زمان شروع مرحله زایشی در گیاهان زراعی

چرخه زیستی گیاهان زراعی به دو مرحله رشد رویشی و رشد زایشی تقسیم می شود. در مرحله رشد رویشی در گیاهان صرفا تولید برگ و سایر اندام های غیر زایشی اتفاق می افتد. اما، در مرحله رشد زایشی تولید اندام های زایشی و نهایتا تولید دانه صورت می گیرد. اما سوال این است که گیاه تا چه زمانی به تولید برگ بعنوان یک اندام رویشی ادامه می دهد؟ از چه زمانی آن را متوقف نموده و اندام های زایشی را تشکیل خواهد داد؟

شروع فاز زایشی گیاهان زراعی از لحاظ فیزیولوژیکی

در مطالعات شروع مرحله زایشی در گیاهان زراعی را معمولا هنگامی که 50 درصد بوته ها وارد مرحله گلدهی شده باشند را اتمام مرحله رشد رویشی محسوب می کنند. این نوع تقسیم نمودن مرحله زیستی گیاه زراعی به مراحل رشد رویشی و زایشی، از نظر ماکروسکوپی صحیح است. یعنی اینکه برای مثال در گیاهی مانند گندم، حداکثر تعداد برگ ایجاد شده است یا اینکه رشد اصلی ارتفاع بوته انجام گردیده است. اما آیا به لحاظ فیزیولوژیک، این امکان وجود دارد که فرضا طول دوره رشد رویشی گندم 100 روز باشد و در این مدت فقط برگ و سایر اندام های رویشی را تولید نماید، سپس روز صد و یکم، به یکباره رشد رویشی را متوقف کند و سنبلهای فرضا به طول 5 سانتی متر تولید نموده و وارد فاز زایشی شود؟ جواب این سوال قطعا خیر می باشد و گیاهچه گندم در زمانی زودتر از آنچه که سنبله را ظاهر می کند وارد فاز زایشی شده است.

 برای روشن تر شدن موضوع، اندازه یک برگ در یک گیاه را در ابتدای ظاهر شدن در نظر بگیرید. این برگ در ابتدا کوچک است و با گذر زمان به تدریج بزرگ شده و در نهایت به اندازه اصلی خود می رسد. به عبارتی اندازه مینیاتوری آن با گذر زمان رشد کرده و به سایز اصلی خود می رسد. سایز منیاتوری برگ نیز محصول تقسيمات سلولی در مریستم انتهایی است. در این ناحیه با تقسیم سلولی طرحهای اولیه برگ برنامه ریزی شده و گیاه در نهایت چند برگ خواهد داشت مشخص می گردد. این برگها با ابعاد بسیار کوچک، به نوبت بزرگ شده و پس از ظاهر شدن و تکمیل رشد به اندازه واقعی و نهایی خود می رسد. این مورد در خصوص سنبله گندم بعنوان اندام زایشی، صدق می‌کند. یعنی سنبله گندم از تقسیمات سلولی در ناحیه مریستم انتهایی بوجود می آید و اندازه آن بسیار کوچک و در حد میکروسکوپیک بوده و با چشم غیر مسلح دیده نمی۔ شود. اما چه زمانی در ناحیه مریستم انتهایی گندم، بعنوان یک گیاه رشد محدود، ایجاد طرح های اولیه برگ متوقف شده و به سمت تشکیل طرح اولیه سنبله تغییر می یابد؟ در پاسخ به این سوال، باید ذکر نمود که هرگاه نیازهای فتوپریودی و دمایی گیاهان زراعی رفع شود، مرحله رشد رویشی متوقف شده و گیاه به مرحله زایشی وارد گشته و طرح اولیه سنبله را طرح ریزی می کند که در زیر به توضیح آنها پرداخته می شود.

فتوپریودیسم چیست؟

فتوپریودیسم یعنی پاسخ گیاه به طول مدت تابش متوالی نور خورشید در یک روز بدون در نظر گرفتن شدت نور. بر این اساس، طول روز از زمان گرگ و میش بودن قبل از طلوع خورشید شروع و تا گرگ و میش بودن قبل از غروب کامل خورشید ادامه می یابد.

