بانک مقالات کشاورزی و باغبانی و گیاه پزشکی
بانک مقالات کشاورزی و باغبانی و گیاه پزشکی فارسی انگلیسی ترجمه
موضوعات مطالب
آمار و امكانات
:
:

دانلود ديكشنري كشاورزي مخصوص بابيلون

پشتیبانی سایت

 

لینک عضویت در کانال تلگرامی ما ضمنا برخی مقالات فقط در کانال ما موجود هستند حتما بازدید کنید.


بهار  96  برشما عزیزان  تبریک و تهنیت باد



Drought stress effects on water relations of wheat

 Abstract. Drought effects on the water relations of four wheat (Triticum aestivum L.) cultivars were evaluated. Four cultivars, Kanchan, Sonalika, Kalyansona, and C306, were grown in pots and subjected to four levels of water stress at vegetative or anthesis stages or both. Exposure of plants to drought led to noticeable decreases in leaf water potential and relative water content with a concurrent increase in leaf temperature. The higher leaf water potential and relative water content as well as lower leaf temperature were associated with a higher photosynthetic rate. Drought stressed plants displayed higher canopy temperature than well-watered plants at both vegetative growth and anthe¬sis growth stages. Successive stresses at both developmental stages raised the
 
 canopy temperature much higher than in plants stressed only once

اثرات تنش خشکی روی روابط آبی در گندم

خلاصه. اثرات خشکی بر روابط آبی در چهار رقم گندم Triticum aestivum L ارقام مورد بررسی عبارتند از Kanchan، Sonalika، Kalyansona، C306 که در گلدان هایی رشد داده شدند و در مراحل مختلف رویشی و گلدهی و یا در هر دو مرحله در چهار سطح مورد تنش آبی قرار گرفتند.قرار گرفتن این گیاهان در خشکی منجر به کاهش قابل توجه آب بالقوه و نسبی در برگ همزمان با افزایش درجه حرارت در آن شد. برگهایی با میزان پتانسیل آبی بالاتر با درجه حرارت پایینتر دارای فتوسنتز بیشتری بودند. خشکی نشان داد در دسترس داشتن آب در حد سیراب بودن برای کنترل درجه حرارت در هر دو مراحل رشد و گلدهی باعث افزایش سطح تولید گیاه است دیده شد تنش دهی در هر دو مرحله فوق در گیاه باعث بالا رفتن دما بالاتر از حد تحمل گیاه شد.

×××××××××××××××

نوع مقاله : مقاله لاتین با ترجمه

مرتبط با : تنش های محیطی - زراعت غلات - رابطه آب و خاک و....

عنوان مقاله  : اثرات تنش خشکی بر روی روابط آبی در گندم  Drought stress effects on water relations of wheat 

 مرجع مقاله :  

سال انتشار:  2001

تعداد صفحات : 5 صفحه

دانلود مقاله شماره 123

دانلود ترجمه مقاله 123 (4000 تومان)

122_اصول و کاربرد کم آبیاری
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ٧:۳۸ ‎ب.ظ

شناسایی و اهمیت کم آبیاری

-1 -1مقدمه

کم آبیاری یک راهکار (Strategy)  بهینه برای به عمل آوردن محصولات تحت  شرایط کمبود آب است که همراه با کاهش محصول در واحد سطح و افزایش آن با گسترش سطح می باشد. گرچه، راهکار بهینه از نقطه نظر زارع، کاربرد حجمی از آب آبیاری است که درآمد خالص او را به حداکثر می رساند و نه مقدار آبی که بیشترین محصول را تولید می کند. کم آبیاری راهکار بهینه سازی است که در آن آگاهانه به گیاهان اجازه داده می شود با دریافت آب کمتر از نیاز، محصول خود را کاهش دهند. هدف اصلی از اجرای کم آبیاری، همانا افزایش راندمان) بازده( کاربرد آب، چه از طریق کاهش میزان آب آبیاری در هر نوبت و یا حذف آبیاری هایی است که کمترین بازدهی را دارند . هرگاه منابع آب محدود بوده و یا هزینه های آب و آبیاری زیاد باشد، کارایی مصرف آب برای تو لید بیشترین محصول زیاد نخواهد بود . هنگامی که مشکلاتی از  نظر تأمین سرمایه، انرژی، نیروی کارگر ویا سایر منابع اساسی وجود داشته باشد ، یا هنگامی که هزینه های این گونه منابع زیاد باشد، اعمال کم آبیاری میتواند در افزایش عملکرد و سود مفید واقع شود. کم آبیاری میتواند برای گسترش سطح زیر کشت و به حداکثر رسانیدن و یا بهبود و تثبیت تولید محصولات یک منطقه نیز استفاده شود. قبل از پرداختن به تحلیل های ریاضی و  نمونه های عینی کم آبیاری، شرح مختصری از اهمیت، ضرورت و جایگاه کم آبیاری  درکشاورزی بیان می شود . (1)

2 -1  اهمیت و جایگاه کم آبیاری

در مناطقی که کشاورزان آب کمی در اختیار دارند تا با آن گیاهان را آبیاری کنند، میتوانند یکی از راه های زیر را انتخاب کنند ( 1 : سطح زیر کشت را کاهش دهند و آب را تا حد کافی و نیاز در اختیار گیاهان باقی مانده قرار دهند و یا (2 تمام سطح را زیر کشت ببرند ولی بخشی از نیاز آبی گیاهان ر ا برآورده کنند . راهکار دوم مرتبط با کم آبیاری است . گرچه کم آبیاری قرن هاست که در کشور ایران به صورت سنتی  توسط کشاورزان عمل می گردد و شاید در سایر کشورهای خشک و نیمه خشک نیز با آن به نحوی آشنا هستند ، اما این روش چنان تحولی را در اقتصاد آب در بخش  کشاورزی به همراه داشته و خواهد داشت که نیازمند تبیین مفاهیم و تحقیق پیرامون جنبه های علمی، عملی و کاربردی آن است . ضرورت اعمال کم آبیاری به نحوی احساس شده است که پیشنهاد طراحی آبیاری بر مبنای اطمینان 50 درصد آب موجود مورد تأیید و تصدیق قرار می گیرد. برخی از سیستم های) سامانه های ( نوین آبیاری که نیازمند تخصیص هزینه های کلان هستند با اعمال کم آبیاری سودآور، اقتصادی و به صرفه خواهند شد.  (1)

×××××××××××××××

نوع مقاله :  پروژه فارسی (جمع آوری)

مرتبط با : آبیاری - مدیریت آبیاری - خشکی

عنوان مقاله  :   اصول و کاربرد کم آبیاری

 مرجع مقاله :  پروژه لیسانس   - گرداوری : مهدی آسال

سال انتشار:  1388

تعداد صفحات : 76 صفحه

دانلود مقاله شماره 122  (4000 تومان) به بخش راهنمای پرداخت مراجعه کنید

 

Fatality of salt stress to plants: Morphological  physiological and biochemical

Soil salinity affects various physiological and biochemical processes which resultin reduced biomass production. This adverse effect of salt stress appears on whole plant level at almost all growth stages including germination, seedling, vegetative and maturity stages. However, tolerance to salt stress at different plant developmental stages varies from species to species. The plant response to salt stress consists of numerous processes that must function in coordination to alleviate both cellular hyperosmolarity and ion disequilibrium. Salt tolerance and yield stability are complex genetic traits that are difficult to establish in crops since salt stress may occur as a catastrophic episode, be imposed continuously or intermittently and become gradually more severe at any stage during development. The objective of this review is to summarize the morphological, physiological and biochemical aspects of plants under salt stress. It was then concluded that salt stress affects plant physiology at whole plant as well as cellular levels through osmotic and ionic adjustments that result in reduced biomass production. This adverse effect of salt stress appears on whole plant level at almost all growth stages including germination, seedling, vegetative and maturity stages. Despite causing osmotic and ionic stress, salinity causes ionic imbalances that may impair the selectivity of root membranes and induce potassium deficiency.

 

نوع مقاله : لاتین با ترجمه

مرتبط با : پروژه - زراعت دیمکاری - زراعت صنعتی

عنوان مقاله  :    مرگ و میر ناشی از تنش شوری در گیاهان : جنبه های مورفولوژیک فیزیولوژیک و بیوشیمیایی

مرجع مقاله :  گردآوری سیدمهدی  شمس

سال انتشار: 2010

تعداد صفحات : 6 صفحه 

نکته : مقاله بصورت دست نویس میباشد

 

 

دانلود مقاله شماره  116  

دانلود ترجمه (4000 تومان) به بخش راهنمای پرداخت مراجعه کنید

کود آبیاری ( پروژه کامل درسی)
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ۱٢:۳۳ ‎ب.ظ

 نوع مقاله : فارسی کامل- پروژه کامل

مرتبط با :ابیاری رابطه  اب و خاک و حاصلخیزی خاک و کود

عنوان مقاله  :    کود آبیاری   Fertigation

مرجع مقاله : تالیف و گردآوری سیدمهدی  شمس

سال انتشار: ١٢/١٣٨٨

تعداد صفحات :۴٠ صفحه ( دانلود بصورت ورد ٢٠٠٧ - فایل اصلی دانلود در یک دقیقه )

 

دانلود مقاله شماره  ٩۶

دانلود  (3500تومان) به بخش راهنمای پرداخت برید

 

مشاهده  نیمی از متن بقیه در ادامه مطلب

معرفی سوپر جاذب ها
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ٩:٥٥ ‎ب.ظ

رزینهای سوپرجاذب (سوپرآب) مواد اصلاح‌کننده جدیدی هستند که به تازگی کاربرد وسیعی پیدا کرده‌اند. این هیدروژلها، پلیمرهایی به شدت آبدوست‌اند که ضمن برخورداری از سرعت و ظرفیت زیاد جذب آب، به مثابه آب انبارهای مینیاتوری عمل کرده و در موقع نیاز ریشه، به راحتی آب و مواد غذایی محلول در آب را در اختیارریشه گیاه قرار می‌دهند. مقدار آبی که در خاک ذخیره می‌شود به ظرفیت نگهداری رطوبت خاک نیز بستگی دارد.

پلیمرهای سوپر‌آب ضمن بالا بردن ظرفیت نگهداری آب در خاکهای سبک می‌توانند مشکل نفوذناپذیری خاکهای سنگین و مشکل شسته شوی سریع کودها وآلودگی آبهای زیرزمینی را نیز برطرف می سازد. این سوپرجاذبها از آنجاکه با جذب سریع آب به میزان صدها برابر وزن خود به ژلی با دوام زیاد تبدیل می‌شوند، در کشاورزی و باغبانی، جنگلکاری، فضای سبز و نیز در تثبیت بیولوژیکی شنهای روان، کنترل فرسایش خاک و کویرزدایی از جایگاه ویژه‌ای در دنیا برخوردارشده‌اند.

با اینکه سوپرآب، تحت فشار هم قادر به نگهداری آب جذب کرده خود است، به‌محض نیاز ریشه، آب را به سهولت در اختیار آن قرار می‌دهد. سوپرآب با جذب سریع آب و حفظ آن، بازده جذب آب ناشی از بارندگیهای پراکنده را بالا برده و در صورت آبیاری خاک، فواصل آبیاری را نیز افزایش می‌دهند. مقدار این افزایش به شرایط فیزیکی خاک، آب و هوای منطقه و میزان مصرف سوپرجاذب در خاک، بستگی دارد. استفاده از سوپرآب در کاشت نشاء و نهال، تنشهای رطوبتی را از بین برده و به سازگاری نباتات کاشته شده با محیط کمک می‌نماید.

 با توجه به pH نزدیک به خنثای سوپرآب که بین 6 تا 7 است، اثر سوء بر خاک نداشته و هیچگونه سمیتی نیز ندارد. این سوپرجاذبها پس از 3 تا 5 سال، بسته به نوع آن و ترکیب خاک، توسط میکروارگانیسمها تخریب می‌شوند و لذا آلودگی زیست‌محیطی ایجاد نمی‌کنند. علاوه بر نگهداری آب، سوپرآب به علت تغییر حجم مداوم (انبساط به هنگام تورم و انقباض به هنگام از دست دادن آب) میزان هوا را در خاک افزایش می‌دهد. از مزایای سوپرآب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- استفاده بهینه از آب (تا 50 درصد صرفه‌جویی درمصرف آب کشاورزی)

2- استفاده بهینه از کود و سموم شیمیایی و پیشگیری از آلودگی آبهای زیرزمینی

3- جلوگیری از تنش‌های ناشی از نوسانات رطوبتی

4- امکان کشت در مناطق بیابانی و کمک به بیابان‌زدایی و تثبیت شنهای روان

5- امکان کشت در سطوح شیب‌دار

 6- پرورش و انتقال نهال با تلفات کم

 7- بسترهای کشت قارچ ، هیدروپونیک . بسیاری موارد دیگر

میزان مصرف سوپر جاذب آب

 

گیاه/ استفاده

محصول مورد استفاده

مقدار مصرف

کاشت گیاه (نهال)

A2

50-30 گرم

گیاه کاشته شده (درخت)

A2

100-50 گرم

انتقال نهال

A3

1 کیلوگرم در 220 لیتر آب

گلدان

A3

2 گرم برای هر کیلوگرم خاک

زراعت

A2

50-30 کیلوگرم در هکتار

چمن

A2

50-25 گرم در مترمربع

A5

300 گرم در مترمربع

قارچ

A3

2 کیلوگرم در مترمکعب

A2

1/5 کیلوگرم در مترمکعب

روش کاربرد

   کاشت گیاه: سوپرآب را با خاک اطراف ریشه مخلوط کنید، سپس چاله را با خاک پر و آبیاری کنید.

تنش ژنوتوکسیک
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ٩:٥٥ ‎ب.ظ

تمامی موجودات زنده برخورداز از قابلیت واکنش دینامیکی به تنشهای محیطی در نتیجه فعال سازی زنجیره های پیچیده پیام دهی می باشند. یکی از شدیدترین این تنشها اختلال در خود اطلاعات ژنتیکی می باشد. ژنوم موجودات زنده همیشه تحت تأثیر تنش ناشی از عوامل محیطی (نظیر اشعه ماوراء بنفش و مواد شیمیایی جهش زا) و نیز تولیدات فرآیندهای متابولیسم داخلی سلول (نظیر گونه های اکسیژن فعال و مضاعف شدن اشتباهی DNA) می باشد. بدنبال تاثیر تنش ژنوتوکسیک، زمان لازم برای بازسازی DNA در چرخه سلولی افزایش می یابد و ژنهای دخیل در بازسازی و حفاظت سایر ترکیبات سلولی مواجه با تنش ژنوتوکسیک، فعال میشوند. از سوی دیگر، سلولها، خصوصا سلولهای یوکاریوتهای پرسلولی، ممکن است بوسیله مکانیزم آپوپتوسیس به این تنش واکنش نشان دهند ودر نتیجه باعث کاهش صدمات سلولی گردند.
تحقیق در زمینه اثرات تنش ژنوتوکسیک و مکانیزم پیام دهی در پستانداران به سبب اثراتی که در سلامت انسان و ایجاد بیماریهایی مثل کارینوژنسیس دارد، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. ولی در گیاهان که سلولهای آنها بی تحرک و توسط دیواره های سلولی احاطه شده است، بافتهای توموری قادر به متاستازی نبوده و گیاه بواسطه سرطان از بین نمی رود. از طرف دیگر، اندامهای تولید مثلی گیاهان از سلولهایی منشاء میگیرند که خود قبل از تشکیل گامت در گیاه مادر، تعداد زیادی چرخه مضاعف سازی DNA را پشت سر گذاشته اند. این امر بویژه سبب میشود تا گیاهان به انباشت بالقوه جهشها در سلولهای مادر گامت، حساس باشند و در نهایت راه انتقال جهشهای سوماتیک به نسل بعدی فراهم میشود. گیاهان بر خلاف جانوران، موجودات بی تحرکی هستند که وابسته به تشعشع خورشیدی بعنوان منبع حیاتی انرژی بیولوژیکی بوده و بنابراین بطور مداوم در معرض موتاژنهای طبیعی از جمله اشعه ماوراء بنفش نوع B هستند. از اینرو تحمل به این عامل تنش زای غیر زنده برای حیات گیاهی با اهمیت می باشد. جبران و رفع خسارات وارده به DNA برای نگهداری ثبات ژنومی ضروری است و گیاهان البته اطلاعات لازم برای این هدف را در اختیار دارند. در مقابل، دانش بشر در زمینه تأثیر و مکانیزمهای عوامل صدمه رسان به DNA بسیار محدود است، هر چند که اخیراً حمایت ژنتیکی برای پروتئینهای دخیل در پیام دهی ژنوتوکسیک در گیاه اربیدوپسیس در حال شگل گیری است

تنش گرمایی
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ٩:٥٤ ‎ب.ظ

واکنش به تنش گرما در موجودات مختلفی همچون باکتریها، قارچها، گیاهان و جانوران با افزایش درجه حرارت تحریک میشود و مشخصه ویژه آن افزایش سنتز پروتئینهایی بنام " پروتیینهای شوک گرمایی (hsp ها)" می باشد. hspها دربرگیرنده چندین گروه از پروتیینهای حفاظت شده می باشند. شکل معمولی واکنش به تنش گرما بدین گونه است که تماس اولیه با یک تنش خفیف گرمایی، سبب ایجاد مقاومت به دوزهای کشنده غیر عادی میشود که گیاه بعداً با آنها مواجه میگردد. این پدیده را اصطلاحاً " تحمل گرمایی اکتسابی" گویند. از آنجا که سلولهای واجد قابلیت تحمل به گرما، مقادیر بالایی از hspها را بیان می نمایند، محققین به این نتیجه رسیده اند که این پروتئینها با تحمل به گرما مرتبطند. تنش دمای بالا سبب واسرشتگی شدید و تخریب پروتئینهای سلولی میگردد که اگر کنترل نشود، منتج به مرگ سلول خواهد شد. hspها بواسطه فعالیت کاپرونی خود، سلول را قادر به رفع صدمات ناشی از گرما به پروتئینها می نمایند. در طی تنش گرمایی، hspها ابتدا در جهت ممانعت از تخریب پروتئینها و تحریک تابیدن مجدد پروتیینهای واسرشته عمل می نمایند، ولی از آنجا که تشکیل پروتیین از لحظه سنتز اهمیت پیدا میکند، hspها نقشهای مهمی حتی در شرایط عادی ایفاء می نمایند.
تغییرات دمایی در طبیعت سریعتر از سایر عوامل تنش زا رخ میدهد. گیاهان به سبب عدم توانایی در حرکت و جابجایی، در معرض تغییرات وسیع درجه حرارت روزانه و یا فصلی قرار دارند و بنابراین باید خود را با تنشهای دمایی، سریع و بطور موثری سازگار نمایند. مشخصه واکنش به تنش دمایی، توقف رونوشت برداری و ترجمه طبیعی ژنها، ابراز بالاتر از حد پروتئینهای ویژه شوک گرمایی (hspها) و تحریک تحمل به گرما می باشد. اگر تنش خیلی شدید باشد، مسیرهای پیام دهی که منتج به مرگ آپوپتوتیک سلولی میگردد، فعال میشود. hspها بعنوان کاپرونهای ملکولی سبب حفاظت سلول در برابر اثرات مخرب تنش دمایی و افزایش امکان بقاء سلول میگردند. افزایش ابراز hspها توسط فاکتورهای رونوشت برداری شوک گرمایی (hsfها) تنظیم میشود. شناخت ما از مکانیزمهای تنظیم کنندگی تحمل به تنش گرمایی هنوز محدود است مگر اینکه اطلاعات کاملتری از نحوه ابراز و نقش hsp ها بدست آید.

