1-1- مقدمه

با آغاز هزاره سوم میلادی جمعیت جهان از مرز 6 میلیارد نفر گذشته است. چنانچه رشد جمعیت 7/1% در نظر گرفته شود جمعیت جهان در سال 2015 به مرز 8 میلیارد نفر و در نیمه قرن آینده به 11 میلیارد نفر خواهد رسید (پرستار 1376) از این رو در قرن 21 رقابت برای تامین غذا بیشتر از موارد دیگر به چشم می خورد.

میزان غذای مورد نیاز در دو دهۀ آینده به اندازۀ تمام غذای تولید شده در 1000 سال گذشته است در نتیجه کمبود غذا ، قحطی و گرسنگی، بیش از 70 میلیون نفر را تهدید می کند و بالغ بر 3 میلیارد نفر نیز دچار سوء تغذیه خواهند بود.(1993،FAO).

در این راستا با توجه به اهمیت محصولات اساسی گروه غلات ( مانند گندم ، برنج ، ذرت و جو ) که به طور مستقیم و غیر مستقیم عمده ترین بخش مواد غذایی جهان را تشکیل میدهند ، برنامه ریزی لازم در جهت افزایش تولید این محصولات ، غیر قابل اجتناب است . از سوی دیگر به منظور دستیابی به اهداف والایی چون استقلال و عدالت اجتماعی در برنامه توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی کشور تأمین امنیت غذایی و خودکفایی بخش کشاورزی مورد توجه قرار گرفته و بر محوریت این بخش تأکید شده است ( امیدی،1378).

پس از گندم و برنج ، ذرت مهمترین محصول زراعی است و مورد توجه خاص بوده چرا که موارد استفاده زیادی برای انسان ، دام ، صنعت ، داروسازی ، صنایع غذایی و ... دارد.

ذرت نیرومندترین گیاه زراعی در جذب و ذخیره سازی انرژی آزاد موجود در زمین است . به همین دلیل به ذرت لقب سلطان غلات داده شده است. عملکرد بالا ، تنوع موارد مصرف، تنوع ارقام و هیبریدهای موجود ، خواص مختلف زراعی مطلوب و بهره برداری اقتصادی خوب و سازگاری بالای ذرت با شرایط مختلف آب و هوایی باعث شده سالیانه قسمت اعظمی از اراضی دنیا به کشت این گیاه ارزشمند اختصاص یابد (نورمحمدی و همکاران، 1376) . سطح زیر کشت و همچنین مصرف ذرت طی سالهای اخیر در اغلب کشورهای جهان بسرعت افزایش یافته و این نسبت از سال 1984 به بعد رشد زیاد تری داشته و در حال حاضر سطح زیر کشت آن بعد از گندم و برنج در مقام سوم می باشد( صلاحی مقدم و رحیمیان مشهدی ،1373).

براساس آمار سازمان خوارو بار کشاورزی (FAO) سطح زیر کشت جهانی ذرت در سال 2000 بالغ بر 130 میلیون هکتار متوسط عملکرد جهانی آن حدود 8/7 تن در هکتار و کل تولید آن 581 میلیون تن بوده است (آقا علیخانی ، 1380).

با توجه به محدودیتهای منابع آب و خاک ، توسعه سطح زیر کشت ذرت در ایران با مشکلات فراوانی روبرو است . بنابراین بهترین راه قابل قبول برای دستیابی به خود کفایی در تولید ذرت و متعاقب آن نیل به خود کفایی اقتصادی افزایش عملکرد در واحد سطح می باشد، از این رو شناخت عوامل مؤثر افزایش عملکرد، لازم و ضروری به نظر می رسد ( دارخال ،1374 ) .

