بنام خداوند بخشنده مهربان

 

سلام واحترام به دوستان گرامی، شما میتوانید با استفاده از این مقاله میتوانید از تاثیر فنولوژی و دما را در گیاهان اگاه شوید، و برای مزارع خود شرایط متفاوتی را در نظر بگیرید.

 

 

مقدمه :

در مناطق خشك و نيمه خشك ميزان بارندگي از سالي به سال ديگر متفاوت است و از هر مقدار بارندگي در صورت شدت زياد بخشي بصورت رواناب، بخشي نفوذ و بخشي تبخير ميگردد، بنابراين تمام بارندگي به صورت مؤثر به مصرف گياه نميرسد، بلكه بخشي از بارندگي بهصورت رطوبت در خاك ذخيره و در فصل رويش مورد استفاده گياه قرار ميگيرد. مقدار و نوع ارش، رژيم و نحوه پراكنش بارش نقش اساسي در مراحل مختلف فنولوژي ايفاء مينمايند.

  

 

تاثیر فنولوژی :

فنولوژي در لغت به معناي مطالعه پديده هاي مختلف زيستي و يكي از مباحث مهم بومشناختي در مرتع به شمار ميرود.

اهمیت :

كشاورزي يكي از بخشهاي مهم اقتصاد به شمار ميآيد، تا جايي كه ميتوان گفت رشد اقتصادي بدون توسعه ي كشاورزي امكانپذير نیست. امروزه ميتوان بر اساس تحقیقات علمي دقیق و شناخت توان و قابلیّت هاي محیطي هر منطقه، به توسعه ي كشاورزي اصولي و دقیق دست يافت. 

 

گیاهان دارای نوعی ساعت بیولوژیکی هستند که حساسیتشان به دما را تعیین می‌کند. واکنشِ گیاه به دمای محیطِ پیرامونش به مرحله‌ی رشد و نمو گیاه بستگی دارد.

گیاهان به دنبال رسیدن به دمای مطلوب در خودشان و تعادلی بین دمای هوا، رطوبت نسبی هستند و در این امر نور نقش بسیار مهمی دارد. اگر سطح نور بالا باشد، گیاه گرم خواهد شد که به تفاوتِ بینِ دمای گیاه و دمای هوا منجر خواهد شد.

 

نقش روزنه های هوایی درگیاهان :

گیاهان می‌توانند با استفاده از اندام‌های اختصاصی گیاهی به نامِ روزنه‌های هوایی فرآیندِ تعرق و خنک‌سازی را تنظیم کنند. روزنه‌های هوایی سلول‌های اختصاصی در برگ‌ها هستند که می‌توانند باز و بسته شوند همچنین میزانِ بخار آبی که تبخیر می‌شوند را محدود می‌کنند. هر چقدر دما بالاتر برود، روزنه‌های هوایی زمانی که باز باشند آب بیشتری را تبخیر خواهند کرد.

اندازه‌گیری گشادگی روزنه‌های هوایی امر دشواری است، بنابر این می‌توانیم از VPD برای محاسبه‌ی آن استفاده کنیم. هر چقدر روزنه‌های هوایی بازتر باشند، گازهای بیشتری به داخل و خارج از گیاهان حرکت می‌کنند.

عوامل محیطی بر سرعتِ بروز این فرآیند (هدایت روزنه‌ای) تاثیرگذارند، برای مثال، رطوبت نسبی بالاتر به هدایتِ سریع‌تر منجر می‌شود در حالی که سطح دی‌اکسیدکربن بالاتر میزانِ هدایت روزنه‌ای را کاهش خواهد داد. علاوه‌ بر عوامل زیست‌محیطی، عوامل دیگری، مانند هورمون‌های گیاهی و رنگِ نوری (طول موج) که گیاه دریافت می‌کند، بر هدایت روزنه‌ای تاثیرگذار خواهند بود. آبسسیزیک اسید، یک هورمون گیاهی است که، غلظتِ یون‌ها را در روزنه‌های هوایی تنظیم خواهند کرد و موجب می‌شوند تا روزنه‌های هوایی به ‌سرعت، در عرض چند دقیقه، باز شوند.

