تعیین بهترین و مناسب‏ترین تاریخ کاشت باقلا در منطقه باوی

فصل اول
مقدمه
فصل اول
مقدمه
1-2 بیان مسأله
باقلا (Vicia faba L.)، یکی از حبوبات مهم که به‏عنوان منبع غنی از پروتئین (به طور متوسط 4/23 درصد) در تغذیه انسان به کار می‏رود و علاوه بر این با دارا بودن پتانسیل تثبیت نیتروژن می‏تواند نقش اساسی در افزایش حاصلخیزی خاک داشته باشد. حداکثر عملکرد این گیاه به اجزای عملکرد آن‏، از قبیل تعداد شاخه، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف و وزن دانه بستگی دارد. اجزای عملکرد تحت تأثیر مدیریت (انتخاب تاریخ کاشت مناسب، کوددهی، آبیاری، کنترل آفات، بیماری‏ها و..)، ژنوتیپ و محیط قرار می‏گیرند (رحیمی‏کاریزکی، 2011). انتخاب تاریخ کاشت مناسب جهت دستیابی به بیشترین عملکرد دانه در باقلا از عوامل بسیار مهم است. باقلا شرایط مرطوب و سرد را می‌پسندد و هوای گرم و خشک به محصول آسیب می‌رساند و از طرفی گرمای زیاد سبب ایجاد اختلالات رشد جنین، ریزش گل‏ها و کاهش تعداد دانه در غلاف باقلا می‏شود. در نتیجه تاریخ کاشت باید طوری تنظیم گردد که دوره گلدهی و روند پر شدن دانه با افزایش دمای هوا در آخر فصل مصادف نباشد (اوپلینجر و همکاران، 2000). از طرفی تاریخ کاشت باید به گونه‏ای تعیین گردد که گیاه زمان لازم برای جوانه‏زنی، رشد، تولید گل، دانه و تطابق زمان گلدهی با درجه حرارت مطلوب را داشته باشد و از حداکثر نور و درجه حرارت مناسب استفاده نماید و کیفیت محصول نیز مطلوب‏تر گردد (سهرابی، 1370).
تاریخ کاشت مطلوب باعث می‏شود که طول دوره رشد گیاه بیشتر شود. بنابراین گیاه از حداکثر عوامل محیطی استفاده خواهد کرد و بالاترین شاخص سطح برگ را تولید می‏کند. این امر باعث افزایش تولید گل و غلاف در بوته می‏شود، در نتیجه گیاه فرصت کافی برای استفاده از مواد فتوسنتزی ساخته شده و ذخیره آن در اندام‏های خود پیدا می‏کند. از طرفی دیگر دوره گلدهی، دانه بستن و رسیدگی فیزیولوژیک گیاه به دوره تنش دمایی برخورد ننموده و عملکرد در واحد سطح بیشتر می‏شود (آبروش، 1389). در کشت زود هنگام باقلا ممکن است پس از جوانه‏زنی و رشد به سرمای اوایل فصل برخورد کند و این مساله علاوه بر احتمال خطر سرمازدگی کاهش عملکرد را به همراه داشته باشد و از طرف دیگر کشت دیرهنگام نیز به فصل گرما برخورد نموده و در نتیجه گلدهی با درجه حرارت بالاتر از حد مطلوب روبرو و کاهش شدید عملکرد را در برخواهد داشت. به طور کلی دما یکی از عوامل مهمی است که بر رشد زایشی و رویشی گیاهان تأثیر می‏گذارد. در هنگام تنش گرما ریزش گل یکی از عوامل کاهش دهنده تولید محصول است. دلایل متعددی را برای ریزش گل در هنگام تنش گرما ذکر کرده‏اند که یکی عدم لقاح و دیگری تحت تأثیر قرار گرفتن پخش مواد فتوسنتزی است (دانشمند و منوچهری‏کلانتری، 1387). لذا تعیین بهترین تاریخ کاشت برای رسیدن به حداکثر عملکرد دانه از اهمیت فراوانی برخوردار است که باید در زراعت باقلا مورد توجه قرار گیرد.
علاوه بر این برای دستیابی به حداکثر محصول، وجود عناصر غذایی به مقدار لازم و متعادل در محیط پراکنش ریشه این گیاه ضروری است. کمبود عناصر پر مصرف مانند فسفر و پتاسیم در محل رویش گیاه در رشد و مقدار تثبیت نیتروژن تاثیر نامطلوب دارد (صباغ پور، 1374). برخی مطالعات نشان داده‏اند که حبوبات بیشتر از سایر گیاهان قادرند از فسفر غیر قابل دسترس در خاک استفاده کنند (کوچکی و بنایان، 1376 ). فسفر در خاک به دو صورت آلی و معدنی یافت می‏شود که شکل معدنی آن به صورت انواع کانی‏های مختلف شامل ترکیبات کلسیم، آهن، آلومینیوم، فلور و شکل آلی آن به صورت ترکیبات فیتین، فسفولیپدها و اسید‏های نوکلئوتیک است (نوتیال، 2000). در سطح سلولی آنچه اهمیت فسفر را نشان می‏دهد ناقل‏های انرژی مانند آدنوزین‏تری‏فسفات (ATP) است که حاوی فسفات ملکولی است که با آزاد کردن هر فسفات مقدار مشخصی انرژی آزاد می‏کند و فعالیت‏های سلولی را از نظر انرژی تأمین می‏نماید. مصرف فسفر علاوه بر تأثیر در مراحل توسعه ریشه و شاخه‏زایی در مراحل زایشی و پرشدن دانه نیز بسیار مؤثر است (مدنی و همکاران، 1389). به‏طور کلی تنش دمایی از جمله عواملی است که می‏تواند خصوصیات مرفولوژی، آناتومی، فنولوژی و بیوشیمیایی گیاه را تحت تأثیر قرار دهد.
تاریخ کشت باقلا اواسط آبان ماه است اما به دلیل کشت محصولاتی مانند ذرت، صیفی‏جات و برنج در منطقه اهواز در تیر و مرداد ماه، و برداشت آنها در آبان ماه فرصت برای آماده سازی زمین و کشت باقلا فراهم نشده و کشت محصول با تعویق مواجه می‏گردد که ممکن است به آذر ماه موکول ‏شود. از طرفی کشت در آذرماه با تنش گرمایی آخر فصل برخورد نموده و این امر باعث افت عملکرد می‏گردد. در این پژوهش سعی بر آن بود که با بررسی تاثیر میزان کود فسفر بر درصد پوشش سبز و عملکرد دانه باقلا، دامنه مقاومت این گیاه به تنش گرمایی بیشتر مورد بررسی قرار گیرد.
بنابراین با توجه به اهمیت گیاه باقلا از لحاظ میزان پروتئین و موارد مصرف آن و همچنین کشت و قرار گرفتن در تناوب‏های مختلف در منطقه خوزستان لزوم انجام مطالعات مختلف در جهت بهبود مدیریت‏های زراعی آن، تنظیم عناصر و تطابق درجه حرارت مورد نیاز گیاه با درجه حرارت مناسب محیط را افزایش داده است. بر همین اساس این پژوهش با توجه به نیاز مطالعاتی منطقه و ارائه روش‏های مدیریتی بهتر با اهداف و فرضیه‏های زیر طراحی و اجرا شد.
