مقاله و تحقیق دانشجویی

توضیحات :

مبانی نظری تنش خشکی و مقابله گیاه و نانوسوپرجاذب ها در 24 صفحه در قالب Word قابل ویرایش.

بخشی از متن :

خلاصه ای از کار:

چگونگی مقابلة گياهان با تنش خشکی در مزرعه

آب ملکول مهمی برای تمامی فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاهان بوده، بین 80 تا 90 % بیوماس گیاهان علفی را تشکیل می‌دهد. اگر مقدار آب در گیاه کافی نباشد، گیاه مرحله کم آبی را تجربه نموده که اصطلاحاً به آن خشکسالی می‌گویند. کم آبی نه تنها در اثر کمبود آب، که در اثر تنش‌هایی همچون دمای پایین یا شوری نیز حاصل می‌شود، بنابراین در این فرآیندها و فعل و انفعالات، ترکیبات ملکولی زیادی دخالت دارند. همه این تنش‌ها واجد یک اثر منفی بر روی تولید و عملکرد گیاه می باشند که این خود، حوزه تحقیقاتی وسیعی را برای بهبود عملکرد گیاهی می‌طلبد. گیاهان برای سازگار شدن با شرایط کم آبی، مکانیزم‌های گوناگونی را توسعه داده اند. جنبه‌های ژنتیک ملکولی، امکان پاسخ مناسب و سازگاری با این تنش را به آنها داده است. اثرات متقابل بین گیاه و محیط، بستگی به شدت و مدت زمان دوره کم آبی و نیز مرحله نمو گیاه و پارامترهای مورفولوژیکی / آناتومیکی گیاه دارد. تمامی موجودات زنده از باکتری‌ها تا یوکاریتها، برخوردار از یک سری سنسورها، واسطه‌های انتقال دهنده پیام و تنظیم کننده‌هایی هستند که امکان پاسخ و سازگاری با تغییرات آب قابل دسترس را برای آنها فراهم ساخته است. دستگاه پاسخ سلولی شامل مواد انتقال دهنده محلول نظیر اکواپورین‌ها، فعال کننده‌های رونوشت‌برداری، آنزیم‌های رمز کننده محلولهای سازگار، مواد تخریب کننده اکسیژن فعال و نیز پروتئین‌های محافظت کننده می‌باشد. برخی ارگانیسم‌ها برخوردار از مکانیزم‌های بسیار موثری برای زندگی در آشیانه‌های اکولوژیک کم آب می‌باشند. برای دفاع در مقابل صدمات ناشی از کم آبی و پسابیدگی، دو استراتژی عمده را میتوان برشمرد: یکی سنتز ملکولهای محافظت کننده در طی مرحله جذب مجدد آب برای اجتناب از این صدمات، و دیگری یک مکانیزم جبرانی در طی جذب مجدد آب برای خنثی‌سازی صدمات وارده (پاک نژاد و همکاران، 1385).

...............

- حفظ موازنة صحيح آبي:

در همين رابطه، دو گونه‌ي بلوط هميشه سبز را در کنار هم در منطقه اورای پرتقال، مورد مقايسه قرار داده و در يافتند که هيچ اختلاف معنی‌داری از نظر مقادير آسميلاسيون خالص کربن هنگاميکه رطوبت کافی در خاک وجود داشت و يا در مورد گياهان تحت تنش خشکی ملايم در اول جولای، وجود ندارد. با وجود اين, تا انتهای تابستان گرم و خشک (ماه سپتامبر) مبادلة گازی نيمروزی در Q.ilex نسبت به Q. suber كمتر متأثر گرديد. يعنی تا انتهای تابستان پتانسيلهای آبی بسيار بالاتری در برگهای ( Q.ilex- 1.52مگا پاسگال ) در مقايسه با 38 .2- مگا پاسگال برای Q. suber مشاهده گرديد. و چنين فرض شد که ريشه های Q.ilex قادر به مکش و دريافت آب از لايه های عميق تر خاک بودند که به آنها اجازه مي داد در مقايسه با Q. suber برای دورة طولانی تري مقادير بالاتری از جريان آب و آسميلاسيون برگي را حفظ کنند. افزايش تراکم ريشه در واحد حجم خاک در گياهان يک ساله نظيرLupinus albus نيز در شرايط کمبود آب مشاهده شده است.(شکل زير) در کل، رشد اندام هوايی در مقايسه با ريشه در برابر کمبود آب حساس تر است. مکانيسم هايی که زمينة پايداری و تداوم رشد ريشه را تحت تنش خشکی فراهم می‌آورند شامل تنظيم اسمزی، افزايش در ظرفيت از بين رفتة ديوارة سلولی و همچنين انباشت ABA داخلی به جهت ممانعت از توليد اتيلن, می‌باشند.

...............

-اثر تنش خشكي بر ميزان تجمع اسيد آبسزيك

خشکي يکي از عوامل اصلي تهديد کننده محصولات زراعي است. غلظت اسيد آبسزيک همراه با تنش خشکي در گياهان افزايش مي يابد و قادر است فيزيولوژي گياه را در مقابل تنش تنظيم نمايد. ABA یکی از مواد تنظیم کننده رشد گیاهی می باشد که نقش مهمی در بسیاری از جنبه های رشد و نمو گیاه از جمله رسیدگی، خواب بذر و سازگاری به تنش های محیطی مختلف ایفاء می کند (Seo et al., 2000). یکی از مهم ترین وظایف ABA القاءبسته شدن روزنه ها در مواجهه با کمبود آب است. تحت شرایط کمبود آب، سطح ABA در ریشه ها افزایش می یابدو از ریشه ها به برگ ها ، جایی که بسته شدن روزنه را القاء می کند، انتقال می یابد. در نتیجه با بسته شدن روزنه ها تعرق کم می شود. علاوه بر این، کمبود آب تولید ABA در برگ ها و توزیع مجدد آن از مزوفیل به اپیدرم و بسته شدن روزنه ها را به دنبال دارد. از طرفی روزنه ها نیز قادر به ساخت ABA مورد نیاز خود هستند. ABA که در اثر کمبود آب، تنش سرما و تراکم‌های بالای نمک افزایش می‌یابد، اثرات منفی وارد شده به گیاه را می‌کاهد. مطالعات گسترده نشان داده است که کاهش در هدایت روزنه‌ای برگ تا حد زیادی به افزایش سطح ABA در آوند چوبی بستگی دارد. بنابراین ABA می تواند به عنوان یک علامت تنش خشکی، هدایت روزنه ای را تنظیم کند( Tardieo et al., 1992).