تنش اکسیداتیو
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ٩:٥۳ ‎ب.ظ

اکسیژن برای گیاهان مثل سایر موجودات هوازی، همانند یک تیغ دو لبه است. اگرچه برای رشد و نمو عادی ضروری است ولی تماس مداوم با آن منتج به صدمه دیدن سلولها و در نهایت مرگ آنها میگردد و این بدان خاطر است که اکسیژن در فرم ملکولی به اشکال مختلف " گونه های اکسیژن فعال (ROS)" بخصوص به فرم آنیون رادیکال آزاد سوپراکسید (- O2) و پراکسید هیدروژن (H2O2) احیاء میگردد، که خود اینها با ترکیبات سلولی گوناگونی واکنش داده، سبب صدمات شدید یا جبران ناپذیری شده، در نهایت منتج به مرگ سلول میگردند. ROSها در سلولهای گیاهی بوسیله هر دو روش القایی و ساختمانی به مقدار زیادی تولید میشوند ولی در شرایط عادی، تعادل رداکس سلولی از طریق روش ساختمانی که ویژه طیف وسیعی از مکانیزمهای آنتی اکسیدانی تکامل یافته جهت تخریب ROSها می باشند، حفظ میگردد.
تنشهای محیطی گوناگون و محرکهای داخلی سبب اختلال در تعادل رداکس از طریق افزایش تولید ROSها یا کاهش فعالیت آنتی اکسیدانی میگردند که بهمین سبب تنش آنتی اکسیدانی رخ میدهد. در واکنش به افزایش ROS، ابراز ژنهای رمز کننده پروتئینهای آنتی اکسیدان کاهش می یابد. در چنین شرایطی ابراز ژنهای رمز کننده پروتئینهای دخیل در طیف وسیعی از فرآیندهای امداد سلولی نیز کاهش می یابد. علاوه بر این، ROS از یک سری نقشهای پیام دهی، غیر از نقشهایی که در شرایط تنش آنتی اکسیدانی ایفاء میکند، برخوردار است.

تنش دمای پایین
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ٩:٥۱ ‎ب.ظ

یکی از مهمترین عوامل محیطی محدود کننده رشد گیاهان، دمای پایین می باشد. گونه های مختلف گیاهی از نظر قابلیت تحمل به تنش دمای پایین، بسیار متفاوتند. گیاهان گرمسیری حساس به سرما، حتی در دمای بالاتر از دمای انجماد بافتها، بطور جبران ناپذیری آسیب می بینند. گیاه بواسطه اختلال در فرآیندهای متابولیکی، تغییر در خواص غشاءهای سلولی و اندامکی، تغییر در ساختمان پروتیینها و اثرات متقابل میان ماکروملکولها، و نیز توقف واکنشهای آنزیمی دچار صدمه میگردد. گیاهانی که به یخبندان حساس ولی به سرما متحمل هستند، در دمای اندکی زیر صفر قادر به ادامه حیات بوده، ولی بمحض تشکیل کریستالهای یخ در بافتها، بشدت آسیب می بینند. این در حالی است که گیاهان متحمل به یخبندان قادر به ادامه حیات در سطوح متفاوتی از دماهای یخبندان هستند، البته درجه واقعی تحمل بستگی به گونه گیاهی، مرحله نمو گیاه و مدت زمان تنش دارد.
قرار گرفتن گیاهان در معرض دمای زیر صفر منتج به تشکیل کریستالهای یخ در فضای بین سلولی، خروج آب از سلولها و از دست رفتن آب سلول (پسابیدگی) میگردد. بنابراین، تحمل به یخبندان با تحمل به پسابیدگی (که در اثر خشکی یا شوری زیاد بوجود می آید)، همبستگی شدیدی دارد. پسابیدگی ناشی از یخبندان سبب اختلالات گوناگونی در ساختمانهای غشایی از جمله بهم چسبیدن غشاءها میگردد. اگرچه پسابیدگی سلولی ناشی از یخبندان، علت اصلی صدمات ایجاد شده در اثر یخبندان می باشد، ولی عوامل دیگری هم در این امر دخالت دارند. کریستالهای در حال رشد یخ سبب وارد آمدن خسارات مکانیکی به سلولها و بافتها میشود. دمای بسیار پایین حاکم در شرایط وقوع یخبندان فی نفسه و پسابیدگی ناشی از آن سبب واسرشتگی پروتیینها و تخریب کمپلکس های ماکروملکول میگردد. وجه مشترک همه تنشهای پیچیده ای نظیر دمای پایین، تولید گونه های اکسیژن فعال (ROS) می باشد، که میتواند سبب صدمه دیدن ماکروملکولهای مختلف درون سلول گردد. دمای پایین بخصوص وقتی با یخبندان همراه باشد، با سیستمهای موثر جلوگیری کننده از تولید اکسیژن فعال که عامل وقوع تنش اکسیداتیو است، همبستگی دارد.
گیاهان نواحی معتدله با فعال نمودن مکانیزم سازگاری به سرما که منتج به افزایش تحمل به یخبندان میگردد، به دمای پایین واکنش نشان میدهند. این فرآیند سازگاری با تغییر نحوه ابراز برخی ژنهای مسوول واکنش به تنش همراه است. این ژنها تولید پروتیینها و متابولیتهای نگهدارنده ساختمانهای سلولی و حافظ نقش آنها در مقابل اثرات منفی یخبندان و پسابیدگی ناشی از آن را کنترل می نمایند. تغییر در ابراز ژتهای عامل واکنش به سرما توسط مجموعه ای از فاکتورهای رونوشت برداری که به محرکهای دمایی واکنش نشان میدهند، کنترل میگردد.

عکس العمل علفهای....به چرای مداوم
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ٧:۳٢ ‎ق.ظ

نوع مقاله : انگلیسی - کامل

مرتبط با : مرتعداری  - کشاورزی پایدار - اکولوژی - حاصلخیزی - دامپروری

عنوان مقاله  : Contrasting responses of Intermountain West grasses to soil nitrogen.

مرجع مقاله : journal range management

سال انتشار: ٢٠٠٣

تعداد صفحات : 9 صفحه

دانلود مقاله شماره 49

نوع مقاله : فارسی

مرتبط با : آبیاری - حاصلخیزی خاک و کود- خاکشناسی و....

عنوان مقاله   : خشکسالی و برداشت بی رویه از آبهای زیرزمینی و بحران فروچاهله ها

مرجع مقاله : -

سال انتشار: تیر ٨٨

تعداد صفحات :١۵ صفحه

دانلود مقاله شماره ٢۶

مقاله کامل را دانلود نمایید

  

 دریافت مقاله شماره   ٢٢

 

خلاصه

   

یخ‌زدگی یکی از مهم‌ترین عوامل اقلیمی است که محصول بادام را در استان اصفهان تحت تأثیر قرار می‌دهد. بنابراین، استفاده از روشی سریع برای ارزیابی ارقام مقاوم در برابر آسیب‌های یخ‌زدگی از اهمیت زیادی برخوردار است. اندازه‌گیری میزان نشت الکترولیت‌ها از بافت‌های آسیب دیده ناشی از یخ‌زدگی در بادام روش مناسبی برای این منظور است. در این پژوهش اثر یخ‌زدگی بر میزان نشت الکترولیتی 10 رقم زراعی بادام (Amygdalus communis cultivars) و یک گونه بادام وحشی (A. scoparia) در استان اصفهان بررسی شد. گل‌های کامل و بالغ تمام نمونه‌ها به‌طور تصادفی انتخاب شدند و هر یک با 3 تکرار در شرایط یخ‌زدگی طبیعی (در طبیعت) و تیمار یخ‌زدگی مصنوعی (در آزمایشگاه) بررسی شدند. میزان نشت الکترولیت‌های آنها، اندازه‌گیری شد و میانگین داده‌های به دست آمده از طریق آنالیز واریانس و آزمون توکی (Tukey's test) مقایسه شدند. در هر تیمار، درصد افزایش میزان نشت الکترولیتی نمونه‌های در معرض یخ‌زدگی نسبت به شاهد به‌عنوان معیاری برای مقایسه در نظر گرفته شد. مقدار کل متابولیت‌های محلول (Total Dissolved Solids =TDS) گل‌های نمونه‌های در معرض یخ‌زدگی طبیعی نیز با دقت 001/0 اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که این مقدار در ارقام زراعی مورد بررسی به‌طور میانگین در حدود 5/33± 8/390 میلی‌گرم در لیتر (حداکثر آن در رقم صفری با 3/29± 439 میلی‌گرم در لیتر و حداقل آن در رقم کبابی با 3/35± 355 میلی‌گرم در لیتر است. مقدار آن در بادام وحشی (با میانگین 8/55± 362 میلی‌گرم در لیتر) اندکی از ارقام زراعی کمتر بود. آزمون رگرسیون خطی نشان داد که بین مقدار کل متابولیت‌های محلول (TDS)، و میزان نشت الکترولیتی نمونه‌های در معرض یخ‌زدگی هم‌بستگی وجود ندارد. هم‌چنین نتایج نشان داد که ارقام تاجری (با 4/7 % افزایش میزان نشت الکترولیتی نسبت به شاهد)، آذر (با 2/19 % افزایش) و ربیع (با 22 % افزایش) در شرایط یخ‌زدگی طبیعی به‌ترتیب مقاومت بیشتری از سایر ارقام دارند. در تیمار یخ‌زدگی مصنوعی نیز ارقام ربیع (با 7/60 % افزایش)، تاجری (با 6/67 % افزایش) و حاج میرزایی (با 71 % افزایش) به‌ترتیب نسبت به ارقام دیگر مقاوم‌ترند. این نتایج با مشاهدات تجربی در منطقه مورد مطالعه منطبق می‌باشد. مقاومت به یخ‌زدگی در بادام وحشی (A. scoparia) در هر دو تیمار طبیعی و مصنوعی (به‌ترتیب با 7/48 % و 73 % افزایش) در حد متوسط است

دانلود مقاله شماره  ٢٠

 

تحمل به خشکی در گیاهان گوشنی و ابدار

  

Salinity Tolerance of Cacti and Succulents

  

Abstract
The salinity tolerance of golden barrel cactus (Echinocactus grusonii), ocotillo (Fouquieria splendens), saguaro cactus (Carnegiea gigantea), and Gentry’s agave (Agave parryi truncata) was tested.  Plants were irrigated with a solution of EC 0.6, 5.0, 10.0, and 15.0 dS/m. Duration of treatments were 18 weeks for saguaro and 26 weeks for the other three species.  In general, fresh weight, dry weight, and moisture content decreased with increasing salinity levels, with the exception of saguaro dry weight which was not affected by the treatments, and ocotillo moisture content which increased with increasing salinity.  Runoff was collected three times during the experiment and indicated that ion uptake was higher for barrel cactus than the other three species.  EC of runoff averaged for all dates and species showed an increase of 17%, 54%, 46%, and 64% over the salinity treatment solutions  of 0.6, 5.0, 10.0, and 15.0 dS/m, respectively.  

   

Introduction
Salinity is a problem in many arid regions of the world, including the Southwestern United States.  Deteriorating water quality exposes cacti and succulents in urban landscapes to increasing salinity conditions.  Unless higher leaching fractions are used, salts will accumulate in the root zone of plants when irrigation water of higher salinity is used. In addition, with drought becoming a common occurrence each year in the arid southwest, it is possible that water restrictions will be imposed in response to drought emergencies, which will cause potential issues of both salinity and drought for plants in urban landscapes.  Large numbers of cacti and succulents are already established in Southwest landscapes and many more are planted each year in the rapidly increasing urban developments.  Although these plants are generally considered tolerant to drought, no data exists as to their salinity tolerance.  It is well established that drought tolerance and salinity tolerance have different mechanisms and therefore tolerance to one stress does not confer tolerance to another. With the likelihood of increasing soil and water salinity in the Southwest, it seems prudent to obtain knowledge regarding the salinity tolerance of commonly planted cacti and succulents.  The objective of this research was to determine the salt tolerance of four species of succulents and cacti and to determine ion concentration in runoff.

  

Materials and Methods
Golden barrel cactus (Echinocactus grusonii), saguaro cactus (Carnegiea gigantea), ocotillo (Fouquieria splendens), and Gentry’s agave (Agave parryi truncata) were transplanted into 2-gallon (5.4 L) containers with a mix of sand and pumice (50/50 vol.).  Plants were grown outdoors in full sun at the Campus Agriculture Center of
he University of Arizona in Tucson, Arizona from May to November 2006.  Duration of treatments were 18 weeks for saguaro and 26 weeks for the other three species.  Plants were irrigated with a fertilizer solution containing 50 ppm N augmented with a 3:1 ratio of sodium chloride and calcium chloride to obtain salinity levels of EC 0.6, 5.0, 10.0, and 15.0 dS/m.  Eight replicate plants per species were assigned to each salinity treatment.  Plant dry weight, moisture content of shoots and mineral tissue analysis were determined at the end of the experiment.  Runoff was captured and analyzed three times at 7-week intervals.

     

برای دریافت ترجمه مقاله هر صفحه 900تومان با مدیر تماس بگیرید

عنوان مقاله :  تولید ارقام متحمل به کم آبی ، راهکاری موثر در کاهش معضلات پدیده خشکسالی در گیاهان زراعی

    

دانلود مقاله شماره 16

    

نوع مقاله : فارسی

   

درجه کیفی : 1

   

مخصوص ارائه در دروس : ابیاری - رابطه اب و خاک - خاکشناسی  طرح و ابیاری  دیمکاری 

  تنش های محیطی

     

تعداد صفحات : 20

   

دانلود در  ٢ دقیقه با اینترنت دایال آپ

 

چکیده :

یک روش جدید در پرورش گیاهان استفاده از پلیمرهای مصنوعی ژل شکل برای نگهداری آب در خاک ، به ویژه در خاک های ماسه ای است . به تازگی یک سری از این پلیمرها ، که شامل فرمول های جدید اصلاح کننده خاک می باشند ، برای تولید محصولات کشاورزی به خصوص برای استفاده در شرایط آب و هوایی خشک و نیمه خشک گسترش یافته است . نقش این مواد افزایش ظرفیت نگهداری آب ، خاک است مه به وسیله آزمایش های مزرعه ای و گلخانه ای به اثبات رسیده است (جانسون ، 1984) . تولید محصول در خاک های درشت بافت بیشتر به دلیل ظرفیت نگهداری کم آب و تلفات آب به عمق ( به علت نفوذ زیاد ) محدودیت پیدا می کند که سبب کاهش بهره دهی مصرف آب و کود به کار برده شده ، توسط گیاهان می گردد ( سیواپالان ، 2001 ) . هیدروژل های معمول در کشاورزی و باغبانی ذرات جامدی بوده که دارای ظرفیت 1500 - 400 گرم آب در هر گرم هیدروژل می باشد ( بومن و اونز ، 1991 پتروسون ، 2002 ) از این رو در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل کمی بارندگی و روبه رو بودن با مشک کم آبی حفظ و نگهداری آب خاک از اهمیت ویژه ای برخودار است ، تحقیقات برای استفاده از این اصلاح کننده های خاک مورد توجه واقع شده است .

 

کلمات کلیدی : پلیمر جاذب رطوبت شبکه ای ، ذخیره رطوبت ، رشد

ساختمان شیمیایی عمومی پلیمرهای جاذب
اختلاف در اثرگذاری هیدروژل ها به ساختمان شیمیایی آن ها بستگی دارد . دو کلاس معمول هیدروژل هایی که امروزه به کار برده می شوند شامل پلیمرهای طبیعی و مصنوعی است . پلی ساکاریدها ، هوموس ها ، پلی یورونیدها و آلجینیک اسیدها نمونه هایی از پلیمرهای طبیعی هستند . هیدروژل های مصنوعی نوع اصلی برای مقاصد باغبانی و زراعی هستند . پلیمرهای مصنوعی شامل دو گروه پلیمرهای قابل حل و غیرقابل حل در آب هستند . پلیمرهای مصنوعی را برای جلوگیری از انحلال آن ها در آب به صورت شبکه ای تبدیل می کنند . پلیمرهای جاذب رطوبت پلیمرهای شبکه ای غیرقابل حل در آب هستند .

علت قدرت بالای جذب آب به وسیله این مواد قرار داشتن گروه های قطبی در داخل زنجیره و در ساختمان پلیمر است ( والیس و تری ، 1998 ) . پلیمرهای هیدروژلی که در کشاورزی به کار برده می شوند ، شامل موارد زیر هستند .
کوپلیمر گرافت استارچ پلی اکریلونیتریل [1] .
کوپلیمر وینیل الکل اکریلیک اسید ( پلی وینیل الکل ها ) [2](CH20HOH-)n .
کوپلیمر اکریلات نمک های اکریل آمید (CH2CHCONH2)n یا پلی اکریل آمیدهای شبکه ای [3] ( پترسون ، 2002 : جانسون ، 1994 ) .

همه این هیدروژل ها در شرایط مناسب که به طور کامل منبسط شوند ، حداقل 95 درصد ذخیره آب قابل دسترس برای جذب گیاه خواهند داشت که در 4-2 = PF ذخیره می شود ( جانسون و ولتکامپ ، 1985 ) . پلیمرهای طبیعی در کمتر از دو ساعت به طور کامل هیدراته می شوند در حالی که پلیمرهای مصنوعی ( PVA ,PAM ) در حدود شش ساعت و یا بیشتر به طور کامل می توانند هیدراته شوند . پلیمرهای مصنوعی به دلیل این که کمتر در خاک تجزیه بیولوژیکی می شوند ، بیشتر از پلیمرهای طبیعی به کاربرده می شوند ( پترسون ، 2002 ) . مطالعات مربوط به PAM ها نشان می دهد که این مواد سمی نبوده و بی خطر هستند ( سیبولد ، 1994 ) .

     تحقیقات نشان می دهد که پلی اکریل آمیدها به اکریل آمیدها شکسته نمی شوند ، اما به نسبت به مولکول های اکریلونیتریل ، دی اکسیدکربن ، منوکسیدکربن ، سیانیدهیدروژن ، نیترات و نیتریت شکسته می شوند ( پترسون ، 2002 ) . ده ها نوع هیدروژل وجود دارد . هیدروژل ها به مدت چندین سال در خاک باقی می مانند ( پترسون ، 2002 ) .  عکسبرداری الکتریکی ( شکل 1 ) نشان می دهد که این مواد در شرایط منبسط شده دارای یک ساختمان سلولی ، با قابلیت ذخیره رطوبت قابل دسترس گیاهان ، در مخازن احاطه شده به  وسیله پل های شش گوشه می باشد . این پل ها به عنوان پایه ساختمانی و سطح انتشاری است که برای آب و بیشتر کاتیون های یک و دو ظرفیتی نفوذپذیر است . این پل ها در ذخیره آب برای فراهم کردن مقاومت فیزیکی در برابر خروج آب از ژل شرکت می کنند . ذخیره آب قابل دسترس به دو روش است . حدود 85-80 درصد در حفره های ریز ذخیره شده و باقیمانده در داخل روزنه های بسیار ریزتری است که البته آن هم قابل دسترس گیاه بوده و تامکش 98 کیلو پاسکال یعنی نقطه ای که حفره ای بزرگتر از هوا پر شوند ، در برابر از دست دادن آب مقاومت می کند ( جانسون و ولتکامپ ، 1985 ) .

ظرفیت نگهداری آب خاک

     وکلمار و چانج (1994) افزایش ظرفیت نگهداری آب را با استفاده از مواد پلیمری جاذب آب در خاک لومی ماسه ای گزارش دادند . جانسون و لا (1990) مشاهده کردند که با مصرف 2/0 و 5/0 درصد از پلیمر جاذب آب در خاک ماسه ای ، ظرفیت نگهداری آب خاک 150 تا 590 درصد افزایش می یابد . العمران ، مصطفی و شلبی ( 1987) بیان کردند که استفاده از مواد جاذب جالما سبب افزایش ذخیره رطوبت در سه نوع خاک ماسه ای ، لوم ماسه ای و رسی می گردد و اثرگذاری آن در خاک سبک بیشتر است . الحربی ، العمران ، شلبی و چادوری ( 1999 ) گزارش دادند که اضافه کردن پلیمر جاذب آب به خاک لومی ماسه ای در محیط کشت خیار ، ظرفیت نگهداری آب به خاک و راندمان مصرف آن را افزایش می دهد که با گذشت زمان این اثر افزایش می یابد . هاترمن ، ریس . زمردی (1999) با اضافه کردن هیدروژل  به خاک های ماسه ای در مقادیر 4/0 ، 2/0 ، 12/0 ، 08/0 ، 04/0 درصد وزنی ، افزایش نگهداری آب را به ویژه با افزایش مقدار هیدروژل در خاک مشاهده کردند . هیدروژل منبسط شده وقتی که به وسیله دستگاه پرژریلیت تحت فشار 15 بار قرار گرفت ، 99 درصد از آب ذخیره شده خود را رها ساخت .

