مطالعه و بررسی تاثیرات تنش های محیطی در زراعت

به معنای وسیع آن به هر عامل یا ترکیبی از عوامل محیطی اطلاق می‌گردد که باعث شود گیاه نتواند به اندازه توان بالقوه ژنتیکی خود رشد کند.

---

مطالعه و بررسی تاثیرات تنش های محیطی در زراعت
تعریف تنش
به معنای وسیع آن به هر عامل یا ترکیبی از عوامل محیطی اطلاق می‌گردد که باعث شود گیاه نتواند به اندازه توان بالقوه ژنتیکی خود رشد کند. به عبارت دیگر تنش عبارت است از هر گونه تغییر در عوامل طبیعی نسبت به شرایط بهینه رشد گیاه که رشد و نمو را کاهش و یا به طور نامطلوب تغییر داده و موجب کاهش رشد و عملکرد گیاه گردد. در بیشتر موارد تنش به عنوان دور شدن از شرایط معمول زندگی و ایجاد تغییرات و واکنش‌هایی در کلیه سطوح عملکرد در نظر گرفته شده است، این تغییرات قابل برگشت بوده و یا مکن است پایدار باقی بماند.
هر نوع تغییری در شرایط محیط که باعث شود واکنش گیاه مطلوب نباشد تنش بیولوژیکی گویند. هر نوع تغییر محیطی که باعث شود گیاه از رشد بهینه خود بیرون رود. پس تنش یا تنش در علم بیولوژیکی، قبل از آنکه یک معنی دقیق داشته باشد، یک مفهوم ذهنی دارد. به عبارت دیگر باید با تجربه و علمی که داریم گفت که چه عاملی طبیعی (نرمال) و چه عاملی غیر نرمال است. در علم بیولوژیکی هر عامل را که به عنوان استاندارد انتخاب نماییم خروج از آن تنش محسوب می‌شود به عنوان مثال درجه حرارت 20 درجه برای Agropyron بهینه است ولی تغییر از این درجه حرارت تنش نامیده می‌شود.
شرایط زندگی موجودات زنده با هم فرق می‌کند زیرا که برای یک موجود ممکن است تنش‌زا و برای دیگری ممکن است به آن اندازه ایجاد تنش ننماید. به عنوان مثــال در باکتری Hallobacter (باکتری شوره بردار) که در دریاچه و دریاهای نمکدار زندگی می‌کند، این شرایط برای خیلی از موجودات دیگر تنش‌زا است، در صورتی که برای خودش تنش‌زا نیست.
تنش در علم بیولوژیکی از یک فشار یا عاملی که از ‌چندین نیرو یا چندین اثر که فعالیت سیستم‌های طبیعی و نرمال را مختل می‌سازد تشکیل شده است. تنش نتیجه روند غیر عادی فرآیند‌های فیزیولوژیکی است که تأثیر ترکیبی از عوامل زیستی و حیطی اصل می‌شود. یک اشاره ضمنی در خود کلمه تنش وجود دارد و آن عبارت از این است که تنش دارای توان آسیب رسان است که به عنوان نتیجه یک متابولیسم غیر عادی روی می‌دهد و ممکن است به صورت کاهش رشد، بخشی از آن به صورت کاهش بازده یا مرگ بروز کند.
هر چه طول دوره تنش افزوده می‌گردد گیاه ضعیف‌تر شده از قدرت حیاتی آن کاسته می‌شود. هنگامی که از قدرت سازگاری گیاه کاسته می‌شود دامنه آسیب‌های وارده بر گیاه افزایش می‌یابد به طوری که ممکن است این آسیب‌ها به صورت تغییر ناپذیر (پایدار) درآیند. تنش‌ها به طور معمول بر روی هم اثر متقابل داشته و به وجود آمدن یک تنش محیطی با ایجاد یک تنش دیگر همراه است. به عنوان مثال تنش حرارتی منجر به تنش آبی یا خشکی می‌باشد. تنش‌ها می‌توانند زیستی (Biotic stress) و غیر زیستی (Abiotic stress) باشند. تنش غیر زیستی مانند تنش‌های شیمیایی (شوری، مسمومیت یونی، آلودگی محیط، علفکش‌ها و آفت کش‌ها)، حرارت (سرما و گرما)، آب (خشکی و غرقابی)، تشعشع (مادون قرمز، ماوراء بنفش) و تنش زیستی شامل علف‌های هرز، حشرات، نماتد‌ها و ارگانیزم‌های بیماریزا و آفات می‌باشد. موجودات در برابر یک تنش خاص به طور متفاوتی واکنش نشان می‌دهند که این واکنش بسته به ژنتیک این موجودات و اصل واکنش تعیین می‌شود. علاوه بر این طبیعت و شدن واکنش گیاه نسبت به یک عامل تنش‌زا بسته به سن، قدرت سازگاری، فصل و یا دوره فعالیت موجود و دیگر عوامل ممکن است به طور چشمگیر متفاوت باشد.
ترکیبی از عوامل تنش‌زا ممکن است سبب تقویت، تضعیف، تخفیف یا حتی معکوس شدن روند واکنش گیاه نسبت به یک عامل تنش‌زا گردد.
