تأثیر تنش خشکی بر رشد گیاهان و نقش کود آلی زرگرین در افزایش مقاومت به کم‌آبی
<p>یکی از محدودیت‌های اساسی در رشد گیاهان، تنش‌های محیطی غیرزیستی به‌ویژه تنش خشکی است که در سراسر جهان به عنوان چالشی مهم در تولید و توسعه محصولات کشاورزی شناخته می‌شود. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که در اثر تنش خشکی، نشت الکترولیت، سرعت تنفس و تولید گونه‌های فعال اکسیژن به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. همچنین جذب عناصر غذایی و آب و ساخت ترکیبات فتوسنتزی کاهش پیدا می‌کند و در نتیجه عملکرد گیاه به شدت تحت تأثیر قرار می‌گیرد. برای کاهش اثرات منفی ناشی از تنش خشکی و جلوگیری از افت راندمان تولید در شرایط نامساعد محیطی، استفاده از ترکیبات و روش‌های مدیریتی مناسب اهمیت ویژه‌ای دارد.
تنش خشکی چیست؟
تنش خشکی یا کمبود آب زمانی رخ می‌دهد که میزان آب موجود در خاک کمتر از حد نیاز گیاه باشد و گیاه نتواند به مقدار کافی آب جذب کند تا فرآیندهای حیاتی خود را به درستی انجام دهد. این وضعیت می‌تواند ناشی از کاهش بارندگی، تبخیر زیاد، مدیریت نادرست منابع آبی یا سایر شرایط نامناسب محیطی باشد. تنش خشکی باعث می‌شود گیاه در جذب مواد مغذی و انجام فتوسنتز دچار مشکل شود و تعادل آبی و اسمزی سلول‌ها بر هم بخورد. این حالت در نهایت موجب کاهش رشد، افت عملکرد و حتی مرگ گیاه می‌شود، به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک که منابع آبی محدود هستند.
اهمیت تنش خشکی در رشد گیاهان
تنش خشکی از مهم‌ترین عوامل محیطی است که مستقیماً رشد و توسعه گیاهان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در مناطق خشک و نیمه‌خشک، کمبود آب یکی از محدودیت‌های اصلی تولید محصولات کشاورزی است. این تنش موجب کاهش جذب آب و عناصر غذایی، کاهش فعالیت فتوسنتزی، افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن و ایجاد آسیب‌های سلولی می‌شود. در نتیجه، نه تنها عملکرد گیاه کاهش می‌یابد بلکه کیفیت محصولات نیز افت می‌کند. شناخت و مدیریت تنش خشکی برای افزایش مقاومت گیاهان و بهبود بهره‌وری کشاورزی در شرایط نامساعد اقلیمی اهمیت بالایی دارد.
اثرات تنش خشکی بر رشد گیاهان
۱. کاهش فتوسنتز
یکی از نخستین واکنش‌های گیاه در برابر کم‌آبی، کاهش فتوسنتز است که به دلیل محدود شدن جذب آب و بسته شدن روزنه‌های برگ اتفاق می‌افتد. این امر باعث کاهش ورود دی‌اکسیدکربن به برگ شده و تولید انرژی و مواد آلی لازم برای رشد گیاه کاهش می‌یابد.
2. افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن
در شرایط تنش خشکی، تولید گونه‌های فعال اکسیژن در سلول‌های گیاه افزایش می‌یابد. این ترکیبات واکنشی به مولکول‌های حیاتی مانند لیپیدها و پروتئین‌ها آسیب می‌رسانند و ساختار غشای سلولی را تخریب می‌کنند. این آسیب‌ها فرآیند فتوسنتز و متابولیسم را مختل کرده و موجب کاهش رشد و عملکرد گیاه می‌شوند. گیاهان برای مقابله با این وضعیت، آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی را فعال می‌کنند تا از آسیب بیشتر جلوگیری شود.
3. کاهش جذب عناصر غذایی
در اثر کمبود آب، دسترسی گیاه به عناصر غذایی کاهش یافته و عملکرد سیستم ریشه مختل می‌شود. این موضوع باعث افت جذب عناصر ضروری مانند نیتروژن، فسفر و پتاسیم می‌گردد. کمبود این عناصر بر فرآیندهای حیاتی از جمله سنتز پروتئین‌ها، انتقال انرژی و تقسیم سلولی اثر منفی می‌گذارد. در نتیجه، رشد ریشه و ساقه محدود شده و عملکرد و کیفیت محصول نهایی کاهش می‌یابد.
