علوم آب و خاک

---

کاهش سریع دمای محیط، فعالیت‌های متابولیک گیاهان را مختل نموده موجب افت چشم‌گیر فرآورده‌های زراعی و باغی می‌گردد. چنانچه دما برای مدت زیادی به زیر صفر رود امکان تشکیل هسته‌های یخی درون سلول افزایش یافته، موجب پارگی و از هم‌گسیختگی سلول‌های گیاهی می‌شود. بیشترین خسارت مربوط به هنگام وقوع کمینه دما است. سرمازدگی در سال‌های اخیر میلیاردها ریال خسارت به باغ‌های مرکبات در جنوب استان فارس وارد نموده، ولی تاکنون در این منطقه پژوهش جامعی به منظور پیش‌بینی کوتاه مدت سرمازدگی، و ارتباط این پدیده با دیگر عوامل جوی انجام نگرفته است. در پژوهش حاضر امکان پیش‌بینی کوتاه مدت کمینه دما در منطقه جهرم استان فارس، با استفاده از نقطه شبنم در روز قبل مورد ارزیابی قرار گرفت.

 نتایج بیانگر آن بود که با توجه به مقادیر نقطه شبنم و رطوبت نسبی، می‌توان وقوع سرمازدگی را در حد مطلوبی پیش‌بینی نمود. نتایج نشان داد هنگامی که رطوبت نسبی عصر روز i در محدوده 45% الی 55% باشد، تفاوت کمینه دما در روز 1+i و نقطه شبنم در عصر روز i به کمترین مقدار خود می‌رسد. در حالتی که رطوبت نسبی بیشتر یا کمتر از این مقدار باشد، معمولاً مقدار کمینه دما در روز 1+i به ترتیب کمتر یا بیشتر از نقطه شبنم روز i است.

---

به منظور بررسی روش‌های ارزیابی مقاومت به سرما و تعیین روشی سریع و مؤثر در ارزیابی گندم برای مقاومت به سرما، 9 ژنوتیپ در سه آزمایش بررسی گردید. ژنوتیپ‌ها عبارت بودند از پنج رقم تجارتی (بزوستایا، سبلان، بولانی، خلیج و ناز) و چهار نمونه محلی (شماره‌های 518، 583، 592 و 1255). در آزمایش اول، ژنوتیپ‌ها در گلدان‌های کوچک کشت و پس از عادت‌دهی به سرما در شرایط طبیعی، به اتاقک انجماد منتقل شدند و تحت درجات حرارت مختلف یخ‌زدگی (زیر صفر) قرار گرفتند و دمای 50 درصد کشندگی (LT50) آن‌ها تعیین گردید. در دمای 12- درجه سانتی‌گراد نیز میزان پایداری غشای سیتوپلاسمی ژنوتیپ‌ها اندازه‌گیری شد. در آزمایش دوم، ژنوتیپ‌ها در مزرعه، در چارچوب طرح بلوک‌های کامل تصادفی کشت شدند و پس از سازش با سرما در اواخر زمستان، با انتقال طوقه ژنوتیپ‌ها از مزرعه به آزمایشگاه، دمای 50 درصد کشندگی (LT50) تعیین گردید. هم‌چنین، محتوای آب طوقه و برگ، محتوای قند طوقه و ارتفاع گیاه در ژنوتیپ‌های مورد بررسی اندازه‌گیری شد. در آزمایش سوم، محتوای آب طوقه و برگ در شرایط ناسازگاری با سرما در گلخانه بررسی گردید.

