انجام پایان نامه

درخواست همکاری انجام پایان نامه  بانک مقالات رایگان انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

|

انجام پایان نامه ارشد

انجام پایان نامه تاثیر تنش آبی بر برخی خصوصیات مرفولوژیک و فیزیولوژیک ارقام پنبه

انجام پایان نامه تاثیر تنش آبی بر برخی خصوصیات مرفولوژیک و فیزیولوژیک ارقام پنبه 120



1.1
.    مقدمه

مقدمه:
در هنگام ورود به قرن بيستم يا بيست و يكم ، گسترش و عمق فقر در دنياي در حال توسعه، تعجب برانگيز است. در حدود 3/1 ميليارد نفر(30 درصد جمعيت جهان) با درآمد سرانه يك دلار يا كمتر جهت تأمين غذا، سرپناه و ديگر نيازها در فقر مطلق به سر مي برند. بنا بر اين جاي تعجب نيست كه گرسنگي ، سوء تغذيه و بيماريهاي وابسته به آنها افزايش يافته اند.  بيش از 800 ميليون نفر جهت برخورداري از زندگي سالم و فعال به غذاي كافي، دسترسي ندارند. ميليون ها نفر ديگر نيز در لبة گرسنگي به سر مي برند و بيش از 180 ميليون نفر از كودكان پيش دبستاني داراي وزن متناسب با سن خود نيستند كه اينها نشان دهنده عدم امنيت غذائي در حال و آينده مي باشد.(برزعلي و همكاران، 1379).
در ايران محدوديت منابع آبي، استفاده كامل از زمين هاي قابل كشت را محدود ساخته است.  از مجموع 51 ميليون هكتار از اراضي قابل كشت ، فقط 7/18 ميليون هكتار با 60-50 درصد بهره‏وري در چرخه توليد بكار گرفته مي‏شود.  از اين مقدار نيز هر ساله بيش از 5/5 ميليون هكتار به صورت آيش بوده و كشت نمي‏شود(عامل هاشمي پور، 1377).  همچنين 4 ميليون هكتار از اراضي زراعي كشور شور مي‏باشد(بانياني و حكيمي،  1376).  در اين راستا استفاده از گياهان زراعي متناسب با شرايط اقليمي كشور و ابداع روشهاي به زراعي براي بهره برداري بيشتر از امكانات موجود، بويژه آب و خاك، ضروري بنظر مي‏رسد.
 پنبه يا طلاي سفيد مهمترين و قديمي ترين گياه ليفي است(ناصري، 1374) و يكي از گياهان مناسب براي كشت در مناطق خشك ونيمه خشك مي باشد.  اين گياه نسبت به شوري خاك يا آب آبياري جزو گياهان مقاوم طبقه بندي مي‏شود(كوچكي وهمكاران، 1372). در بين گياهان صنعتي، پنبه از موقعيت ويژه‏اي برخوردار است. اين گياه نه تنها با توليد الياف در صدرمهمترين گياهان ليفي جاي گرفته است، بلكه با داشتن دانه هاي غني از روغن و پروتئين، سهم عمده اي را در تأمين روغن خوراكي و جيره غذائي دام به عهده دارد.  بدين ترتيب فرآورده هاي گياه پنبه ضمن آنكه قسمت عمده اي از نيازهاي اساسي مردم را برطرف مي كند، مادة خام صنايع نساجي و غذائي را فراهم نموده و در هر مرحله از توليد نيز به همراه اشتغال زائي مي تواند ارزش افزوده قابل ملاحظه اي را كسب نمايد (خدابنده، 1372).
با توجه به نياز روزافزون جامعه به فرآورده هاي گياه پنبه، شرايط اقليمي مناسب كشت اين گياه در كشور و اهميت پنبه در بازار جهاني و صنايع، رفع موانع توسعه مستمر كشت اين محصول استراتژيك اهميت بسزائي دارد.       
توليد پنبه در ميان ساير محصولات كشاورزي بسيار پر هزينه مي باشد(مرعشي و وافقي، 1352).  به همين جهت تداوم توليد آن مستلزم كاهش هزينه هاي توليد و استفاده از علوم و فنون جديد مي باشد. یکی از مشکلات پیش روی زراعت این محصول وجود تنشهای محیطی بویژه تنش آبی در آغاز و اواسط دوره رشد این محصول می باشد(ادمیستون، 2009).  تنش آبی با تحت تاثیر قرار دادن فرآیندهای فیزیولوژیک بر برخی خصوصیات بوته های پنبه تاثیر می گذارد. یکی از راهکارهای مقابله با این تنش شناخت ژنوتیپ ها و خصوصیات مرفولوژیک و فیزیولوژیک مرتبط با مقاومت به تنش آبی می توان از اثرات مضر آن در بوته های پنبه کاست.
این تحقیق بمنظور دستیابی به اهداف ذیل طراحی و اجراء گردید:
•    ارزيابي جوانه زني ارقام مختلف پنبه در شرايط مختلف اسمزي و تعيين ارقام برتر به تنش خشكي
( كم آبي ) در مراحل جوانه زني و گياهچه اي پنبه
•    بررسي تنش آب ايستادگي بر ماندگاري گياهچه هاي پنبه از ابعاد فيزيولوژيك
•    تاثير دماهاي مختلف و اثر تنظيم كننده هاي رشدي بر رشد گياهچه هاي پنبه تحت شرايط آب ايستادگي
•    بررسي عملکرد و اجزاء عملکرد ارقام تجاري،  در دست معرفي و بومي پنبه تحت تنش خشكي (كم آبي) در شرايط مزرعه ای.






