۴. نشت الکترولیت و افزایش سرعت تنفس
تنش خشکی موجب آسیب به غشای سلولی گیاه شده و نشت یون‌ها و الکترولیت‌ها از سلول را افزایش می‌دهد. نشت الکترولیت یکی از شاخص‌های مهم آسیب سلولی است و نشان‌دهنده اختلال در توازن یونی می‌باشد. همچنین، افزایش سرعت تنفس در پاسخ به تنش آب باعث مصرف بیشتر انرژی و تولید اضافی گونه‌های فعال اکسیژن می‌شود که خود عامل آسیب بیشتر به سلول‌ها است.
5. تأثیر کلی بر رشد و عملکرد گیاه
تمام اثرات تنش خشکی مانند کاهش فتوسنتز، آسیب غشای سلولی، نشت الکترولیت، افزایش استرس اکسیداتیو و کاهش جذب عناصر غذایی موجب کاهش رشد اندام‌های گیاه به‌ویژه ریشه و ساقه می‌شوند. ریشه‌های کم‌توسعه توانایی جذب آب و مواد مغذی را کاهش داده و رشد کلی گیاه محدود می‌گردد. کاهش تولید مواد آلی و انرژی نیز باعث افت رشد ساقه و برگ‌ها شده و در نهایت عملکرد و کیفیت محصول کاهش می‌یابد.
مهم‌ترین راهکارهای مقابله با تنش خشکی
- استفاده از ارقام مقاوم به خشکی
- مدیریت بهینه آبیاری مانند آبیاری قطره‌ای و زمان‌بندی مناسب
- بهبود وضعیت خاک از طریق افزایش ماده آلی
- به‌کارگیری کودهای آلی و بیولوژیکی برای تقویت خاک
- استفاده از تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی نظیر آبسزیک اسید
- تولید ترکیبات اسمولیتی جهت حفظ آماس سلولی
- اجرای کشت مخلوط و تناوب زراعی برای بهبود استفاده از آب
کودهای آلی محرک رشد؛ راهکاری مناسب برای مقابله با تنش خشکی
برای کاهش اثرات منفی تنش خشکی و جلوگیری از کاهش راندمان تولید، استفاده از ترکیبات مدیریتی و آلی اهمیت زیادی دارد. امروزه به‌کارگیری ترکیبات آلی و زیستی حاوی اسیدهای آمینه در زراعت اهمیت یافته است؛ زیرا این مواد در فرآیند پروتئین‌سازی و متابولیسم گیاه نقش اساسی دارند. استفاده از کودهای آلی حاوی اسیدهای آمینه مانند کود آلی زرگرین قبل، حین و پس از بروز تنش می‌تواند خسارات ناشی از شرایط نامساعد محیطی را کاهش دهد.
نقش کود آلی زرگرین در مقابله با تنش خشکی
- تأمین مواد مغذی و اسیدهای آمینه برای رشد گیاه در شرایط کم‌آبی
- افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک و کاهش تأثیر خشکی
- تقویت سیستم ریشه‌ای و افزایش جذب آب و عناصر غذایی
- تحریک فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و کاهش آسیب سلولی
- بهبود فتوسنتز و متابولیسم گیاه و افزایش تولید انرژی
- افزایش رشد، عملکرد و کیفیت محصول نهایی
بررسی اثر کود آلی زرگرین بر گوجه‌فرنگی در شرایط تنش خشکی
شرح آزمایش و شرایط تحقیق
این تحقیق با هدف بررسی اثر محلول‌پاشی کود مایع آلی ارگانیک زرگرین بر رشد و ترکیب شیمیایی گوجه‌فرنگی در شرایط تنش خشکی، در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در اردیبهشت ۱۴۰۱ انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح محلول‌پاشی کود (۰، ۲.۵، ۵ و ۷.۵ لیتر در هزار لیتر) و سه سطح تنش خشکی (۱۰۰٪، ۷۵٪ و ۵۰٪ ظرفیت مزرعه) بودند. محلول‌پاشی در سه نوبت در مراحل مختلف رشد صورت گرفت.