در میان صفات مورد بررسی، پایداری غشای سیتوپلاسمی، محتوای آب طوقه و محتوای قند طوقه هم‌بستگی معنی‌دارای با LT50 نشان دادند. LT50 حاصل از طوقه‌های مزرعه هم‌بستگی زیادی با LT50 حاصل از گلدان‌های کوچک در آزمایشگاه داشت (98/0=r). پایداری غشای سیتوپلاسمی بیشترین هم‌بستگی را با LT50 (88/0=r) نشان داد. مشخص شد که محتوای آب گیاه با عادت‌دهی به سرما کاهش می‌یابد و میزان کاهش محتوای آب در ژنوتیپ‌های مقاوم بیشتر است. هم‌بستگی معنی‌داری بین محتوای آب طوقه و برگ در شرایط ناسازگاری با سرما و LT50 دیده نشد. رقم بزوستایا با داشتن 7/16-=LT50 درجه سانتیگراد مقاوم‌ترین ژنوتیپ و نمونه 518 با 2/8-=LT50 درجه سانتیگراد حساس‌ترین ژنوتیپ به سرما شناخته شد.

---

در این تحقیق به منظور تهیه اطلس احتمال وقوع حداقل دما استان فارس از پارامتر حداقل روزانه دمای 20 ایستگاه تبخیرسنجی سازمان آب منطقه‌ای و 5 ایستگاه سینوپتیک سازمان هواشناسی در استان فارس استفاده گردید. ابتدا دو معیار زمانی اول فروردین‌ماه (برای تجزیه و تحلیل سرماه‌های بهاره) و اول مـهرماه (برای تجزیه و تحلیل یخبندان‌های پاییزه و زمستانه)در نـظر گـرفته شـد. هم‌چنین محـدوده دمـایی صفر الی 5/1- درجه سانتی‌گراد به عنوان سرما یا یخبندان‌های ملایم، محدوده 5/1- الی 3- درجه سانتی‌گراد به عنوان سرما یا یخبندان‌های متوسط و محدوده کمتر از 3- درجه سانتی‌گراد به عنوان سرما یا یخبندان‌های شدید بیان گردید. با مشاهده آمار ثبت شده، اولین و آخرین روزی که در آن روز هر کدام از این محدوده‌ها اتفاق افتاده بود، یادداشت شد. هم‌چنین تاریخ وقوع کمترین دمای حداقل در هر دو معیار زمانی (در صورت وجود) مشخص شد. سپس تاریخ‌های وقوع به‌ دست ‌آمده بـا استفاده از نرم‌افزار آمـاری SMADA بر توابع توزیع مختلف برازش داده شده و بهترین تابع توزیع طبق پارامتر آماری میانگین مربع خطا انتخاب گردید(توزیع لوگ پیرسون تیپ3 و توزیع پیرسون تیپ3). سپس توسط همان نرم‌افزار SMADA احتمال وقوع این پارامترها در سطح 50 و 70 درصد تخمین زده شد. در نهایت با توجه به طول و عرض جغرافیایی ایستگاه‌ها و با استفاده از نرم‌افزارSurfer، نقشه‌های هم‌مقدار مربوط به هر کدام از تاریخ وقوع‌ها در سطح استان فارس رسم شد. با استفاده از این نقشه‌ها می‌توان تاریخ وقوع انواع سرمازدگی‌ها را برای تصمیم‌گیری جهت انتخاب تاریخ مناسب کاشت و برداشت محصولات کشاورزی در نقاط مختلف استان پیش‌بینی نمود.

---

این پژوهش به منظور بررسی تغییرات مواد شبه جیبرلیک اسید در طول دوره چینه سرمایی (0، 10، 20، 30 روز در 10^oC) و بدون چینه سرمایی در بذر ارقام آربکئین و زرد، انجام شد. در آزمایش اول، عصاره‌گیری از بذرهای دو رقم آربکئین و زرد با اتانول (80%) انجام گردید و سپس با اتیل استات، خالص گردید. با استفاده از روش کروماتوگرافی لایه‌ای مواد شبه جیبرلیک اسید از عصاره جدا شد. به منظور مقایسه فعالیت بیولوژیکی کاهو قسمت‌های جدا شده، توسط TLC از آزمون هیپوکوتیل کاهو استفاده شد. نتایج به‌دست آمده از آزمایش اول نشان داد که در هر دو رقم با افزایش مدت چینه سرمایی مقدار مواد شبه جیبرلیک اسید افزایش می‌یابد. در آزمایش دوم عصاره‌گیری از قسمت‌های مختلف بذر بدون چینه سرمایی صورت گرفت. نتیجه آزمایش دوم نشان داد که در هر دو رقم، میزان مواد شبه جیبرلیک اسید آن در رویان بیشتر از سایر قسمت‌های بذر می‌باشد.