1-1-    تاريخچه
تاريخ پنبه شايد به 10 تا 20 ميليون سال قبل بر مي‏گردد.  قديميترين آثار كاربرد آن در پوشاك قريب به 5000 سال قبل در درة سند واقع در پاكستان يافت شده است.  هرودت  مورخ يوناني به وجود اين گياه در هند اشاره داشته است و آنرا از عجايب هندوستان به شمار آورده است(خدابنده، 1372).
عده اي از گياه شناسان منشاء پنبه را از آفريقا و برخي از هند و چين مي دانند.  در هر حال مطالعات نشان مي دهد كه احتمالاً اين گياه از آفريقا به هندوستان آورده شده است(مرعشي  و  وافقي،  1352; ناصري، 1374).  سابقة كشت پنبه هاي دنياي جديد مانند Gossypium hirsutum L. در بقاياي باستانشناسي در مكزيك و قديميترين آن در دره تهاكان بدست آمده است كه متعلق به 2300 تا 3500 سال قبل از ميلاد است.  پنبه هاي دنياي جديد از انواع وحشي كه صد هزار تا يك ميليون سال قبل وجود داشته اند، منشاء گرفته اند(كوچكي و همكاران.،  1372).  نام پنبه از كلمة عربي القطن گرفته شده است.  در زبان لاتين كارباسوس، در هندوستان كاپاس و در ايران كرباس نام دارد.  در كشور آلمان به اين گياه درخت پشم مي‏گويند(خدابنده، 1372).
در دورة هخامنشيان در ايران كشت و كار انواع مختلف پنبه بومي(G. herbaceum) كه جزو پنبه هاي آسيائي است معمول بوده و صنعت پارچه بافي در ايران رواج داشته است.  تا سال 1282 هجري قمري گونه هاي مختلف پنبه به نامهاي بومي، رسمي، ولايتي، قره قوز، هندي، علي آبادي، خودرنگ، نرمه، شهري و شوشتري در نقاط مختلف ايران كشت مي‏شد و به احتمال زياد پنبه از طريق هندوستان به ايران آمده است.  زيرا در بين انواع قديمي پنبه ايران، نوع هندي وجود داشته است(خدابنده، 1372).
در سال 1298 اولين كارخانه پنبه پاك كني در ايران تأسيس شد.  در زمان اميركبير يك نوع پنبه دنياي جديد از نوع آپلند  به وسيله يك كشيش آمريكائي به ايران وارد و در اروميه كشت گرديد كه نتايج خوبي به همراه داشت.  در سال 1302 شركت سهامي پنبه ايران و روس، تعدادي از ارقام جديد پنبه را وارد و در نواحي خراسان، گرگان و مازندران كه مساعد كشت پنبه تشخيص داده شده بود، كشت نمود.  از اين سال به بعد كشت و كار پنبه در ايران توسعه يافت و در سراسر كشور مرسوم گرديد(خدابنده، 1372).
1-2- اهميت پنبه
پنبه به علت موارد مصرف گوناگون، از نظر اقتصادي و تجاري اهميت بسزائي دارد.  بالا رفتن تقاضا براي انواع فرآورده هاي اين گياه باعث مي‏شود كه روز به روز بر اهميت و سطح زير كشت پنبه افزوده گردد.  محصول پنبه شامل الياف(محلوج)، دانه و لينتر مي‏باشد كه به مجموع آنها وش مي‏گويند(ناصري، 1374).
پنبه مهمترين گياه ليفي جهان است كه الياف آن در ريسندگي كاربرد دارد.  الياف پنبه داراي خصوصيات انحصاري است كه ساير الياف تمام اين خصوصيات را بطور يكجا ندارند.  قابليت شستشو، دوام، استحكام، قابليت هدايت بخار آب، قابليت انعطاف، سهولت آب رفتن يا تجمع اوليه و رنگ پذيري از خصوصيات الياف پنبه مي‏باشد(كوچكي، 1376).
دانه پنبه بعد از سويا از نظر ميزان توليد روغن دومين دانه روغني جهان محسوب مي‏شود(ناصري، 1374).  از مغز دانه پنبه، روغن، صابون، گليسيرين، خوراك دام، شمع و … و از پوست دانه الكل فورفوريك، الكل اتيليك، خوراك دام، گلوكز و … تهيه مي نمايند.  از لينتر در تهيه كفپوش، پلاستيك، ابريشم مصنوعي، فيلم عكاسي، رنگ، كاغذ، و از پوست قوزه در تهيه الكل، سركه، مقوا، كاغذ صافي، چوب سه لائي و … استفاده مي‏شود(بي نام، 1382).
زراعت پنبه نياز به نيروي كار فراوان دارد.  از طرفي محصول آن ماده اوليه صنايع مختلف مي‏باشد.  لذا تهيه محصول و تبديل آن به فرآورده هاي مورد نياز احتياج به نيروي كار فراوان با تخصص هاي مختلف داشته و از نظر اشتغال زائي اهميت بسزائي دارد(بي نام، 1382).

1-3- سطح زير كشت، توليد و عملكرد پنبه در ايران
بررسي روند سطح زير كشت و توليد پنبه در ايران طي نيم قرن اخير افزايش زيادي را نشان مي‏دهد.  بطوريكه سطح زير كشت در سال 1326 از 7/59 به 229 هزار هكتار در سال 1377 و 184000 هزار هكتار در سال 1383رسيده است.  توليد پنبه نيز طي اين سالها از 5/17 به 460 هزار تن در سال 1377 و 320 هزار تن در سال 1382  افزايش يافته است (بي نام، 1382). استان گلستان از نظر توليد  با 3/32 درصد از توليدات پنبه كشور در جايگاه نخست قرار دارد.  استانهاي خراسان، فارس، اردبيل، مازندران و تهران به ترتيب با 8/26، 6/8، 3/8،4/6 و 2/4 درصد از توليد پنبه كشور در رتبه هاي بعدي قرار گرفته اند(بي نام، 1382).
متوسط توليد پنبه اراضي آبي كشور در يك هكتار 2094 كيلوگرم و اراضي ديم 1217 كيلوگرم
مي باشد.  بيشترين عملكرد پنبه آبي با 3140 كيلوگرم به استان اصفهان تعلق دارد(بي نام، 1382).

