50 ص
تنش آبی در گیاهان (Water stress) با کمبود آب به وضعیتی اطلاق می شود که در آن سلول ها از حالت آماس خارج شده باشند. دامنه تنش آبی از کاهش جزئی پتانسیل اب در اواسط روز تا پژمردگی دائم و خشک شدن گیاه متغیر است. به عبارت ساده تر تنش آبی زمانی رخ می دهد که سرعت تعرق بیش از سرعت جذب باشد با کاهش مقدار آب در خاک و عدم جایزگزینی آن پتانسیل آب در منطقه توسعه ریشه ها کاهش یافته و پتانسیل آب در گیاه نیز به طور مشابهی تقلیل می یابد و اگر شدت تنش آب زیاد باشد این امر باعث کاهش شدید فتوسنتز مختل شدن فرآیندهای فیزیولوژیکی و سرانجام خشک شدن و مرگ گیاه می گردد.
علت اصلی ایجاد تنش آبی در گیاهان تعریق یا کافی نبودن جدب آب و یا ترکیبی از این دو می باشد. در اواسط روز همیشه بین تعرق و جذب تاخیروجو دارد و علت این تاخیر همانطور که قبلا گفته شد مقاومت گیاه در مقابل حرکت آب است. می دانیم که تعرق به وسیله عواملی مانند ساختمان و سطح برگ ها اندازه منافذ روزنه ها، تعداد روزنه ها و دیگر عوامل موثر بر شیب فشار بخار بین گیاه و هوا کنترل می گردد. حال آنکه جذب آب به سیستم ریشه ای گیاه هدایت موئینگی خاک و مفاومت سلول های ریشه بستگی داشته و مسلم است که بین فرآیندهایی که با عوامل مختلف کنترل می شوند هماهنگی وجود ندارد و لذا تعرق و جذب نمی توانند دقیقا منطبق بر یکدیگر باشند.
چگونگی پیدایش تنش آبی
اگر تعرق زیاد باشد تنش آبی ممکن است در طی کمتر از یک ساعت در گیاه ظاهر شود ولی اکثر صدماتی که به گیاه وارد یمآید در اثر تنش هایی است که تداوم آنها بیش از چندین روز است چنانچه فرضا یک گیاه را آبیاری و سپس به مدت چند روز تا رسیدن به مرحله پژمردگی خود رها نمائیم در روز نخست پتانسیل آب در خک صفر بوده و پتانسیل آب ریشه نیز در همین حد است. پتانسیل آب برگ در یکی دو روز پس از آبیاری در اواسط روز پائین آمده و سپس در شب همگی بر هم منطبق می شوند. تا 5 روز اول هر چند تمام پتانسیل ها نسبت به روز اول کاهش نشان می دهند اما تفاوت بین پتانسیل آب برگ و خاک در طول روز در حدی است که باعث جذب آب می گردد. تا این که بسته به نوع خاک تقریبا از روز ششم به بعد پتانسیل آب برگ و خاک و ریشه همگی در حدود 15- بار بوده و هیچ گونه اختلاف پتانسیلی برای این که آب به داخل گیاه وارد شود وجود نخواهد داشت. از این مرحله به بعد گیاه قادر به ادامه حیات نمی باشد. البته تاثیر تنش در قسمت های مختلف گیاه یکسان نمی باشد. یعنی اگر تنش آبی از حد معینی فراتر رود نمی توان انتظار داشت که کل گیاه یک دفعه خشک شود زیرا در داخل خود گیاه نیز رقابت برای آب وجود دارد. مثلا برگ های جوان آب مورد نیاز خود را ا ز برگ های مسن می گیرند و هنگامی که گیاه با تنش آبی مواجه می شود ابتدا برگ های مسن از بین می رود و راس ساقه تا آخرین مراحل که تمام برگ ها پژمرده شوند به نمو خود ادامه می دهند. همچنین در پاره ای از گیاهان آب جمع شده در میوه به سایر قسمت های گیاه منتقل می شود از جائی که رشد میوه ها در بسیاری از گیاهان در شب که تعرق گیاه کم است صورت می گیرد چنانچه ملاحظه شود میوه رشد چندانی ندارد. باید متوجه شد که گیاه با تنش آبی مواجه است ولو این که ظاهرا امر در برگ ها مشخص نباشد.