---

گیاه کما یکی از گونه‌های مرتعی اصفهان و چهار محال و بختیاری است که هم اکنون گستره‌های طبیعی آن در معرض نابودی قرار گرفته است. یافتن پاره‌ای اطلاعات در زمینه خواب اولیه و فاکتورهای مؤثر در شکست خواب و شرایط بهینه جوانه‌زنی دانه برای بازسازی عرصه‌های این گیاه ضروری است. بنابراین در این پژوهش دو آزمایش فاکتوریل با طرح کاملاً تصادفی به اجرا در آمد. اولین آزمایش با 6 تکرار برای ارزیابی فاکتورهای سن بذر، نور و طول مدت سرمادهی بردرصد جوانه‌زنی بذرهای کما اجرا شد. در دومین آزمایش، اثر مدت زمان سرمادهی و سن بذر بر T₅₀ بذرها در 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که یکسال ذخیره سازی بذرها، درصد جوانه‌زنی آنها را کاهش داده است. ولی این کاهش از نظر آماری معنی‌دار نبود. دانه‌های یک‌ساله نسبت به دانه‌های تازه برداشت شده T₅₀ بزرگ‌تری داشتند که کاهش بنیه و سرعت جوانه‌زنی را نشان می‌داد. آنالیز داده‌ها نشان داد که اثر نور در سطح 1% معنی‌دار بود. میزان جوانه زنی در برابر نور 6/45 درصد بیش از تاریکی مطلق بود. بنابراین بذرهای کما فتوبلاستیک مثبت بوده وجوانه زنی آنها وابسته به نور است. هم‌چنین شرایط سرد و مرطوب، تأثیر معنی‌داری بر جوانه زنی بذرهای کما داشت. پیش سرمای مرطوب 9-7 هفته بهترین تیمار برای شکست خواب بذرهای کما بود. این مدت زمان سرمادهی بنیه بذرها را بهبود بخشید و سرعت جوانه زنی را تقویت کرد اما نتوانست جایگزین اثر نور شود. در هر شرایطی نور در طی آزمون برای حصول نتایج بهینه لازم بود. نیاز به نور و سرما ممکن است در راستای سازگاری به شرایط اکولوژیک زیستگاه این گیاه در چهارمحال و بختیاری باشد.

---

به منظور بررسی نقش اندوفایت‌ها در ایجاد خصوصیات با ارزش فیزیولوژیکی و افزایش مقاومت به سرما در دو گونه فسکیوی مرتعی (.Festuca pratensis Huds) و فسکیوی بلند (.Festuca arundinacea Schreb)، پژوهشی در سال 1381 در دانشگاه صنعتی اصفهان اجرا شد. در این راستا کلون‌های آلوده به قارچ اندوفایت و عاری از آن، از دو توده گیاه فسکیوی بلند با شماره‌های 75 و83 و یک گیاه فسکیوی مرتعی با شماره 60 تهیه گردید. کلون‌ها تحت تأثیر تیمارهای سرمایی شامل 6، 2- ، 10- درجه سانتی‌گراد قرار داده شدند و با شاهد (20 درجه سانتی‌گراد) مقایسه شدند. آزمایش در هر تیمار دمایی در قالب طرح آزمایشی فاکتوریل با طرح پایه کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. آنالیز‌های آماری در هر سطح سرمایی به طور جداگانه و سپس به صورت تجزیه مرکب انجام شد. پس از اعمال تیمارها صفات محتوای نسبی آب برگ و طوقه، میزان تراوش یونی، درصد خسارت غشای سیتوپلاسمی و محتوای اسید آمینه پرولین اندازه‌گیری گردید. حضور اندوفایت‌ها منجر به افزایش جزئی در مقدار نسبی آب برگ و طوقه گردید. میزان اسید آمینه پرولین در گیاهان حاوی اندوفایت در مقایسه با گیاهان فاقد آن در هر دو شرایط تنش و عدم تنش به طور قابل ملاحظه‌ای بیشتر بود. قارچ‌های اندوفایت در حفظ پایداری غشا‌های سلولی و در نتیجه کاهش میزان نشت الکترولیتی در کلیه سطوح دمایی تأثیر گذار بودند. در میان ژنوتیپ‌های مورد بررسی، ژنوتیپ 83 به ویژه در حضور اندوفایت از نظر برخی از صفات بررسی شده کاراتر عمل نموده و مقاومت به سرمای بیشتری از خود نشان داد. ژنوتیپ‌های 75 و 60 در مراتب بعدی قرار گرفتند