1-4- طبقه ‏بندي پنبه
پنبه گياهي دو لپه از تيره پنيركيان  و جنس Gossypium مي باشد(كريمي، 1375).
 تا كنون از جنس Gossypium 50 گونه شناسائي شده است و كشف گونه هاي جديد دائماً ادامه دارد(ادریزی و همکاران.، 1985).  گونه هاي پنبه به دو گروه ديپلوئيد و تتراپلوئيد تقسيم مي‏شوند.
بررسی تولید و مصرف پنبه در جهان نشان می دهد (شکل 1-1)که تولید و مصرف پنبه بعد از سال 2005 کاهش نشان می دهد (وزارت کشاورزی آمریکا، 2009).
 
شکل 1-1: مصرف و توليد پنبه از سال زراعي 2005 تا كنون .


گروه ديپلوئيد
 اين گروه داراي 26 كروموزوم(26 =n2) بوده و به دنياي قديم يا آسيايي معروف هستند.  سطح دانه آنها پوشيده از كرك يا لينتر بوده و ساقه و شاخه هاي فرعي آنها نسبتاً نازك مي‏باشد.  قوزه ها پس از رسيدن بخوبي باز نشده و تقريباً دير رسند.  طول الياف آنها كوتاه و بين 12 تا 24 ميليمتر است.  كيفيت آنها خوب نبوده، جنبه صادراتي و تجارتي ندارند و عملكرد آنها در واحد سطح كم مي‏باشد.  گونه هايي از اين گروه از قديم در هندوستان كشت مي‏شده و در حال حاضر فقط كمتر ازيك درصد از پنبه هاي دنيا ديپلوئيد هستند و توسط پنبه هاي گروه تتراپلوئيد جايگزين شده اند(عاليشاه،  1374).  معروفترين گونه هاي اين گروه عبارتند از:
G.  herbaceum L.
ارتفاع بوته در اين گونه حدوداً 5/1 متر، ساقه ها معمولاً كرك دار، برگها داراي 5-3 برگچه هستند.  اين برگچه ها عموماً تخم مرغي شكلند.  قوزه ها 4-3 خانه اي و كم و بيش كروي و هنگام رسيدن كاملاً باز نمي‏شوند.  بدين جهت مقاوم به ريزش و طوفان مي‏باشند.  بذرها معمولاً داراي الياف سفيد رنگ مي‏باشند. كيفيت محصول آنها متوسط و منشأ آنها شرق آفريقا است(خدا بنده، 1372).
G.  arboreum L.
ارتفاع بوته در اين گونه به دو متر مي رسد.  برگها پنجه اي، نوك تيز، 5 تا 7 برگچه اي با بريدگيهاي كم عمق تا عميق مي‏باشند. كپسولها سه برچه اي، نوكدار و بدون كرك هستند.  كيفيت الياف آنها نامرغوب مي‏باشد(ناصري، 1374).
گروه تتراپلوئيد
اين گروه داراي 52 كروموزوم (52 =n2) و به پنبه هاي دنياي جديد يا آمريكايي معروف هستند.  شاخه و برگ آنها بزرگتر از گونه هاي آسيائي، قطورتر و قوزه آنها در موقع رسيدن كاملاً باز مي‏شود.  طول اليافشان بلند، بين 23 تا 33 ميليمتر و داراي يكنواختي طول الياف زيادي مي‏باشند.  عملكرد آنها در واحد سطح بيش از گونه هاي آسيائي است(كريمي، 1375). معروفترين گونه هاي اين گروه عبارتند از:
 G.  hirsutum L.
كليه پنبه هاي معروف به آپلند كه در دنيا كشت مي شوند به اين گروه تعلق دارد.  90 درصد پنبه جهان در حال حاضر از كشت گونه فوق بدست مي‏آيد.  اين گونه شامل انواع يكساله و چند ساله مي‏باشد.  ارتفاع بوته بين 60 تا 150 سانتيمتر و گاهي به دو متر هم مي‏رسد.  تعداد شاخه زايشي كم مي‏باشد.  برگها اغلب 3 تا 5 برگچه‏اي و كركدار، گلها بزرگ و زرد رنگ و كپسول‏ها بزرگ، گرد و 3 تا 4 برچه‏اي و دانه هاي آن بزرگ و پوسيده از كرك است.  طول الياف آنها 25 تا 30 ميلي‏متر و كيفيت محصول آنها خوب است(Smith and cothren , 1999 ; Edrizzi et al.,  1985).
. G.  barbadense   L
در اين گونة پنبه طول تارها بلند است و به دو صورت پنبه هاي مصري و پنبه هاي سي‏آيلند  تقسيم مي‏شوند.  اين گونه مرغوب تر از ساير گونه ها بوده و در صنعت نساجي بيشتر مورد استفاده قرار مي‏گيرد.  شامل پنبه هاي يكساله مي‏باشند كه ارتفاع آنها 5/2 تا 7/2 متر بوده و ساقه هاي رويشي قوي و منشعب دارند.  برگها معمولاً 3 تا 5 برگچه‏اي و بدون كرك، گل‏ها به رنگ زرد تيره هستند.  كپسولها سه برچه‏اي بوده و طول الياف آنها حدود 30 ميليمتر و گاهي بيشتر است.  الياف آنها خيلي محكم‏تر از الياف ساير پنبه ها مي‏باشد.  عملكرد آنها بسيار مطلوب مي‏باشد(ناصري، 1374).

1-5-    مشخصات گياهشناسي
پنبه ذاتاً گياهي چند ساله بوده كه بصورت يكساله كشت مي‏شود. طول دورة رشد اين گياه بستگي به شرايط آب و هوائي دارد.  در مناطق سرد و معتدل يكساله و در مناطق گرم چند ساله مي‏باشد. داراي رشد نامحدود بوده وگلدهي آن غير انتهائي مي‏باشد. همچنين واجد سيستم فتوسنتزي سه كربني است(خواجه پور، 1373).