1-3 فرضیات
تنش گرمای ناشی از تاریخ کاشت دیرهنگام موجب کاهش عملکرد می‏شود.
تأمین میزان مناسب و کافی کود فسفر می‏تواند باعث افزایش عملکرد و اجزای عملکرد باقلا شود.
تأمین میزان مناسب و کافی کود فسفر می‏تواند کاهش عملکرد ناشی از تاریخ کاشت دیر هنگام را جبران نماید.
1-4 اهداف
تعیین بهترین و مناسب‏ترین تاریخ کاشت باقلا در منطقه باوی
بررسی واکنش اجزای عملکرد باقلا به نوسانات درجه حرارت با تغییر تاریخ کاشت در منطقه باوی
بررسی تأثیر مقادیر مناسب و کافی کود فسفر بر عملکرد دانه باقلا در شرایط تنش گرمایی
فصل دوم
مروری بر پیشینیه موضوع
فصل دوم
کلیات و مروری بر پژوهش‏های انجام شد
2-1 کلیات باقلا
2-1-1 اهمیت باقلا
گیاهان خانواده بقولات به دلیل نقشی که در چرخه کلی نیتروژن اتمسفری به فرم تثبیت شده (آمونیوم، نیترات و نیتروژن آلی) ایفا می‏کنند از لحاظ اکولوژی و کشاورزی اهمیت زیادی دارند. باقلا یکی از محصولات ارزشمند تیره لگوم‏ها است که می‏تواند به عنوان یک محصول اصلی در تناوب‏های غلات و حبوبات، کشت مخلوط و یا گیاه فی‏مابین در سیستم‏های مختلف زراعی مورد استفاده قرار گیرد (هاوتین و هبلثویت، 1983) و از طرفی به دلیل همزیستی با باکتری Rhizobium leguminosarum نقش مهمی در حفظ حاصلخیزی خاک در سیستم‏های کشاورزی دارد (گراهام و وانسی، 2000). باقلا یکی از حبوبات عمده در بسیاری از کشورهای جهان به شمار می‏رود که به صورت دو منظوره در تغذیه‏ی انسان و دام مورد استفاده قرار می‏گیرد (موسوی و همکاران، 1389). دانه‏های آن به علت پروتئین بالا، نشاسته، سلولز و مواد معدنی برای تغذیۀ انسان و دام با ارزش تلقی می‏شود (هاسیس فروگولاری، 2000) چرا که در تغذیه‏ی انسان، حدود 22 درصد پروتئین گیاهی، 32 درصد چربی و 7 درصد کربوهیدرات از حبوبات تامین می‏شود. همچنین، در تغذیه‏ی دام، حدود 38 درصد پروتئین گیاهی، 16 درصد چربی و 5 درصد کربوهیدرات از این منبع تامین می‏گردد. از نظر تغذیه‏ای، دانه‏ی حبوبات با دارا بودن حدود 18 تا 32 درصد پروتئین در مقایسه با پروتئین‏های حیوانی، در رژیم غذایی مردم به ویژه افراد کم درآمد اهمیت زیادی دارد (موسوی و همکاران، 1389). پس می‏توان گفت باقلا بخش اعظمی از نیاز پروتئینی انسان و دام را می‏تواند تامین کند. جداول شماره 2-1 و 2-2 مهمترین ترکیبات تشکیل دهنده و میزان اسید‏های آمینه ضروری در دانه باقلا را نشان می‏دهد (پارسا و باقری، 1387).
جدول2-1 ترکیبات تشکیل دهنده و عناصر موجود در 100 گرم دانه خام و پخته باقلا (پارسا و باقری، 1387)
نوع‏مصرف انرژی (کیلوکالری) چربی
(گرم) پروتئین (گرم) کربو‏هیدرات
(گرم) فیبر
(گرم) سدیم
(میلی‏گرم) کلسیم
(میلی‏گرم) آهن
(میلی‏گرم)
خام 380 2 26 58 26 13 103 70/6
پخته 110 0 8 20 5 6 36 5/1
جدول 2-2 میزان اسیدهای آمینه ضروری دانه باقلا (برحسب درصد) (پارسا و باقری، 1387)
ایزولوسین لوسین لایسین متیونین سیستئین فنیل‏آلانین تیروزین ترئونین والین
4 1/7 5/6 7/0 8/0 3/4 2/3 4/3 4/4
2-1-2 تولید باقلا در جهان و ایران
باقلا با سطح زیر کشت 9/2 میلیون هکتار از مهمترین بقولات دانه‌ای دنیا به شمار می‌رود. این گیاه در خاورمیانه، چین و حتی نقاطی از اروپا و استرالیا به عنوان منبع پروتئینی در تغذیه انسان و دام مورد توجه است. به طوری که تقاضا برای این گیاه با توجه به افزایش جمعیت و کاهش دسترسی به سایر منابع پروتئینی رو به افزایش است (تورپین و همکاران، 2002). کشور چین با 53 درصد سهم کل تولید جهانی در مقام اول قرار دارد و ایران نیز با تولید بیش از 46 هزار تن باقلا در سطح 36 هزار هکتار، مقام دوازدهم تولید این محصول را در جهان به خود اختصاص می‌دهد و البته کشورمان با برداشت 3/1 تن در هر هکتار باقلای خشک 500 کیلوگرم در هکتار از میانگین عملکرد جهانی کمتر است (بی‏نام، 2011). عملکرد سبز باقلا در کشور به طور متوسط 18-15 تن در هکتار است (نجفی، 1382). مناطق عمده کشت آن در ایران شامل گلستان، خوزستان، مازندران و هرمزگان می‌باشد. استان خوزستان با سطح زیر کشت حدود 4000 هکتار یکی از مناطق عمده کشت و تولید باقلا در کشور است (قنبری‏بیرگانی و همکاران، 1382).
2-1-3 گیاه‏شناسی
باقلا با نام علمی Vicia faba از خانواده بقولات (Leguminoseae) که در تقسیم بندی در رده نهاندانگان (Angiosperms)، طبقه دو لپه‏ایها (Dicotyledon)، زیر طبقه جدا گلبرگ‏ها (Dialy petale) راسته لگومینلز یا روزالز (Leguminoles/Rosales) است. تیره بقولات (Leuminosea) و زیر تیره پروانه‏واران یا پروانه‏آسا (Papilionaceae/ Fabaceae) قرار دارند (خداپناه، 1376). هیچ تلاقی موفقی بین این گونه و دیگر گونه‏های جنس Vicia انجام نشده است. گرچه سایر گونه‏های این جنس دارای تلاقی‏پذیری خوبی با یکدیگر هستند. با این حال این گونه مستقیماً در جنس Vicia قرار داده شده است تنها خصوصیت مورفولوژیکی که باقلا را از دیگر گونه‏های Vicia متمایز می‏کند، فقدان پیچک است و نیز از نظر ناف، که در گوشه راست دانه واقع شده است. به طور کلی چهار گروه رقم متمایز شده است (پارسا و باقری، 1387 ).