نور در طولِ موجِ کوتاه‌تر (حدودا ۵۰۰-۴۰۰ نانومتر (nm))، که نور آبی است، موجب می‌شود تا روزنه‌های هوایی در مقایسه با طول‌ موج‌های بلندتر (حدود ۷۰۰nm )، که قرمز هستند، گشادتر شوند.

انتقال قند در گیاه :

انتقالِ قندها عمدتا به هنگام شب رخ می‌دهد و اغلب به سمت بخش‌های گرمترِ گیاه منتقل می‌شوند. برگ‌ها سریع‌تر از میوه‌ها و گل‌ها خنک می‌شوند و بنابراین بیشترِ انرژی موجود به این بخش‌های گیاه می‌روند که برای رشد و نمو به انرژی نیاز دارند.

مقدار قندی که به بافت در حالِ رشد، که برای داشتن میزانِ بالاتری از تنفس نیازمند انرژی است، منتقل

می‌شود، به هنگامِ دمای شبانه‌ی بالاتر می‌تواند محدود باشد که این امر نیز موجب می‌شود تا میزان رشد نیز

با محدودیت همراه باشد. همچنین نشان داده شده است که بزرگ شدنِ ساقه با ترکیبی از دماهای روزانه‌ی

بالا و دماهای شبانه‌ی پایین رخ می‌دهد. دمای شبانه‌ی پایین موجب افزایشِ تعادلِ آب در گیاه می‌شود که

دلیلِ اصلی افزایشِ طولِ ساقه به شمار می‌رود. بنابر این، دما می‌تواند به‌عنوانِ ابزاری برای تنظیمِ ارتفاع گیاه

استفاده شود اما دماهای شبانه‌ی پایین همچنین موجب ذخیره‌ی انرژی نیز می‌شوند. برای توصیفِ اثراتِ

thermoperiodic بر مورفولوژی گیاهان از اصطلاحِ thermomorphogenesis استفاده می‌کنیم.

زمانی که دماها خیلی پایین هستند (که به تنوع گیاهی کم بستگی دارد)، صرف‌نظر از میزانِ نورِ موجود، هر گونه فتوسنتزی به‌ندرت رخ خواهد داد. با افزایشِ دمای هوا میزانِ فتوسنتز نیز افزایش می‌یابد. زمانی که بین نور و دما تعادل وجود داشته باشد، سطحِ دی‌اکسیدکربنِ محیطی عامل محدود‌کننده به شمار خواهد رفت. در صورتی که دی‌اکسیدکربنِ کافی موجود باشد، با افزایشِ دما میزانِ فتوسنتز افزایش خواهد یافت، اگرچه عوامل دیگری نیز، مانند آنزیمِ RuBisCo، نقش دارند.

آنزیمِ RuBisCo برای فتوسنتز بسیار حیاتی است. در برخی از موارد، فرآیندی به نام تنفس نوری رخ خواهد داد، این زمانی است که آنزیم RuBisCo، مانند زمانی که در فتوسنتز طبیعی رخ می‌دهد، به‌جای دی‌اکسیدکربن به اکسیژن متصل می‌شود. سطح دی‌اکسیدکربن و دمای بهینه هر دو در مقایسه با سطح بالای نور در سطح پایینِ نور پایین‌تر خواهند بود و فعالیتِ این آنزیم نیز در دماهای بالاتر افزایش خواهد یافت .

آشنایی با مفهوم DIF :

مفهوم DIF (Drop and temperature integration) به رابطه‌ی بین دماهای شبانه و روزانه اشاره می‌کند. اثراتِ تغییرِ دمای روزانه بر رشدِ طولی ساقه‌های گیاهی، به‌جای واکنش‌های جداگانه و مستقل به دماهای روزانه و شبانه، به تفاوتِ DIF بینِ دماهای شبانه و روزانه بستگی دارد (که به‌واسطه‌ی کسر کردنِ دمای شبانه از دمای روزانه محاسبه می‌شود). به‌عبارت دیگر، این تفاوتِ دمایی همچنین این که کدام یک از دماهای شبانه و یا روزانه بالاتر است امری بسیارمهم هستند.