ريشه
پنبه داراي يك ريشه ضخيم با انشعابات گسترده جانبي است.  پتانسيل عمق توسعه ريشه در خاكهاي نفوذپذير تحت شرايط آبياري به 2 متر و در ديم كاري به 3 متر مي‏رسد(كوچكي، 1376).  قبل از اينكه گياهچه سر از خاك بيرون آورد، ريشه پنبه مي‏تواند تا عمق 25-20 سانتيمتري رشد نمايد.  پس از خروج كوتيلدون، ريشه  هاي جانبي شروع به رشد مي‏كنند.  اين ريشه‏ها ابتدا به اطراف و سپس به طرف پائين به رشد خود ادامه مي‏دهند.  در شرايطي كه رطوبت كافي است اكثر ريشه هاي جانبي در لايه 30 تا 50 سانتيمتري فوقاني خاك تجمع مي‏نمايند وممكن است در جهت افقي تا 100 سانتيمتري يا بيشتر نيز توسعه يابند.  در شرايط خشك ريشه هاي جانبي نفوذ بيشتري به اعماق دارند(كوچكي، 1376).
تمايل اين گياه به ايجاد ريشه عميق بوده ولي حداكثر جذب در شرايط مطلوب در عمق 15 تا 30 سانتيمتري خاك مي‏باشد.  دوسوم وزن ريشه نيز در اين اعماق قرار دارد.  به هر حال قدرت نفوذ ريشه پنبه در خاكهاي مختلف زيادتر از بسياري از گياهان ديگر است(كريمي، 1375; بي نام، 1382; نعمتي، 1379).
ساختمان ريشه پنبه از نظر ساختاري، چهار وجهي است و چهار رديف ريشه جانبي را  تشكيل مي‏دهد(كوچكي و همكاران.،  1372).  اگر نوك ريشه اصلي از ميان برود، ريشه‏هاي ثانوي در پشت منطقة نكروزه شده بلافاصله شروع به رشد مي‏كنند.  ممكن است يكي از ريشه هاي ثانوي رشد كند و مانند ريشة اصلي بطور عمودي به عمق خاك نفوذ نمايد.  با وجود اين، بطور كلي هنگامي كه ريشه اوليه از ميان برود، ريشه هاي دوم و سوم رشد مي‏كنند و هرگز مانند ريشة اصلي در عمق خاك نفوذ نمي‏كند(ناصري، 1374).

ساقه
پنبه داراي يك ساقه اصلي و تعدادي شاخه جانبي است.  ساقه اصلي داراي شاخه هاي فرعي و برگ بوده ولي فاقد گل مي‏باشد(خواجه پور، 1373).  هر يك از گره هاي ساقه اصلي واقع در بالاي كوتيلدون حاوي يك برگ مي‏باشند.  در محور هر برگ دو جوانه قرار دارد.  يك جوانه محوري كه قسمت اعظم رشد رويشي و شاخه هاي گل دهنده را تأمين مي كند و ديگري جوانه جانبي كه معمولاً به حالت ركود باقي مي‏ماند.  اگر جوانه محوري از بين برود، جوانه جانبي رشد مي‏كند و به شاخه تبديل مي‏شود(كوچكي، 1376).
بطور كلي پنبه داراي دو نوع شاخه جانبي مي‏باشد: شاخه هاي رويشي  از نظر مرفولوژيكي شبيه به ساقه اصلي هستند.  اين شاخه ها مستقيماً حاوي گل يا ميوه نيستند، بلكه شاخه هاي ثانويه‏اي را تشكيل مي‏دهند كه گلها بر روي آن قرار مي‏گيرند.  شاخه هاي گل‏دهنده  معمولاً بصورت افقي بر روي شاخه هاي رويشي و همچنين در قسمتهاي فوقاني گياه، مستقيماً بر روي ساقه اصلي تشكيل مي‏شوند(كوچكي، 1376).  اين شاخه ها در هر گره با يك جوانه گل محدود مي‏شوند و رشد شاخه با يك شاخه فرعي ادامه مي‏يابد.  بطور كلي شاخه هاي رويشي در نزديك قاعدة گياه و شاخه هاي گل دهنده در بالاي آنها قرار گرفته اند.  درصد نسبي اين دو شاخه بستگي به درجه حرارت، طول روز، تراكم گياهي و ميزان ريزش قوزه ها دارد(كوچكي، 1376).