Majo: باقلا با بذر پهن و درشت، متوسط طول 5/2 سانتی‏متر (معروف به broad bean)
Equina: باقلای علوفه‏ای، اندازه دانه متوسط، میانگین ظول دانه 5/1 سانتی‏متر (معروف به horse bean )
Minor: با دانه‏های گرد و کوچک به طول حدود 1 سانتی‏متر (معروف به field bean )
Paucijuga: با کمتر از چهار برگچه در هر برگ.
2-1-4 مورفولوژی باقلا
باقلا گیاهی یک ساله و علفی است که جوانه‏زنی بذر به صورت هیپوجیل (لپه‏ها زیر خاک) است. ساقه‏‏ها چهار گوش و توخالی به ارتفاع 180-30 سانتی‏متر که نیاز به قیم ندارد، سیستم ریشه‏ای ‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏قوی و منشعب که تا یک متر در خاک نفود می‌کند (هاشم‌آبادی و صداقت‌حور، 1385 ). برگ‏ها آن متناوب و مرکب بوده و برگچه‏ها 6-2 عدد، بیضوی تا کشیده و به ابعاد 10-3 سانتی‏متر طول و 4-1 سانتی‏متر عرض است. گل‏های آن به رنگ سفید کدر با لکه‏های ارغوانی درشت بوده و گل آذین کوچک، محوری با دمگل کوتاه و با 6-1 گل است. غلاف های آن شبه استوانه‏ای تا پهن، در ارقام زراعی به طول 10-5 سانتی‏متر می‏باشد. بذور از نظر شکل و اندازه بسیار متنوع بوده و از کتابی تا کروی وجود دارد. طول بذور حدود 2/6-1 سانتی‏متر و به رنگ سفید، سبز، براق، قهوه‏ای، ارغوانی یا سیاه می‏باشد. باقلا حدود 45-30 درصد دگرگشنی دارد و حشرات نقش اصلی را در دگرگشنی برعهده دارند (پارسا و باقری، 1387).
2-1-5 بوم‏شناسی باقلا
دامنه کشت این گیاه وسیع بوده و از 9 درجه تا بیش از 40 درجه عرض شمالی و از نزدیک سطح دریا تا بیش از 2000 متری سطح دریا گسترده شده است. دمای کمتر از 10 درجه سانتی گراد موجب افزایش تعداد روزهای جوانه‏زنی در باقلا خواهد گردید. باقلا می‏تواند دمای 4- درجه تحمل کند و در دمای 7- درجه‏سانتی‏گراد از بین خواهد رفت. برای به دست آوردن محصول خوب در طول مدت رویش به طور معمول نیاز به 18 تا 28 درجه سانتی‏گراد حرارت است. اگر در زمان گلدهی درجه حرارت بیشتر از این افزایش یابد باعث ریزش گل‏ها و عدم تلقیح می‏گردد. باقلا در مقایسه با سایر گونه‏های حبوبات نسبت به خشکی حساسیت بیشتری نشان می‏دهد و در شرایط دیم به 600 تا 1000 میلی‏متر بارندگی با پراکنش مناسب در طول رویش نیاز دارد. رژیم حرارتی 20 درجه سانتی‏گراد در روز و 15-10 درجه ‏سانتی‏گراد در شب موجب تسریع گلدهی می‏شود (سرپرست، 1384). نوروزی و وزین (2011) طی مطالعه‏ای دمای پایه (صفر فیزیولوژیک) باقلا را بین 5/0 – 5/1 درجه سانتی‏گراد گزارش نمودند. باقلا نسبتاً روز بلند، مقاوم به سرما و محصول فصل خنک است. حداقل دمای خاک برای جوانه‌زنی بذر 2 تا 3 درجه سانتی‌گراد است (هاشم‌آبادی و صداقت حور، 1385). در هوای سردی که گونه‏های دیگر لگوم و شبدرها به خواب می‏روند رشد کرده اما نسبت به گرما متحمل نیست )ساتل و همکاران، 1998) و گرمای زیاد در این گیاه موجب اختلالات رشد جنین، ریزش گل‏‎ها و کاهش تعداد دانه در غلاف می‏شود (پیوست، 1381). این گیاه ممکن است نیتروژن مورد نیاز خود را تهیه و وضعیت نیتروژن خاک را برای محصولات بعد از خود در تناوب بهبود بخشد و می‏تواند در محدوده زیادی از خاک‏ها، از لومی تا رسی و تحت شرایط زهکشی متفاوت رشد کند (زاپاتا و همکاران، 1987). گیاه باقلا نسبت به دوره‏های طولانی مدت اشباع خاک از آب مقاوم نیست و در این شرایط، به طور معنی‏داری، عملکرد آن کاهش می‏یابد. اگر چه در pH پایین ممکن است توسعه گره‏های ریشه در باقلا کاهش یابد و از تبدیل نیتروژن اتمسفری به فرم‏های قابل دسترس گیاهان جلوگیری کند، اما به طیف وسیعی از pH (3/8 – 5/4) مقاوم است و pH بهینه برای آن حدود 7 می‏باشد (ساتل و همکاران، 1998).
2-2 اهمیت تاریخ کاشت
از آنجایی که گیاهان در شرایط آب و هوایی متفاوت، مراحل رشدی خود را با سرعت‏های متفاوتی طی می‏کنند کشت در تاریخ‏های مختلف موجب می‏شود که گیاه مراحل رشد و نمو خود را در شرایط آب و هوایی متغیر بگذراند که باعث بروز تغییرات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی در گیاه و بروز نوسانات در عملکرد کمی و کیفی آن‏ها خواهد شد ( مدیرشانچی، 1371 ). هدف از تعیین تاریخ کشت، پیدا نمودن بهترین زمان کاشت رقم یا گروهی از ارقام است به گونه‏ای که مجموعه عوامل محیطی حادث در آن زمان، برای سبز شدن، استقرار و بقای گیاهچه مناسب باشد و هر مرحله از رشد گیاه از شرایط مطلوب برخوردار گشته و با شرایط محیطی نامساعد مواجه نشود (خواچه‏پور، 1377). به ‏طوری که می‏توان گفت یکی از عوامل مهم مدیریت در مزرعه در مورد تمامی گیاهان زراعی، تاریخ کاشت مناسب است. تعیین تاریخ کشت مناسب، راهکاری برای جلوگیری از نوسانات عملکرد و دستیابی به تولید پایدار است.