     در حالی که با روش دیگری با استفاده از ماده گلیکول پلی اتیلن و دیالیز کردن پلیمز دارای آب در فشار اسمزی با 4 = PF تنها 50 درصد از آب ذخیره شده در پلیمر رها گردید . تفاوت بین رها سازی آب ذخیره شده در شرایط مختلف هنوز مشخص نشده است . تولید محصول در خاک های درشت بافت اغلب به دلیل ظرفیت کم نگهداری آب خاک و تلفات آب به عمق خاک محدودیت پیدا می کند که سبب کاهش راندمان مصرف آب و کود می گردد . استفاده از مواد جاذب رطوبت سبب می شود مشکل بالا بر طرف شود ( سیواپالان ، 2002 ) .

وزن مخصوص ظاهری خاک

     پترسون به نقل از آزارم در سال 2002 بیان کرد که پلی اکریل آمید وزن مخصوص ظاهری خاک ماسه ای را از 616/1 به 585/1 گرم در مترمکعب و خاک رسی ماسه ای را از 331/1 به 203/1 گرم در مترمکعب کاهش داد ( پترسون ، 2002 ) .وزن مخصوص ظاهری یک خاک آهکی لومی ماسه ای زمانی که با 4/0 درصد هیدروژل تیمار شده بود ، 4/38 - 8/6 درصد کاهش یافت . برآورد شده است که تغییرات هیدروژل ها بر وزن مخصوص ظاهری به دلیل کاهش ظرفیت هیدروژل ها هر سال 15 - 10 درصد کاهش پیدا می کند ( الحربی و همکاران ، 1999 ) . در کل اثرگذاری هیدروژل ها با گذشت زمان کم می شود ( میلر ، 1979 ) .

تغییر ویژگی های شیمیایی خاک

     سیلبربوش ، آدار و دمالاچ ( 1992 ) با استفاده از هیدروژل آگروسک در کشت ذرت مزرعه بیان داشتند که این ماده سبب رهاسازی سدیم به داخل خاک می شود . آزمایش ها نشان داده است ، گیاهانی که به شوری مقاوم هستند ، به این مواد جواب بهتری می دهند . آن ها علت رهاسازی سدیم به وسیله این مواد را وجود این عنصر در ساختمان هیدروژل بیان کردند . به دلیل این که پلیمریزاسیون این ماده در اسیدیته بالا و در حضور یک اسید قوی رخ می دهد ، بنابراین در پایان باید با یک بازخنثی شود که برای رسیدن به این مقصود از سود استفاده می گردد . پیشنهاد می شود که به جای سود از پتاس استفاده شود . با گذشت زمان از مقدار رهاسازی سدیم به وسیله این ماده کاسته می شود .

     فلتا و العمران ( 1995 ) طی یک آزمایش گلخانه ای ،اثر دو فاصله آبیاری ( 5 و 10 روزه ) را بر عمل یک اصلاح کننده جاذب آب در مقادیر مختلف و در خاک های آهکی لومی ماسه ای بر روی ویژگی های شیمیایی خاک بررسی کردند . فاصله آبیاری اثری بر روی ویژگی های شیمیایی خاک نداشت . مصرف این ماده اسیدیته خاک را در دو عمق 10 - 0 و 20 - 10 سانتی متری خاک در مقایسه با شاهد به طور معنی داری افزایش داد . هدایت الکتریکی در لایه بالایی خاک تیمار شده بالاتر از شاهد بوده و در عمق پایین تر تفاوت معنی داری با شاهد نداشت . مصرف این ماده سبب افزایش استخراج روی و کاهش آهن و منگنز قابلاستخراج لایه بالایی خاک گردید . استخراج مس و پتاسیم تحت تأثیر این ماده قرار نگرفت .

پاسخ پلیمرهای جاذب آب به نمک ها و کودها

     ظرفیت حمل آب به وسیله هیدروژل اغلب موقع اضافه شدن عناصر غذایی به آب و یا محلول هیدروژل ها کاهش می یابد ( بومن و اونز ، 1991 ) . در شرایط آزمایشگاهی ظرفیت حمل آب هیدروژل ها به وسیله مصرف آب دیونیزه شده تعین می شود . محلول های کودی دارای پتاسیم و آمونیوم ( کاتیون ها یک ظرفیتی ) مقدار جاذب آب هیدروژل PAM را تا 75 درصد کاهش می دهد . مصرف کلسیم ، منیزیم ، آهن و غیره ( کاتیون های دو ظرفیتی ) مقدار جذب آب را تا 90 درصد کاهش می دهد ( پترسون ، 2002 ) .

در تحقیقی که به وسیله بومن و اونز در سال 1991 انجام شد ، کاربرد کلسیم به فرم نیترات کلسیم مقدار آبی را که هیدروژل پلی اکریل آمید می توانست نگهداری کند ، به طور معنی داری کاهش داد . واکنش آب گریزی این هیدروژل که با نیترات کلسیم مخلوط شده بود ، به وسیله مصرفی پی در پی پتاسیم ( شستن پی در پی با نیترات پتاسیم ) کاهش یافت . هیدروژل ها دارای تعداد گروه k-coo+ هستند که ممکن است به صورت نمک رفتار کرده و سبب افزایش جذب آب به وسیله آن ها شود . ممکن است کاتیون های چند ظرفیتی به طور فعال مولکول های آب را در مکان های باردار اطراف و داخل پلیمر از جا کنده و جانشین آن شوند ( وانگ و گریک ، 1990 ) .

در تحقیقی دیگر ، هر سه نوع هیدروژل بیان شده ( PAM , PVA , SCP ) کاهش مقدار جذب آب را نشان دادند اما SCP کمتر تحت تأثیر اضافه کردن ترکیب های کودی قرار گرفت . با این حال SCP ها نمی توانند به اندازه گروه هیدروژل پلی اکریل آمید آب را جذب کنند . با بررسی سه گروه هیدروژل معلوم شده است که گروه PAM ها بزرگ ترین ظرفیت بافری را در خاک دارند و بنابراین آن ها به طور معنی داری قادر به نگهداری مقدار بیشتری از آب در شرایط مختلف هستند ( جانسون ، 1984 ) . در برخی موارد یک عنصر مانند نیتروژن با یک فرمول به وسیله هیدروژل نگهداری شده ، ولی با فرمول دیگر نگهداری نمی شود .

هنگام استفاده از این مواد در کشت گوجه فرنگی مشاهده کردند که آمونیوم CNH4+ نگهداشته شده در سطح خاک در مقایسه با شاهد افزایش پیدا کرد اما زمانی که نیترات به هیدروژل اضافه شد ، مقدار آبشویی نیترات در همه تیمارها یکسان بود . اختلاف پاسخ به دو فرمول از نیتروژن می تواند به اختلاف بار ، یون مربوط باشد و در نتیجه اختلاف انحلال را به وجود آورد . پترسون در سال 2002 به نقل از هندرسون و هنسلی بیان کرد که پلیمرها هنگامی که دهیدارته می شوند مقدار بیشتری از کاتیون ها را نگهداری می کنند و زمانی که دوباره هیدراته می شوند ، نسبت به قبل آب کمتری را در خود نگه می دارند . بیشتر هیدروژل ها PH بالا دارند . PH بالا رشد برخی از گیاهان را کاهش می دهد ( وفورد ، 1989 ) . نگهداری نیترات و آمونیوم در واسطه کشت گوجه فرنگی با افزایش مقدار مصرف هیدروژل افزایش می یابد . غلظت نیتروژن نیز در برگ های گوجه فرنگی نسبت به شاهد افزایش می یابد ( برس و وستون ، 1993 ) . استفاده از هیدروژل ها در خاک های ماسه ای درشت بهترین نتیجه را در مقایسه با خاک های دیگر خواهد داشت که می تواند به دلیل ظرفیت نگهداری کاتیونی کمتر این خاک ها نسبت به خاک های دیگر باشد . به طور کلی هیدروژل PAM بیشترین قابلیت را در جهت کاربرد وسیع دارا است و توانایی بالایی برای ایفای نقش خود در شرایط شور دارد ( پترسون ، 2002 ) .

گرفتن و رهاسازی عناصر غذایی

     زمانی که عناصر غذایی همراه با پلیمرهای جاذب آب مصرف شوند ، قادر به افزایش دادن رشد گیاه هستند و عناصر غذایی مورد نیاز گیاه را آزاد می کنند . مک گردی و کوتر در سال 1987 ، با اضافه کردن فسفر به هیدروژل ، افزایش رشد نهال را در فلفل مشاهده کردند . پترسون در سال 2002 به نقل از فینچ ساویج ، بیان کرد که با اضافه کردن فسفات سدیم به هیدروژل افزایش رشد در گیاه کاهو و پیاز مشاهده شد .اندازه پیاز بالغ افزایش پیدا نکرد اما متوسط اندازه کاهو افزایش یافت پترسون در سال 2002 به نقل از وانگ گزارش داد که هدایت هیدرولیکی آب شسته شده از یک واسطه بدون خاک مخلوط شده با هیدروژل کاهش یافت که بیانگر این مطلب بود که هیدروژل بیشتر کودها و نمک های اضافه شده را در خود نگه داشته است .

     گل چینی ( Lygustrum lucidum ) زمانی که در یک واسطه مخلوط شده با هیدروژل کشت شد توانست بدون آبیاری به مدت طولانی دوام پیدا کند . همچنین سطح نیتروژن و پتاسیم در بافت گیاه افزایش یافت ولی کمبود کلسیم و منیزیم و آهن در مقایسه با واسطه ای که هیچ هیدروژلی نداشت مشاهده شد ، فقدان کاتیون های دو ظرفیتی در بافت گیاه به این دلیل بود که آن ها به وسیله هیدروژل نگهداشته شده و قابل وصول برای گیاه نبودند ( تایلور و هالفیس ، 1986 ) . طول عمر و اثرگذاری هیدروژل ها زمانی که با ستون عمیق تری از خاک مخلوط گردند کاهش می یابد . به دلیل این که کاتیون ها در قسمت عمیق تر پروفیل خاک وجود دارند . هیدروژل ها اندازه خاک دانه ها را افزایش می دهند(پترسون، 2002).

تأثیر پلیمرهای آب دوست بر روی جوانه زنی

     در برخی موارد ، سرعت جوانه زنی در زمانی که پلیمرهای آب دوست به خاک اضافه شوند به دلیل افزایش آب قابل دسترس افزایش می یابد . با آزمایش هایی که بر روی نخودفرنگی و نخود انجام گردیده ، دیده شده است که در صورتی که مقدار آب خاک کاهش پیدا کند ( در نواحی خشک و نیمه خشک ) جوانی زنی کم می شود . در یک سری آزمایش ها دیده شد که هیدروژل مخلوط شده با خاک به جوانه زنی جو و گندم و کاهو کمک می کند اما مصرف سطوح بالای هیدروژل مخلوط شده با خاک ( 5/0 درصد ) از جوانه زنی کاهو می کاهد ( پترسون ، 2002 ) . در تحقیقات دیگری اضافه کردن هیدروژل به دانه چغندر ، جوانه زنی و رشد ریشه را در خاک های ماسه ای بهبود بخشید ( دسکترو میاموتو ، 1959 ) .

     اضافه کردن هیدروژل ها به خاک سبب کم کردن مدت زمان جوانه زدن بذر می شود . کاهش زمان جوانه زدن بذر می شود . کاهش زمان جوانه زدن بذر رشد ذرت را در خاک های سردی که سرعت جوانه زدن پایین است ( کمتر از 10 درجه سانتی گراد ) سرعت می بخشد . استفاده از این مواد برای بقاء دانه های جوانه زده و جلوگیری از خشکی گیاه مفید است . در تحقیقی دیگر دیده شده است که بذر گوجه فرنگی در اختلاط با هیدروژل با سرعت بیشتری جوانه می زند . اضافه کردن هیدروژل ها به خاک سرعت جوانه زنی درختان کاشته شده در سودان را افزایش نداد اما به طور معنی داری بقاء درختان جوانه زده را ( 40 درصد ) افزایش داد . در تحقیقی دیگر مشاهده شد که فرم پلی اکریل آمید در جوانه زدن یونجه اهمیت دارد . هیدروژل دانه ای اثری در کاهش جوانه زنی نداشت در حالی که هیدروژل پودری سبب کاهش جوانه زنی آن شد . هیدروژل ها می توانند با فراهم کردن آب زیاد به بذرها آسیب برسانند . سود حاصل از زیاد بودن آب قابل دسترس ممکن است با خطر خفگی حاصل از عدم انتقال اکسیژن بین بذر و خاک مقابله کند ( پترسون ، 2002 ) . در برخی موارد این مواد سرعت جوانه زنی را در بعضی از گیاهان کاهش داده و یا هیچ اثری بر روی جوانه زنی بذر نداشته اند ( هندرسون وهنسلی ، 1986) . بردال و براکر (1980) اثر هیدروژل ها را روی جوانه زنی Russian widlrye آزمایش کرده و هیچ اختلاف معنی داری بین تیمار و شاهد مشاهده نکردند .

     هندرسون و هنسلی (1987) مشاهده کردند جوانه زنی بذرهای اقاقیا و درخت قهوه با پوشش هیدروژل واکنش منفی از خود نشان داد . کاهش جوانه زنی به فقدان انتقال اکسیژن بین خاک و دانه مربوط می شد . در باقلا هنگامی که بذر با هیدروژل پوشیده شده بود سرعت جوانه زنی کاهش پیدا کرد . مقدار معین از هیدروژل سرعت جوانه زنی را افزایش می دهد در حالی که با افزایش مقدار هیدروژل جوانه زنی متوقف می شود ( پترسون ، 2002 ) .

   

بقیه در ادامه مطلب

     

مدیریت مراتع و چرای دام ها در خشکسالی
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ٧:٤٧ ‎ق.ظ

                                                                                

دانلود مقاله شماره ۲  (متن انگلیسی )

                                         

                                                                                 

ترجمه کامل متن در زیر

                                   

هند بوک دانشگاه آریزونا - درجه مقاله  ۱

                                                             

راهنمایی در مورد مدیریت خشکسالی درمراتع و چراگاه ها

عموما ً خشکسالی به این صورت تعریف شده که یک مدت زمان طولانی که بارش سالانه کمتر از 75 درصد میانگین باشد. بر اساس این تعریف، خشکسالی در حد 21% از بارش سالانه در دشتهای وسیع شمالی در سال 1940 اتفاق افتاد ( Holechek et at. 1989). توزیع ضعیف بارش در یک سال یا کمتر از میانگین بارش در سالهای پی در پی هم می تواند سبب خشکسالی شود.

خشکسالی یک عامل اصلی در مرتعداری است. در یک سال معین، پوشش گیاهی مرتع یا در فاز ترمیم یا تحت تاثیر خشکسالی ست. خشکسالی باعث تاثیرات بلند مدت میشود در حالی که ترمیم و بهبودی  یک پروسه طولانی ست. راهبردهای مدیریت باید   با فرصتهایی توان و انرژی گیاهان را برقرار یا بهبود ببخشد.

سرعت ذخیره سازی ابزار بسیار مهمی برای مدیریت چرا، بویژه تحت شرایط خشکسالی است. در این مورد هیچ روشی برای جبران چرای بیش از حد نیست. سرعتهای ذخیره سازی چراگاه های منحصر به فرد باید مبنی بر هدف سطوحی از بین بردن برگ گیاهان برای گونه های کلیدی باشد. بطوریکه شرایط مرتع تاثیرات نسبی کاهش خشکسالی را افزایش میدهد. موثرترین مدیریت خشکسالی آمادگی در سالهای قبل از خشکسالی ست. بهترین زمان برای تدارک حالاست.

همواره خشکسالی یک خسارت برای صنعت دام مراتع بویژه برای دامدارانی که در دوره تر سالی پیش بینی لازم را انجام ندهند خواهد بود. لازم است دامداران در سالهای خوب در سطوح میانگین بالایی از علوفه تولید شده سرمایه گذاری کنند، اما تنظیمات بموقع باید با بالانس نیازهای دام با علوفه دسترس پذیر و منابع غذایی هنگامی که خشکسالی رخ می دهد همراه باشد. انعطاف پذیری در مدیریت برای بقا لازم است. اهداف بنیادی مدیریت خشکسالی عبارتند از: 1- کاهش خسارت به منابع مرتع در خلال و بعد از خشکسالی. 2- کاهش خسارت مالی . دامدارانی که به این اهداف عمل می کنند ، سریا ً می توانند بر علوفه اضافی در سالهای خوب سرمایه گذاری کنند.  هنگامی که دامداران به موقع تصمیم بگیرند،خسارت  به علوفه و منابع زمین کاهش می یابد و سود ( درآمد ) بالقوه افزایش می یابد. دامداران می توانند اطلاعات قابل توجهی در طی خشکسالی های گذشته بدست آورده و از آن استفاده کنند. روش های بیشماری که برای گسترش مدیریت خشکسالی بکار می روند، مضوع بحث در این مقاله است. تصمیمات حساس می تواند پیشگیری کند با بررسی به موقع راه ها و اجرای درست طرحهای مدیریت خشکسالی. موفقیت روی مشاهده نمودن خشکسالی بعنوان رویداد طبیعی از محیط تولید دام مرتع، نه بعنوان یک رویداد فاجعه آمیز وابسته می باشد.

 

منظر تاریخی    

غیر قابل پیش بینی بودن دوره بازگشت خشکسالی یک عامل عمده محدودیت استفاده و گسترش منابع در دشتهای بزرگ است (Schumacher 1974 ). سیکلهای ترسالی و خشکسالی اثر بزرگی بر قیمتهای زمین، جمعیت و برنامه های دولتی در دشتهای بزرگ داشته است. در سال 1890 خشکسالیها سبب مهاجرت از منطقه ی درگیر شد. مهاجرت از مناطق تحت تاثیر خشکسالی های اخیر با مداخله برنامه های دولت در جهت کاهش ضربه اقتصادی خشکسالی محدود شده است.

اداره نظارت بر کشاورزی (AAA)، سرویس حفاظت خاک ( SCS )، کیفیت نواحی حفاظت خاک در خلال سال 1930 تاسیس شد. قطعات زمین نیمه حاشیه ای در نظر گرفته شده برای کشت توسط دولت فدرال خریداری شد به ماندن در علفزار یا دوباره تخم افشاندن به علفزار. این زمین ها توسط خدمات جنگل  U Sاز سال 1954 به عنوان چمنزارهای ملی اداره شد. تصویب قانون برنامه بانک خاک و برنامه حفظ منابع طبیعی دشتهای بزرگ در خلال خشکسالی 1950 مورد پذیرش واقع شد. این برنامه ها به حل مسائل ناشی از خشکسالی و کشت زمین نامناسب برای تولید محصول کمک کردند. 

در طی دوره های نیک بینی مابین خشکسالی، بیشتر مردم متقاعد شدند که آب و هوا دگرگون شده و بایستی بهتر شود. در روزهای نخست، مروجان و سخنرانان زمین برای خط راه آهن ادعا کردند که بارندگی از شخم زمین پیروی می کند. اگرچه این مفهوم اساس علمی نداشت، اسطوره برای سالها پافشاری کرد. در طی دوره های ترسالی یا دوره های مطلوب، قیمتهای کالا، ارزشهای زمین افزایش می یابند و مرتع اضافی شکسته شده و مورد کشت واقع می شوند. برای مثال، از 1974 تا 1977 تقریباً 000,690 جریب از مراتع در جنوب Dakota برای تولید محصول شخم زده شدند.