تحمل یک تنش عبارت از ظرفیت یک گیاه برای زنده ماندن و رشد است تی اگر تحت تأثیر یک محیط نامناسب قرار گیرد. گیاه می‌تواند به مدت طولانی اثرات تنش را بدون آنکه بمیرد و یا از آسیب غیر قابل ترمیم لطمه ببیند تحمل نماید. یک چنین تحمل یا مقاومت ممکن است رشد و نمو گیاه را تغییر دهد. بنابراین، در رحله‌ای از نمو گیاه ممکن است از تنش آسیب ببیند، در صورتی که در مرحله دیگر نسبت به آن به طور کامل مقاوم باشد.
افزون بر آن تنش ممکن است متابولیسم گیاه را تغییر دهد. این فرآیند‌ها سازش گذرا یا نطباق نامیده می‌شوند و از تغییر این گونه شرایط مرفولوژی گیاه تغییر می‌کند و این عمل گیاه را در مقابل تنش مقاوم می‌سازد. گیاهانی که در محیط جدید سازش حاصل می‌کنند می‌توانند در ان زنده بمانند.
تعدادی از گونه‌های گیاهی رشدشان را از لحاظ زمانی به گونه‌ای تنظیم می‌کند که بتوانند در صورت بروز نوعی تنش از آسیب پذیری امان بمانند.
Levitt مقاومت به تنش را به (تحمل تنش) و (اجتناب از تنش) تقسیم کرد. اجتناب از تنش موقعی صورت می‌گیرد که گیاه از لحاظ ترمودینامیکی با تنش به حالت تعادل می‌‌رسد بدون آنکه آسیب ببیند و اگر هم آسیب پیدا کند قابل ترمیم است. در نتیجه روش مقاومت به تنش در گیاهان یا به صورت پرهیز از تنش و یا بردباری در برابر تنش می‌باشد.
گیاه به رغم نفوذ تنش به درون بافت‌هایش با شرایط حذف یا کاهش تنگنا در برابر تنش مقاومت می‌کند. این نوع مقاومت را در اصطلاح بردباری در برابر تنش گویند. بردباری در برابر تنش تعادل ترمودینامیک گیاه است و این گیاه از تأثیر تنگنا مضر القا شده توسط تنش جلوگیری می‌کند.
در روند تکامل گزینش به سوی سازوکارهای اجتناب از تنش بوده است که از سازوکارهای تحمل تنش موثرتر می‌باشد.
تنش‌ها دو نوع هستند؛ برگشت‌پذیر (Elastic) و برگشت ناپذیر (Plastic). تنش‌های برگشت پذیر برای مواقعی به کار می‌روند که گیاهی که تحت تنش بوده است بتواند به وضعیت اولیه خود بعد از بین رفتن عامل تنش‌زا برگردد. به عنوان مثال، در تنش‌های بیولوژیکی وقتی که گیاه تحت شرایط تنش شوری ملایم قرار گرفت بتواند پس از رفع تنش به حالت اولیه خود برگردد.
تنش‌های برگشت ناپذیر برای مواقعی به کار می‌رود که پس از بین رفتن عامل تنش، گیاه نتواند به شکل اولیه و یا وظایف اولیه خود برگردد. مانند تنش‌های شدید خشکی، شوری، سرما و یخ‌زدگی. به طور معمول تنش‌های نوع برگشت ناپذیر در مواقعی اتفاق می‌افتد که شدت تنش و طول مدت آن زیاد باشد.
از جمله تنش‌های محیطی که از نظر تأثیر گذاری بر روی گیاهان بسیار حائز اهمیت است تنش شوری می‌باشد که به بررسی آن می‌پردازیم.
شوری یکی از تنش‌های غیر زنده است که در مناطق وسیعی از دنیا وجود دارد. وجود این تنش منجر به انجام تحقیقاتی در این زمینه با هدف توسعه گیاهان متحل به شوری گردیده است. تنش شوری یکی از مهمترین تنش‌ها و عامل کاهش رشد و تولید گیاهان می‌باشد. عوارض شوری در شرایط طبیعی ممکن است به صورت ضعیف، ملایم یا حاد بروز کند. شوری یکی از مهمترین مشکلات مناطق خشک و نیمه خشک می‌باشد و کوشش‌های بسیاری انجام شده است تا گیاهان بومی مقاوم به شوری شناسایی و اصلاح گردد. گیاهانی که بتوانند در مناطق شور مورد بهره برداری قرار گیرند از اهمیت فراوانی برخوردار می‌باشند. یکی از راه‌های استفاده از گیاهان شوری‌زی بررسی سازوکار تحمل یا مقاومت به شوری گیاهان می‌باشد.
گیاهان از نظر تغییرات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و آناتومیکی به همدیگر مقایسه می‌شوند. سرعت و درصد جوانه زنی، خصوصیات ظاهری گیاه، تغییرات سطح برگ، ارتفاع، میزان کلروفیل، میزان عناصر سدیم، پتاسیم و کلسیم، کلر ، میزان کربوهیدرات‌های محلول و پرولین، آناتومی برگ و دیگر خصوصیات در شوری‌های مختلف با هم مقایسه و حد بحرانی مقاومت به شوری برای هر گونه گیاهی که می‌تواند شوری را تحمل و یا مقاومت نماید مشخص می‌شود.