2-2-1 اثر تاریخ کاشت بر عملکرد
عملکرد در گیاهان زراعی به بخش اقتصادی و ارزشمند گیاه اطلاق می‌شود که تولید کننده به منظور برداشت این اندام، گیاه را پرورش می‌دهد (رحیمیان و بنایان اول، 1375). اجزاء عملکرد شامل تعداد بوته، تعداد غلاف در بوته، طول و عرض غلاف، تعداد دانه در غلاف و وزن دانه است. تعیین تاریخ کاشت در باقلا تأثیر زیادی بر روی بیوماس، عملکرد دانه و اجزای آن و صفات مرفولوژیکی گیاه از جمله ارتفاع گیاه، تعداد غلاف، فاصله غلاف از سطح خاک و تعداد شاخه فرعی دارد و با تاخیر تاریخ کاشت کلیه این صفات کاهش می‏یابد (لیپورت و همکاران، 2005،کنفالون و همکاران، 2010). پوما و همکاران (1990) طی گزارشات خود دریافتند تاخیر در کاشت، تعداد گره، تعداد غلاف و تعداد دانه در بوته را کاهش می‏دهد. به طوری که تاخیر در کاشت بعلت کوتاهی دوره رشد و خصوصا دوران پرشدن دانه می‏تواند منجر به کاهش وزن صد دانه در بوته ‏گردد (رضوانی‏مقدم و صادقی‏ثمرجان، 1384). از طرفی پزشکپور (1381) بر افزایش تعداد دانه در گیاه با انجام کشت زودهنگام تأکید نموده و اظهار داشت که کشت زود هنگام بعلت فرار از خشکی آخر فصل و شرایط مساعد رطوبتی در ابتدای فصل می‏تواند منجر به افزایش تعداد غلاف‏ها و تعداد دانه در بوته گردد. پیل‏بیم و همکاران (1990) نتیجه گرفتند که تأخیر در کاشت باقلا عملکرد محصول را کاهش خواهد داد و در صورتی که اگر تاریخ کاشت جلو بیافتد وزن خشک اندام‏های هوایی تا تشکیل اولین غلاف، افزایش خواهد یافت. فارق صالح و عثمان عجیب (1987) بیان داشتند که کاشت در آبان در مقایسه با کاشت در مهر، عملکرد بیشتری در برخواهد داشت. از طرفی آنها معتقدند تاریخ کاشت دیرتر به طور معنی‏داری شیوع انواع بیماریها را کاهش می‏دهد.
خلیل و همکاران (2010) گزارش کردند با تأخیر در کاشت باقلا در شرایط آب و هوایی پاکستان، تعداد روز از کاشت تا سبز شدن افزایش یافت. همچنین کاشت زود هنگام باقلا به دلیل درجه حرارت بالا در زمان کاشت، درصد سبز شدن بذور باقلا را افزایش داد. عملکرد بالای محصول کاشته شده در اوایل فصل رشد به این دلیل است که گیاه از دوره رشد طولانی‏تری برخوردار بوده و همچنین از آب و مواد غذایی استفاده بهتری می‏کند. علاوه بر این تأخیر در کاشت باقلا تعداد غلاف در بوته را کاهش داده در نتیجه عملکرد کاهش می‏یابد ( ساحیل و همکاران، 2008 ). در مطالعه‏ای با بررسی اثر سه تاریخ کشت (7 آذر، 24 آذر و 17 دی)، مشاهده شد، که تاریخ کاشت 7 و 24 آذر اختلاف کمی با هم دارند و بیشترین تعداد غلاف در بوته در تاریخ کاشت اول ( 7 آذر) و کمترین آن در تاریخ کاشت سوم ( 27 دی) به دست آمد، علاوه بر این همچنین در این آزمایش نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بیشترین وزن دانه در تاریخ کاشت اول ( 7 آذر) و کمترین وزن دانه در تاریخ کشت سوم (17 دی) به ترتیب با 27/1 و 09/1 گرم حاصل شد (حسن ‏زاده و همکاران، 1392).
وزن دانه یکی از اجزای مهم عملکرد به شمار می‏رود و تحت تأثیر ساختار ژنتیکی گیاه، شرایط محیطی و اثر متقابل آنها قرار می‏گیرد، که از دو جزء سرعت پر شدن دانه و دوره پر شدن دانه تشکیل شده است (رحیمی‏کاریزکی، 2011). چون در تاریخ کاشت اول نسبت به تاریخ کاشت سوم دوره پر شدن دانه طولانی‏تر بود، بنابراین به دلیل عدم تفاوت معنی‏دار از نظر تعداد دانه در غلاف در تاریخ کاشت‏های مختلف، تخصیص ماده خشک به تک‏دانه افزایش یافت که این امر دلیلی بر افزایش وزن دانه در تاریخ کاشت اول نسبت به سایر تاریخ کاشت‏ها می‏باشد. با بررسی مقایسه میانگین عملکرد دانه، در تاریخ‏های مختلف کاشت، بیشترین عملکرد مربوط به تاریخ کاشت 7 آذر با عملکرد 14/361 گرم دانه در مترمربع و کمترین عملکرد دانه مربوط به تاریخ کاشت 17 دی با عملکرد 15/217 گرم در مترمربع بود. عملکرد پایین ممکن است به دلیل آب و هوای سرد در آذر ماه باشد که مانع از رشد طبیعی، فعالیت فتوسنتزی و فعالیت ریزوبیوم‏ها می‏شود. همچنین سطح برگ کافی برای جذب اشعه خورشیدی و تبدیل آن به انرژی شیمیایی تولید نمی‏شود. در این آزمایش مشخص شد که بین تاریخ‏های کاشت مختلف میزان عملکرد بیولوژیک متفاوت بوده و حداکثر عملکرد بیولوژیک مربوط به تاریخ کاشت 7 آذر با 08/704 گرم در مترمربع بود و با تأخیر در کاشت مقدار آن کاهش یافت از طرفی حداکثر شاخص برداشت مربوط به دو تاریخ کاشت، 7 آذر و 24 آذر بود. کاهش بیوماس، عملکرد دانه و اجزای آن با تأخیر در کاشت توسط کنفالون و همکاران (2010) نیز گزارش شده است.
صادقی و همکاران (1384) گزارش کردند که تأخیر در کاشت ارقام ماش به دلیل تولید غلاف بیشتر سبب افزایش عملکرد دانه شد. ولی نخزری‏قدم و رمرودی (1381) اعلام داشتند که تأخیر در تاریخ کاشت باعث کاهش تعداد غلاف در عدس شده است. آن‏ها علت این کاهش را به کاهش دوره‏ی رشد (به ویژه کاهش رشد رویشی) نسبت دادند. کامل و سلطانی (2000 ) در بررسی اثر تاریخ کاشت بر عملکرد ارقام نخود در استان زنجان نشان دادند که از بین تاریخ‏های کاشت اول آبان، نیمه دوم اسفند و نیمه دوم فروردین مناسب‏ترین تاریخ کاشت نیمه دوم اسفند ماه بوده است. که علت بیشتر شدن عملکرد در اسفندماه نسبت به کشت پاییزه، احتمالا خسارت سرما یا گسترش علفهای هرز در کشت پاییزه بوده است. می‏توان چنین نتیجه گرفت که کاهش تعداد روز تا رسیدگی در صورت کاشت تأخیری ممکن است به دلیل دوره نوری نامطلوب و درجه حرارت بالایی باشد که محصول را مجبور می‏کند چرخه زندگی خود را سریعتر به اتمام رسانده در نتیجه عملکرد و اجزای عملکرد به شدت کاهش می‏یابد.