سیستم های کشاورزی رایج در کنار تولید عملکردهای بالا ، معضلات اقتصادی خاصی ایجاد می کنند. دستیابی به چنین عملکردهایی مستلزم صرف انرژی زیاد و افزایش نهاده ها در سیستم می باشد . این سیستم همچنین مشکلات اکولوژیکی خاصی نظیر کاهش تنوع اکولوژیکی و فرسایش خاک و آلودگی خاک و آب به دنبال خواهد داشت. پذیرش سیستمهای تلفیقی در تولید محصولات کشاورزی با کاهش نهاده هایی از قبیل کود ، آفت کش ها و عملیات زراعی همراه است که می تواند مشکلات اقتصادی و اکولوژیکی مزبور را کاهش دهد . به کارگیری چنین سیستمهایی نیازمند شناخت اثرات متقابل طبیعی بین 4 عامل ( کود، آفت کش ، عملیات زراعی و تناوب ) می باشد و علاوه بر این باید چگونگی تاثیر این تاثیرات متقابل بر عملکرد گیاهان زراعی و بازده انرژی در سیستم کشاورزی را مد نظر داشت. مواردی که به عنوان جایگزین های انرژی های ورودی به سیستم می توان در نظر گرفت عبارتند از :

1) تناوب کشت با لگوم

2) استفاده از موارد آلی در کنار بقایای دامی و گیاهی و مدیریت تلفیقی آفات

3) پیشگشری آفات و بیماری ها

4) کنترل بیولوژیکی و زراعی آفت

5) استفاده از مالچ گیاهی و کنترل مکانیکی علفهای هرز

6) به کارگیری روشهای شخم حفاظتی (ادوارد 1987 ، ادوارد و همکاران 1989).

با توجه به شرایط اقلیمی هر منطقه و مشخصات ارقام ، یکی از فاکتورهای مهم جهت تولید بیشتر در واحد سطح ، انتخاب تراکم مناسب می باشد. اکثر غلات در تراکم پایین، سطح برگ و تعداد اعضای زایشی خود را از طریق تولید پنجه افزایش می دهند، اما ذرت که پنجه تولید نمی کند ، نقش تراکم درآن حساس تر می باشد . دراین گروه از گیاهان در صورتیکه تراکم بکار گرفته شده کم باشد ، از پتانسیل موجود در مزرعه بهره برداری نمی شودو از طرفی افزایش بیش از حد تراکم باعث می شود که گلها عقیم شوندو عملکرد کاهش یابد ( یزدی صمدی و همکاران، 1376).

هدف از تعیین تراکم مناسب آن است که ترکیبی از عوامل محیطی برای حصول حداکثر عملکرد ممکن با کیفیت مطلوب تامین گردد. تراکم بسته به شرایط محیطی، حاصلخیزی خاک ، ژنوتیپ ، قدرت رشد ، رطوبت ، هدف تولید ( دانه یا علوفه ) ، رقابت با علفهای هرز ، پنجه زنی ، اندازه و حجم بوته ، مقاومت به ورس تاریخ کاشت ، رقابت با گیاه مجاور ،رقابت درون گیاهی و نوع گیاه از نظر اشباع نوری در نواحی مختلف فرق می کند ( کوچکی و سرمدنیا ،1378 ؛ طالبیان ، 1371).

در هر تراکم فواصل بین ردیفهای کاشت در توزیع بوته روی ردیفها مؤثر است بنابراین با کاهش فواصل بین ردیف ،آرایش کاشت ، بوته ها به حالت مربعی نزدیک می شود و بدین ترتیب رقابت میان گیاهان به حداقل می رسد و زمینه افزایش عملکرد دانه فراهم می شود ( گلویل،1966؛ رزمن و کک ،1966؛ استیلکر1964 و دودلی ، 1988).

در ردیفهای باریک میزان تشعشع خالصی که پایین جامعه گیاهی (نفوذ نور) کاهش و میزان انرژی کلی جذب شده توسط پوشش گیاهی افزایش می یابد (دماء ، 1968). همچنین میزان تهویه هوا و ورود و خروج گازها بهبود می یابد ( فاگریا ،1992 ).

بنابراین با توجه به اهمیت آب در تولید گیاهان زراعی ، بررسی الگوهایی که می توانند در صرفه جویی و کاهش مصرف آب آبیاری و همچنین بالا بردن راندمان آب آبیاری مؤثر باشند، از جمله برای الگوی کاشت دو ردیفه بر روی پشته های عریض حائز اهمیت فراوانی می باشند . در این الگوی کاشت جوی های آبیاری بطور یک در میان حذف می شوند و در نتیجه در مصرف آب آبیاری بطور چشمگیری صرفه جویی می شود. همچنین در این رو به دلیل کاهش سطح تبخیر شونده (کاهش تعداد جوی های آبیاری ) تلفات آب آبیاری چه از طریق تبخیر سطحی و چه از طریق نفوذ عمقی آب کاهش می یابد. اما اینکه آیا این روش با مقدار آب کمتری که در اختیار گیاه قرار می دهد می تواند عملکرد را د رحد مطلوبی نگه دارد یا نه ، بایستی مورد تحقیق و بررسی قرار گیرد (پوریوسف 1380).