فصل اول: تنش آبی و تنش خشکی در گیاهان
تنش آبی
چگونگی پیدایش تنش آبی
اثرات تنش آبی بر رشد گیاه
اثرات تنش آب بر ساختمان گیاه
تنش آب در سطح سلولی
اثرات تنش آب بر تنفس و فتوسنتز
اثرات مفید تنش آبی
مقاومت در مقابل بی آبی
حساسترین مراحل رشد گیاه نسبت به کم آبی
مقاومت به خشکی
فرار از خشکی
تحمل خشکی با حفظ ذخیره آب
تحمل خشکی با عدم ذخیره آب
تکامل گیاهان و کارآیی مصرف آب
بیوسنتز و متابولیسم
آبسیزیک اسید و مواد ضد تعرق
کشف اسید آبسیسیک
خواب و جوانه زدن بذر و نقش ABA در انجام آن
اسید آبسیزیک و از دست رفتن آب
اسید آبسیزیک چگونه عمل میکند؟
بررسی مجدد مکانیسم روزنهای و نقش ABA در انجام آن
فهرست منابع
23 ص
ارتباط گیاه با آب عمدتا از طریق ریشه صورت می گیرد. بنابراین در بررسی روابط آب و گیاه باید به سیستم ریشه ای گیاهان و نقش آن درجذب آب و نمو گیاه نیز توجه شده سیستم های ریشه ای در گیاه چهار وظیفه مهم بر عهده دارند که عبارتند از: عمل کردن به عنوان لنگر گیاه، جذب آب و مواد غذایی، ساختن ترکیبات آلی و ذخیره مواد غذایی مورد نیاز گیاه آب در طول گرادیان پتانسیل از طریق ریشه ها، ساقه ها و برگهای گیاه از خاک به اتمسفر حرکت می کند.
آب در طی جذب به وسیله سیستم ریشه ای در دو مسیر مجزا حرکت می کند یکی از طریق بافت بین سلولهای اپیدری سطح ریشه و آوندهای چوبی درون مغز ریشه و دیگری از طریق کاپیله ی موجود بین نقطه ای که به داخل آوند چوبی جذب می شود و قاعده بخش های هوایی می باشد.
فرآیندهای جریان کاپیلاری در بخشی که مسیرهای آوند چوبی را برای حرکت آب نشان می دهد توضیح خواهیم داد ولی با این وجود در ریشه ها جریان کاپیلاری می تواند تحت تاثیر ورود آب در طول مسیرآوند چوبی قرار گیرد و باعث شود جریانها و پتانسیل ها مستقل از اثر بعد کاپیلاری تغییر کنند. این امر محاسبه جریان آوند چوبی در ریشه ها را پیچیده می کند و ممکن است به علت اختلال در تلاطم جریان غشایی که در اثر ورود آب به دیواره آوند به وجود می آید باعث انحراف از جریان پوئی سیول شود. اگر چه این اثرات پیشگویی جریان آب را در قسمت های مختلف سیستم ریشه ای بی نهایت مشکل می کند ولی بعضی از دانشمندان سعی کردند خصوصیات ضروری جریان کاپیلاری را در یک سیستم ریشه گندم شبیه سازی کنند.
تک لپهایها مقدمه
نهاندانگان (Angiosperms) گروه بزرگی از گیاهان دانهدار را تشکیل میدهند که تاکنون بیش از 350 هزار گونه از آنها شناخته شده است و هر ساله نیز تعداد زیادی گونههای تازه شناخته شده بر این مقدار افزوده میشود. قدیمیترین آثاری که از نهاندانگان در کاوشهای زمین شناسی بدست آمده موید تنوع آنها در نیمه دوم ژوراسیک است. نهاندانگان به دو گروه تک لپهایها و دو لپهایها ، تقسیم بندی میشوند. صفات عمومی تک لپهایها
11 ص
خاکهای طبیعی منبع مواد مغذی برای گیاهان است. خاک سطحی شامل بیشترین مقدار ماده زنده و هوموس ، حاصل از موجودات مرده است. خاک زیرین شامل مواد معدنی و مواد آلی است. اکسایش جزئی مواد آلی در فضای بسته زیر خاک و مصرف اکسیژن آن ، باعث تولید دیاکسید کربن میشود. افزایش این گاز در خاک ، باعث اسیدی شدن آبهای جاری در زیر زمین میشود.