2-3 مکانیسم اثر تنش گرما
به طور کلی مهم‏ترین عوامل کاهش دهنده عملکرد گیاهان زراعی در دنیا، تنش‏های زنده و غیر زنده می‏باشند. تنش عبارت است از هر نیرو یا تاثیر نامطلوبی که به جلوگیری از فعالیت معمول گیاه منجر می‏شود و شامل تنش‏های زنده (علف‏های هرز، آفات و بیماری‏ها) و تنش‏های غیر زنده یا محیطی (خشکی، غرقابی، گرما، سرما، کمبود و زیاد بودن عناصر غذایی، آلودگی‏های گازی و غیره) می‏باشد (هاپکینز، 1385). تنش گرما غالبا به عنوان حالتی که دما آنقدر گرم و مداوم باشد که خسارت غیر قابل برگشت به فعالیت یا نمو گیاهان وارد کند، تعریف می‏شود (هال، 1382 و کافی و همکاران، 1388). البته تنش گرما برای حبوبات سرما دوست زمانی حادث می‏شود که حداکثر دما بیش از 30 درجه سانتی‏گراد در زمان گل‏دهی و گرده افشانی باشد و می‏توان گفت فرار از این حرارت‏ها یکی از اصول مهم در انتخاب تاریخ کاشت است (پارسا و باقری، 1387). میزان خسارت تنش گرما به نوع گیاه، مدت تنش و همچنین سرعت افزایش درجه حرارت بستگی دارد. هنگامی که درجه حرارت هوا به بالاتر از حد آستانه خسارت افزایش پیدا کند، آسیب آن قطعی است (الخطیب و پلسن، 1999).
تأثیر دما بر میزان تولید محصول و القای ریزش گل می‏تواند از طریق تأثیر بر تعادل هورمونهای گیاهی تأثیر بر اندام‏ها‏ی زایشی و یا تأثیر بر میزان نحوه توزیع مواد فتوسنتزی در گیاه باشد. گزارش‏های متعددی وجود دارد که علت اصلی جوانه نزدن دانه‏های گرده و پوک و نازا بودن آن را طی تنش گرما، ذخیره نامناسب کربوهیدراتها در دانه گرده می‏دانند. متابولیسم کربوهیدراتها در بساک و دانه گرده تحت تأثیر دما قرار می‏گیرد و به همین علت، میزان قندهای احیا کننده دانه‏های گرده در طی تنش گرما تغییر می‏کند (دانشمند و منوچهری‏کلانتری، 1387). تنش گرما باعث اختلال در جوانه‏زنی، و افزایش مرگ و میر پنجه‏ها، کاهش فعالیت ریشه‏ها، افزایش نسبت هورمون اسید آبسزیک ‏اسید به سیتوکینین، تسریع پیری گیاه (کوبزا و ادواردز، 1987)، کاهش استقرار گیاهان (پیگوک و همکاران، 1984)، افزایش سرعت رشد و نمو، کاهش طول مراحل رشد و نمو و کاهش کلی تعداد و اندازه اندام‏های گیاه (میدمور و همکاران، 1982)، کاهش و بازداری تقسیم میوز (ساینی و آسپینال، 1982)، کاهش فتوسنتز و کاهش متابولیسم نیتروژن (الخطیب و پالسن، 1999)، افزایش تنفس (بری و بورجکمن،1980) کاهش ثبات غشاهای تیلاکوئید و سلول (موفات و همکاران، 1990) و بازدارندگی سنتز نشاسته در دانه‏های در حال رشد (ریجون، 1986) می‏شود که همه این تغییرات مورفولوژیک و فیزیولوژیک به کاهش عملکرد تحت شرایط تنش گرما منجر می‏گردد. پس با توجه به گزارشات فوق می‏توان گفت تنش گرمایی از مهمترین پدیده‏های زیان بخش جوی است که مشکلات بسیاری را برای محصولات کشاورزی ایجاد می‏کند.
2-3-1 تاثیر تنش گرمایی بر عملکرد
سامرفیلد و رابرتس، 1986 نتیجه گرفتند که بروز گرما طی دوران رشد زایشی، طول دوره پرشدن دانه را کاهش داده و تعداد دانه در نیام و همچنین وزن دانه کاهش پیدا می‏کند که در نتیجه آن عملکرد دانه دچار نقصان شدیدی می‏گردد. در این حالت اثر تنش رطوبتی با درجه حرارت ترکیب شده و عملکرد را کاهش می‏دهد. آنها اظهار داشتند چنانچه نخود در مرحله رشد زایشی به صورت طولانی در معرض روزهای گرم (35 درجه سانتی‏گراد) قرار گیرد، طول دوره پر شدن دانه، تعداد دانه در غلاف و وزن دانه کاهش می‏یابد چرا که مواد فتوسنتزی که در دانه ذخیره می‏شود از سه منبع عمده کربن فتوسنتز جاری برگ و قسمت‏های سبز غیر از برگ، حرکت مجدد مواد فتوسنتزی ذخیره شده قبل از گلدهی که بیشترین در ساقه ذخیره می‏شوند و بالاخره انتقال مجدد مواد فتوسنتزی ذخیره شده موقت در ساقه بعد از گلدهی تامین می‏شود (گاردنر و همکاران ،1382).
وزن دانه به سرعت و دوام رشد دانه از مرحله گرده‏افشانی تا رسیدگی فیزیولوژیک بستگی دارد و شدیداً تحت تاثیر شرایط محیطی از جمله دما قرار می‏گیرد، لذا هر عاملی که طول دوره و یا سرعت پر شدن دانه را تقلیل دهد، منجر به کاهش وزن دانه خواهد شد با افزایش درجه حرارت، سرعت رشد و نمو زیاد می‏شود و با تسریع رشد و افزایش رشد، اثر کم شدن طول دوره رشد بر تجمع ماده خشک کل و عملکرد اقتصادی گیاه جبران نمی‏کند. اگر این روند در دوره پر شدن دانه اتفاق بیفتد، کاهش طول دوره پر شدن دانه به وسیله سرعت رشد دانه جبران نخواهد شد، بنابراین دانه چروکیده و در نتیجه وزن نهایی آن کاهش خواهد یافت (رادمهر، 1376). از طرفی مهندسین مشاور کوانتا (1356) گزارش کردند، در صورتی که زمان تشکیل جوانه میوه دهنده پنبه تا گل دهی آن دماهای محیط بالاتر از 35 درجه سانتی‏گراد باشد، این شرایط نامساعد بوده و سبب ریزش گل و غوزه خواهد شد. در زمان گل دادن نیز وقوع دماهای بیش از 21 درجه در شب باعث تشدید تنفس و کاهش عملکرد می‏شود. در صورت مساعد بودن رطوبت خاک، گیاه می‏تواند دماهای 35 تا 40 درجه را نیز تحمل کند، اما تداوم آن باعث کاهش عملکرد می‏شود. در مورد چغندر‏قند دماهای بالاتر از 35 تا 40 درجه رشد ریشه و ذخیره قند را متوقف می‏کند. در مورد گندم، دماهای بالاتر از 30 درجه سانتی‏گراد باعث محدود شدن فتوسنتز، دماهای 35 تا 40 درجه باعث تسریع تنفس و احتمال کاهش وزن گیاه و دمای بالاتر از 40 درجه گرمای کشنده می‏باشد. همچنین در مرحله پر شدن دانه دما به میزان 6 درجه سانتیگراد بالاتر از 22 تا 23 درجه سانتیگراد موجب کاهش 10 درصد عملکرد ذرت میگردد ( ویل‏هلم و همکاران، 1999). در اثر تنش گرما خسارت، به غشای پلاسمای ذرت در برگهای در حال توسعه کمتر از برگهای بالغ است و همچنین سقط نیام با تأخیر در کاشت و برخورد مراحل حساس به گرما افزایش می‏یابد ( مک‏گریگور ، 1981) و در صورتی که گیاه ذرت برای مدتی طولانی در معرض درجه حرارت بالا قرار گیرد، بخش‏های هوایی آن به سرعت پیر شده و در نتیجه تولید مواد فتوسنتزی قابل جذب دانه، به ویژه در پوشش‏های گیاهی متراکم کاهش پیدا کرده و دانه‏ها کوچک باقی می‏مانند که این خود منجر به کاهش عملکرد و کیفیت محصول خواهد شد ( احمدی و میرحاجی، 1391).