تأثیر کود آلی زرگرین بر شاخص‌های رشد گیاه
کاربرد کود آلی زرگرین باعث افزایش ارتفاع گیاه به میزان ۸، ۹ و ۱۴ درصد در سطوح ۲.۵، ۵ و ۷.۵ لیتر در هزار لیتر نسبت به شاهد شد. کمترین وزن تر شاخساره در تیمار بدون کود و بیشترین سطح تنش خشکی مشاهده شد، در حالی که در شرایط مشابه با مصرف ۷.۵ لیتر کود بیشترین وزن تر شاخساره به‌دست آمد.
تأثیر کود آلی زرگرین بر ترکیب شیمیایی برگ
اثر متقابل کود زرگرین و تنش خشکی نشان داد بیشترین غلظت کلروفیل برگ در تیمار دارای بالاترین سطح کود و تنش خشکی مشاهده شد. همچنین بیشترین میزان عناصر روی و مس در نمونه‌های دارای بیشترین تنش و کود مشاهده گردید.
نتیجه‌گیری
نتایج نشان می‌دهد که محلول‌پاشی کود مایع آلی ارگانیک زرگرین اثر قابل توجهی در بهبود رشد و ترکیب شیمیایی گیاه گوجه‌فرنگی در شرایط تنش خشکی دارد. این کود با افزایش ارتفاع گیاه، وزن شاخساره، غلظت کلروفیل و عناصر ریزمغذی مانند روی و مس، مقاومت گیاه به خشکی را افزایش می‌دهد و موجب بهبود عملکرد در شرایط نامساعد محیطی می‌شود. بنابراین، استفاده از کودهای آلی محرک رشد مانند زرگرین به عنوان یک راهکار مدیریتی مؤثر برای مقابله با تنش خشکی و افزایش بهره‌وری کشاورزی توصیه می‌گردد.
سوالات متداول درباره تنش خشکی و کود آلی زرگرین
1. تنش خشکی چیست و چگونه بر رشد گیاهان تأثیر می‌گذارد؟
تنش خشکی زمانی رخ می‌دهد که میزان آب خاک کمتر از نیاز گیاه باشد و جذب آب کاهش یابد. این وضعیت باعث کاهش فتوسنتز، افزایش گونه‌های فعال اکسیژن، نشت الکترولیت و کاهش جذب عناصر غذایی می‌شود که نهایتاً رشد گیاه را کاهش می‌دهد.
2. کودهای آلی محرک رشد چگونه به مقابله با تنش خشکی کمک می‌کنند؟
این کودها با تأمین اسیدهای آمینه و مواد مغذی، تقویت سیستم ریشه‌ای، افزایش ظرفیت نگهداری آب خاک و تحریک آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی، تحمل گیاه به کم‌آبی را افزایش داده و آسیب سلولی را کاهش می‌دهند.
3. چه روش‌هایی برای افزایش مقاومت گیاهان در برابر کم‌آبی وجود دارد؟
انتخاب ارقام مقاوم، آبیاری قطره‌ای، بهبود خاک با ماده آلی، استفاده از کودهای آلی و بیولوژیکی، تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی و کشت مخلوط از جمله راهکارهای مؤثر هستند.
4. مزایای محلول‌پاشی کود آلی نسبت به کوددهی خاکی چیست؟
محلول‌پاشی موجب جذب سریع‌تر عناصر غذایی از طریق برگ، بهبود سریع وضعیت تغذیه‌ای گیاه و کاهش اثرات منفی تنش‌هایی مانند خشکی و گرما می‌شود.
5. اثر کود آلی زرگرین بر عملکرد گوجه‌فرنگی در تنش خشکی چیست؟
مطالعات نشان داده‌اند که محلول‌پاشی کود آلی زرگرین موجب افزایش ارتفاع گیاه، وزن شاخساره، کلروفیل برگ و عناصر ریزمغذی مانند روی و مس می‌شود و مقاومت گیاه به خشکی را بهبود می‌بخشد.
منبع:
زاهدی‌فر، مریم؛ موسوی، سید علی‌اکبر؛ ارشادی، آرش؛ گویلی، ادریس. (۱۴۰۲). اثر تنش خشکی و محلول‌پاشی کود مایع آلی زرگرین بر رشد و عملکرد گوجه‌فرنگی. مجله تحقیقات آب و خاک تهران، 54 (9):
DOI: 10.22059/IJSWR.2023.364731.669563