خشکسالیها در دشتهای بزرگ با الگوهای گردش جوی غیر نرمال در ارتباط بوده که علت آن چندین فاکتور از جمله چرخه ی لکه خورشیدی و دمای سطح اقیانوس آرام. به هر حال، زمانیکه احتمال یک خشکسالی تعیین می شود، هنوز هواشناسان پیشاپیش  نمی توانند شدت خشکسالی را پیش بینی کنند. در نتیجه، احتمال وقوع خشکسالی این نیاز به آگاه بودن به یک بخش از  طرح مدیریت هر سال  را برنامه ریزی می کند.  

 

مشاهدات اکولوژیکی اولیه خشکسالی

تغییرات تاثیر انگیز در ترکیب گونه ها و قدرت تولید چراگاه های بومی در خلال خشکسالی بزرگ 1930 مستند شد. خشکسالی سطح مرطوب خاک را در 1930 تا 1931 کاهش داد، اما تاثیر اندکی در عمق ریشه  پوشش گیاهی چمنزار داشت. تابستان 1934 توسط ( Weaver 1968) شرح داده شد بعنوان برگترین خشکسالی  که تا به حال در چمنزار دائمی ثبت شده است. بطوریکه شرایط خشک ادامه یافت ، فشارها شدیدتر شدند و تا 1941 ایستادگی شد.

ترکیب گونه ها در پی پیشرفت خشکسالی به شدت تغییر یافت. بطوریکه در پی خشکسالی مقاوم ترین گونه ها از بین رفتند، زمین لخت شروع به ظاهر شدن در چمنزار های بلند کردند (Weaver 1968 ). در سالهای بین 1935، 36 تا 75 درصد منطق وسیعی از انواع  گیاهان چند ساله در علفزار بلند در   Nebraska و  Kansasاز بین رفتند.  

گیاهان معمولی نسبت به محیط های بسیار خشک، از جمله چمنزار، نخود آبی و بوفالو گراس در باختری غربی، به همان نسبت  کاهش گونه های  علفزار بلند، افزایش یافتند (Weaver 1968). چمنزار باختری غربی که در ابتدا جزء کوچکی از گراس های بلند بودند، اکنون به صورت  گونه غالبی در آمده اند که چراگاه ها را به سمت قهقرائی سوق داده اند. در اوایل بهار، تولید دانه بارور و توانا به انتشار به سوی مناطق جدید توسط ریزومهای بلند و باریک چمنزار باختری غربی با قابلیت سازگاری زیاد با محیطهایی که رطوبت خاکشان اندگ است ( (Weaver 1968. در 1941، مناطق وسیعی از چمنزارهای بلند توسط چمن های باختری غربی پوشیده شدند.

مرزهای بین گونه های گیاهان اصلی در دشتهای بزرگ در نتیجه خشکسالی  به سوی شرق منتقل شدند. بعد از 7 سال بواسطه رطوبت کم خاک ، منطقه چمنزار مخلوط 100 تا 150 مایل به سوی شرق حرکت کرد جایی که قبلا ً چمنزار های بلند بوده است (Weaver 1943). حتی بدون چرا، تعداد زیادی از گیاهان نوع چمنزار مخلوط به اجتماع های گیاهی کوتاه قد کاهش یافته بودند (Albertson and Weaver 1946).

از سال 1933 تا 1935، رطوبت خاک در چمنزار مخلوط کانزاس غربی در عمق کم نفوذ ریشه بکلی تهی شده بود. در جایی که در آغاز در هم آمیخته بود و در رقابت با shortgrass ها ، 90 تا 100 درصد از گیاهان اندک bluestem از بین رفتند. اگرچه بیشتر  sideoats grama  و big bluestem  تلفاتی را متحمل شدند اما بعضی بهبودی هایی در خلال دوره های ادواری بواسطه شرایط رشد مطلوب رخ داد. چمنزارهای کوتاه قدر که توسط blue grama  و buffalograssمسلط شده بودند تلفات کمی داشتند هنگامی که چرا نشده بودند، اگرچه چندین گونه  از علفها کاملا ً از بین رفتند. رشد سریع استولون این اجازه را به buffalograss داد تا سریعا ً زمین لخت را تحت پوشش قرار دهد هنگامی که شرایط رطوبتی خاک موقتا ً بهتر می شد. بنابر این پوشش اساسی buffalograss در بعضی سالها در طی 1930 بیش از 2 برابر شد. بوته های بومی مقاوم به خشکسالی و عفها با گسترش یا سیستمهای ریشه ای عمیق نیز در خلال خشکسالی بزرگ افزایش یافتند. گونه هایی که معمولا ً افزایش داشت شامل شوکران زهردار، اقطی‌ گل‌ درشت‌، بوته گل مینا، میله طلا ، western ragweed و پنیرک طلایی بودند.

هنگامی که بارش های مقطعی رخ داد، رشد تعداد زیادی از فرصت طلبان یکساله سبب یک تغییر دراماتیک در پیدایش مرتع شد. مناطقی که از خاکهای ترک خورده پوشیده بود و از پوشش گیاهی دائمی تهی بود ، جوانه زنی به کمال مطلوب در آن رخ داد. دانه ها توسط باد در تمام دشتهای بزرگ انتشار یافتند.

 

مدیریت خشکسالی در حین وقوع آن شامل مراحل زیر می باشد:

مرحله اول؛ شامل تشکیل ستادهای مرکزی و ستادهای اجرایی و عملیاتی مناطق بحرانی: ضروری است به محض اعلام خشکسالیها همکاری و عضویت در ستادهای مرکزی، ستاد اجرایی و اکیپ های اجرایی انجام پذیرد.

مرحله دوم؛ انجام مدیریت عمومی توسط اکیپ ستاد مرکزی است، که مدیریت کلی از طریق اکیپ های مختلفی که تشکیل شده است انجام می شود.

مرحله سوم؛ انجام مدیریت بررسی توسط ستاد اجرایی:

الف: تعیین و تخمین خشکسالی: جهت انجام بهینه مدیریت ضروری است ابتدا مناطق مورد تهدید شناسایی و محدوده های جغرافیایی بحران مشخص گردد و با بررسی شاخص های خشکسالی درجه آن تعیین گردد و پیش نیازهای دانشی جهت انجام این مهم به شرح ذیل است: - تعریف خشکسالی و مناطق مورد تهدید در کشور، - درجه بندی خشکسالی و انواع آن، - شاخص ها و درجه بندی خشکسالی،

ب: تعیین موارد مورد تهدید و چگونگی تعیین خسارت خشکسالی: بدیهی است در هر خشکسالی ابتدا بایستی موارد مورد تهدید شناسایی تا بتوان خسارات وارده را تعیین و در این رابطه راه کارهای مناسب جهت تخفیف اثرات مخرب را بکار بست. موارد مورد تهدید و اثرات آن بر روی اکوسیستم های طبیعی گیاه، دام و انسان بدین شرح است: - ایجاد پدیده بیابانزایی- گرایش قهقرایی مرتع و افزایش شیوع آفات گیاهی، - نا پایداری آب و خاک(فرسایش خاک)، - کاهش کمی و کیفی تولید علوفه، - محدود شدن ارزش رجحانی گیاه برای دام و ...

تعیین شدت تهدید خشکسالی جهت اولویت بندی: با توجه به نظام های مختلف بهره برداری و نوع مدیریت نگهداری و گونه دام شدت تهدید متفاوت می باشد. مدیریت سنتی بیشترین تهدید پذیری را در مقابل خشکسالی دارد.

ج- تعیین خسارت به نظامهای بهره برداری: از آنجاییکه نظام بهره برداری در هر منطقه متفاوت می باشند، بنابراین میبایستی ضمن شناخت اولیه این نظامها در رابطه با اولویت بندی شدت تهدید در نتیجه انجام عملیات اجرایی مناسبی را به مرحله اجرا در آورد که پیش نیازهای دانشی بدین شرح است: - آشنایی با انواع روش های بهره برداری و شیوه های مدیریت نگهداری دام سبک و سنگین: سه روش گله داری و دامداری با سه شیوه­ی مدیریت سنتی، نیمه صنعتی و صنعتی وجود دارد.

د- مانیتورینگ دام در حالت خشکسالی و تعیین شاخص های بحران: انجام مدیریت اجرایی مناسب نیازمند تعیین اولیه شاخص های بحران می باشد. به عبارت دیگر پس از تعیین شاخص های بحران نوع و مقدار خسارت و عملیات اجرایی قابل اجرا می باشد.

ه- تعیین دام های مازاد در شرایط بحران: از آنجاییکه به جهت جلوگیری از خسارت بیشتر به منابع طبیعی و دام ضروری است، تعادل دام در مرتع صورت پذیرد، پس باید بتوان دام مازاد را تعیین نمود. جهت انجام این مهم آگاهی از نیاز غذایی دام سبک در مرتع و نیز تعیین ظرفیت موجود در شرایط بحران از اقدامات ضروری در زمان خشکسالی است. با توجه به محاسبات انجام شده بازاء کاهش هر یک درصد از نزولات میبایستی یک درصد از دام مولد با همراهان ترکیب گله از مرتع خارج گردند.

مرحله چهارم؛ انجام مدیریت اجرایی توسط اکیپ­های اجرایی:

پس از انجام مدیریت عمومی و بررسی، مدیریت اجرایی به مرحله اجرا در خواهد آمد. بدین معنی که اکبپ­های اجرایی تخصصی بر اساس تخمین نیاز تجهیزاتی و اعتباری به منطقه گسیل خواهند شد و در پایگاههای عملیاتی که به این منظور بر پا شده اند مستقر خواهند شد. این اکیپ ها شامل اکیپ های ثابت وسیار خرید دام، توزیع و فروش علوفه، پشم چینی، دامپزشک، آبرسان، اقتصادی و اجتماعی و آمار و اطلاعات بوده که هر کدام وظایف خاصی را انجام خواهند داد.

شناخت اثرات مخرب خشکسالی:

- اثرات مخرب بر روی خاک: در زمان خشکسالی اثرات مخرب خاص بر اکوسیستم های طبیعی شامل پدیده بیابان زایی در اثر فرسایش و بادی، فرسایش خاک، خاک زدایی و تغییرات مواد معدنی خاک اتفاق می افتد.

- اثرات مخرب بر روی مرتع: در زمان خشکسالی گرایش مرتع منفی بوده و با افزایش بیماری های گیاهی و شیوع آفات، توازن منفی رشد و نمو گیاهان پر کیفیت علوفه ای، باعث از بین رفتن بیشتر مرتع و فرسایش آن  می شود.

- اثرات مخرب بر روی منابع آب: در زمان خشکسالی نه تنها کاهش منابع آبی وجود دارد، بلکه به دلیل افت سطح آبهای زیرزمینی باعث مشکلات استحصال آب می گردد و این در حالی است که خشکسالی باعث رشد و نمو باکتریها و انگل ها در آب گردیده و مواد معدنی و املاح مضر در آنها افزایش یافته است.

- اثرات مخرب بر روی مسائل اقتصادی و اجتماعی: در زمان خشکسالی کاهش تولیدات اتفاق می افتد و در نتیجه بروز مشکلات اقتصادی دامداران اجتناب ناپذیر بوده و حتی طبعات ناشی از این مشکل اقتصادی که شامل مهاجرت و خالی گذاشتن قطب های تولیدی، نگهداری بیش از حد دام جهت ترمیم گله و غیره باعث افزایش مشکلات می شود.

 

راه کارهای اجرایی

در رابطه با جلوگیری از اثرات مخرب بر روی اکوسیستم های طبیعی می بایستی روش های مبارزه با فرسایش خاک و آب توسط ارگانهای ذیربط به دامداران و مرتع داران آموزش داده شود و طرح های لازم دولتی پیشنهاد و اجرا گردد.

به منظور جلوگیری از اثرات مخرب بر روی مرتع می بایستی روش های مبارزه با سیر قهقرایی مرتع توسط ارگان های ذیربط به  دامداران و مرتع داران آموزش داده شود. معرفی و تشویق به کاشت گیاهان بوته ای و مقاوم جدید به مرتع و عملیات آبخیزداری با لحاظ کیفیت علوفه گیاهان از راهکارهای مناسب اجرایی می باشد.

 

در رابطه با کاهش اثرات مخرب اقتصادی و اجتماعی انجام عملیات زیر ضروری است:

- واگذاری یارانه خشکسالی به دامداران جهت تداوم زندگی مناسب

- واگذاری یارانه خسارت های پرداخت نشده

- پرداخت یارانه علوفه پس از خشکسالی به منظور تقویت بنیه مالی دامداران

- ایجاد انگیزه و حمایت های مالی جهت نگهداری دام های سنگین به جای دام های سبک با مدیریت صنعتی

- ایجاد تشکل های دامداری و حمایت های لازمه

اجرای طرح های ملی در مناطق تهدید شده با بهره گیری از تجربیات کسب شده به منظور اصلاح نظام بهره برداری و روش مدیریت، مثل استفاده از تجربیات طرح تعادل دام و مرتع که می توان با مدیریت بهتر و رفع نقص های آن به نحو احسن از آن بهره گیری کرد.

 بقیه در ادامه مطلب

ترجمه بهار٨٧ توسط :  سید مهدی شمس 

کلزا
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ۱۱:٠۸ ‎ب.ظ

تاریخچه:

 کلزا در زبانهای اروپایی با نامهای Rapeseed و Colza و Raps شهرت دارد. کلزای روغنی مهمترین گونه زراعی جنس براسیکا میباشد و به احتمال قوی فرم وحشی ان به اروپا و آفریقای شمالی محدود میشود. محتملترین موطن آن ناحیهای که در آن شلغم روغنی(Brassica Campetris )و کلک روغنی ( Brassica Oleraces )در مجاورت هم روییده اند زیرا کلزا (Brassica Napus ) از تلاقی این دو گونه و دو برابر شدن کروموزومهای هیبرید حاصل بوجود آمده است.در آثار بجای مانده از دوران نو سنگی در مصر و در نوشته های هندوها که از سالهای 1500- 2000 سال قبل از میلاد بدست آمده و بویژه در کتیبه های یونانی رومی و چینی باقیمانده از سالهای 200-500 قبل از میلاد به گیاهان روغنی از جنس براسیکا و ارزش دارویی آنها اشاره شده است.اعتقاد بر این است که زراعت کلزا و خردل در اروپا از اوایل قرون وسطی آغاز آغاز گردیده است. از اوایل قرن شانزدهم زراعت تجاری کلزا در هلند ثبت شده است. در آن زمان از روغن این گیاه بعنوان سوخت چراغ روان کننده ماشینهای بخار استفاده میگردیده است. کشت تجاری کلزا از سال 1942 در قسمت شمالی قاره امریکا یعنی کشور کانادا شروع گردیده و امکان استفاده از روغن خوراکی در سال 1948 مورد توجه قرار گرفت و منجر به استخراج روغن خوراکی در سالهای 1956 و 1957 گردیده. در سال 1968 اولین رقم کازا با میزان اسید اروسیک پایین در کانادا تولید شده و هم اکنون کانادا به یک تولید کننده عمده کلزا تبدیل گردیده است. زراعت کلزا در استرالیا از سال 1969 آغازش و رقمهای مورد کشت متعلق به هر دو گونه کلزا و شلغم روغنی میباشد که از ژاپن و کانادا به این کشور وارد گردیده اند. در سالهای 1972 تا 1977 میزان اسیداروسیک روغن رقمهای کلزا و شلغم روغنی به کمتر از 2% کاهش یافت. در سال 1974 رقم Tower بعنوان اولین رقم دو صفر کلزا که هم میزان اسیداروسیک و هم یزان گلوکوزینولات آن پایین بو معرفی شد. در سال 1981 تولید رقمهای کلزا با میزان گلوموزینولات بالا تقریبا متوقف گردید.در دو دهه گذشته در ایران ازمایشهای به نژادی و به زراعی متعدد و متنوعی در بخش تحقیقات دانه های روغنی موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر بر روی گیاه کلزا صورت گرفته و منجر به معرفی چهار رقم کلزای اصلاح شده با نامهای زرگل- طلایه- استقلال و ساری گل شده است. سطح زیر کشت کلزا در سال پلیه 1372 تا 1374 حدود 5/94 هکتار در سال زراعی 1379-1380 برابر 25939 هکتار و در سال زراعی 1380-1381 بالغ بر 70000 هکتار بوده و میزان تولید آن در سال |ایه برابر 2/51 تن و در سال زراعی 1379-1380 معادل 27950 تن ودر سال زراعی 1380-1381 بیش از 65000 تنبوده است. با انجام تحقیقات و بررسی نتایج حاصله مشخص شده که توسط کشت کلزا در کشور امکان پذیر است و میتوان به موازات توسعه کشت زیتون در کاهش میزان وابستگی به خارج در زمینه روغن گیاهی موثر باشد.  ا گیاهشناسی کلزا۱ریشه:کلزا دارای یک ریشه اصلی عمودی و غالباٌ بلند به شکل دوک شکل میباشد که قطر قسمت فوقانی آن به ۱ تا ۳ سانتیمتر میباشد و تا عمق ۸۰ سانتیمتر خاک نفوذ میکند. همچنین دارای ریشه های جانبی متعددی است که معمولاٌ افقی هستند و کمتر در عمق خاک نفوذ میکنند. عمق نفوذ و گستردگی سیستم ریشه نقش بسزایی در تحمل خشکی و استفاده بهینه از رطوبت ذخیره شده در خاک دارد. همچنین گیاه را در ارتفاع زیاد با کشت متراکم در مقابل بادهای شدید حفظ میکند. در خاکهای سنگین رسی عمق نفوذ ریشه کاملاٌ محدود میشود.ساقه:کلزا تولید یک ساقه اصلی میکند که از آن شاخه های زیادی منشعب میشود. پس از پایان زمستان ابتدا ساقه اصلی طویل میشود و پس از آن به گل نشستن ساقه اصلی شاخه های فرعی نیز شروع به طویل شدن میکنند. میزان شاخه دهی آن به واریته محیط تغذیه گیاه تکنیکهایزراعی و غیره بستگی دارد. برای نمونه تراکم بوته ها تاثیر قابل توجهی در میزان شاخه دهی و ارتفاعی دارد که ساقه اصلی در آن شروع به انشعاب میکند  ولی عمدتاٌ شاخه های جانبی در قسمتهای میانی و بالایی ساقه اصلی تشکیل میشوند و از ساقه اصلی ۸ تا ۱۰ شاخه فرعی منشعب میگردد. و قتی ساقه اصلی شروع به رشد میکند شاخه ها در محل اتصال برگهای فوقانی با ساقه جوانه زده و هرشاخه به یک گل آذین ختم میشود.ساقه مقطعی تقریباٌ مدور دارد. عمودی و رنگ آن سبز روشن است که به مرور زمان زرد میگردد. ارتفاع ساقه در واریته های مختلف از ۵۰ تا ۲۰۰ سانتیمتر تغییر میکند ولی معمولاٌ ارتفاع آن ۸۰ تا ۱۵۰ سانتیمتر است. کلزا غالباٌ از قوه تجدید رویش خوبی برخوردار است و در صورت فراهم بودن مواد غذایی کافی چنانچه تراکم بوته کم باشد میتوان با ایجاد شاخه های فرعی متعدد اثرات تعداد کم بوته را جبران کند.برگ:برگهای کلزا به سه فرم چسبیده - ساقه آغوش- چسبیده معمولی و دارای دمبرگ میباشند. برگهای رزت اغلب بیضوی و چند قسمتی با یک لوب بزرگ در راس برگ بوده و دارای دمبرگ نیز میباشند. رنگ برگها سبز مایل به آبی است و در متن آن رگبرگها مشاهده میشوند. برگهای رزت و برگهای پائینی ساقه کمی کرک دارند ولی برگهای فوقانی و میانی فاقد کرک - دمبرگ و لوب هستند و لبه آنها ممکن است دندانه دار و یا صاف باشد. این برگها به شکل قلب بوده و در محل اتصال یک سوم ساقه را میپوشانند. برگهای کلزا بصورت متناوب روی ساقه قرار میگیرند. تعداد برگهای ساقه اصلی بسته به نوع واریته از ۵ تا ۱۲ عدد در بوته های تیپ بهاره و تا ۴۰ عدد در بوتهای تیپ پائیزه تغییر میکند. میزان تولید برگ به طول دوره گلدهی مربوط میباشد. ریزش برگ به دلیل برخی عوامل از جمله آفات در نواحی گرمسیری شایع است. چنانچه ریزش برگها در ابتدای گلدهی رخ دهد تاثیر منفی بر عملکرد نهایی میگذارد اما پس از گلدهی اثر قابل ملاحظه ای بر آن نداردکاشت کلزا سبز یکنواخت ورشد یکدست از بوته های کلزادر سطح مزرعه تاثیر زیادی در افزایش تولید و دستیابی به عملکرد بالا دارد. برای رسیدن به این  تعداد بوته کافی و یک اندازه در هر مترمربع عوامل زیادی دخالت دارند. این عوامل عبارتند از: تناوب زراعی: محصول قبلی از نظر انتقال بیماری ، بجا گذاشتن بقایای گیاهی بر سبز شدن ورویش بوته های کلزا تاثیر می گذارد.  کیفیت بذر:بذر های سبز رنگ،بذورنگهداری شده در انبار گرم و مرطوب و بذور خشک شده با حرارت زیاد، قدرت جوانه زنی و سبز شدن زیادی ندارند. انتخاب بذر با کیفیت خوب یکی از عوامل بسیار مهم در داشتن تعداد بوته کافی در سطح مزرعه می باشد. تهیه بستر بذر: با توجه به کوچک بودن اندازه دانه های کلزا ،بستر بذر باید در حد مطلوب کلوخه های ریز و نرم داشته باشدتا ضمن تماس خوب بذر با خاک از تشکیل سله در سطح زمین جلوگیری به عمل آید.هرگونه عدم دقت کافی در تهیه بستر بذر می تواند منجر به کاهش تعداد بوته در هرمترمربع و عدم یکنواختی در سطخ مزرعه گردد. تاریخ کاشت:وقتی گرما و رطوبت خاک به اندازه کافی تامین گردد بذر کلزا سریع جوانه می زندو در سطح زمین ظاهر می شود.در شرایط دیر کاشت با سرد شدن خاک جوانه زنی بذر و سبز شدن آن به کندی صورت می گیرد و احتمال خسارت علف های هرز،بیماری ها و آفات افزایش می یابد. مقدار بذر:با توجه به ریزی ودرشتی اندازه دانه ای کلزا ،زمان کاشت و شرایط بستر بذرو عوامل دیگر مقدار بذر لازم جهت کاشت یک هکتار زمین متغیر است ومقداربین 5تا8کیلو بذر در هکتار درکشت کلزا مورد استفاده قرار می گیرد. عمق کاشت:محل قرار دادن بذر در عمق مناسب خاک به اندازه بذر، بافت خاک، شدت سله بندی و خسارت گنجشگ  بستگی دارد . در خاک های سبک و خشک بذر را درعمق پائین تر می گذارندو عمق کاشت بذر کلزا  2تا5سانتی متر می باشد. کوددهی: اگر در زمان کاشت، بذر در نزدیک ویا در تماس با کود  در خاک خشک قرار گیرد منجر به دیر جوانه زنی یا سبز شدن بذر کلزا می شود یا باعث ازبین رفتن بذر و یا گیاهچه می گردد. بیماری های بذر زاد یا خاک زاد: تعدادی از بیماری های گیاهی موجب پوسیدگی بذر  و مرگ گیاهچه می شوند و برای جلوگیری از خسارت این نوع بیماری ها، بذور کلزا را با سموم قارچکش مناسب ضد غفونی می کنند.‏ خسارت کک: این سوسک کوچک برگخوار ازبرگهای تازه سبز شدن بوته های کلزا تغذیه می کند و خسارت شدید این آفت می تواندموجب تنک شدن مزرعه کلزاگردد و آفات دیگری نیز وجود دارد که باعث کاهش تعداد بوته های کلزا در سطح مزرعه می شوند.ترکیبات شمیایی کلزا دانه کلزا(کانولا) دارای ۴۰تا۴۸ درصد روغن در دانه و ۳۸تا۴۵ درصد پروتئین در کنجاله میباشد و میزان رطوبت آن حدود ۵ درصد است. نسبت اسیدلینولئیک به اسیدلینولنیک در روغن کلزا تقریبا ۱:۲ میباشد که برای مصرف انسان نسبت متعادلی بشمار میرود. کنجاله کلزا حاوی ۱۳ درصد فیبر میباشد. وجود مقدار نسبتا زیاد فیبر در کنجاله یک عامل محدود کننده در استفاده از آن بعنوان خوراک دام محسوب میشود زیرا توان تولید انرژی در جیره غذایی را کاهش میدهد.پوسته کلزا تقریبا ۵/۱۶تا۵/۱۸ درصد وزن خشک دانه را تشکیل میدهد و ثابت شده است که رنگ پوست دانه کلزا با ترکیب شیمیایی دانه دذ ارتباط میباشد.
آمینه اسید غیر ضروری( گرم در صد گرم پروتئین خام)
  3.18هیستیدین
2.08سیستئین
3.19تیروزین
7.79اسید اسپارتیک
4.41سرین
20.81اسید گلوتامیک
6.22پرولین
4.6گلیسین
4.53آلانین
7.28آرژنین
 