رشدِ شاخ و برگ‌های گیاهان تا حد زیادی متاثر از DIF نیستند اما رشدِ بخش‌های مربوط به ساقه‌ی میان‌گره‌ای متاثر از DIF است. گیاهانی که تحتِ DIF مثبت رشد کردند در مقایسه با گیاهانی که در DIF صفر رشد کردند بلندتر هستند و گیاهانی در DIF صفر رشد کردند در مقایسه با گیاهانی که در DIF منفی رشد کردند بلندتر و دارای بخش‌های بین‌گره‌ای بلندتری هستند. سایر واکنش‌های مورفوژنتیکِ مهم به DIF منفی (به‌عبارت دیگر، زمانی که دمای روزانه پایین‌تر از دمای شبانه است) شاملِ برگچه‌های کوتاه‌تر، ساقه‌های گل، ساقه‌های اصلی گل‌ها و برگ‌ها هستند. 

در طولِ ساعاتِ اولیه‌ی دوره‌ی نور در گیاهانِ روز بلند، روز کوتاه و روز خنثی یا بی‌تفاوت، قوی‌ترین واکنش‌ها به تغییراتِ دما را می‌توان مشاهده کرد. بنابر این، افتِ دما در دو ساعتِ آخرِ شب بر ارتفاع گیاه تاثیرگذار خواهد بود. معمولا در گلخانه‌های مناطق سرد در فصلِ پاییز به دلیل دمای پایین در شب می‌توان به‌راحتی به چنین چیزی دست یافت.

  

حـرارت بـه صـورت مستقیم بر کلیه اعمال حیاتی گیاهان و بر شدت متابولیسم آنها اثر گذاشته و به صورت غیرمسـتقیم بـا تأثیري که بر روي عوامل حیاتی دیگر از جمله مقـدار آب در دسـترس گیـاه دارد، بـه عنـوان یکـی از مهمترین عوامل محدود کننده در استقرار گیاهان مناطق خشک و نیمه خشک محسوب میشـود.

تـأثیر دو عامل دما و رطوبت با توجه به فصل رویش و منـاطق رویشـی متفـاوت اسـت. به طـوري کـه در ارتفاعات و مناطق نیمه استپی سرد در ابتداي فصل رویش که رطوبت خاك در اثر ریـزش هـاي جـوي زمستانه تأمین است، درجه حرارت هوا نقش تعیین کننده را در شروع رویش دارد، بـرعکس در فصـل پائیز و در مناطق گرم و خشک که درجه حرارت هوا براي رشد گیاه فراهم است، رطوبت نقش مهمی در رشد و نمو گیاه دارد.

که رطوبت ذخیره شده ناشی از بارندگی فصل رویش بر روي رشد و گسترش پوشش گیاهی نقش داشته و پویایی گیاه رابطه مستقیم با رطوبت خاك دارد.

 تاثیرعوامل اقلیمی در گیاهان :

تأثير عوامل اقليمي بر گياهان مختلف متفاوت است. درجة حرارت محيط، ارتفاع محل و خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك از مهمترين عوامل محيطي مؤثر در ويژگي هاي ريخت شناختي، فنولوژيك و كيفي گياهان هستند. عوامـل اقليمي به ويژه درجة حرارت، بيشترين اثر را در نمو گياه ازجمله در طول دورة رويش و مراحل رويشي گياهان دارند.