---

این آزمایش با هدف بررسی امکان ارزیابی تحمل به یخ زدگی گیاه نخود در شرایط کنترل شده با استفاده از دو ژنوتیپ متحمل به سرما (MCC426 و MCC252) و یک ژنوتیپ حساس به سرما (MCC505) اجرا شد. ترکیب ژنوتیپ و خوسرمایی (خوسرمایی و عدم خوسرمایی) در پلات اصلی و درجه حرارت‌های صفر، 4- ، 8- ، 12- ، 16- و 20- درجه سانتی‌گراد به عنوان پلات فرعی در نظر گرفته شدند. از نظر درصد بقای پس از اعمال تیمارهای یخ زدگی تفاوت بین ژنوتیپ‌ها معنی دار بود‌ (05/0 ≥ P). بر اساس میانگین داده‌های حاصل از اثرات خوسرمایی و دماهای یخ زدگی، درصد بقای ژنوتیپ‌های MCC426 و MCC252 به ترتیب 41 و 32 درصد بیشتر از ژنوتیپ MCC505 بود. دمای کشنده برای 50 درصد گیاهان (LT50) و دمایی که سبب 50 درصد کاهش در وزن خشک گیاه شد (DMT50) در ژنوتیپ MCC426 به ترتیب 8/10- و 4/8- درجه سانتی‌گراد و پایین‌تر از ژنوتیپ حساس (MCC505) بود. با افزایش شدت یخ زدگی رشد گیاه در دوره بازیافت شدیدا کاهش یافت، به نحوی که در دمای ⁰C -12وزن خشک گیاه و ارتفاع ساقه نسبت به تیمار صفر درجه سانتی‌گراد به ترتیب 63 و66 درصد کاهش یافت. بیشترین خسارت یخ زدگی در ژنوتیپ حساس به سرما (505 MCC) مشاهده شد به صورتی‌که تیمار دمایی  ⁰C -12 سبب کاهش وزن خشک گیاه و ارتفاع این ژنوتیپ به میزان حدود 90 درصد شد، در حالی‌که در این تیمار دمایی در ژنوتیپ MCC426 وزن خشک و ارتفاع گیاه به ترتیب 55 و 49 درصد و در ژنوتیپ MCC252 به ترتیب 60 و 54 درصد کاهش یافت. به نظر می‌رسد که استفاده از شرایط کنترل شده در تخمین LT50 و DMT50 برای ارزیابی تحمل به یخ زدگی در ژرم پلاسم نخود امکان پذیر است و در برنامه‌های اصلاحی از این روش می‌توان برای به گزینی لاین‌ها استفاده کرد.