برگ
ترتيب قرار گرفتن برگها بر روي ساقة پنبه(فيلو تاكسي)، بصورت چرخشي با يك برگ در هر گره است(اسمیت و کاترن، 1999). شكل و اندازة برگها در هر بوته پنبه با توجه به سن گياه و شرايط، محيطي بسيار متغير است(خدابنده، 1372). روزنه ها در هر دو سطح برگ وجود دارد. روزنه هاي سطح زيرين برگ 2 تا 3 برابر روزنه هاي سطح فوقاني برگ مي‏باشد(كوچكي و همكاران.،  1372).  هر برگ دو بالشتك دارد.  بالشتك ها در انتهاي دمبرگ واقع شده و به پهنك برگ امكان حركت در جهت خورشيد را مي‏دهد.  غده هاي داراي رنگينه، بطور نامنظم در همة بافتها پراكنده است.  گوسيپول تركيب عمده اين غده هاست به اين دليل به آنها غده هاي گوسيپول مي‏گويند(خواجه پور، 1373).
بطور كلي در پنبه سه نوع برگ وجود دارد:
الف) برگهاي لپه‏اي: برگهاي كليوي شك هستند كه معمولاً پهناي آنها به 50 ميلي متر مي‏رسد. اين برگها بطور متقابل در جهت محور جنيني پديدار مي‏شوند و سريعاً توسعه يافته و بعد از ظهور گياهچه سبز و داراي قدرت فتوسنتزي مي‏گردند(اسمیت و کاترن، 1999).
ب) برگهاي واقعي: برگهاي كاملي هستند كه بر روي ساقه اصلي، شاخه هاي رويشي و شاخه هاي گل دهنده واقع شده اند.  اولين برگ واقعي معمولاً داراي بريدگي نيست.  هر چه گياه مسن تر مي‏شود برگهاي شكل گرفته در گره هاي بالاتر داراي بريدگي هاي عميق تري مي‏شوند.  تا اينكه اوج شكل برگ در گره هاي ششم تا دهم مشاهده مي‏شوند.
ج) برگهاي پروفيل: اين برگها نامشخص هستند و كاملاً مشاهده نمي‏شوند. اين نوع برگ، اولين برگ بر روي هر انشعاب است.  پهناي آن 5 ميليمتر يا كمتر است و ممكن است يا گوشوارك كه شبيه آن است اشتباه شود(ناصري، 1374).
شكل برگها در ژنوتيپهاي مختلف در پنبه متفاوت مي‏باشد. در پنبه هاي تتراپلوئيد 2 نوع برگ وجود دارد معمولي و اكرا شكل كه معمولاً به ترتيب پهن برگ و باريك برگ ناميده مي‏شوند. كه معمولاُ در برگهاي اكرا شكل بريدگيهاي عميقي در لبة برگها ديده مي‏شود.  در نوع باريك برگ برخي ژنوتيپها كه داراي دندانه بندي كامل در برگهايشان مي‏باشند سوپر اكرا ناميده مي‏شوند(کاهل و لویس، 1993).

گل
گلهاي پنبه بطور منفرد بر روي شاخه هاي گل دهنده مشاهده مي‏شوند.  دوران گلدهي پنبه 45 تا 60 روز ادامه مي‏يابد.  كاسه گل از پنج گلبرگ تشكيل شده است.  گلبرگها ابتدا سفيد يا كرم رنگ بوده، در خاتمه روز پس از تلقيح صورتي رنگ و روز بعد به رنگ قرمز تبديل شده و در روز سوم گلبرگها ريزش مي‏كنند(خدابنده، 1372).  حدود 100 تا 150 عدد پرچم به هم خامه را احاطه مي‏سازند(كريمي، 1375).  تخمدان در قسمت فوقاني مادگي قرار داشته و تمكن آن محوري است.  هر تخمدان شامل 2 تا 6 برچه حاوي 8 تا 12 تخمك مي‏باشد(خواجه پور، 1373).  برچه هاي گل 35 روز قبل از گلدهي شكل مي گيرند.  در اين مرحله شرايط محيطي بميزان چشمگيري تعداد تخمكها را تحت تأثير قرار مي‏دهد.  سلولهاي مادر گرده حدود 22 تا 23 روز قبل از گلدهي شروع به تقسيم ميوز مي‏نمايد.  در اين مرحله دانه گرده نسبت به تنشهاي محيطي بسيار حساس است(خدابنده، 1372).

گرده افشاني و لقاح
پنبه گياه خودگشني است و چون دانه هاي گرده آن سنگين است باد نقشي در گرده افشاني آن ندارد.  ميزان دگر گشني در پنبه بسته به شرايط آب و هوائي، رقم و فعاليت حشرات از صفر تا 20 درصد متغير است.  بسياري از حشرات به طرف گلهاي پنبه جلب مي‏شوند و در دگر گشني آن فعال هستند.  درصد دگرگشني در گونة G.  barbadense   L. بيشتر از G. hirsutum   L. و در شرايط ديم بيشتر از شرايط فارياب و در گلهاي اوليه بيشتر از گلهاي بعدي مي‏باشد(كوچكي، 1376).  پس از گرده افشاني، گرده روي كلاله مي‏نشيند،جوانه مي زند و لوله گرده رشد مي نمايد.  رشد دانه گرده 13-12 ساعت به طول مي‏انجامد، پس از آن لقاح صورت مي‏گيرد.  قوزه هائي كه تخمكهاي آنها رشد عادي نداشته باشند، معمولاً 10 روز پس از گلدهي ريزش مي‏نمايند(کاهل و لویس، 1993).

قوزه
ميوه پنبه بصورت كپسول يا قوزه است كه حاوي 2 تا 6 برچه مي‏باشد. رنگ، اندازه و شكل قوزه ها متفاوت بوده و جزء صفات رقم محسوب مي‏شود.  قوزه هاي ارقام آپلند، بزرگ، به رنگ سبز روشن و پوست آنها صاف، ولي بر عكس قوزه هاي ارقام G.  barbadense   L. كوچك، به رنگ سبز تيره و داراي پوست خشن مي‏باشند.
پنبه از طريق تعداد گل و قوزه، خود را با شرايط محيطي تطبيق مي‏دهد.  به همين جهت ارقام داراي قوزه كوچك توانائي بيشتري در انطباق با تغيير شرايط محيطي داشته و در نتيجه ثبات عملكرد بيشتري دارند.  توسعة قوزه با لقاح آغاز مي‏شود.  حدود 25 روز پس از گرده افشاني به حداكثر اندازة خود مي‏رسد(ناصري، 1374).

دانه
دانه پنبه تخم مرغي يا گلابي شكل به طول 7 تا 15 ميليمتر و به عرض 4 تا 6 ميليمتر بوده و داراي رنگ قهوه اي تيره تا سياه مي‏باشند.  وزن هزار دانه در ارقام مختلف بين 70 تا 170 گرم متغير مي‏باشد.  دانه بدون الياف شامل 60 تا 70 درصد مغز، 25 تا 30 درصد پوسته و 5 تا 10 درصد كرك مي‏باشد.  مغز دانه داراي 20 تا 30 درصد پروتئين و 25 تا 30 درصد روغن مي‏باشد كه در لپه ها ذخيره شده اند.