آمینه اسیدضروری( گرم در صد گرم پروتئین خام))
4.47ایزولوسین
7.47لوسین
6.6لیزین
2.24متیونین
4.67فنیل آلانین
4.81ترلولین
___تریپتوفان
5.65والین
کلزاواحدعنصر یا ویتامین
0.63%کلسیم
1.21%پتاسیم
0.51%منیزیم
1.02%فسفر
0.85%سولفور
5.7ppmمس
49.2ppmمنگنز
68.2ppmروی
141ppmآهن
1.3ppmمولیبدن
__ppmکبالت
1.1ppmویتامین E
9.5ppmاسید پانتوتنیک
160ppmنیاسین
6700ppmکولین
5.2ppmتیامین
5.8ppmریبوفلاوین
1.1ppmبیوتین
2.3ppmاسید فولیک
7.2ppmپیریدوکسن
 
ارتباط رنگ پوسته دانه کلزا با ترکیب شیمیایی دانه
فیبرخام(%)پروتئین(%)روغن(%)رنگ دانه
13.739.339.9قهوه ای تیره
11.54142.2زرد مایل قهوه ای
8.942.145.5زرد
اهمیت اقتصادی,تکامل و اصلاح کلزا  در یک تقسیم بندی کلی کلزا را به دو گروه اصلی تقسیم میکنند. گروهی که به کلزای صنعتی معروفند و گروهی که به کلزای خوراکی معروف میباشند. گیاهان جنس براسیکا بر حسب میزان اسیراروسیک ( اسید چربی که برای انسان و دام مضر است) به دو گروه عمده تقسیم میشوند. دسته اول که با علامت اختصاری (HEAR) مشخص میگردند روغن آنها بیش   از ۵ درصد اسیداروسیک بوده و مصرف خوراکی ندارند .  دسته دوم که با علامت اختصاری      (LEAR) نامگذاری میشوند روغن آنها با کمتر از ۵ درصد اسیداروسیک مصرف خوراکی دارد. علاوه بر ماده مضر فوق یک ماده مضر دیگر در کنجاله و علوفه کلزا به نام گلوکوزینولات وجود دارد. این ماده شیمیایی در برخی از گیاهان وجود داشته و باعث طعم تند و بوی زننده اندامهای آنهاست. در ارقام جدید کلزا میزان این ماده مضر بسیار کاهش یافته است. فیبرنیز از دیگر موادی است که باعث افت کیفیت کنجاله میگردد. مقدار فیبر ارقام جدید بسیار کم شده است.کلزاهای HEAR دارای مصارف صنعتی بوده و در صنعت لاستیک و پلاستیک سازی,صنایع شیمیایی,صنایع رنگ,صابون سازی و نیز بعنوان روان کننده در دستگاهای صنعتی و موتور جت ( به دلیل تحمل حرترت بالا) کاربرد دارند. به این ترتیب تداوم اصلاح کلزا در مسیر کاهش مواد مضر از قبیل میزان اسیداروسیک,گلوکوزینولات و فیبر قرار گرفت.تکامل و اصلاح کلزا از کلزای سنتی تا ارقام اصلاح شده:کلزای سنتی(HEAR):هنوز هم تولید شده و حاوی ۲۲ تا ۶۰ درصد اسیداروسیک در روغن و ۱۰۰تا۲۰۵ میکرومول گلوکوزینولات در هر گرم کنجاله میباشد.ارقام یک صفر(LEAR):معمولا واریته های کانادایی بوده و حاوی کمتر از ۵ درصد اسیداروسیک در روغن و تا ۱۰۰ تا ۲۰۵ میکرومول گلوکوزینولات در هر گرم کنجاله میباشد.ارقام دوصفر:نوع تکامل یافته ارقام یک صفر بوده و حاوی کمتر از ۲ درصد اسیداروسیک در روغن و ۱۸تا۳۰میکرومول گلوزینولات در هر گرم کنجاله میباشند.ارقام سه صفر:نوع اصلاح شده ارقام شلغم روغنی بوده و اصطلاحا به آنها (Candle) میگویند که دارای حداقل میزان اسیداروسیک,گلوکوزینولات و فیبر میباشد. در سال ۱۹۷۹ نام عمومی Canola در کانادا برای کلیه رقمهای دو صفر منظور گردید.روغن کلزا در مقایسه با روغنهای حاصل از دانه های ذرت,آفتابگردان و سویا به دلیل حضور اسیدهای چرب اشباع شده و فاقد کلسترول از کیفیت تغذیه ای بالایی برخوردار است.کنجاله کلزا با دارا بودن حدود ۵/۴۶ درصد پروتئین و ۵/۳ درصد چربی و ۱۲ درصد فسفر قابل جذب نسبت به کنجاله سویا برتری نشان میدهد.

دانه روغنی کلزا از سالهای گذشته وارد ایران شده و تحقیقات متعددی روی آنها انجام گرفته است. در سالهای اخیر به دلیل توجه بیشتر به توسعه و ترویج کلزا سطح زیر کشت آن افزایش قابل ملاحظه ای یافته و در سال ۱۳۸۰ تا ۱۳۸۱ به بیش از هفتاد هزار هکتار رسیده است. ویژگیهای گیاه کلزا و سازگاری آن با شرایط مختلف آب و هوایی اهمیت این محصول را بیشتر نموده و بعنوان نقطه امیدی جهت تامین روغن خوراکی مورد نیاز کشور به شمار آمده است. در این خصوص میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
  • کلزا میتواند در تناوب با زراعت گندم و جو قرار گرفته و از تراکم بیماریها آفات و علفهای هرز بکاهدو باعث آفزایش عملکرد دانه این محصولات شود.
  • دارا بودن تیپهای بهاره زمستانه و حدواسط که امکان کشت این گیاه را در شرایط متفاوت اقلیمی فراهم میسازد.
  • در کشت پائیزه نیاز به آبیاری کمتری بوده و امکان استفاده از نزولات اسمانی پائیزه و زمستانه وجود دارد.
  • کلزا دارای پتانسیل عملکرد بالا بوده و دد بین دانه های روغنی از درصد روغن دانه بالایی (۴۰ تا ۴۵ درصد) برخوردار است.
  • در اراضی شالیزار بعد از برداشت برنج میتوان ارقام بسیار زودرس کلزا را جهت کشت استفاده نمود.
  • فصل رشد کلزا با سایر دانه های روغنی متفاغوت است و زمانی که ظرفیت واحهای روغن کشی خالیست این گیاه برداشت میشود.
  • کلزا با تقدم برداشت در مقایسه با گندم زمینه لازم برای کشت دوم محصولات تابستانه را فراهم میسازد.
  • با اعمال مدیریت صحیح و استفاده از روشهای ساده امکان کاشت-داشت و برداشت آن در شرایط مختلف و با امکانا محلی وجود دارد.
  • بعلت بقایای گیاهی مطلوب علاوه بر تاثیر مثبت در میزان ماده آلی خاک در تامین علوفه مورد نیاز زارعین نیز موثر است.
  • در توسعه صنعت زنبورداری نقش مهمی را میتواند ایفا کند.
  • بعلت پائیزه بودن بر خلاف سایر دانه های روغنی در رقابت با محصولات پردرآمد بهاره قرار نمیگیرد. در مناطقی که بهار به علت محدودیت آب و همزمانی آبیاری محصولات بهاره با آخرین آب مشکلاتی در آب دارند میتوان با کشت کلزا بویزه ارقام زودرس آین مشکل را حل نمود.
  • با کشت ارقام زودرس کلزا در مناطق دیم که بارندگی پائیزه مطلوب دارند ولی در بهار با خشکی مواجه میباشند نتیجه بهتر از غلات عاید میگردد.
 

 

<>
آزمایشها نشان می دهد که هر یک از عناصر مورد نیاز گیاه کار بخصوصی در رشد گیاه انجام می دهد. بنابراین شناخت نقش عناصر و علائم کمبود و زیادی آنها برای کنترل تغییرات محلول الزامی است .

عناصر اصلی و مهم

نیتروژن:
نیتروژن یکی از اجزای موجود در پروتئین است که به صورت غذا در گیاه ذخیره می شود. نیتروژن معمولا در بخشهای دیگری از سلول مثل کلروفیل و همچنین در ساختار آمینو اسیدها نیز وجود دارد.
علائم کمبود: روشن تر شدن قسمتهای سبز گیاه - تغییر رنگ برگهای پیر به رنگ سبز روشن و علائم شدیدتر رنگ برگ به زردی می گراید و سرانجام موجب مرگ برگ می شود.
علائم زیادی: افزایش نیتروژن باعث تولید گیاه پر آب و ضخیم و در نتیجه تغییر رنگ شاخ و برگ به رنگ سبز تیره می شود. همچنین گیاه نسبت به بیماریها و آفات حساسیت زیادی پیدا می کند.افزایش نیتروژن در محصولات میوه ای باعث آسیب شکوفه و گل می شود و کیفیت محصول را کاهش می دهد.
بهترین میزان برای یونهای نیترات 75% و برای آمونیوم25% می باشد. در سیستم های چرخه ای 5% آمونیوم از کل نیتروژن کافی است ولی در سیستم های غیر چرخه ای یک درصد بیشتری احتیاج است.
افزایش غلضت نیترات باعث کاهش تعداد تارهای کشنده ریشه نیز می شود. اگر منبع اصلی تامین نیتروژن آمونیوم با شد می تواند گیاه را مسموم کند. آثار این مسمومیت در ساقه و برگها توسعه پیدا می کند و برگها به صورت پیاله ظاهر می شوند و همچنین بافت های آوندی خراب می شوند. آمونیوم مانع از عملکرد کلسیم، که برای نگهداری دیواره سلولی لازم است می شود در نتیجه گیاه پژمرده می شود. اگر شاخه های مبتلا شده را از وسط ستون ریشه ای ببریم یک محیط سیاه و فاسد از بافت پیوندی را مشاهده می کنیم.
غلظت نیتروژن در اکثر فرمولهای محلول غذایی بین 100 تا 200 mg/l است و نسبت نیترات به آمونیوم در حدود 3 یا 4 به 1 است .
منابع نیتروژن عبارتند از : منو یا دی هیدروژن فسفات آمونیوم به عنوان معمولی ترین منبع تهیه آمونیوم می باشد. ولی در کل از نیترات کلسیم ، نیترات پتاسیم و اسید نیتریک برای تهیه نیترات و از نیترات آمونیوم برای تهیه آمونیوم استفاده می شود .

فسفر:
میزان فسفر در گیاهان از 2/0 تا 5/0 درصد در ماده خشک تغییر می کند.
علائم کمبود: اولین علامت کمبود در رشد دیده می شود و سپس برگهای پیرتر به رنگ زرشکی سیر(ارغوانی) تبدیل می شوند.
علائم زیادی: اگر از 1% در ماده خشک بیشتر باشد باعث مسمومیت فسفر می شود. مسمومیت فسفر بر روی سایر عناصر مانند آهن، منگنز و روی تاثیر می گذارد.
غلظت فسفر در محلول غذایی: در اکثر فرمولهای غذایی غلظت فسفر بین 30 تا 50 mg/l می باشد. شکل فسفر در محلول غذایی به صورت منو یا دی هیدروژن فسفات است.

پتاسیم:
میزان پتاسیم در گیاه 25/1 تا 3 درصد در ماده خشک تغییر می کند.
علائم کمبود: کاهش رشد و کلورز حاشیه ای. علائم کمبود پتاسیم مانند سوختگی برگ است به صورتی که در کنار برگها بیشتر است. در اکثر فرمولهای محلول غذایی غلظت پتاسیم در حدود 200 mg/l و به صورت کاتیون است.
منابع تهیه پتاسیم: نیترات پتاسیم - سولفات پتاسیم یا کلرید پتاسیم

کلسیم:
میزان کلسیم در گیاهان در حدود 5/0 تا2% در ماده خشک است.
علائم کمبود: کمبود کلسیم به صورتی است که برگها به رنگ قهوه ای و یا سیاه ظاهر می شوند و حاشیه برگها نیز در هم فرو می روند. یکی دیگر از تاثیرهای کمبود کلسیم مرگ و پوسیدگی شکوفه و گل است.
علائم زیادی: باعث کمبود کاتیونهای مهم مثل پتاسیم و منیزیم می شود. غلظت کلسیم در اکثر محلول های غذایی در حدود 200 mg/l می باشد.
مهمترین منابع تهیه کلسیم در محلول غذایی نیترات کلسیم می باشد. در صورتی که حلالیت در آب کم باشد می توان از سولفات کلسیم به عنوان یک منبع تکمیلی استفاده کرد.

منیزیم:
میزان منیزیم در گیاه باید حدود 5/0 تا 2/0 درصد باشد. منیزیم در ساختار کلروفیل موجود است.
علائم کمبود: کلروز داخلی برگهای پیر. غلظت منیزیم حدود 50 mg/l و به شکل +mg2 در محلول غذایی است. منبع تهیه منیزیم سولفات منیزیم است.

گوگرد:
حجم گوگرد در گیاهان در حدود 15/0 تا 5/0 درصد در ماده خشک است.
علائم کمبود گوگرد شبیه نیتروژن است به صورتی که تمام گیاه به رنگ سیز روشن تغییر می کند. غلظت گوگرد در بیشتر محلول های غذایی 50 mg/l به صورت -so42 است. نمک های سولفات پتاسیم، منیزیم و آمونیوم از مهمترین منابع تهیه گوگرد است.

عناصر کم مصرف

بر:
غلظت مناسب بر در حدود 50 تا 10 mg/l در ماده خشک است.
علائم کمبود: کاهش رشد و آسیب قسمتهای فوقانی گیاه و ریشه
علائم زیادی : بی رنگی و لکه دار شدن حاشیه برگها و همچنین مرگ حاشیه برگها
غلظت بر در انواع محلولهای غذایی در حدود 3/0 mg/l می باشد. اسید بوریک یکی از منابع تهیه بر است.