طبقه‌بندی گیاهان زراعی براساس فتوپریود

گیاهان زراعی بر پایه نیاز فتوپریودی خود به گروه‌های روز کوتاه، بی تفاوت و روز بلند تقسیم می شود. در بین سه گروه یاد شده، دو گروه روز بلند و روز کوتاه، برای ورود به مرحله زایشی مستلزم قرار گرفتن در طول روز مشخص برای مدت زمان معین هستند. برای توضیح بیشتر گندم که گیاهی روز بلند می باشد، را در نظر بگیرید. اکنون این سوال پیش می آید که گندم در چه مرحله رشدی به طول روز توان پاسخ دادن را دارد؟ آیا از همان مرحله ابتدایی که گیاهچه حاصل شد و استقرار یافت با قرار گرفتن در طول روز مشخص به آن پاسخ داده و وارد فاز زایشی خواهد شد؟ برای پاسخ این سوالات لازم است که نیاز دوم گیاه یعنی نیاز دمایی مورد بررسی قرار گیرد. گیاه برای گذر از یک مرحله رشدی به مرحله دیگر نیازمند دریافت نیاز دمایی (واحد آن روز در جه) مشخصی است. برای توضیح نیاز دمایی این مثال را در نظر بگیرید که بذر گندم برای جوانه زنی فرضا به 100 روز- درجه نیاز دارد. صفر پایه گندم نیز صفر در نظر گرفته شود. دمای میانگین بالاتر از صفر درجه سانتیگراد روزانه برای رفع نیاز میزان یاد شده لحاظ خواهد شد. حال اگر میانگین دمای محیط 25 درجه سانتیگراد باشد مرحله جوانه زنی در چهار روز کامل خواهد شد. اما اگر میانگین دمای محیط 10 درجه سانتیگراد باشد در 10 روز این نیاز تامین شده و جوانه زنی تکمیل می گردد. طبیعتا هر یک از مراحل فنولوژیکی گندم به میزان روز-درجه مشخصی نیاز داشته تا بتواند آن را کامل و وارد مرحله بعد شود. این مورد در خصوص پاسخ به فتوپریودیسم نیز صادق است. یعنی گیاهی مانند گندم برای پاسخ به فتوپریودیسم باید به مرحله رشدی مشخصی برسد که برای رسیدن به این مرحله مستلزم دریافت میزان معینی نیاز دمایی است. لذا، نمی توان انتظار داشت که گیاهچه‌های گندم یا هر گیاه زراعی دیگر از ابتدای جوانه زنی، استقرار گیاهچه یا سایر مراحل اولیه رشد، به فتوپریودیسم پاسخ مثبت بدهد و بتواند اندام های زایشی را حتی در مقیاس میکرومتری تولید نماید. همانند نوزاد انسان که نمی‌توان قبل اینکه توانایی، نشستن، چهار دست و پا رفتن، ایستادن و راه رفتن با استفاده از تکیه گاه ها، انتظار راه رفتن سریع یا دویدن را داشت. نوزاد انسان با کسب تدریجی این مهارت ها، نهایتا قادر به راه رفتن و دویدن خواهد شد. چنین مراحل تکامل نیز در گیاهان زراعی برای تکمیل چرخه زیستی خود صدق می نماید.

بخش دوم نیاز دمایی در گندم های زمستانه یا گیاهان دو ساله مانند هویچ، چغندرقند و برخی دیگر، تامین نیاز سرمایی آنها می باشد که اصطلاحا ورنالیزاسیون گفته می شود. این دسته از گیاهان برای ورود به مرحله رشد زایشی بایستی علاوه بر نیازهای قبلی، مدت معینی در دمای حدود 5 درجه سانتیگراد قرار گیرند. به همین دلیل است که اگر گندم های زمستانه در مناطق جنوبی کشور یا بهار کشت شود وارد مرحله ساقه دهی نشده و فقط رشد روزتی دارند. شاید بوته چغندرقند مثال بارزی برای نشان دادن نیاز ورنالیزاسیونی باشد. این گیاه دو ساله است و چون در سال اول در بهار کشت می شود و در دمای حدود 5 درجه سانتیگراد برای مدت مشخص قرار نمی گیرد، فقط تولید برگ نموده و در ناحيه طوقه با تراکم نسبتا بالایی ظاهر می شوند. اما این گیاه وقتی سرمای زمستانه را سپری نمود قادر به تولید ساقه و اندام زایشی است. لازم به ذکر است که کشت گندم های زمستانه در مناطق گرمسیر یا در بهار صرفا رشد رویشی داشته و وارد مرحله ساقه دهی یا مراحل بعدی نخواهد شد.

نتیجه‌گیری کلی در مورد زمان واقعی شروع مرحله زایشی گیاهان زراعی

در مجموع می‌توان اینطور بیان کرد که گیاهچه‌های گندم بعنوان مثال، باید ابتدا به یک مرحله رشدی خاصی مثلا انتهای مرحله پنجه‌زنی برسد و مقدار مشخصی نیاز دمایی فرضا 600 روز درجه دریافت نماید تا به طور روز پاسخ دهد. با توجه به مطالبی که بیان شد مرحله رشدی گندم در زمانیکه این گیاه به لحاظ ظاهری در مراحل ابتدایی رشد رویشی است مانند مرحله پنجه زنی به پایان رسیده و به تولید طرح اولیه سنبله (مرحله زایشی) اقدام می‌نماید.

منبع مقاله: دکتر عزت‌اله اسفندیاری – استاد دانشگاه و عضو هیات علمی دانشگاه مراغه

در صورتی که در مورد این مقاله سوال و پیشنهادی دارید در بخش نظرات همین صفحه با ما و سایر کاربران کشاورزا در میان بگذارید…