موریسون، (1993) نشان داد که دمای بالا منجر به کاهش باروری به دلیل کاهش دانه گرده و مادگی می‏شود. پیچن، عقیده داشت که حایل‏هایی بین لوله گرده و تخمک در B. napusوجود دارد، آنزیم‏هایی برای حل این حایل‏ها و تسهیل در باروری نیاز است که در دمای بالا ممکن است منجر به کاهش فعالیت این آنزیم‏ها و در نهایت کاهش تعداد دانه در نیام شود. تحقیقات نشان می‏دهند که در کلزا بین لوله گرده و تخمک موانعی وجود دارد که در شرایط عادی، این موانع توسط آنزیم‏ها از میان برداشته می‏شوند ولی تنش گرما از تولید یا فعالیت این آنزیم‏ها جلوگیری می‏کند که نتیجه آن کاهش تعداد دانه در خورجین است ( پیچن، 1988).‏
در مطالعه دیگر در طول دوره پر شدن دانه، یک تیمار از 19 تا 28 درجه و تیمار بعدی را 31 تا 42 درجه سانتیگراد اعمال و مشاهده کردند که تنش گرما موجب کاهش وزن نهایی دانه می‏شود (فوکار و همکاران، 1998). ناتال و همکاران (1992) برآورد کردند که یک درجه سانتی گراد افزایش درجه حرارتِ حداکثر در ماه جولای که مصادف با گلدهی کلزای تابستانه در غرب کانادا است، کاهش ۴٠٠ کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه (حدود ده درصد از کل عملکرد دانه) را به دنبال دارد. چرا که در چرخه زندگی گیاه کلزا، مرحله گلدهی حساس‏ترین مرحله به درجه حرارت بالا است و بروز تنش گرما در این مرحله سبب افت عملکرد دانه می‏گردد. طی آزمایشاتی دیگر بر روی کلزا دریافتند، اثر تاریخ کاشت بر وزن هزار دانه معنی‏دار بود و با تأخیر در تاریخ کاشت، وزن دانه‏ها کاهش یافت که علت کاهش وزن دانه در کشت‏های دیرهنگام به این دلیل بود که مرحله پرشدن دانه با افزایش شدید درجه حرارت محیط مواجه شده بود. در این رابطه، اعتقاد بر این است که در اثر گرمای زیاد، تنفس شدید شده و میزان مواد متابولیکی ذخیره‏ای کاهش می‏یابد. همچنین گرما مکانیسم انتقال مواد فتوسنتزی به دانه‏ها را تحت تأثیر قرار داده و سبب پرشدن ناقص دانه‏ها می‏گردد ( بیلس‏بوررو و نورتون، 1984). این پژوهشها نشان می‏دهند که تنش گرما باعث کاهش تعداد و قابلیت حیات دانه گرده (موریسون ، 1993)، کاهش قدرت جوانه‏زنی دانه بر روی مادگی (رو و همکاران ، 1992)، کاهش قطر لوله گرده، توقف طویل شدن آن و پیدایش لوله گرده پر پیچ و خم در گلهای گیاه کلزا می‏گردد (هارپن و همکاران ، 1989).
کاهش نسبت موفقیت گل‏ها در اثر تنش گرما را باید در تغییر فرایندهایی که در آن‏ها دانه گرده، تخمک و تخمدان نقش داشته و نهایتاً جنین (دانه) و میوه (خورجین ) را به وجود می‏آورند، جستجو کرد. تعداد خورجین و تعداد دانه در خورجین که در مرحله گلدهی تعیین می‏شوند و از اجزای اساسی عملکرد دانه هستند تحت تأثیر عوامل مختلف از جمله تنش‏های محیطی و کمبود مواد فتوسنتزی قرار می‏گیرند. اندازه دانه در مقایسه با سایر اجزاء عملکرد، کمتر تغییر می‏کند (مک‏گریگور، 1981 ). گزارشهای متعددی نیز وجود دارد که نشان دهنده تاثیر دما بر نحوه پخش و توزیع مواد فتوسنتزی در گیاه است. برای مثال، گزارش شده است که مهار تشکیل میوه در دمای بالا در گیاه گوجه فرنگی به دلیل کاهش ارسال مواد فتوسنتزی به جوانه گل است. همچنین گزارش شده که تنش گرما که موجب تحریک ریزش اندامهای تولید مثلی و کاهش محصول در گیاهی مثل گوجه‏فرنگی می‏شود، ظرفیت جوانه‏های گل را برای جذب مواد فتوسنتزی به‏شدت کاهش می‏دهد (الونی و کامی، 1991). در هنگام تنش گرما، ریزش گل یکی از عوامل کاهش دهنده، تولید محصول است. دلایل متعددی را برای ریزش گل در هنگام تنش گرما ذکر کرده‏اند که عدم لقاح و تحت تأثیر قرار گرفتن پخش مواد فتوسنتزی از آن جمله‏اند. گزارش شده است که کاهش میزان کربن در جوانه‏های گل تحت تنش گرما به علت کاهش تثبیت دی اکسیدکربن یا کاهش انتقال مواد فتوسنتزی نیست، بلکه می‏تواند به علت تغییر در نحوه پخش مواد فتوسنتزی باشد (دینر و رودیچ، 1985).
2-3-2 تاثیر تنش گرمایی بر میزان نیتروژن دانه
از آنجایی که انتقال مجدد نیتروژن از اندام‏های رویشی به دانه، سهم بسزایی در میزان پروتئین دانه ایفا می‏کند، بنابراین توزیع نیتروژن ذخیره شده در اندام‏های رویشی و انتقال آن به دانه در شرایط تنش گرمای پایان فصل دارای اهمیت زیادی است. نتایج برخی از پژوهش‏ها نشان داده‏اند که اگر چه وزن و عملکرد دانه در شرایط تنش گرما کاهش می‏یابد، اما کاهش دوره پرشدن دانه از مواد کربوهیدراتی باعث افزایش نسبت پروتئین به کربوهیدرات دانه می‏شود (طاهیر و همکاران، 2008).
