گیاهی یکساله، روزکوتاه با 6 درصد گرده افشانی غیر­مستقیم و از نظر فتوسنتزی جزو گیاهان 4 کربنه است (پورکاظم، 1387). این گیاه دارای سیستم ریشه­ای افشان و بسیار توسعه یافته­ای است. به طور متوسط تا عمق 50-40 سانتیمتری (حداكثر تا عمق 90 سانتی متری) در خاك نفوذ می­كند و بصورت جانبی تا 40 سانتی­متر گسترش می­یابد هر چند گسترش ریشه تا شعاع 120 سانتی­متری اطراف گیاه نیز مشاهده شده است. از دیگر خصوصیات ریشه ­های سورگوم، داشتن مقادیر بسیار زیادی تار كشنده است كه میزان آن در یک سانتیمتر مربع تقریبا 2 برابر بیشتر از ذرت است (نورمحمدی، 1380). رشد و پراكنش سیستم ریشه­ای سورگوم تحت تاثیر رطوبت خاك، مقاومت فیزیكی خاك و تخلخل خاك قرار می­گیرد (مظاهری، 1377). گمان می­رود كه ذخایر سیلیسی موجود بر روی آندودرم ریشه سورگوم منجر به محكم شدن ریشه در خاك و كمك به تحمل تنش خشكی می­ شود. ساقه سورگوم مستقیم با پوسته محكم و مغز نرم می­باشد. ارتفاع گیاه از 3/0 تا 5/4 متر متغیر و دارای 20-7 میانگره است. فاصله میانگره­ها از پایین به طرف بالا افزایش می­یابد، قطر ساقه از پایین به طرف بالا كاهش پیدا می­كند و بین 4-1 سانتیمتر متغیر است. ساقه سورگوم آبدار و میزان شیره ساقه در برخی ارقام 48-38 درصد می­رسد. بالا بودن شیره ساقه باعث افزایش مقاومت سورگوم نسبت به ورس‏، بیماری­ها و بالا رفتن ارزش علوفه­ای آن می­گردد (نور محمدی، 1380). معمولا تعداد پنجه هر بوته بین 4-3 عدد و در مواردی به 10 عدد نیز می­رسد. البته رقم­های دانه­ای سورگوم در جهتی اصلاح شده ­اند كه تعداد پنجه كمتری تولید می­كنند. قطر ساقه سورگوم­های دانه­ای معمولا بیشتر از بقیه انواع سورگوم­ها می­باشد (Martin et al., 1986).

برگ­های سورگوم متناوب، سرنیزه­ای یا خطی ـ سرنیزه­ای و دارای موم براق در سطح فوقانی می­باشند. لبه­های برگ زبر یا صاف بوده و نوك برگ­ها ممكن است كرك­دار باشد. تعداد برگ­ها بین 7 تا 24 عدد است كه بسته به واریته و طول فصل رشد تغییر می­كند. برگ­های بالغ دارای 30 تا 135 سانتی متر طول و 5/1 تا 15 سانتی­متر عرض می­باشند. سلول­های متحرك در قسمت اپیدرم فوقانی باعث پیچ­خوردن سریع برگ­ها به سمت داخل در اثر تنش آبی می­شوند (House., 1985). پس از كامل شدن رشد ساقه، گل­آذین از انتهای ساقه خارج می­ شود كه بسته به رقم و شرایط فشرده است ولی در انواع سورگوم­های دیگر گل­آذین معمولاَ به شكل نیمه­فشرده باز است. در سنبلچـه دو گل وجـود دارد كه یكـی بارور و دیگری عقیم است. یک گل آذین سـورگوم 5000-1000 (به طور معمول 3000-1500) گل تولید می­كند و می­تواند 75-15 میلیون دانه گرده را آزاد نماید (نورمحمدی، 1380). گل­دهی حدود 10-6 روز طول می­كشد و در بعضی ارقام كه گل­آذین بلندتر و بزرگ­تر می­باشد این مدت زمان ممكن است تا 15 روز طول بكشد (كریمی، 1384). عمر گرده سورگوم چند ساعت بیشتر نیست ولی كلاله­ها حدود 20-18 روز آماده پذیرش گرده هستند. سورگوم گیاهی كاملاً بارور است و نزدیک به 96% خود­گشنی دارد و میزان دگرگشنی آن 6-4% است (كریمی، 1384؛ نورمحمدی، 1380). دانه سورگوم به شكل تقریباً گرد و بیضوی است. دانه­ها به رنگ­های مختلف همچون قرمز، سفید و قهوه­ای دیده می­شوند. وزن هزار دانه 60-15 گرم و وزن هكتولیتر آن 75-65 كیلو­گرم است قطر دانه آن 5/4-5/0 میلیمتر است. دانه سورگوم از پوسته 8% (3/9-8/7)، آندوسپرم 82% (6/84-80) و جنین 10% (1/12-8/7) تشكیل شده است (نورمحمدی، 1380).

1-5 اكولوژی سورگوم

دمای 18 درجه سانتیگراد در مزرعه برای جوانه­زنی مناسب است و به ازای هر 9/0 درجه سانتیگراد افزایش در میانگین دمای خاك (در عمق 6/7 سانتی متر) از 13 تا 21 درجه سانتیگراد، فاصله زمانی جوانه­زنی تا سبز شدن (ظهور گیاهچه بر سطح خاك) یک روز كوتاه­تر می­ شود. دمای 48-40 درجه سانتیگراد در خاك برای این مرحله از رشد مضر و كشنده است. درجه حرارت مطلوب برای رشد گیاهچه، در حدود 33 درجه سانتیگراد است. این درجه حرارت پیش از نمو رویشی گیاه برای تبادل خالص CO_2­ مطلوب است بطوری­كه با افزایش دما سرعت ظهور برگ­ها افزایش می­یابد. اما دمای مطلوب برای ظهور پنجه­ها نسبتاَ پایین و در روز و شب به ترتیب 20 و 15 درجه سانتیگراد برآورده شده است. رطوبت خاك در حد 20 تا 50 درصد ظرفیت زراعی برای جوانه­زنی مطلوب می­باشد.