کلر:
غلظت کلر در برگها حدود 15/0 درصد است. میزان بیش از 1/0 برای اکثر میوه جات زیاد خواهد بود.
علائم کمبود: ازدیاد نمک در محیط - علائم مسمومیت سوختگی برگها یا حاشیه آنها و همچنین زردی بی موقع برگها است.
برخی از منابع تامین کلر عبارتند از : کلرید پتاسیم یا کلرید کلسیم - اگر غلظت کلر در محلول زیاد باشد مانع از جذب یونهای دیگر مانند نیترات می شود.

مس:
میزان مطلوب مس در حدود 10 تا 2 mg/l در (ppm) ماده خشک است. مس در فتوسنتز و همچنین در ترکیب پروتئین کلروپلاست نقش دارد. مس بعنوان یک آنزیم فعال کننده شناخته می شود.
علائم کمبود: توقف رشد گیاهان و کلروز برگهای پیر از علائم کمبود مس است . همچنین در رشد محصولات میوه ای  تاثیر می گذارد و محصولات آنها از حالت طبیعی کوچکتر هستند.
غلظت مطلوب در محلول غذایی 001/0 تا 01/0  mg/l می باشد. میزان بیشتر از 4 mg/l در محلول غذایی باعثشیوع بیماری های قارچی می شود.
منبع تهیه مس سولفات مس می باشد.

آهن:
میزان مناسب آهن در اکثر محصولات حدود 50 تا 100 mg/l در (ppm) ماده خشک است.
علائم کمبود: کم شدن رنگ سبز گیاه بدلیل کاهش کلروفیل. تفاوت علائم کمبود آهن با منیزیم در این است که کمبود آهن ابتدا در برگهای جوان ظاهر می شود ولی منیزیم در برگهای پیر زودتر مشاهده می شود.
منابع تهیه:FeEDTA به عنوان معمولی ترین منبع و آهن های دیگر به صورت مرکب هستند. مثل سولفات آهن، فسفات آهن که شکل های غیر آلی آهن هستند و سیترات آهن و تارتارات آهن که دو شکل آلی آهن هستند.

منگنز:
میزان مطلوب منگنز در میوه جات حدود 100 تا 20 mg/l در (ppm) ماده خشک است.
علائم کمبود: در برگهای جوان به شکل یک کلروز داخلی و میانی نمایان می شود.
علائم زیادی: به صورت نقاط قهوه ای در بعضی از برگهای پیر و یا لکه های سیاه رنگ روی شاخه و میوه ظاهر می شود.این علائم در کمبود آهن نیز مشاهده می شوند که برای اطمینان یک تجزیه گیاهی لازم است.
غلظت منگنز در حدود 5/0 تا 1 mg/l در (ppm) در گیاه وجود دارد و برای تهیه آن از سولفات منگنز استفاده می شود.

مولیبدن:
 مولیبدن در حدود 5/0 تا 1 mg/l در (ppm) در گیاه وجود دارد.
مولیبدن یک ترکیب مهم در دو آنزیم است. آنزیم تثبیت نیتروژن و احیاء یون نیترات.
علائم کمبود: این علائم شبیه کمبود نیتروژن است و رشد و نمو گل کم می شود.افتادگی گل کلم یکی از نمونه های کمبود مولیبدن است.
در بیشتر فرمولهای محلول غذایی غلظت آن حدود 5/0 mg/l در (ppm) و به شکل آنیون -MoO42 در محلول موجود است.
منبع تهیه: مولیبدات آمونیوم

روی:
غلظت آن50 تا 5 mg/l در (ppm) در ماده خشک موجود است.
علائم کمبود: شبیه یک کلروز داخلی در برگهای تازه یافت می شود و باعث شکستگی و پارگی بعضی از برگها می شود. زیادی روی باعث کمبود آهن می شود.
غلظت در محلول غذایی: در بیشتر فرمولهای غذایی میزان آن 05/0 mg/l در (ppm) و به صورت کاتیون دو ظرفیتی است.
منبع تهیه : سولفات روی

مخلوط کردن مواد و ساخت محلول:
شما می توانید این مواد را جداگانه تهیه کنید و طبق نسبت های موجود با هم مخلوط کنید. قبل از مخلوط مواد به چند نکته توجه کنید.
به وزن و اندازه مواد غذایی دقت کنید.
مواد غذایی را در ظروف جداگانه قرار دهید تا از تناسب آنها مطمئن شوید.
مواد را یکباره با هم مخلوط نکنید و پس از مخلوط کردن آنها را دوباره بسنجید.
دقت محلول باید حدود 5% باشد.
هنگامی که از تناسب مواد مطمئن شدید آنها را در آب بریزید و آنها را در آب به خوبی مخلوط کنید و ظرف را به شدت تکان دهید.
بهتر است برای مخلوط کردن مواد  از آب گرم استفاده کنید.

تفاوت سیستم های کشت:
دو نوع روش کشت هیدروپونیک وجود دارد که هر کدام احتیاج به مدیریت خاصی دارد. در سیستم باز محلول غذایی فقط یکبار بکار می رود ولی در سیستم بسته محلول بصورت پیوسته و چرخه ای می باشد.

کیفیت آب:
کیفیت آب مهمترین مساله در تهیه محلول مناسب است. آبی که دارای مصارف خانگی و کشاورزی است حتما باید آزمایش شود و سپس مورد استفاده قرار گیرد. زیرا ممکن است این آبها دارای موادی باشند که در رشد گیاه تاثیر بگذارند. آب سطحی ممکن است شامل میکروارگانیسم های بیماری زا یا جلبک ها باشد. این عوامل مشکلاتی در سیستم های کشت بوجود می آورند مثلا جلبک ها باعث انسداد دو راهی ها و دریچه ها می شوند. بنابراین برای تهیه آب مناسب باید از روشهای مختلفی استفاده کرد که استفاده از صافی برای تصفیه آب از مواد معلق نامطلوب یکی از این راههاست. در ضمن هزینه آزمایش کردن آب کمتر از هزینه از بین بردن مشکلات ناشی از استفاده آب نامطلوب است.

صاف کردن آب و محلول غذایی:
آب برای اینکه در سیستم کشت بکار گرفته شود باید از یک صافی مناسب مثل لایه های ماسه عبور داده شود. این کار می تواند ذرات معلق که ممکن است شامل موجودات ریز بیماری زا، جلبک ها و یا حتی رسوب بعضی از عناصر باشد را از آب جدا کند.
محلول غذایی را می توان با عبور اشعه ماوراء بنفش (UV) استریل کرد. برای این کار می توان از دو لامپ 16 وات(UV) در مسیر محلول غذایی استفاده کرد.

فرمولهای محلول غذایی:

 

فرمولهای محلول غذایی هوگلند

 احتیاجات غذایی گیاه و انواع محلول های غذایی (خصوصیات یک محلول غذایی مناسب)

فرمول های غذایی متعددی برای کشت هیدروپونیک وجود دارد که بیش از 40 سال بر روی آنها تحقیق و مطالعه شده است.بعضی از این محلولها برای گیاهان خاصی طراحی شده اند ولی بعضی نیز برای تمام گیاهانی که در کشت هیدروپونیک استفاده می شوند بکار می روند. برای رشد گیاهان در کشت هیدروپونیک باید مقدار عناصر مختلف در یک رنج مشخص حفظ شوند که این کار نیاز به آزمایش مرتب محلول غذایی دارد. در کشت هیدروپونیک اشتباهات را به سختی می توان جبران کرد زیرا در این روش هر عنصر اثر خود را به سرعت نمایان می کند. بنابراین باید دقت زیادی در انتخاب یا ساخت محلول غذایی بکار برد.

میانگین عناصری که در یک محلول غذایی مناسب وجود دارد

عنصر

نیتروژن(شکل نیترات) 70-300
نیتروژن(شکل آمونیوم) 0-31
پتاسیم 200-400
فسفر 30-90
کلسیم
گوگرد 60-330
منیزیم 25-75
آهن 0.5-5.0
بر 0.1-1.0
منگنز 0.1-1.0
روی 0.02-0.2
مولیبدن 0.01-0.1
مس 0.02-0.2
پتاسیم دی هیدروژن فسفات 1
نیترات پتاسیم 5
نیترات کلسیم 5
سولفات منیزیم 2
محلول 2
فسفات دی هیدروژن آمونیوم 1
نیترات پتاسیم 6
نیترات کلسیم 4
سولفات منیزیم 2

ریز مغذیهای محلول پایه

اسید بوریک 2/86
کلرید منگنز 1/81
سولفات روی 0/22
سولفات 0/08
اسید مولیبدات 0/02

آهن

برای محلول شماره 1: 5/0 درصد سیترات آمونیوم آهن 1
برای محلول شماره 2: 5/0 شلات آهن 2
<>

150-400 مقدار بر حسب PPM
محلول مادر (پایه) Stock میزان کاربرد ml/l
محلول 1

 

برخی دیگر از فرمولهای غذایی

محلول Knop
منبع mg/l یا (g/l)
KNO3 0/2
Ca(NO3)2 0/8
NH2PO4 0/2
MgSO4 . 7H2O 0/2

برخی فرمولهای غذایی تولید تجاری سبزیجات

 

 

FePO4   0/1   Ca(NO3)2   0/82   MgSO4 . 7H2O   0/49

میزان (g در 100 گالن آب)

منبع Johnson Jensen Larson Cooper

میزان (

cg در 100 گالن آب)
منبع Johnson Jensen Larson Cooper
نیتروژن 105 106 172 236
فسفر 33 62 41 60
پتاسیم 138 156 300 300
کلسیم 85 93 180 185
منیزیم 25 48 48 80
گوگرد 33 64 158 68
ریز مغذیها
بر 0/23 0/46 1 0/3
مس 0/01 0/05 0/3 0/1
آهن 2/3 3/8 3 0/1
منگنز 0/26 0/81 1/3 2
مولیبدن 0/007 0/03 0/07 0/2
روی 0/024 0/09 0/3 0/1

گونه های مختلف در ابتدای رشد احتیاج به اصلاح در ترکیب محلول غذایی دارند. بعضی از محصولات نسبت به دیگر محصولات حساسیت بیشتری دارند. بنابراین، امکان دارد فرمولی که برای یک محصول خوب کار می کند، برای گیاه دیگر مناسب نباشد. تنظیم محلول غذایی به عهده شما است. ممکن است در استفاده از این محلول ها به مشکلاتی برخورد کنید که با داشتن آگاهی از نیازهای هر گیاه و علائم کمبود و اطلاعات دیگر می توانید محلول مناسب خود را تهیه کنید.

مقادیر شناخته شده عناصر اصلی در برخی محصولات

محصول نیتروژن فسفر پتاسیم کلسیم منیزیم
خیار 230 40 315 175 42
بادمجان 175 39 235 150 28
گیاهان علفی 210 80 175 180 67
کاهو 200 50 300 200 65
هندوانه 186 39 235 180 25
فلفل 175 39 235 150 28
گوجه فرنگی 200 50 360 185 45


فرمول محلول غذایی برای محصولات مختلف

میزان (g در 100 لیتر)

منبع گوجه فرنگی کاهو گل سرخ

عناصر اصلی

نیترات کلسیم 680 407 543
سولفات منیزیم 250 985 185
نیترات پتاسیم 350 404 429
کلرید پتاسیم 170 - -
فسفات منو پتاسیم 200 136 204
نیترات آمونیوم - 60 20

ریز مغذیها

شلات آهن 15 19/6 19/6
  سولفات منگنز   1/78   0/96   3/9   بر   2/43   0/97   1/1   سولفات روی   0/28   0/552   0/448   سولفات روی   0/12   0/12   0/12   مولیبدات سدیم   0/128   0/128   0/127   نیترات پتاسیم   95   77   67   221   فسفات منو پتاسیم   54   103   -   99   سولفات منیزیم پتاسیم   -   -   167   -   سولفات پتاسیم   -   -   130   -   نیترات کلسیم   173   189   360   380   سولفات منیزیم   95   187   -   194   اسید فسفریک 75%   -   -   40ml   -   آهن شلات FeDTPA   9   9/6   12   30   اسید بوریک   0/5   1   2/2   0/6   سولفات مس   0/01   -   0/5   0/15   کلرید مس   -   0/05   -   -   سولفات منگنز   0/3   0/9   1/5   2/3   سولفات روی   0/4   0/15   0/5   0/17   اسید مولیبدیک   0/005   0/02   0/04   -   مولیبدات آمونیوم   -   -   -   0/14

فرمول تولید سبزیجات به روش تجاری


کنترل EC:

راهنمای کلی میزان مناسب EC

  گیاهان میوه ای مثل خیار گوجه گیاهان برگی مثل کاهو و ریحان
مرحله ابتدایی رشد (کاشت دانه)

1600 -1800 mMho/cm
1120 -1260 ppm

1400 -1600 mMho/cm
980 -1120 ppm

متوسط EC 2500 mMho/cm
1750 ppm
1800 mMho/cm
1260 ppm
میوه دهی 2400 -2600 mMho/cm
1680 -1820 ppm
--------
شرایط کمی نور (زمستان) 2800 -3000 mMho/cm
2000 ppm
2000 mMho/cm
  1320 ppm
شرایط زیادی نور(تابستان) 2200 -2400 mMho/cm
1700 ppm
1600 mMho/cm
1120 ppm

  KH2PO4   0/136   تارتارات فریک   1mg/l در 5/0 درصد محلول   ترلیز Trelease   KNO3   0/683   NH4)2SO4)   0/0679   KH2PO4   0/3468   K2HPO4   0/01233   CaCL2   0/4373   MgSO4  . 7H2O   0/4373   FeSO4  . 7H2O   0/00278   محلول Crone   منبع   a   b   c   KNO3   1   0/75   0/75   Ca3(PO4)2   0/25   0/25   0/25   CaSO4  . 2H2O   0/25   0/25   0/50   Fe3(PO4)2  . 8H2O   0/25   0/25   0/25   MgSO4  . 7H2O   0/25   0/25   0/50   محلول هوگلند و اشنایدر   KNO3   0/31    

فتوسنتز، تنفس و تعرق
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ۱:۳۸ ‎ب.ظ

 

رشد و نمو گیاهان

سه عامل عمده در رشد و نمو گیاهان عبارتند از : فتوسنتز، تنفس و تعرق

فتوسنتز :
یکی از اختلافات عمده بین گیاهان و حیوانات در کره زمین، توانایی گیاهان برای ساخت داخلی غذای خودشان می باشد. یک گیاه برای تولید غذای مورد نیاز خود به انرژی حاصل از تابش آفتاب، دی اکسید کربن موجود در هوا و آب موجود در خاک نیازمند است. اگر هر یک از این اجزاء دچار کمبود شود، فتوسنتز یا همان تولید غذا متوقف خواهد شد. در واقع اگر هر یک از این عوامل برای مدت زیادی قطع شود، گیاه از بین خواهد رفت.
هر گونه بافت گیاه سبز، توانایی انجام فرآیند فتوسنتز را داراست. کلروپلاست ه در سلولهای گیاه سبز، حاوی رنگدانه های سبزی هستند که کلروفیل نامیده می شوند و انرژی نور را به تله می اندازند. با این وجود برگها (با توجه به ساختار بخصوصشان) عمده ترین قسمت برای تولید غذا می باشند. بافتهای داخلی حاوی سلولهایی با مقادیر فراوان کلروپلاست می باشند؛ که در یک نظم و ترتیب خاص، به راحتی به آب و هوا اجازه جابجایی می دهند. لایه های اپیدرمی محافظ بالایی و پایینی برگها، حاوی تعداد زیادی دهانه می باشند که؛ از دو سلول نگهبان بخصوص در هر سمت تشکیل شده اند. سلولهای نگهبان، جابجایی (ورود دی اکسیدکربن و خروج اکسیژن و بخار آب از برگها) گازهای درگیر در فتوسنتز را کنترل می کنند. اپیدرمی های پایینی برگها به طور طبیعی، حاوی بیشترین تعداد دهانه می باشند.

تنفس :
کربوهیدرات های ساخته شده در طول فرآیند فتوسنتز، تنها وقتی برای گیاه با ارزش هستند؛ که به انرژی تبدیل شده باشند. این انرژی در فرآیند ساخت بافتهای جدید مورد استفاده قرار می گیرد. فرآیند شیمیایی که طی آن قند و نشاستة تولید شده در فرآیند فتوسنتز، به انرژی تبدیل می شود؛ تنفس نامیده می شود. این فرآیند مشابه سوزاندن چوب یا زغال سنگ برای تولید حرارت یا انرژی می باشد.
اگر اکسیژن محدود شود یا در دسترس گیاه قرار نگیرد، تنفس یا متابولیسم ناهوازی رخ خواهد داد. تولیدات حاصل از این واکنش، اتیل الکل یا اسید لاتیک و دی اکسید کربن می باشد. این فرآیند به عنوان فرآیند تخمیر یا اثر پاستور شناخته می شود*. این فرآیند در صنایع لبنیات کاربرد فراوان دارد. هم اکنون باید واضح باشد که تنفس عکس فرآیند فتوسنتز می باشد. بر خلاف فتوسنتز، فرآیند تنفس در طول شب نیز به خوبی روز صورت می گیرد. تنفس در کلیة اشکال زندگی و در همة سلولها صورت می گیرد. آزاد شدن دی اکسید کربن اندوخته شده و گرفتن اکسیژن همواره در سطح سلول اتفاق می افتد. در ادامه مقایسه ای بین فتوسنتز و تنفس آمده است.

فتوسنتز:
تولید غذا می نماید
انرژی را ذخیره می کند
در سلول هایی که حاوی کلروپلاست هستند رخ می دهد
اکسیژن آزاد می کند
آب مصرف می نماید
دی اکسید کربن مصرف می نماید
در روشنایی صورت می پذیرد

تنفس :
غذا رابرای تولید انرژی گیاه به مصرف می رساند
انرژی آزاد می کند
در همة سلولها صورت می گیرد
اکسیژن را مورد استفاده قرار می دهد
آب تولید می نماید
دی اکسید کربن تولید می نماید
در تاریکی هم به خوبی صورت می پذیرد

تعرق:
تعرق فرآیندی است که در طی آن گیاه آب از دست می دهد. عمدتاً این کار از طریق دهانة برگها صورت می گیرد. تعرق فرآیندی ضروری است که حدود 90% از آب وارد شده به گیاه از طریق ریشه ها را مورد استفاده قرار می دهد.10% باقیماندة آب در واکنشهای شیمیایی و در بافتهای مختلف گیاه به مصرف می رسد. فرآیند تعرق برای حمل مواد معدنی ازخاک به گیاه، خنک نمودن گیاه در فرآیند تبخیر و نیز برای جابجایی قند و مواد شیمیایی گیاه کاملاً ضروری است. مقدار آب ازدست رفتة گیاه به چندین فاکتور محیطی از جمله دما، رطوبت، وزش باد یا جابجایی هوا وابسته است. با افزایش دما و یا جابجایی هوا، رطوبت نسبی کاهش یافته و این باعث می شود که سلولهای نگهبان در برگها، دریچه های استومتا را باز کنند؛ به این ترتیب نرخ تعرق افزایش می یابد.