2-4 اهمیت فسفر
در تغذیه معدنی حبوبات، فسفر مهمترین عنصر محسوب می‏شود. زیرا در فعالیت‏های متابولیکی متعددی شرکت دارد و لذا به نظر می‏رسد کمبود آن عامل اصلی کمی عملکرد باشد. در بقولات، فرایند تثبیت نیتروژن به انرژی ATP زیادی نیاز دارد و برای احیای یک مول N2 به NH4، حدود 21 مول ATP لازم است . به همین خاطر کمبود فسفر محلول در خاک یک عامل محدود کننده مهم برای بقولات محسوب می‏شود. افزایش مقدار فسفر موجب افزایش تعداد گره‏های موثر در گیاه می‏شود و به تبع آن کارایی تثبیت زیستی نیتروژن بهبود می‏یابد (پارسا و باقری، 1387). این عنصر در نقل و انتقالات انرژی در فرایندهای متابولیسمی گیاه، تقسیم سلولی، ساختمان فسفولیپدهای دیواره سلول‏های گیاهی، توسعه قسمت‏های زایشی گیاه، رشد و تکامل ریشه‏های فرعی و همچنین در تشکیل و انتقال موادی همانند قندها و نشاسته در گیاه شرکت می‏نماید (حامدا و همکاران، 2006). مهمترین تاثیر فسفر در توسعه سیستم ریشه‏ای و پنجه‏زنی است همچنین این عنصر در تشکیل بذر نقش اساسی دارد و به مقدار زیادی در بذور یافت می‏شود و عامل زودرسی گیاهان محسوب می‏شود. (بناری، 1389 به نقل از قول خلدبرین و اسلام‏زاده). مدحج و فتحی (1387) نیز اظهار داشتند وجود این ماده سبب رشد و تولید ریشه‏های قوی و استحکام نباتات در دوره زندگی و افزایش کیفیت دانه‏ها می‏شود. همچنین مقاومت گیاهان در برابر خشکی افزایش داده و سرانجام گیاه زودرس می‏گردد. گیاه مقدار فسفر مورد نیاز خود را از طریق گسترش و توسعه سیستم ریشه‏ جذب می‏نماید. بدیهی است بین تراکم و فعالیت ریشه‏ و مقدار جذب رابطه مثبتی وجود دارد و تارهای کشنده نقش عمده‏ای را در جذب فسفر ایفا می‏کند.
موسسه تحقیقات آب و خاک بر اساس مجموع پژوهشهای انجام شده در کشور، حد بحرانی فسفر قابل استفاده برای حبوبات را به شرح جداول 2-3 و 2-4 زیر ارائه کرده است (پارسا و باقری، 1387).
جدول 2-3 حد بحرانی فسفر در حبوبات (پارسا و باقری، 1387)
محصول فسفر قابل استفاده
(میلی‏گرم در کیلو‏گرم)
حبوبات 12
مواد آلی بیش از 1٪
حبوبات 14
مواد آلی کمتر از 1٪
جدول 2-4 توصیه کودی برای کشت حبوبات (پارسا و باقری، 1387)
فسفر قابل جذب
(میلی‏گرم در کیلوگرم) سوپر فسفات تریپل
(کیلوگرم در هکتار)
5˂ 150
10-5 100
15-10 50
15˃ 0
2-4-1 علائم کمبود فسفر
به طور کلی علائم کمبود فسفر به روشنی کمبود نیتروژن نیست و بنابراین ممکن است از این جهت تشخیص آن مشکل باشد. در کمبود فسفر رشد قسمت‏های هوایی و ریشه هر دو متوقف می‏شود و برگها به علت افزایش تشکیل آنتوسیانین، رنگ ارغوانی در آنها نمایان می‏شود همچنین برگ‏های مبتلا به کمبود فسفر، در مقایسه با گیاهان طبیعی رنگ سبز تیره‏تری دارند. از نوک به تدریج می‏میرند و این وضع به طرف قاعده برگ پیش روی می‏نماید (بناری، 1389). عوامل متعددی از جمله پی‏اچ ، درصد آهک، کلسیم محلول، هدایت الکتریکی، مقدار نوع رس، خاک‏های تسطیح شده، فشرده یا متراکم شدن خاک، دمای بالای خاک و میزان مواد آلی خاک می‏توانند بر تثبیت فسفر در خاک موثر باشند (بهبهانی، 2010). بنابراین با تثبیت این عنصر در خاک، جذب آن با مشکلات اساسی روبرو شده و تعادل تغذیه‏ای گیاه برای رسیدن به عملکرد مطلوب به هم می‏خورد.
2-4-2 وضعیت فسفات در خاک
در اغلب مناطق خشک و نیمه خشک کاتیون غالب کلسیم است. لذا پی‏اچ خاک و میزان کلسیم عامل تعیین کننده در نسبت یا مقدار فسفر محلول و قابل استفاده در خاک به شمار می‏آید به عبارتی دیگر در اغلب خاک‏های ایران که عموما آهکی هستند، مقدار کل فسفر زیاد است ولی مقدار محلول و قابل استفاده گیاه کمتر از حد مطلوب است. برای مثال در خاک‏های خوزستان که شدیدا آهکی هستند میزان فسفر محلول و یا قابل تبادل کمتر از سه هزارم فسفر کل خاک اندازه‏گیری شده است (بای‏بوردی و همکاران، 1379). نفوذ فسفر در خاک‏های آهکی تابع درصد کربنات کلسیم است. کربنات کلسیم به راحتی در محلول اسیدی حل می‏شود و این امر سبب رسوب سریع فسفات کلسیم در این نوع خاک‏ها می‏گردد (ملکوتی و همکاران، 1380). فسفر در خاک به دو صورت یون‏های فسفات HPO4-2 و H2PO4-1 توسط گیاه جذب می‏شود که به صورت جذب فعال و غیرفعال است (سالاردینی و مجتهدی،1367) .بنابراین از آنجایی که بخش زیادی از فسفر خاک به صورت نامحلول است، پس استفاده از کودهای شیمیای ضرورت پیدا می‏کند.
2-4-3 سوپر فسفات تریپل
در حدود 20 درصد کودهای جهانی، سوپر فسفات تریپل است. این کود حاوی 46 درصد P2O5 است. ترکیب سوپر فسفات تریپل از نظر فقدان گچ در ترکیب خود با سوپر فسفات معمولی متفاوت است و از این جهت به آن تریپل گویند که فسفر محلول آن تقریبا سه برابر سوپر فسفات ساده است. در جدول 2-5 آنالیز تقریبی سوپر فسفات تریپل نشان داده شده است (ملکوتی، 1378).
جدول 2-5 آنالیز تقریبی سوپر فسفات تریپل (ملکوتی، 1378)
P2O5 اسید آزاد آب (درصد) Ca (درصد) Fe، Al، Mg (درصد)
46 4/3 5/4 14 5/3
2-4-4 خسارت کودهای فسفاته
مصرف بی‏رویه کودهای شیمیایی فسفاته، علاوه بر هزینه گزافی که بر کشاورز تحمیل می‏کند، دارای اثرات زیانباری هستند که می‏توان به موارد زیر اشاره کرد (یسکاوا وبگذویج، 2009).