دما عاملي بـوم شـناختي است كه بـه دو صورت مستقيم و غيرمستقيم بر گياهان اثر ميگذارد. حرارت به صورت مستقيم بر همة اعمال حياتي گياهان و بر شدت متابوليسم آنها اثر ميگذارد و بـه صورت غيرمستقيم با تأثيري كه در عوامل حياتي ديگر ازجمله مقدار آب در دسترس گياه ميگذارد، يكي از مهمترين عوامل محدودكنندة رشد گياهان در مناطق خشك و نيمه خشك به شمار ميرود. در كشاورزي معمولاً از درجة روز رشد تجمعي پيشبيني براي نمو محصولات، طبقه بندي گونه هـا و هيبريـد ها ازنظـر تـاريخ رسيدن محصول و ارزيابي اقليم منطقه براي تعيين مناسب بودن براي كشت محصولات مختلف استفاده ميشود.

رطوبت خاك تغييراتي چشمگير را در توان جذب مواد مغذي از ريشة گياهان مرتعي و افزايش جذب عناصر را موجب شد . دماي هوا نيز بر ميزان توليد گياهان دردوره هاي رويشي تأثير ميگذارد .

گونه های زراعی و فنولوژی :

هرگونه زراعی برای شروع جوانه زنی و رشد خود به حداقلی از درجه حرارت نیاز دارد که در دمای پایین تر از این نقطه رشد آغاز نشده یا متوقف میشود این درجه حرارت برای هر گونه عدد مشخصی است . بنابراین کشاورزان باید فعالیت های زراعی خود را با توجه به رژیم های حرارتی منطقه خود انتخاب نمایند و در این رابطه باید تغییرات روزانه، تغییرات فصلی اقلیم منطقه و دیگر مسائل مربوط به دما را مد نظر قرار دهند . بررسی طول فصل رشد موجود در یک منطقه و واحدهای گرمایی آن همراه با انتخاب گیاهان زراعی مناسب و سازگار با درجه حرارت های منطقه میتوان انواعی از سیستم های زراعی را توسعه داده که در آنها خطرات آسیب دیدگی محصولات به علت تغییرات طبیعی درجه حرارت کاهش مییابد.

سرعت رشد گیاهان زراعی از زمان کاشت تا زمان رسیدگی، شدیدا وابسته به دمای محیطی است که این گیاهان با آن مواجه میشوند. در رابطه با اثر دما در رشد و نمو موجودات، دو پارامتر عمده قابل طرح می باشد. یکی آستانه پایینی برای نمو یک گونه که بنا به تعریف دمایی است که رشد و نمو موجود در دماهای پایین تر از آن کند یا متوقف میشود و در پایین تر از آن دما، رشد و نمو کمتری نشان میدهند. دیگری آستانه بالایی برای نمو یک گونه که تعریف چندان دقیقی برای آن ارائه نشده است، اما غالبا به عنوان دمایی در نظر گرفته میشود که سرعت رشد و نمو موجود در آن دما، شروع به کاهش می یابد. مقدار گرمایی مورد نیاز یک موجود معین برای تکمیل مراحل نمو خود، مقدار ثابتی است و تغییر نمیکند به عبارت دیگر مجموع زمان و دمای تجمع یافته بین آستانه های دمایی رشد در یک روز معین را واحد گرمایی یا درجه روز نامیده میشود.

نواحی شمالی نیز به دلیل داشتن رطوبت و دمای بیشتر نسبت به نواحی غربی شروع فصل رشد گندم زودتر است.

در مناطقی که طول فصل رشد کاهش می یابد، با توجه به اینکه کشاورزان با کاهش عملکرد محصول و همچنین محصولاتی که به خوبی نرسیده اند مواجه هستند، در این صورت کشاورزان بهتر است از کشت محصولات با دوره رشد کمتر یا گیاهان زودرس استفاده کنند تا انرژی حرارتی مورد نیاز گیاه در طول فصل رشد تامین شود.

 

 

 عاملی  مهم ، بنام تاریخ کشت در گیاهان :

تاريخ كاشت مهم ترين عاملي است كه اغلب خصوصيات فيزيولوژيك و مرفولوژيك گياه را تحت تاثير قرار مي دهد. تاريخ كاشت مطلوب باعث مي شود كه شرايط محيطي حادث در زمان سبز شدن، استقرار و بقاي گياهچه مناسب گياه باشد تاريخ كاشت عامل مهمي است كه بر طول دوره رشد رويشي و زايشي و توازن بين آنها، سايرعوامل توليد و نهايتا عملكرد و كيفيت محصول تاثير مي گذارد. هدف از مناسبترين تاريخ كاشت پيدا نمودن زماني است كه مجموعه عوامل محيطي حادث درآن زمان براي سبز شدن، استقرار و بقاي گياهچه مناسب باشد .