............

-اثر تنش خشکی بر ويژگي‌های فيزيولوژيک و ميزان آنتی اکسيدان‌ها

نتايج مطالعات نشان می‌دهد در شرايط تنش وحتی تحت غلظتهای بالای CO₂ محيطی ، باز هم فتوسنتز کاهش می‌يابد که بيان کننده اين امر است که دستگاه فتوسنتز صرف نظر از بسته شدن روزنه ها، تحت تاثير قرار گرفته است. در شرايط تنش کمبود آب روزنه‌ها در گياه بسته می شوند و متعاقب آن غلظت CO₂ در بافت مزوفيل کاهش می‌يابد و به دنبال اين وضعيت واکنش‌های تاريکی فتوسنتز مختل شده و محصولات حاصل از واکنش‌های روشنائی ، که شامل ATP ، NADPH است ، مصرف نمی‌شود. در چنين شرايطی به دليل عدم اکسيد شدن مولکول NADPH ، مصرف NADP⁺ جهت دريافت الکترون کاهش می‌يابد، بنابراين مولکول اکسيژن در مسير زنجيره انتقال الکترون به عنوان پذيرنده جانشين الکترون عمل می‌کند و منجر به شکل گيری راديکال سوپر اکسيد (O₂^-)، پر اکسيد هيدروژن (H₂O₂) و راديکال هيدروکسيل ( OH^-) می‌گردد. (Turkan et al., 2005).

...............

-فیزیولوژی جذب آب در گیاهان

نظر به اینکه آب مهمترین ماده زیستی برای تمام موجودات است در گیاهان نیز عامل اساسی زندگی و رشد و نمو است. آب در ساختار کلوئیدی پروتوپلاسم شرکت می‌کند و برای انجام فعالیتهای متابولیسمی ضروری است. در گیاه نیروی مکش موجب جذب و انتقال آب به قسمتهای مختلف می‌گردد این نیرو به نام پتانسیل آبی گیاه نامیده می‌شود که در اثر وجود یونهای آلی و کانی و کلوئیدهای موجود در یاخته حاصل می‌گردد. پتانسیل آبی در گیاه نیز مانند خاک منفی است و در مقایسه با پتانسیل آبی خاک منفی‌تر است.

................

- تاثير تنش خشكي بر پارامترهاي فلورسانس كلروفيل، محتواي كلروفيل و عملكرد دانه

پاک نژاد و همکاران (1385) تاثير تنش خشكي بر پارامترهاي فلورسانس كلروفيل، محتواي كلروفيل و عملكرد دانه ارقام مختلف گندم را مورد بررسی قرار دادند. به منظور بررسي اثر تغييرات فلورسانس سريع كلروفيل آزمايشي تحت شرايط مزرعه با هفت رژيم مختلف آبياري برروي سه رقم گندم نان در چهار تكرار بصورت فاكتوريل در قالب طرح آماري بلوك‌هاي كامل تصادفي انجام شد. اندازه‌گيري پارامترهاي فلورسانس كلروفيل...................

.....................

-نانو سوپر جاذب‌ها

سوپر جاذب کشاورزی بصورت تجاری از سال 1970 و به وسیله متخصصان وزارت کشاورزی امریکا ابداع شد. در حال حاضر شرکتهای زیادی در امریکا ، اروپا و آسیا به تولید سوپرجاذبها اشتغال دارند . تولید سالانه آنها در سال 2005 به بیش از 1290 میلیون تن رسید . که از این مقدار حدود 37% در آسیا (به ویژه ژاپن) و 34% در امریکا و مابقی در اروپا تولید شده است . با توجه به مشکل کم آبی هر ساله سوپرجاذبها توجه بیشتری را به خود جلب نموده و در ایران نیز از سال 1370 کار پژوهش برروی آن شروع و در سال 1375 اولین شرکت بخش خصوصی نسبت به تولید آن اقدام نمود لیکن به دلایل مختلف بویژه گران بودن قیمت در مقایسه با کالای وارداتی در سال 1379 شرکت مذکور منحل گردید و درسال 1382 شرکت رهاب رزین تحت لیسانس پژوهشگاه پلیمر پتروشیمی ایران به تولید سوپر جاذبهای کشاورزی با نام تجاری سوپر آب اقدام نمودند .

.................

سوپر جاذب و محیط زیست

با توجه به تحقیقات انجام شده در زمینه تولید و مصرف این مواد نتایج زیر حاصل شده است :

1- سوپر جاذب‌ها هرگز به مواد اولیه سمی خود تبدیل نمی‌شوند و بطور کامل غیر سمی هستند.

2- سوپر جاذب‌ها مواد خنثی و بی‌اثرند که مصرف آنها در کشاروزی ، آلودگی خاک و محیط زیست را به دنبال نخواهد داشت و ایمنی استفاده آنها در خاک بوسیله موسسات تحقیقاتی معتبر جهانی تایید شده است