مسمومیت ناشی از استفاده زیاد از این عنصر که در اثر جذب بیش از حد آن اتفاق می‏افتد و باعث بالا رفتن غلظت این عنصر در بافت‏های گیاهی و به هم خوردن تعادل عناصر غذایی می‏شود.
کاهش کمیت و کیفیت محصول
تجمع بور و کادمیوم و سایر فلزات سنگین در گیاه
کاهش جذب مس، آهن، روی و سایر ریز مغذی‏ها توسط ریشه
تخریب ساختمان خاک
کادمیوم (Cd) عنصری مهم و آلاینده محیط زیست است. که به دلیل اثر سوء متعدد در گیاهان و انسان توجه زیادی را به خود جلب نموده است. این عنصر از طریق مواد غذایی وارد بدن شده و فعالیت آنزیمی بدن را مختل می‏کند و جز مواد سرطان‏زا گروه‏بندی می‏شود (ملکوتی، 1387). یکی از منابع مهم آلودگی خاک‏های زراعی با کادمیوم مصرف کودهای فسفری است زیرا اکثر سنگ‏های فسفات که برای ساخت کود مورد استفاده قرار می‏گیرند، دارای کادمیوم بالایی هستند (کریمیان، 1377). الفتی و همکاران (1383) غلظت کادمیوم در کودهای فسفری را 2 تا 156 میلی‏گرم در کیلوگرم گزارش نمودند و اظهار داشتند بیش از 60 درصد کادمیوم سنگ فسفات در سوپر فسفات تریپل باقی می‏ماند.
2-4-5 تاثیر فسفر بر عملکرد و اجزای عملکرد
فسفر از عناصر اصلی مورد نیاز گیاه بوده و یکی از مهمترین عناصر در تولید محصول، تشکیل بذر، کربن‏گیری گیاه، کاهش زمان رسیدن محصول و استحکام بیشتر ساقه غلات موثر است (کریمیان، 1377). کلسیم و فسفر برای رشد مریستم‏های گیاه و گره‏ها اهمیت اساسی دارند به طوری که می‏توان گفت رشد بقولات و تثبیت نیتروژن در آنها وابستگی زیادی به میزان فسفر دارد (آندریو و جانسون، 1976 ). فسفر با افزایش شاخص سطح برگ و تولید ماده خشک در گیاه و حفظ سطح فعال فتوسنتزی طی گلدهی منجر به افزایش ذخیره مواد پرورده برای گلها و غلاف‏های در حال رشد می‏شود و لذا عملکرد دانه را افزایش می‏دهد (راتک و همکاران ، 2000).
مطالعات نشان می‏دهد که باقلا نسبت به فسفر واکنش مثبتی نشان می‏دهد. تارک و تاواها (2002) با کاربرد سطوح مختلف فسفر (0، 5/17، 35، 5/52 کیلوگرمP2O5 در هکتار) بالاترین عملکرد را در سطح 5/52 کیلوگرم به دست آوردند و گزارش دادند که باقلا واکنش خوبی به کاربرد فسفر از خود نشان می‏دهد و علاوه بر عملکرد، اجزای عملکرد شامل، وزن صد دانه، تعداد دانه در غلاف، طول غلاف، تعداد غلاف در بوته به طور معنی‏داری با کاربرد کود فسفره در مقایسه با عدم کاربرد آن افزایش می‏یابد.
بولاند و همکاران (2001) کاربرد کود فسفره (سوپرفسفات) و نحوه پخش کردن آن (تزریقی و نواری) را در گیاه باقلا مورد بررسی قرار دادند، به طوریکه نتایج آن‏ها نشان داد که عملکرد ماده خشک و عملکرد بذری گیاه در پاسخ به افزایش کود فسفر بکار برده شده افزایش یافته ولی تحت تاثیر نحوه پخش کردن آن قرار نگرفت. به منظور تعیین مناسب‏ترین میزان کود فسفر و نیتروژن بر روی رقم زهره از سال 1368 تا 1370 آزمایشی به صورت فاکتوریل با 4 سطح کود فسفر موسسه تحقیقات آب و خاک کشور انجام شد که نتایج آن نشان داد سطوح مختلف کود فسفر اثر معنی داری بر روی عملکرد و اجزای عملکرد باقلا دارد. ایران‏نژاد و همکاران (1383) در آزمایشی که بر عملکرد اسپرس با استفاده از سطوح مختلف کودهای نیتروژن و فسفره انجام دادند اظهار داشتند که تیمارهای نیتروژن و فسفر بر روی کلیه صفات عملکرد وزن خشک و تر (کیلوگرم در هکتار) بطور معنی‏داری در سطح احتمال خطای 1 درصد موثر بوده ولی بر روی ارتفاع گیاه (سانتی‏متر) اثر معنی‏داری نداشت. در آزمایشی دیگر بر روی سورگوم با تیمارهای دور آبیاری و کود فسفره انجام دادند اظهار داشتند که بیشترین عملکرد دانه به میزان 7 تن در هکتار از تیمار شاهد (بدون استرس خشکی) و به همراه 50% نیاز کود شیمیایی (آمونیوم فسفات) بدست آمد (خلیلی و همکاران، 2010). جنوبی (1385) با ارزیابی تاثیر فسفر در شرایط کم آبی به این نتیجه رسید که فسفر بر رشد رویشی گیاه سویا و عملکرد دانه آن موثر بوده و افزایش مصرف فسفر از طریق افزایش تعداد دانه و وزن هزاردانه سبب افزایش عملکرد سویا شد، اما بر میزان روغن و پروتئین دانه آن تأثیری نداشت. نتایج مطالعات لویس و هاوترون (1996)، بولاند و همکاران (2001)، لیبن و همکاران (2001)، آدامو و همکاران (2005) همگی نشان دهنده افزایش عملکرد باقلا با افزایش مقدار فسفر در خاک است.
جمع بندی
با توجه به مسأله گرم شدن جهانی زمین، افزایش تحمل به تنش گرما ضرورتی بیشتر می‏یابد. عوامل آب و هوایی و اقلیمی نقش بسیار اساسی در رشد و توسعه گیاهان دارند و از دسته متغیرهای غیرقابل کنترل و اثرگذار بر کشاورزی محسوب می‏شوند. آستانه تحمل گیاهان در رابطه با هر یک از پارامترهای هواشناسی محدود است و هر گونه ناهنجاری در این پارامترها می‏تواند به صورت مستقیم و غیرمستقیم بر تولیدات کشاورزی اثرات قابل ملاحظه‏ای بگذارد. در این میان تنش‏های گرمایی از مهمترین پدیده‏های زیان بخش است که مشکلات بسیاری را برای محصولات ایجاد می‏کند. فتوسنتز و تنفس دو پدیده حیاتی هستند که بیش از هر فرآیند دیگری به تغییرات دمای هوا واکنش نشان می‏دهند شاید خسارت ناشی از محدود شدن جغرافیایی محصولات زراعی بر اثر عدم تناسب گرمای محیط برای آنها، کمتر از افت محصول در