دی اکسید کربن در گلخانه
سالهای زیادی است که به منافع غنی سازی دی اکسید کربن در گلخانه ها، برای افزایش رشد و تولید گیاهان پی برده شده است. دی اکسید کربن یکی از ضروری ترین اجزاء فتوسنتز می باشد. همانطور که در بخش قبل اشاره شد، فتوسنتز یک فرآیند شیمیایی است که انرژی نور خورشید را برای تبدیل دی اکسید کربن و آب به مواد قندی در گیاهان سبز مورد استفاده قرار می دهد؛ سپس این مواد قندی در خلال تنفس گیاه برای رشد آن مورد استفاده قرار می گیرند. اختلاف بین نرخ فتوسنتز و تنفس، مبنایی برای میزان انباشتگی ماده خشک در گیاهان می باشد. در تولید گلخانه ای، هدف همة پرورش دهندگان، افزایش ماده خشک و بهینه سازی اقتصادی محصولات می باشد. دی اکسید کربن با توجه به بهبود رشد گیاهان، باروری محصولات راافزایش می دهد. بعضی از مواردی که باروری محصولات به وسیلة غنی سازی دی اکسید کربن افزایش داده می شود عبارتند از :
گلدهی قبل از موعد
بازده میوه دهی بالاتر
کاهش جوانه های ناقص در گلها
بهبود استحکام ساقة گیاه و اندازة گل

بنابراین پرورش دهندگان گل و گیاه باید دی اکسید کربن را به عنوان یک مادة مغذی در نظر بگیرند.
برای اکثر محصولات گلخانه ای، میزان خالص فتوسنتز به واسطة بالا بردن میزان دی اکسید کربن از ppm 340 تا ppm1000 افزایش می یابد. آزمایش های صورت گرفته بر روی بیشتر گیاهان نشان داده است که با افزایش میزان دی اکسید کربن تا ppm1000 فتوسنتز به اندازة 50% افزایش خواهد یافت. البته برای بعضی از گیاهان اضافه کردن دی اکسید کربن تا ppm 1000 در نورکم، از لحاظ اقتصادی، توصیه نمی شود. برای بعضی دیگر از گیاهان مانند گل لاله ، هیچ پاسخی نسبت به اضافه کردن دی اکسید کربن مشاهده نشده است. دی اکسیدکربن در خلال باز شدن دهانه ای، توسط فرآیند پخش به گیاه وارد می شود. استومتاها سلولهای اختصاصی هستند که به طور عمده در قسمت زیرین برگها و در لایة بیرونی قرار گرفته اند. باز و بسته شدن این سلولها اجازه می دهد که معاوضة گازها صورت گیرد. تغلیظ 2CO دراطراف برگها، بالا گیری دی اکسید کربن در گیاهان را قویاً تحت تأثیر قرار می دهد. تغلیظ بیشتر 2CO، منجر به بالا گیری بیشتر 2CO در گیاهان می شود. سطح نور، دمای برگها و دمای هوای محیط، رطوبت نسبی، تنش آبی، غنی سازی دی اکسید کربن و میزان اکسیژن موجود در هوا و برگها از جمله فاکتورهای محیطی هستند که باز و بسته شدن استومتا را کنترل می نمایند.
غلظت دی اکسید کربن موجود در هوای محیط چیزی در حدود ppm340 (از لحاظ حجمی) می باشد. همة گیاهان در این شرایط به خوبی رشد می نمایند؛ اما بواسطة بالا رفتن غلظت 2CO تا1000 ppm، نرخ فتوسنتز نیز افزایش خواهد یافت؛ که در نهایت منجر به افزایش مواد قندی و کربو هیدراتهای قابل دسترس برای رشد گیاهان می شود. هر گونه گیاه سبز در حال رشد در یک گلخانه کاملاً بسته (که اصلاً تهویه نمی شود و یا اینکه تهویة کمی دارد) غلظت دی اکسید کربن را در طول روز به کمتر از ppm200 کاهش می دهد. کاهش در نرخ فتوسنتز، هنگامی که غلظت 2CO از ppm 340 به ppm 200 می رسد، برابر است با افزایش آن هنگامی که غلظت 2CO از ppm 340 به ppm 1300 می رسد. با یک حساب سرانگشتی در می یابیم که افت سطح دی اکسید کربن به پایینتر از سطح محیط تأثیرات بسیار بیشتری نسبت به افزایش آن به بالاتر از سطح محیط خواهد داشت.
در گلخانه های جدید و به بخصوص در سازه های دو جداره که نفوذ هوای بیرون کاهش یافته است؛ غلظت دی اکسید کربن در زمانهای بخصوصی از سال به راحتی می تواند به پایینتر از ppm 340 افت نماید. این موضوع تأثیرات منفی قابل توجهی برروی رشد گیاهان خواهد داشت. تهویة مناسب در طول روز می تواند میزان دی اکسید کربن را تا نزدیکی سطح محیطی آن بالا ببرد؛ اما میزان آن هرگز به سطح محیطی ppm340 باز نخواهد گشت. تأمین دی اکسید کربن تنها روش غلبه بر این اختلاف سطح و افزایش غلظت 2CO به بالاتر از ppm 340 است؛ که برای اکثر محصولات گلخانه ای پر منفعت می باشد. میزان غنی سازی دی اکسید کربن به نوع محصول، شدت نور، دما، تهویه، مرحلة رشد گیاه و ملاحظات اقتصادی بستگی دارد. نقطة اشباع دی اکسید کربن در غلظتی حدود 1000 تا ppm 1300 حاصل می شود. غلظت کمتری (800 تا ppm1000) برای محصولاتی مانند گوجه فرنگی، خیار، فلفل و کاهو توصیه می شود. افزایش غلظت دی اکسید کربن دورة رشد گیاه را کوتاه می نماید (5 تا10 درصد)، کیفیت و بازده محصول را بهبود می بخشد و همچنین اندازه و ضخامت برگها را افزایش می دهد.
منابع دی اکسید کربن: دی اکسید کربن را می توان از سوزاندن سوختهای پایة کربن مانند گاز طبیعی، پروپان، نفت سفید و یا اینکه مستقیماً از تانکهای مخصوص نگهداری دی اکسید کربن خالص تهیه نمود. البته هر یک از منابع فوق الذکر دارای مزایا و معایب بالقوه ای می باشند. وقتی که گاز طبیعی، پروپان یا نفت سفید سوزانده می شود، تنها دی اکسید کربن تولید نمی شود؛ بلکه همراه با آن حرارت نیز تولید می شود، که به طور طبیعی موجب گرم شدن سیستم می شود. باید توجه داشت که احتراق ناقص یا سرایت مواد سوختی به داخل گلخانه، می تواند منجر به از بین رفتن گیاهان شود. اکثر منابع گاز طبیعی و پروپان دارای مقدار کمی (به اندازة کافی پایین) آلودگی می باشند. باید توجه داشت، در سوختی که برای تأمین دی اکسید کربن مورد استفاده قرار می گیرد، مقدار سولفور بیشتر از 0.02% (از لحاظ وزنی) نباشد. احتراق سوختها همچنین منجر به تولید رطوبت می شود. برای گاز طبیعی به ازای هر متر مکعب گاز سوخته شده، kg 1.4 بخار آّب تولید می شود. در مورد پروپان، مقدار رطوبت تولید شده به ازاء هر کیلوگرم دی اکسید کربن، کمی پایین تر از گاز طبیعی است.
گاز طبیعی، پروپان و سوختهای مایع در ژنراتورهای مخصوص دی اکسیدکربن سوزانده می شوند. اندازة دستگاهها (Btu تولید شده) و اندازة جریان هوای افقی در گلخانه، تعداد و موقعیت این دستگاهها را تعیین می نماید. مهمترین مشخصة این مشعلها این است که؛ سوخت باید به طور کامل سوزانده شود. بعضی از کارخانجات مشعلهایی ساخته اند که می تواند هم گازطبیعی و هم پروپان را مورد استفاده قرار دهد. به علاوه این واحدهای تولید 2CO دارای خروجی قابل تنظیم هستند. اشکال بالقوه این سیستم این است که حرارت و بخار آب تولید شده ممکن است موجب تأثیر موضعی بر دما و شیوع بیماریها در گلخانه شود.
به عنوان یک پیشنهاد، می توان قسمتی از گاز دودکش بویلر گاز طبیعی، مربوط به سیستم حرارتی آب داغ، را به عنوان وسیله ای جهت تأمین دی اکسید کربن به داخل گلخانه هدایت نمود. البته این سیستم باید به چگالنده گاز دودکش، که برای تأمین این هدف طراحی شده است، مجهز باشد.
نکتة قابل توجه این است که همة بویلرها (بخصوص بویلرهای قدیمی) برای این کار طراحی نشده اند. بویلرهای گاز طبیعی باید احتراق تمیزی داشته باشند؛ اکسیدهای نیتروژن (NOx) و اتیلن تولید نکنند و یا حداقل، مقدار آنها در محصولات احتراق کم باشد.
در این سیستم، لوله های گاز در جایی که بویلر به لولة دودکش متصل شده است، بیرون کشیده می شوند. واحد های چگالنده برای کاهش دما و رطوبت گاز ورودی به گلخانه طراحی می شوند. یک سیستم کنترل مانیتوری، پیوسته محافظت ایمنی لولة گاز را برای کنترل سطح مونو اکسید کربن انجام می دهد. سطح مجاز مونو اکسیدکربن (CO) در لولة گاز چیزی بین 6 تا ppm 10 است. یک هواکش ظرفیت پایین که دارای مکش کلی کمی است، حجم ثابتی از گاز را مکش می نماید. یک هواکش دیگر برای اختلاط گازهای دودکش با هوای گلخانه مورداستفاده قرار می گیرد؛ و در پایان این مخلوط به داخل گلخانه هدایت می شود. این سیستم شرایطی را فراهم می نماید که دی اکسید کربن از پایین به میان محصولات هدایت شده و قبل از خروج از منافذ و دریچه ها، در میان گیاهان به سمت بالا حرکت نماید. سیستم تحویل باید به گونه ای طراحی شده باشد که توزیع یکسانی را در سراسر گلخانه در بر داشته باشد.
می توان یک سیستم حرارتی آب داغ را برای افزایش بازده و نیز تأمین دی اکسید کربن در طول روز (هنگامی که نیازی به حرارت وجود ندارد) به یک تانکر عایق جهت ذخیرة آب داغ مجهز نمود. حرارت تولید شده در طول روز به وسیلة تانکر آب داغ ذخیره شده و در هنگام شب بر حسب نیاز مورد استفاده قرار می گیرد.
تأمین دی اکسید کربن با استفاده از گاز دودکش در تابستان، حرارت ذخیرة بسیار بیشتری از آنچه که به هنگام شب مورد نیاز است، حاصل می نماید. در طول ماههایی از تابستان، از آنجا که دمای محیط بیرون به هنگام شب اغلب بالاتر از 22 درجة سانتیگراد می باشد، حرارت ذخیره شده مورد نیاز نیست؛ در این موقعیت باید کاربرد دی اکسید کربن را محدود نمود.
دی اکسید کربن مایع (حتی با وجود اینکه معمولاً گرانتر است) مورد پسند بسیاری از پرورش دهندگان گل و گیاه قرار گرفته است. مزایای عمدة استفاده از دی اکسید کربن مایع عبارتند از :
خلوص فراورده
عدم تولید حرارت و رطوبت
عدم نگرانی از زیان رساندن به محصولات
کنترل بهتر غلظت دی اکسید کربن در گلخانه
انعطاف در وارد کردن دی اکسید کربن به گلخانه در هر زمان

دی اکسید کربن خالص در مخازنی که توسط تریلر حمل می شود، به گلخانه منتقل می گردد. تانکرهای نگهداری مخصوص (که معمولاً از فروشنده اجاره می شود)، برای هر واحد گلخانه مورد نیاز است. دی اکسید کربن متراکم به صورت مایع می باشد و باید توسط یک واحد تبخیرکن، تبخیر شود.
سیستم توزیع دی اکسید کربن مایع در محیط گلخانه، از لحاظ طراحی و نصب ساده تر می باشد. اکثر استفاده کنندگان از این سیستم، لوله های پلی وینیل کلراید (pvc) انعطاف پذیر18 میلیمتری را مورد استفاده قرار می دهند. این لوله ها باید در فواصل مناسب سوراخ شده باشند. برای یک بهره برداری کوچک ممکن است دی اکسید کربن توسط کپسول فراهم گردد.
هنگامی که فرد گلخانه دار برای پرورش گیاهان از کود حیوانی یا دیگر مواد ارگانیک استفاده می کند، غلظت دی اکسید کربن در گلخانه بواسطة فرآیند تفکیک افزایش خواهد یافت. مقدار تولید شده به پایداری کود حیوانی و فعالیت میکروارگانیسم ه، که مواد ارگانیک را به دی اکسید کربن تبدیل می کنند، وابسته است. البته تولید 2CO از کود حیوانی تنها برای حدود یک ماه قابل توجه می باشد. در بعضی از موارد رشد ارگانیک پوشش میانی گیاه مانند الیاف نارگیل، غلظت دی اکسید کربن را در طول شب به حدود ppm 1200 افزایش خواهد داد. این موضوع معمولاً مشکلی ایجاد نمی کند؛ چراکه غلظت دی اکسید کربن در روشنایی روز به طور کاملاً سریع افت می نماید.
تراز های تکمیلی برای دی اکسید کربن :
امروزه اکثر پرورش دهندگان شرایط محیطی گلخانه را به وسیلة حسگرهای متصل به یک کامپیوتر مرکزی، برای یکپارچه سازی فاکتورهای محیطی مختلف، کنترل می نمایند. یک کنترل کنندة دی اکسید کربن، که معمولاً یک آنالیزگر گازی مادون قرمز ( IRGA ) می باشد، برای نمایش و کنترل حداقل و حداکثر غلظت دی اکسید کربن در گلخانه مورد استفاده قرار می گیرد. واحد IRGA را می توان به تنهایی یا مثل اکثر موارد در اتصال با یک کامپیوتر کنترل کنندة محیط بکار برد. در مورد اخیر، کامپیوتر کنترل کنندة محیط برای کنترل میزان دی اکسید کربن در اجماع با سطح نور، مرحلة تجدید هوا، و سرعت جریان هوا مورد استفاده قرار می گیرد؛ البته واحد IRGA به یک کالیبراسیون روزمره برای اطمینان از دقت اندازه گیری نیازمند است.
نرخ تأمین دی اکسیدکربن وابسته به پاسخ محصولات و ملاحظات اقتصادی می باشد. در حالت کلی تأمین دی اکسیدکربن به اندازة ppm 1000 در طول روز، هنگامی که دریچه ها بسته است، توصیه می شود. هنگامی که دریچه ها به اندازة 10% باز می شوند، می توان تأمین دی اکسیدکربن را قطع یا به مقدار 400 تا ppm 600 کاهش داد. برای به دست آوردن بازده اقتصادی بالاتر می توان غلظت دی اکسیدکربن را با توجه به میزان نور تنظیم نمود. موارد زیر تدابیر توصیه شده برای پروش دهندگان سبزیجات می باشد :
در روزهای آفتابی در حالیکه دریچه هابسته هستند، میزان دی اکسیدکربن را به اندازة 1000 ppm تأمین نمایید.
در روزهای ابری، هنگامی که میزان نور پایینتر از 2watt/m 40 می باشد، تأمین دی اکسیدکربن را تنها به اندازة ppm 400 در نظر بگیرید.
با این وجود اکثر پرورش دهندگان گل بدون توجه به میزان نور، غلظت دی اکسیدکربن را به طور ثابت در ppm 1000 در نظر می گیرند. کامپیوتر کنترل کنندة محیط را می توان با توجه به میزان نور، برای تنظیم غلظت دی اکسیدکربن برنامه ریزی کرد؛ اما هنگامی که دریچه ها بیش از 10% باز می شوند و یا با فرارسیدن مرحلة دوم از عملیات فن های خروجی، میزان دی اکسیدکربن را باید در مقدار ppm 400 ثابت نمود.
از آنجا که به هنگام شب هیچ فتوسنتزی رخ نمی دهد، طبیعتاً احتیاجی به تأمین دی اکسید کربن نمی باشد. در واقع تغلیظ دی اکسید کربن در نتیجة تنفس گیاه صورت خواهد گرفت. بنابراین مشاهدة غلظت دی اکسیدکربن در حدود 500 تا ppm 600 در اوایل صبح نباید غیر عادی به نظر برسد.
دی اکسیدکربن در یک گلخانه به وسیلة مبادلة طبیعی هوا و فتوسنتز کاهش می یابد.
مبادلة طبیعی هوا :
دزرها و منافذ در گلخانه اجازه می دهند هوای بیرون، که تنها دارای ppm 340 دی اکسید کربن می باشد، به داخل گلخانه نفوذ کند. یک مقدار میانگین برای نفوذ هوا در یک گلخانه می تواند به اندازة تعویض هوای کامل در یک ساعت باشد. برای جبران این رقیق سازی و تثبیت میزان دی اکسید کربن در ppm 1300 ، باید 2m100/2 kg CO0.37 در هر ساعت به محیط گلخانه اضافه شود.
باید توجه داشت که برای ارتفاع و عرض بیشتر گلخانه، باید مقدار مزبور را تصحیح نمود. یک گلخانه که دارای پهنای بیشتری نسبت به گلخانة دیگر با همان ارتفاع باشد، حجم هوای نفوذی بیشتری خواهد داشت. برای گلخانه هایی که دارای پوشش دو جداره (دو جدارة پلی اتیلن یا اکریلیک) هستند، مقدار نفوذ هوا به اندازة 4/1 تا 3/1 حجم هوای گلخانه در یک ساعت را می توان انتظار داشت. برای گلخانه هایی که دارای تهویة اجباری هستند، اگر فن ها در حال کار باشند، غلظت دی اکسید کربن در مقدار کمتری تثبیت خواهد شد.
فتوسنتز :
گیاهان در طول فرآیند فتوسنتز دی اکسید کربن را مورد استفاده قرار می دهند. نرخ مصرف باتوجه به نوع محصولات، شدت نور، دما، مرحلة رشد گیاه و میزان مواد مغذی متفاوت خواهد بود. یک مقدار میانگین مصرف به اندازة 2m100/hr/kg 0.24-0.12 محاسبه شده است. نرخ بالاتری از مصرف در صورتی که روز کاملاً آفتابی باشد وگیاهان کاملاً سبز باشند صورت خواهد گرفت.
وقتی که این دو عامل با هم جمع شوند، با توجه به محاسبات صورت گرفته، می باید برای تثبیت غلظت دی اکسید کربن در ppm 1300 (در یک گلخانه استاندارد) حدود 2m100/hr/kg 0.60-0.50 به محیط آن اضافه نمود. برای یک گلخانه با پوشش دوجدارة پلی اتیلن این مقدار برابر با 2m100/hr/kg 0.35-0.25 خواهد بود. در یک گلخانة شیشه ای تأمین دی اکسید کربن عمدتاً برای جبران رقیق سازی مربوط به نفوذ طبیعی هوا صورت می گیرد؛ در حالیکه برای گلخانه ای با پوشش دوجدارة پلی اتیلن مقدار دی اکسید کربن مورد نیاز برای جبران نفوذ هوا و فتوسنتز به یک اندازه خواهد بود.
ظرفیت مشعل مورد نیاز :
جهت محاسبة ظرفیت مشعلها فقط گاز طبیعی و پروپان در نظر گرفته شده است. این موضوع از آنجا نشأت می گیرد که این سوختها عمومی ترین سوختهای مورد استفاده در صنعت می باشند. پرورش دهندگانی که دارای آنالیزگر گاز دی اکسید کربن یا کامپیوتر کنترل کنندة محیط نمی باشند، می بایست اندازة مشعلها را به صورت کاملاً دقیق تعیین کنند. این دقت مخصوصاً در مورد گلخانه های ساده با پوشش معمولی کاملاً ضروری است. در جدول1-2 ظرفیت مشعل های مورد نیاز برای تثبیت ppm 1300 دی اکسید کربن در گلخانه درج شده است. این مقادیر بر اساس نرخهای جبران، که قبلاً اشاره شد، لیست شده اند. با توجه به مقادیر توصیه شده در این جدول، می توان محاسبه کرد که وقتی از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده می شود، رطوبت نسبی به اندازة 3 تا 6 درصد افزایش خواهد یافت. البته این افزایش از حرارت تولید شده توسط مشعلهای 2CO متأثر نخواهد شد؛ به خصوص هنگامی که درجه حرارت به اندازة یک درجه سانتیگراد افزایش یابد، هیچ تأثیری بر روی رطوبت نسبی نخواهد داشت.
در چه زمان هایی تأمین دی اکسید کربن صورت می گیرد؟
از آنجا که به طور طبیعی فرآیند فتوسنتز در روشنایی روز صورت می گیرد، تأمین دی اکسید کربن در هنگام شب لازم نیست. با این وجود، در روزهای ابری برای جبران نرخ کمتری از فتوستز، تأمین دی اکسید کربن برای گلخانه توصیه می شود. البته در این صورت به دلیل کاهش نرخ فتوسنتز، تغلیظ دی اکسید کربن به مقدار بیشتری صورت خواهد گرفت. تأمین دی اکسید کربن را باید یک ساعت قبل از طلوع آفتاب آغاز و یک ساعت قبل از غروب متوقف نمود. تأمین دی اکسید کربن هنگامی که از روشنایی high pressure sedium (HPS) در شب استفاده می شود، به صورت کاملاً جدی توصیه می شود.
اگرچه سطح بهینة دی اکسید کربن با افزایش شدت نور افزایش می یابد، اما این کار با توجه به سرعت باد و برای تثبیت غلظت ppm 1000 وقتی که دریچه ها بیش از 10 تا 15 درصد باز می باشند (یا اینکه فن های خروجی در حال کار هستند)، اغلب کار بیهوده ای می باشد. مطلب مهم این است که پرورش دهندگان، دی اکسید کربن را در سراسر گلخانه به صورت یکنواخت توزیع نمایند. گردش هوای اضافی در گلخانه می تواند نرخ توزیع دی اکسید کربن را به وسیلة کاهش لایة مرزی در اطراف سطح برگها افزایش دهد.
جدول ظرفیت مشعل مورد نیاز برای تثبیت ppm 1300 دی اکسید کربن در گلخانه