نتايج آزمايشات تاريخ كاشت نشان ميدهد كه تاريخ كاشت به تنهايي بر روي رشد گياه تاثير نميگذارد بلكه گياه در تاريخ كاشتهاي مختلف از زمان كاشت تا زماني كه به وسيله سرما از بين ميروند با شرايط محيطي مختلف در طول دوره رشد مواجه ميشود اين دماي پايين رشد گياه را به تاخير مي اندازند و شيوع بيماري هاي گياهچه اي را افزايش ميدهد .

تاریخ کشت در پنبه :

تاريخ كاشت اثر بارزي بر سرعت ظهور گياهچه، شروع و طول مرحله غنچه دهي، قوزه دهي و باز شدن قوزه و همچنين ارتفاع گياه، تعداد شاخه رويا و تعداد شاخه زايا در پنبه دارد.

رشد و نمو تابع مستقيمي از دماي محيط ميباشد، سرعت جوانه زدن و سبز شدن بذر ،توسعه اندام هاي رويشي، تشكيل و ظهور گل و پرشدن قوزه، سرعت رسيدن محصول و بالاخره مرگ گياه از تغييرات پارامترهاي محيطي به ويژه درجه حرارت تبعيت ميكند. انتخاب تاريخ كاشت پنبه تحت تاثير عكس العمل مراحل مختلف نمو و اجزاي عملكرد آن به درجه حرارت و روند تغييرات دما طي فصل رشد قرار دارد . بنابراين تاريخ كاشت بايد به نحوي انتخاب گردد كه دوران رشد رويشي و غنچه دهي آن با دماي مناسب مواجه شود .

 

نتیجه گیری :

ميتوان بر پايه اطلاعات فنولوژيك گونه هاي كليد نسبت تعيين زمان مناسب ورود و خروج دام و اعمال مديريت صحيح در سيستم چرايي مراتع و تعيين زمان مناسب جمع آوري بذر برنامه ريزي كرد.

منابع:

https://vatan.bio/blog/air-temperature-affects 1)

2) بررسی تأثیر درجه روز- رشد و رطوبت خاك بر فنولوژي گونه در مناطق خشک/نشریه مرتعداري/ 1 مژگان سادات عظیمی * 3 ، مریم بخشنده سوادرودباري 2 ، صدیقه زارع . سید تقی میرحاجی

3) تأثير درجة روز رشد و ويژگي هاي خاك در فنولوژي و ويژگيهاي ريخت شناختي گياه دارويي بنسرخ (Buhse. & Boiss jesdianum Allium( در استان لرستان / يونس عصري -پروين رامك بخش / خرمآباد، ايران مؤسسة تحقيقات جنگل ها و مراتع كشور، سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي، تهران، ايران/1397

4) بررسی واحدهای گرمایی تجمعی در طول فصل رشد گندم در ایران/ شاهرخ فاتح*علی اکبر رسولی بهروز ساری صراف غلامعلی کمالی/ نشریه پژوهش های اقلیم شناسی | سال هفتم | شماره بیست و هفتم و بیست و هشتم | پاییز و زمستان 1395

5) بررسي اثرات تاريخ كاشت بر فنولوژي ومرفولوژي سه رقم پنبه در گرگان /٤و افشين سلطاني ٣ ، جواد رضايي ٢ ، ناصر لطيفي ١ فرشيد اكرم قادري/ مجله علوم كشاورزي ايران / ١٣٨٢

6)كاربرد دانش فنولوژي گونة tomentellus Bromus براي مديريت چراي دام/ علي احساني/ مجلة علمي پژوهشي مرتع/1392