الياف
حدود 30 تا 40 درصد وزن كل محصولات را الياف تشكيل مي‏دهد.  در روي بذر پنبه دو نوع كرك كه از پوسته بذر سرچشمه مي‏گيرد وجود دارد.  يك نوع از اين كركها بلند، ضخيم، سفيد يا كرم رنگ كه تار يا الياف ناميده مي‏شود و ديگري كوتاه، سفيد، در برخي مواقع رنگي و چسبيده به بذر كه كرك ناميده مي‏شود(كريمي، 1375).
طول اليافي كه به رشد كامل رسيده اند بالغ بر بر 25 ميليمتر و قطر آنها 20 ميكرون است.  طويل شدن سلولهاي اپيدرمي تخمك كه منجر به تشكيل الياف مي‏شود، 24 ساعت پس از گرده افشاني آغاز مي‏شود. سلولهاي اپيدرم منشأ الياف به صورت نا منظم روي سطح تخمك قرار دارند.  سلولهاي الياف در حدود 20 روز به صورت طولي بزرگ مي‏شوند و بنا به رقم و شرايط محيطي، طول آنها به 35-25 ميليمتر مي‏رسد.  تقريباً 19-16 روز پس از گرده افشاني، ضخيم شدن ديوارة ثانوية سلولي آغاز و تا زمان رشد كامل الياف در 60-35 روز پس از گرده افشاني ادامه مي يابد.  هنگامي كه الياف به رشد كامل مي‏رسند خشك شده، واكوئل مركزي سلول متلاشي و به نواري مارپيچي تبديل مي‏شود.  در طول 10-5 روز پس از گرده افشاني، گروه دومي از كركهاي اپيدرمي، رشد خود را روي سطح تخمك شروع مي‏كنند.  اين كركها به الياف بسيار كوتاهي (در حدود 5 ميليمتر يا كمتر) تبديل مي‏شود كه در طول مراحل پنبه پاك كني به دانه مي‏چسبند(حسيني نژاد و مهاجر عباسي، 1374).
ساختمان الياف پنبه از دو قسمت تشكيل مي‏شود.  قسمت اول ديوارة الياف است كه خود از ديوارة اوليه و ثانويه تشكيل شده است.  در قسمت خارجي اين ديواره لايه نازكي از مواد مومي و پكتيني وجود دارد كه از نفوذ آب و ساير مواد به داخل الياف ممانعت مي‏كند.  ديوارة ثانويه از ته‏نشين شدن لايه هاي سلولزي بوجود آمده و خواص عمدة تار پنبه مربوط به اين لايه هاي سلولزي مي‏باشد.  قسمت دوم، كانال مركزي است كه پس از خشك شدن پروتوپلاسم بوجود آمده و بقاياي پروتوپلاسم در آن ديده مي‏شود(کاهل و لویس، 1993). در حدود 70 درصد الياف رسيده داراي ساختمان كريستالي است كه باعث استحكام آنها مي‏گردد و بقيه آن بدون شكل است و به الياف خاصيت انعطاف پذيري مي‏دهد.  الياف پنبه از نظر شيميائي ماده هاي سلولزي هستند كه 94 تا 96 درصد وزن آن سلولز و مابقي آن از مواد مومي، پكتيني، عناصر معدني و اسيدهاي آلي تشكيل شده است(كوچكي، 1376).
سازگاري
دستيابي به عملكرد رضايت‏بخش پنبه به شناخت نيازهاي طول دورة رشد بستگي دارد و لازم است در برنامه ريزي كشت پنبه به دقت مورد توجه قرار گيرند. اين نيازها به تفكيك عبارتند از:

نيازهاي اقليمي
موطن اصلي پنبه مناطق گرمسيري بوده است ولي مناطق مورد كشت فعلي پنبه در دنيا بين مدار 36 درجه عرض جنوبي تا 47 درجه عرض شمالي مي‏باشد(خدابنده، 1372).  پنبه تا ارتفاع 1200 متري از سطح دريا بخوبي رشد مي‏كند.  برخي از ارقام در ارتفاع 1800 متري نيز محصول قابل قبولي مي‏دهد(ناصري، 1374).  انواع وحشي پنبه از نظر عكس العمل به طول روز در گره روز كوتاه قرار گرفته اما اكثر ارقام اصلاح شدة امروزي نسبت به طول روز بي تفاوت مي‏باشند(خدابنده، 1372).  
پنبه به آفتاب فراوان نياز دارد.  كمبود نور موجب افزايش رشد سبزينه اي و نقصان توليد قوزه مي‏شود.  به همين دليل در نواحي پر باران كه روزهاي ابري زيادي وجود دارد، توليد پنبه ناموافق خواهد بود.  مناطقي كه بيش از 50 درصد روزها ابري باشد براي كشت پنبه مناسب نمي‏باشد.  
پنبه گياهي گرما دوست بوده كه فعاليت هاي رشدي آن در دماي 15 درجه سانتيگراد متوقف مي‏شود.  پنبه احتياج به يك فصل بدون يخبندان 180 تا 200 روزه، نور كافي و درجه حرارت نسبتاً زياد دارد.  بين عملكرد بالقوه و تعداد روزهاي رشد، رابطه مستقيمي وجود دارد(ناصري، 1374).  حداقل و بهترين درجة حرارت براي جوانه زدن بذر پنبه و رشد گياهچه به ترتيب 15 و 34 درجه سانتيگراد مي‏باشد(ژو و گاوو، 1993). درجه حرارت مطلوب براي رشد رويشي و نمو پنبه 21 تا 26 درجه سانتيگراد مي‏باشد.  درجه حرارتهاي بالاتر از 35 سانتيگراد براي پنبه مناسب نيست(كوچكي، 1376).