علت عمده جذب و جذب سطحی آب در خاک ، وفور اکسیژن در ساختمان شیمیایی غالب مواد خاکی است که چند نمونه آنها سیلیکاتها (SiO3-2) ، فسفاتها (PO4-3) و کربناتها (CO3-2) هستند. خاکهای که تراوایی خوبی دارند، آب را در جریان طبیعی از تمام منافذ کوچک خود میگذارنند.
جاری شدن آب از میان خاک ، امری ضروری است، زیرا برای کشت و تهیه یک کیلو گرم ماده غذایی ، صدها لیتر آب لازم است. خاکها ، نه تنها به علت اکسید شده مواد آلی ، بلکه به علت آب شویی گزینشی توسط جریان آب در زمین ، نیز اسیدی میشوند.
تاثیر عناصر موجود در خاک در رشد گیاهان
نمکهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی ، بیشتر از نمکهای فلزات گروه (III) و فلزات وابسته در آب محلولند. گیاهانی که در خاک پُرسلنیم میرویند، مقداری از عنصر را جذب میکنند و برای انسان مضر و سمی هستند. اگر هموس که منبع مواد مغذی برای گیاه است تجریه نشود، خاک ارزش حاصلخیزی ندارد و به آنها کودهای فسفات و پتاس می افزایند. ترکیبات شیمیایی خاکها ، منعکس کننده ترکیب پوسته زمین ، ترکیب سنگهای مادر و فعالیتهای فیزیکی و شیمیایی است که در حین تشکیل خاک و پس از آن ، صورت میگیرد.
سلیسیم در مقایسه با اکسیژن ، عنصر محوری خاک است. خاک سیاه ، ماده آلی فراوان دارد. خاک قرمز ، احتمالا آهن زیاد دارد و خاک سفید ، شدیدا آبشویی شدهاست و کیفیت مناسبی ندارد. مواد مغذی اولیه خاک نیتروژن ، فسفر و پتاسیم است. غالب گیاهان در خاکهای غنی از نیترات رشد میکنند. منبع عمده ذخیره نیتروژن در خاک ، موجودات مرده و فضولات حیوانی است.
فسفر نیز مانند نیتروژن باید به صورت یک ماده معدنی یا غیر آلی در آید تا مورد استفاده گیاه قرار گیرد. یون پتاسیم یک عنصر کلیدی در کنترل آنزیمی تبادل قندها ، نشاستهها و سلولز است. کلسیم و منیزیم به صورت یونهای (Ca+2) و (Mg+2) ، مواد مغذی ثانویه برای گیاه هستند. آهن ، یک جز اصلی کاتالیزوری است که در تشکیل کلروفیل یا سبزینه گیاه دخالت دارد.
کودهای طبیعی مکمل خاک
کود شیمیایی علاوه بر داشتن یون مطلوب ، آن یون را به صورتی در خاک جای میدهد که گیاه بتواند آن را به طور مستقیم جذب کند. کودهای نیترات جامد از آمونیاک تهیه میشود. اوره یکی از مهمترین مواد شیمیایی جهان بشمار میآید. زیرا هم به عنوان کود و هم به عنوان ماده مکمل غذایی چارپایان مصرف میشود. سنگ فسفات و پتاس ، دو ماده معدنی مهمی هستند که میتوان آنها را از معدن استخراج کرد، سایید و به صورت گرد ، آنها را مستقیما به خاکهای فاقد این مواد افزود.
کودهای فسفات به صورت سوپر فسفات که انحلال پذیری بیشتری دارد، استفاده میشود.