---

گیاه کما یکی از گیاهان علوفه‌ای است که جوانه‌زنی بذرهایش با مشکل مواجه است. خصوصیات خواب دانه و شرایط بهینه جوانه‌زنی بذرهای این گیاه تا کنون توصیف نشده است. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر استفاده از جبرلین و سرمادهی مرطوب روی تحریک جوانه‌زنی بذرهای کما طراحی شده است. در ابتدا یک آزمایش فاکتوریل در قالب یک طرح کاملاً تصادفی در شش تکرار برای ارزیابی فاکتورهای: مدت زمان سرمادهی مرطوب در C 3 ° در 5 سطح (9و0،3،5،7، هفته)، غلظت‌های GA₃ در سه سطح (PPm 0،500،1000) و زمان تیمار GA₃ در سه سطح ( قبل از سرمادهی، حین مدت سرمادهی و پس از سرمادهی) به اجرا در آمد. در دومین آزمایش، اثر مدت زمان سرمادهی و جبرلین روی T₅₀ بذور در 6 تکرار مورد بررسی قرار گرفت. بهترین تیمار برای تحریک جوانه‌زنی بذرهای کما 7 هفته سرمادهی مرطوب در C 3 ° و یا 3 هفته سرمادهی همراه با فرو بردن در محلول  500PPm GA₃ بود. این تیمارها به طور معنی‌داری در مقایسه با نمونه‌های شاهد، درصد جوانه‌زنی بذرهای را افزایش و در مقابل زمان رسیدن به 50% جوانه‌زنی بذرهای (T₅₀) را کاهش دادند. افزودن GA₃ در حین مدت زمان سرمادهی بسیار مؤثرتر بود و افزودن GA₃ پس از زمان سرمادهی هیچ افزایش معنی‌داری در درصد جوانه‌زنی ایجاد نکرد. هم‌چنین افزایش غلظت از  500PPm به  1000PPm GA₃ تأثیر معنی‌داری نداشت و نمی‌توانست کلاً جای تأثیر سرما را بگیرد. نتایج نشان می‌دهند که دانه‌های بذور کما یک نوع خواب فیزیولوژیکی درونی را نشان می‌دهند که می‌تواند به وسیله تیمارهای سرمادهی مرطوب و جبرلین رفع شود.

---

پکتین هیدروکلوئیدی با خصوصیات و کاربردهای متنوع و فراوان است که در این پژوهش نقش محافظ سرمایی و تأثیر مثبت آن بر غذای منجمد (سوریمی) بررسی شده است. در انجام این تحقیق سوریمی تولیدی از ماهی کپور معمولی که برای نخستین بار در ایران صورت گرفت، سوریمی تولیدی در محلول 1 درصد پکتین قرار داده شد ( به نسبت 1 به 3 وزنی/ حجمی) و با همزدن، پکتین به ساختار سوریمی وارد گردید. آنگاه نمونه‌های سوریمی حاوی پکتین و نمونه شاهد در شرایط یکسان بسته‌بندی و منجمدشده و در دمای 20- درجه سانتی گراد نگه‌داری شد. در فواصل صفر، 2 و 4 ماه نمونه‌ها از جنبه خصوصیات ظرفیت نگه‌داری آب، میزان پروتئین قابل استخراج در آب نمک و میزان آب و مواد محلول خروجی از محصول (شیرابه) هنگام رفع انجماد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان کاهش ظرفیت نگه‌داری آب در نمونه‌های حاوی پکتین پس از 4 ماه حدود 20 درصد و در نمونه‌های شاهد حدود 58 درصد بود، به عبارت دیگر پکتین تا حدود 38 درصد این فاکتور را در محصول منجمد بهبود داده است. در مورد مقدار پروتئین محلول در نمک، درصد کاهش در نمونه‌های حاوی پکتین پس از 4 ماه حدود 21 و در نمونه‌های شاهد حدود 52 درصد بود. یعنی پکتین در این زمینه نیز در حفظ کیفیت مؤثر بوده است. هم‌چنین درصد افزایش شیرابه در زمان رفع انجماد پس از 4 ماه در نمونه‌های حاوی پکتین حدود 7 و در نمونه‌های شاهد حدود 37 درصد اندازه‌گیری شد که از این لحاظ نیز پکتین به خوبی عمل کرده و ضایعات آب و مواد محلول و مغذی محصول را هنگام رفع انجماد کاهش داده است. در مجموع نتایج این تحقیق مؤید این نکته است که پکتین به عنوان یک ماده محافظ سرمایی از جنبه خصوصیات بررسی شده آثار مثبتی در بهبود کیفیت سوریمی منجمد دارد.