نيازهاي رطوبتي
در شرايط ديم كاري عملكرد پنبه به ميزان بارندگي و توزيع آن در طول فصل رشد بستگي دارد.  چنانچه رطوبت خاك در موقع كاشت تا عمق 200 سانتيمتري در حد ظرفيت مزرعه باشد و نيز 500 ميليمتر بارندگي طي فصل رشد بوقوع بپيوندد مي‏توان عملكرد معقولي از ديم‏كاري پنبه بدست آورد(کاهل و لویس، 1993).  پنبه ريشه‏اي توسعه يافته دارد و به خشكي مقاوم است.  باروري زياد و فراواني رطوبت خاك موجب تحريك رشد رويشي و محدوديت گلدهي پنبه مي‏شود و بالعكس تنش رطوبتي موجب محدوديت رشد رويشي و تحريك گلدهي وزودرسي مي‏گردد.  در اين ميان تعادلي بين رشد رويشي و تعداد گل براي حصول حداكثر عملكرد لازم است.  حفظ رطوبت مناسبي در خاك وبرقراري اين تعادل اهميت زيادي دارد(کاهل و لویس، 1993).  در مواردي كه تنش رطوبتي در مرحله حداكثر تشكيل قوزه بوده، عملكرد بطور قابل ملاحظه اي كاهش مي‏يابد.  تنش رطوبتي درصد كيل را به دليل كاهش وزن دانه مي‏افزايد. تنش رطوبتي باعث مي‏شود كه الياف خشن‏تر، محكم تر، يكنواخت تر و رسيده تر گردد.  رطوبتي اضافي نيز عموماً داراي اثر نامطلوب بر كيفيت الياف مي‏باشد(كوچكي و همكاران.، 1372).  در شرايط كمبود آب محتوي روغن دانه كاهش، ولي پروتئين دانه افزايش مي‏يابد.  بطور كلي بيشترين عملكرد در حالتي بدست مي‏آيد كه گياه در طول فصل رشد خود، با تنش رطوبتي مواجه نشود.  تحقيقات نشان مي‏دهند كه حداكثر عملكرد زماني بدست مي‏آيد كه رطوبت در لايه 90 سانتيمتري خاك در طول فصل رشد از 50 درصد رطوبت قابل دسترس كمتر نشود(كوچكي، 1376).

نيازهاي خاكي
پنبه از نظر سازگاري به بافت خاك محدوديتي ندارد.  در انواع خاكها رشد مي‏كند، مشروط بر آنكه عمق خاك زياد بوده و از نظر ساختمان،تهويه و رطوبت مناسب باشد.  خاك بايد داراي حداقل 20 سانتيمتر عمق بوده و تحت الارض آن غير قابل نفوذ نباشد(خواجه پور، 1373).  بطور كلي پنبه در خاكهاي رسي قابل نفوذ، خاكهاي رسي شني، رسي آهكي و شني هوموسي بخوبي رشد كرده و محصول قابل توجهي توليد مي‏كند.  بهترين خاك براي كشت پنبه،خاكهاي ليموني شني و ليموني رسي است.  پنبه در خاكهاي داراي pH  بين 5 تا 8 رشد مي‏نمايد ولي بهترين pH براي اين گياه بين 2/5 تا 7 مي‏باشد(كوچكي، 1376). پنبه به شوري خاك مقاوم مي باشد(خواجه پور، 1372) و شوري 6/9 ميلي‏موس بر سانتيمتر را بخوبي تحمل كرده و كاهش عملكرد آن فقط 10 درصد است(ژاوو و گاوو، 1993).  بخشي از مقاومت به شوري در پنبه به دليل عدم جذب سديم توسط ريشه مي‏باشد(کاهل و لویس، 1993).

نيازهاي غذائي
مقدار مصرف عناصر غذائي توسط گياه بستگي به نوع خاك، مقدار عناصر غذائي موجود در خاك، تناوب، رقم و شرايط آب و هوائي دارد.  توصيه مقدار كود مورد نياز، به نتايج آزمايشات خاك مزرعه وابسته است(ملكوتي و غيبي، 1379).  بطور كلي توليد هر تن وش موجب خروج 32 تا 46 كيلوگرم ازت، 12 تا 15 كيلوگرم فسفر، 32 تا 43 كيلوگرم اكسيد پتاسيم، 30 تا 40 كيلوگرم اكسيد كلسيم و 8 تا 10 كيلوگرم اكسيد منيزيم از زمين مي‏گردد(خواجه پور، 1373)، كه مي‏بايست در كشت بعدي مورد توجه قرار گيرد.
بررسي هاي موجود نشان مي دهد كه ازت عنصر ضروري براي رشد و نمو پنبه بوده و بر عملكرد، زودرسي، ارتفاع گياه و اندازه قوزه تأثير مثبت مي‏گذارد(خليلي ساماني، 1374)، ولي مصرف بيش از نياز، تأثير منفي بر جاي خواهد گذاشت(خليلي ساماني، 1374).  علاوه بر ازت، فسفر و پتاسيم نيز در زراعت پنبه مورد نياز مي‏باشد.  فسفر در رشد الياف و دانه اهميت زيادي داشته و موجب زودرسي محصول مي‏گردد.  پتاس در افزايش مقاومت گياه در مقابل عوامل نامساعد محيطي و بيماريها اهميت بسزائي دارد و باعث تعادل در جذب ازت و رشد بوته ها مي‏شود.  در بين عناصر ميكرو، منيزيم با تسريع در بلوغ و افزايش عملكرد نقش مهمي در رشد و نمو پنبه دارد(آندرسون و همکاران، 1999).
كودهاي ازته به منظور جلوگيري از آبشوئي بايستي در 2 تا 3 مرحله به زمين اضافه شوند.  در زراعت پنبه مناسب ترين مراحل،زمان بذر پاشي، تنك كردن و گلدهي مي‏باشد.  كودهاي فسفر و پتاس دوام بالائي در خاك دارند(حاجي زاده، 1369).  در زراعت پنبه اين كودها، حدود 60 روز قبل از كاشت و يا همراه با شخم پاييزه بكار برده مي‏شوند(خدابنده، 1372).