پروپان گاز طبیعی
  2m1000/kw hr/2m1000/3m 2m1000/kw hr/2m1000 L/
گلخانة شیشه ای 36-30 3.4-2.8 24-20 3.4-2.8
گلخانة پلاستیکی 18-15 1.7-1.4 12-10 1.7-1.4

توزیع دی اکسید کربن در گلخانه :
وجود یک سیستم توزیع مناسب دارای اهمیت زیادی است. توزیع دی اکسید کربن عمدتاً به حرکت هوا در میان گلخانه وابسته است. این موضوع ناشی از آن است که دی اکسید کربن در خلال فرآیند پخش نمی تواند مسافت زیادی را طی نماید. به عنوان مثال هنگامی که برای یک محوطة بزرگ و یا برای چند گلخانة متصل به هم، تنها یک منبع دی اکسید کربن مورداستفاده قرار می گیرد، سیستم توزیع مناسبی باید نصب شود. این سیستم باید به گونه ای طراحی شود که توزیع یکسانی را در سطح گلخانه، بخصوص زمانی که از دی اکسید کربن مایع یا دی اکسید کربن مربوط به گاز دودکش استفاده می شود، فراهم نماید. فن های جریان افقی یا سیستم های فن- جت، توزیع یکنواختی را به وسیلة حرکت حجم زیادی از هوادر گلخانه (هنگامی که دریچه های بالایی بسته شده و فن های خروجی در حال کار نمی باشند) فراهم می نمایند. امروزه پرورش دهندگانی که از دی اکسید کربن مایع یا دی اکسید کربن مربوط به گاز دودکش استفاده می کنند، از سیستم توزیعی با شیر مرکزی همراه با لوله های منحصر به فرد، که دارای سوراخ هایی با فاصله مساوی هستند، استفاده می کنند. این لوله ها در قسمت پایین محصولات (سایه بان) قرار گرفته اند. البته جریان هوا در گلخانه نیز کسب دی اکسید کربن توسط محصولات را افزایش می دهد. در واقع با این کار لایة مرزی اطراف برگها کاهش یافته و مولکولهای دی اکسید کربن به سطح برگها نزدیکتر می شوند.
خسارت ناشی از تأمین دی اکسید کربن بر روی گیاهان :
هرگز نباید اجازه داد که غلظت دی اکسید کربن در گلخانه از حد مجاز بالاتر رود. غلظت دی اکسید کربن به اندازة ppm 5000 می تواند موجب سرگیجة انسان شود. میزان بالاتر دی اکسید کربن از آنچه که توصیه شده میتواند موجب از بین رفتن برگهای پیر خیار و گوجه فرنگی گردد. برگهای بنفشة آفریقاییبسیار سخت و شکننده شده و رنگ خاکستری متمایل به سبزی به خود می گیرند. در این حالت اغلب گلبرگها حالت بدشکلی داشته و به طور کامل باز نمی شوند. علائم مشابهی در گلهای فریزی که برای آنها مشعل های دی اکسید کربن به عنوان منبع تأمین حرارت گلخانه مورد استفاده قرار گرفته اند و به این وسیله مقادیر مفرطی از دی اکسید کربن تولید و به گلخانه وارد شده است مشاهده گردیده است. باید توجه داشت که به جز در مواقع ضروری نباید از مشعل های دی اکسید کربن به عنوان سیستم حرارتی استفاده نمود.
از آنجایی که دی اکسید سولفور (ppm 0.2 در هوای اتمسفر) می تواند موجب فساد شدید گیاهان شود، محتویات سولفور در سوخت مورد استفاده نباید بیش از 0.02 درصد باشد. سوختهایی مانند No.2 oil و bunker C (# 6 Oil) برای تأمین دی اکسید کربن مناسب نمی باشند.
اتیلن در غلظت ppm 0.05 و پروپیلن در سطوح بالاتر می توانند موجب پیری زودرس گیاهان خیار و گوجه فرنگی گردند. اتیلن اغلب در اثر احتراق ناقص تولید می شود. در حالیکه تولید پروپیلن معمولاً مربوط به استفاده از پروپان می باشد. خطوط نشت دار تأمین پروپان در گذشته خسارت های مالی جدی به پرورش دهندگان وارد ساخته است. مونو اکسیدکربن (CO) که معمولاً به خودی خود مسأله ای ایجاد نمی کند، اغلب به عنوان شاخص احتراق ناقص مورد استفاده قرار می گیرد. تجاوز میزان مونو اکسید کربن از ppm 50 در گاز دودکش نشان دهندة وجود اتیلن به مقداری است که می تواند موجب خسارت شود.
مشعل هایی که دمای شعلة بالایی دارند، می توانند موجب تشکیل اکسیدهای نیتروژن (NOx و 2NO) شوند. مقادیر بیش از اندازة اکسیدهای نیتروژن می تواند باعث کاهش رشد و حتی از بین رفتن گیاهان شود. باید بویلرهای مجهز به مشعلهایی که NOx کمی تولید می کنند برای تأمین دی اکسید کربن از گاز دودکش مورد استفاده قرار گیرند.
وجود مقدار کمی از مخلوط 2SO و NOx، خسارت بیشتری از وجود مقادیر بالا از هر کدام از آنها بر گیاهان وارد می کند. استفادة بیش از حد و طولانی مدت از دی اکسید کربن (به خصوص در مورد گوجه فرنگی) می تواند منجر به عدم پاسخ گیاه نسبت به تأمین دی اکسید کربن شود. انقطاع در استفاده از دی اکسید کربن برای چند روز می تواند موجب بهبود پاسخ گیاهان شود.
توجه :
یک کیلوگرم دی اکسید کربن برابر 570 لیتر است.
یک متر مکعب گاز طبیعی می تواند 1000 لیتر (kg 1.8) دی اکسید کربن و 1.4 لیتر آب تولید نماید.
یک متر مکعب گاز طبیعی برابر 0.75 لیتر نفت سفید و برابر یک لیتر پروپان جهت تولید مقادیر یکسان دی اکسید کربن می باشد.
دی اکسید کربن تکمیلی :
دی اکسید کربن تکمیلی مربوط به تغلیظ آن در فضای گلخانه برای فراهم کردن مادة خام بیشتر جهت فرایند فتوستنز است. نور، آب و دی اکسید کربن به وسیلة گیاهان طی فرآیند فتوسنتز، جهت تولید کربوهیدراتها برای رشد و متابولیسم گیاه، مورد استفاده قرار می گیرند. میزان رشد گیاه به تعادل بین ساخت ترکیبات بالا انرژی(کربوهیدراتها) از دی اکسید کربن و آب در فرآیند فتوسنتز و بکارگیری این ترکیبات توسط فرآیند تنفس گیاه وابسته است.
می دانیم که مواد خام مورد نیاز جهت فتوسنتز، آب و دی اکسید کربن می باشد. مطالعات بیشماری روی محدودة زیادی از محصولات نشان داده که، میزان دی اکسید کربن موجود در اتمسفر نرخ فتوسنتز را محدود می نماید. آب احتمالاً یک فاکتور محدود کنندة مستقیم در مورد فتوسنتز نمی باشد. وقتی گیاهان به نقطه پژمردگی می رسند، در بافتهای خود مقادیر کافی آب برای فتوسنتز دارند. با این وجود پژمردگی باعث می شود که دریچه های دهانی (استومتا) گیاه بسته شوند؛ در نتیجه دی اکسید کربن موجود در بافتها به سرعت مصرف شده و دی اکسید کربن جدیدی نمی تواند به برگها وارد شود. بنابراین تأثیر غیرمستقیم کمبود آّب بر روی نرخ فتوسنتز احتمالاً به وسیلة محدود کردن تأمین دی اکسید کربن صورت می گیرد.
دی اکسید کربن موجود در اتمسفر غلظتی حدود ppm 340 دارد. البته این یک مقدار میانگین است. مقدار غلظت واقعی دی اکسید کربن در یک موقعیت مشخص می تواند متفاوت با این مقدار باشد. تغییرات آب و هوایی موجب 4 تا 8 درصد تغییر در غلظت دی اکسید کربن به صورت روزانه یا فصلی می گردد. این تغییرات ناشی از افزایش یا کاهش تابش خورشید، درجه حرارت، رطوبت نسبی و عبور جریانهای پرفشار می باشد. غلظت دی اکسید کربن در جو همچنین توسط فعالیت های انسانی، مانند سوزاندن سوخت های فسیلی، متأثر می گردد. غلظت دی اکسید کربن معمولاً در نزدیکی شهرها، کارخانجات و فعالیت های احتراقی بسیار بیشتر است.
در یک گلخانه که پر از گیاه است، غلظت دی اکسید کربن، تا زمانیکه درطول روز تهویه صورت گیرد، از غلظت دی اکسید کربن محیط پیروی می کند. غلظت دی اکسید کربن در طول دورة تاریکی بالا می رود؛ چرا که گیاهان هیچ دی اکسید کربنی برای فتوسنتز مصرف نمی کنند و به علاوه دی اکسید کربن به واسطة تنفس گیاهان و دیگر ارگانیسم ها تولید می شود. در طول دورة روشنایی که تهویه صورت نگیرد، غلظت دی اکسید کربن به پایین تر از غلظت آن در محیط افت می نماید.
تجدید هوا، اگر مقدور باشد، می تواند راه مؤثری برای تثبیت غلظت دی اکسیدکربن در گلخانه باشد. با این وجود هنگامی که در یک گلخانه شدت نور بالا باشد و سرمای بیرون مانع از تهویة مناسب شود، غلظت دی اکسید کربن افت خواهد کرد. در یک گلخانه کاملاً بسته، غلظت دی اکسید کربن تا حدود 150 تا ppm 200 افت می نماید. این مقدار غلظت در نزدیکی نقطة جبران دی اکسید کربن قرار دارد. در این نقطه، دی اکسید کربن تولید شده توسط تنفس گیاه با مقدار مصرف شدة آن در فرآیند فتوسنتز برابر خواهد بود. هنگامی که نقطة جبران دی اکسید کربن(هرچند به مدت کوتاهی) فرا برسد، رشد گیاهان به مقدار زیادی کاهش می یابد.
مطالعات زیادی نشان داده است که اگر دی اکسید کربن با غلظتی بالاتر از غلظت آن در محیط در اختیار گیاه قرار گیرد، موجب بهبود رشد گیاه می شود. خصوصاً 3 تا 4 برابر غلظت بیشتر دی اکسیدکربن، رشد گیاه را به اندازة 10 تا 25 درصد افزایش می دهد. دی اکسید کربن تکمیلی موجب افزایش سطح برگها، وزن خشک گیاه، شاخه های جانبی و در بسیاری از موارد موجب کاهش زمان گلدهی می شود. تأمین دی اکسید کربن در طول روز به اندازة 800 تا ppm 1000، برای افزایش رشد بسیاری از محصولات مانند بنفشة فرنگی، گل شمعدانی، گل حن، بگونی، گل اطلسی، گل داودی، گل مینای چینی، و گلهای رز مورد استفاده قرار گرفته است.
در یک گلخانه ممکن است در زمانهای بخصوصی غلظت دی اکسید کربن به پایین تر از سطح محیط کاهش یافته و رشد گیاهان محدود گردد. در یک گلخانه کاملاً درزبندی شده در طول زمستان و درحالیکه دریچه ها کاملاً بسته اند، میزان دی اکسید کربن به طور کامل افت می نماید. در روزهای آفتابی سرد که تعویض هوای اندکی صورت می گیرد، عمل فتوسنتز گیاهان می تواند سطح دی اکسید کربن داخل را به مقدار زیادی کاهش دهد؛ و به این ترتیب نرخ فتوسنتز محدود می گردد.
از آنجا که دی اکسید کربن به صورت گاز می باشد، همانند بسیاری از گازها از لحاظ کنترل دارای دشواریهایی می باشد. به محض اینکه محیط گلخانه گرم شود به تجدید هوا نیازمند است، لذا دی اکسید کربن تکمیلی از طریق دریچه ها به خارج رانده می شود. بنابراین اضافه کردن دی اکسیدکربن به محیط گلخانه به شرایط آب و هوایی سرد و ایام بخصوصی از سال محدود می گردد.
دی اکسید کربن – طول عمر گیاه :
تأثیر دی اکسید کربن تکمیلی به زمانبندی، استمرار و غلظت آن وابسته است. بکارگیری دی اکسید کربن تکمیلی در مورد نهالهای تخمی منجر به کاهش زمان نشاکاری، افزایش انباشتگی مادة خشک و سطح برگها، بیشتر از زمانی که تحت شرایط محیط بیرون قرار می گیرند، می شود. در مورد گیاه بگونیا با آزمایش کردن سطوح مختلف دی اکسید کربن و نور مصنوعی در گلخانه نتایج جالبی به دست آمده است. در صورتیکه بگونیا در معرض ppm 970 دی اکسید کربن، نور ملایم و دمای بالا (80 درجه فارنهایت) قرار گیرد، برداشت نشا چهار هفته طول خواهد کشید. این نتایج نشان دهندة 47% کاهش در زمان لازم برای برداشت نشا در مقایسه با موردی است که بدون اضافه کردن دی اکسید کربن صورت گرفته است. آزمایش مشابهی نیز در مورد گل شمعدانی و بنفشة فرنگی نشان داده، در صورتیکه دی اکسید کربن به میزان ppm 1000 در دسترس گیاه قرار گیرد، زمان لازم جهت برداشت نشا به میزان دو هفته کاهش خواهد یافت. واکنش گیاهان جوان نسبت به تأمین دی اکسید کربن بسیار بیشتر است. بنابراین زمان سنجی در تأمین دی اکسید کربن دارای اهمیت زیادی می باشد.
دی اکسید کربن- دما :
دمای مناسب می تواند تأثیر قابل توجهی بر میزان پاسخ گیاه نسبت به تأمین دی اکسید کربن داشته باشد. در مورد گل داودی افزایش دمای روزانه و تأمین دی اکسیدکربن (باهم)، موجب افزایش طول ساقه و وزن تر گیاه می شود. این افزایش بیشتر از حالتی است که هر یک از این عوامل به تنهایی در اختیار گیاه قرار گیرد.
جدول تأثیر دی اکسید کربن و دمای روزانه و شبانه بر وزن تر و طول ساقه در گل داودی

Day-Night Temp °F
CO2 (ppm)

60-70
محیط
60-70
1000 ppm
60-80
محیط
60-80
1000 ppm
 
وزن تر        
‘Souvenir’ 100 132 129 148
‘Pink Champagne’ 100 122 118 133
طول ساقه        
‘Souvenir’ 100 117 121 128
‘Pink Champagne’ 100 114 118 126

دمای بالا در شب دارای تأثیر بسیار اندکی بر روی میزان پاسخ گیاه نسبت به تأمین دی اکسید کربن می باشد. مطالعات زیادی نشان داده اند که دمای بهینة روزانه برای رشد گیاهان، با افزایش غلظت دی اکسید کربن، افزایش می یابد. یک حساب تخمینی نشان می دهد، در صورتیکه دی اکسیدکربن تکمیلی در دسترس گیاه قرار گیرد، دمای روزانه را باید به اندازة 5 تا 10 درجة فارنهایت افزایش داد. یک نتیجة منطقی حاصل از بالا بردن دمای روزانه این است که می توان تجدید هوا را قطع کرده و دورة غنی سازی را تمدید نمود.

دی اکسید کربن - نور
در رابطه با تأثیر نور روی فتوسنتز باید گفت که هر گیاهی دارای یک مقدار ماکزیمم شدت نور (منحصر به فرد) می باشد که میزان بالاتر از آن نرخ فتوسنتز را افزایش نمی دهد. این مقدار را نقطة اشباع نور می نامند. تا زمانی که شدت نور از مقادیر پایین تا نقطة اشباع نور افزایش یابد، فتوسنتز نیز افزایش خواهد یافت. البته اگر دی اکسید کربن تکمیلی به محیط پرورش گیاه اضافه گردد، نقطة اشباع نور در شدت نور بالاتری به دست آمده و نرخ بیشتری از فتوسنتز حاصل می گردد.
جدول تأثیر نور تکمیلی و دی اکسید کربن بر رشد محصول گوجه فرنگی

  Height (cm) % Increase Dry Weight (g) % Increase
Control + Ambient CO2 1/28 8/3
Light + Ambient CO2 3/51 6/82 8/16 1/342
Control + 1500 ppm CO2 2/37 4/32 5 6/31
Light + 1500 ppm CO2 7/55 2/98 2/17 6/352

در حقیقت غنی سازی محیط گلخانه به وسیلة اضافه کردن دی اکسید کربن، رشد گیاهان را در همة موارد به جز در پایین ترین سطوح نور افزایش می دهد. این مطلب دلالت برآن دارد که حتی در شرایط نوری ضعیف، که می تواند رشد گیاه را محدود نماید، اضافه کردن دی اکسید کربن می تواند فتوسنتز و رشد گیاه را بهبود بخشد. اضافه کردن نور و تأمین دی اکسید کربن (با هم) برای بهبود رشد گیاه بسیار مناسب است. اضافه کردن نور تکمیلی تأثیر بیشتری نسبت به تأمین دی اکسید کربن بر رشد گیاه دارد. اما پیشرفت کامل زمانی حاصل می شود که این دو عامل را با هم به کار گرفت.
دی اکسید کربن – مواد مغذی :
با تأمین دی اکسید کربن در شرایط آفتابی و نیز با استفاده از افزایش مواد مغذی در دسترس گیاه می توان رشد گیاهان را تسریع بخشید. غلظت پایین مواد غذایی در محیط کشت موجب کاهش نرخ فتوسنتز و رشد گیاه می شود. در شرایطی که غنی سازی دی اکسید کربن انجام می شود و به خصوص هنگامی که توأماً نور تکمیلی هم مورد استفاده قرار می گیرد، کمبود مواد غذایی سریعاً رخ خواهد داد.
باور عمومی بر این است که تحت شرایط غنی سازی دی اکسید کربن، میزان کوددهی را باید افزایش داد. آزمایشات مختلف نشان داده که در این حالت بعضی از مواد غذایی سریعاً در محیط کشت دچار کمبود می شوند. در حالیکه تغییرات مواد غذایی دیگر بسیار اندک است. بهترین توصیه این است که پرورش دهندگان از نمایشگرهای نشان دهندة میزان مواد غذایی در خاک و بافتهای گیاه استفاده کنند و سپس برنامه های کوددهی خود را بر اساس نتایج حاصله تنظیم نمایند.

-- -