1-6- تنش هاي محيطي
تنش يا استرس، واژه‏اي است كه اولين بار توسط دانشمندان علوم بيولوژيك در مورد موجودات زنده بكار برده شد.  بعدها اين واژه از علم فيزيك گرفته شد و آن را بعنوان هر عاملي كه امكان بالقوة وارد آوردن صدمه به موجودات زنده را دارد تعريف نمودند.  تنش، نتيجة روند غير عادي فرايندهاي فيزيولوژيك است كه از تأثير يك يا تركيبي از عوامل زيستي و محيطي حاصل مي شود.  همان طوري كه در تعريف آمده، تنش داراي توان آسيب رساني مي باشد كه بصورت نتيجة يك متابوليسم غير عادي روي داده و ممكن است بصورت افت رشد،مرگ گياه و يا مرگ بخشي از گياه بروز كند(حكمت شعار،1372).
تنشهاي محيطي را معمولاً به دو دسته تقسيم كرده اند: تنشهاي زيستي و تنشهاي فيزيكو شيميائي. تنشهاي بيولوژيكي شامل حملة آفات و امراض به گياهان مي باشد كه در محدودة بحث ما نيست.  تنش هاي فيزيكو شيميائي به پنج گروه تقسيم مي شوند كه از بين آن ها، خسارت وارده به گياهان زراعي در اثر تنش هاي كمبود آب، شوري و دما در سطح جهان گسترده تر بوده و به همين جهت بيشتر مورد مطالعه قرار گرفته اند(لویت، 1980).

خشكي و وضعيت جهاني آن
واژة خشكي يك اصطلاح هواشناسي بوده و بيانگر دوره اي است كه در آن مقدار بارندگي كمتر از مقدار تبخير و تعرق بالقوه شود.  چون كمبود باران باعث تنش خواهد شد، لذا واژة تنش خشكي براي مواردي كه تنش در اثر عدم وقوع بارندگي مفيد ايجاد شده است بكار مي رود و بعبارت ديگر، در اين حالت تنش كمبود آب به طور طبيعي مد نظر است.  اگر گياه بطور مصنوعي تحت شرايط تنش رطوبتي قرار گيرد در اين صورت واژة تنش كمبود آب بكار برده مي شود.  چنانچه در اثر خشكي هوا، رطوبت داخلي گياه به كمتر از 50% مقدار عادي خود برسد در اين صورت گياه دچار آبكشيدگي شده و چنانچه رطوبت داخلي گياه كمتر از مقدار عادي ولي بالاتر از 50% باشد به آن پسابيدگي گويند(حكمت شعار،1372).
ميزان خسارت وارده به گياه در اثر تنش خشكي، بسته به طول مدت خشكي، زمان وقوع تنش، فراواني وقوع تنش، نوع گياه و خصوصيات ذاتي خاك متفاوت است.

1-7- تنش خشكي
تنش خشكي زماني در گياه حادث مي‏شود كه ميزان آب دريافتي گياه كمتر از تلفات آن باشد.  اين امر ممكن است به علت اتلاف بيش از حد آب يا كاهش جذب و يا وجود هر دو مورد باشد(كوچكي و عليزاده، 1374).  كاهش پتانسيل اسمزي و پتانسيل كل آب، همراه با از بين رفتن آماس، بسته شدن روزنه ها و كاهش رشد از علائم مخصوص تنش آب است. در صورتي كه شدت تنش آب زياد باشد، موجب كاهش شديد فتوسنتز و مختل شدن فرايندهاي فيزيولوژيكي، توقف رشد و سرانجام خشك شدن و مرگ گياه مي گردد(سینگ و پاتل،1996).

اثرات فيزيولوژيكي تنش خشكي
تنش خشكي بر كلية جنبه هاي رشد و نمو گياه، به ميزان مساوي اثر نمي گذارد.  بعضي از فرآيندها، نسبت به افزايش تنش خشكي خيلي حساس بوده، در حاليكه ساير فرآيندها كمتر تحت تأثير تنش خشكي قرار مي‏گيرند.  عملكرد نهائي گياه ماحصل نتايج اثرات تنش بر رشد، فتوسنتز، تنفس، فرآيندهاي متابوليكي، زايشي و غيره مي باشد.  لذا اين اثرات بطور جداگانه بحث خواهد شد.

اثر تنش خشكي بر آماس
مشاهده شده است كه با شروع شرايط خشك، آماس گياهان بطور مستمر و روزافزون نقصان مي يابد.  در ابتداي دورة خشكي به علت خشكي هوا، سرعت تعرق گياه افزايش يافته كه در اين صورت جذب آب از تعرق عقب مي افتد و اين امر منجر به تقليل آماس مي شود با ثبات اوضاع جوي، كاهش مستمر آماس ممكن است عمدتاً به اثر تنش رطوبت خاك، از طريق محدود نمودن جذب آب نسبت داده شود(ارکات و نیلسون، 2000).

اثر تنش خشكي بر ساخته شدن ديوارة سلولي و پروتئين
سنتز مواد جديد جهت ديوارة سلولي يك مشخصة ضروري از رشد پايدار است و عموماً يك ارتباط موازي بين مصرف شدن گلوكز در مواد ديوارة سلولي و ميزان طويل شدن وجود دارد.  در آزمايشاتي با استفاده از تنش اسمزي براي كاهش پتانسيل آب مشخص شده است كه سنتز ديواره به موازات رشد متوقف شده و ضخامت ديوار ثابت باقي مانده است و پيشنهاد مي شود كه يك همبستگي پس خور محكم بين گسترش ديواره و سنتز ديواره وجود دارد(برادفورد و هیسائو،1982).

ص

 

پایان نامه

 

پایان نامه

برای دریافت فایل کامل ادامه مطلب از لینک زیر استفاده نمایید

انجام پایان نامه | دانلود مقاله

سفارش پایان نامه