یکی دیگر از عوامل مؤثر در افزایش عملکرد، بهره برداری بهینه گیاه از مواد غذایی مورد نیاز می باشد. گیاه ذرت برای ادامه حیات خود نیازمند عناصر غذایی است. این عناصر به 2 گروه عمده و اساسی تقسیم شده اند.

دسته اول : عناصر غذایی پر مصرف یا ماکروالمنت ها

دسته دوم : عناصر غذایی کم مصرف یا میکروالمنت ها

در حدود 50% عملکرد ذرت و سایر غلات ، بدون در نظر گرفتن بهبود در کیفیت و ارزش غذایی محصول ، نتیجه کاربرد کودهای معدنی است ، بطوریکه عملکرد پایین محصول در بسیاری از کشورها می توان در درجه اول به فقدان یا کمبود عناصر غذایی مورد نیاز نسبت داد . عناصر اصلی تغذیه گیاه موادی هستند که برای کامل کردن چرخه زندگی گیاه ضروری می باشند. بطور کلی هر یک از این عناصر دست کم وظیفه خاصی را بر عهده دارند که عناصر دیگر نمی توانند جایگزین آن شوند. اگر عناصر اصلی به شکل مناسب در اختیار گیاه قرار گیرد، گیاه توانایی آن را خواهد داشت تا دیگر مواد غذایی مورد نیاز خود را بسازد (حق نیا 1370).

یکی از ماکروالمنیت ها ،نیتروژن می باشد که از جمله مهمترین عناصری است که باید از خاک و کود برای گیاه تأمین شود، چون نیتروژن در قسمتی از تمام ترکیبات پروتئینی ، تمام آنزیمها ، ترکیبات حد فاصل متابولیسمی ، ترکیباتی که در ساخت مواد و انتقال انرژی و حتی در ساختمان DNA موجود است (سالاردینی ، 1363 ) .

افزودن کودهای شیمیایی به خاک اثرات مفید و مضری در بر دارد. از یک طرف با فراهم کردن مواد غذایی مورد نیاز گیاه عملکرد افزایش می یابد ولی از طرفی دیگر با کاهش پتانسیل اسمزی محلول خاک ، آب و مواد غذایی را برای گیاه دشوار می کند. پس همانگونه که مصرف به جا و متناسب کودهای شیمیایی برای گیاهان حائز اهمیت می باشد ، مصرف بی رویه کود شیمیایی نه تنها باعث افزایش عملکرد اقتصادی نشده بلکه باعث آلودگی محیط زیست و افزایش هزینه ها و کاهش راندمان تولید می شود . با استفاده مناسب از کودها ( نوع ، مقدار، زمان و شیوه مصرف ) می توان علاوه بر بهره مندی از مزایا و فواید کودها ، از اثرات سوء آنها بر رشد و نمو گیاه و سلامت محیط زیست به دور ماند.

1-2- تاریخچه و خاستگاه ذرت

از هزاران سال پیش ، ذرت به عنوان غذا مورد استفاده انسان ، حیوانات و پرندگان بوده است. مبدأذرت ابهام آمیز است. زیرا هیچ گیاه وحشی که ذرت می توانست از آن بوجود آید، پیدا نشده است. این ابهام به این علت بیشتر می شود که هیچیک از ارقام شناخته شده ذرت نمی توانند بیش از 2 یا 3 نسل جز در زراعت توسط انسان دوام آوردند ، زیرا دانه های ذرت که به بلال چسبیده و با غلافی پوشیده شده اند فاقد هر نوع وسیله پراکندگی هستند . بدین ترتیب خوشه بلالی که در یک نقطه به زمین می افتد فقط میتواند انبوهی از بوته های ذرت را بوجود آورد که به علت تراکم بسیار زیاد ، بوته ها قادر به تولید بذر زنده نیستند. اظهار نظرهای متعددی در مورد منشاء آن ابراز شده است و مبدأ آنرا مکزیک ، آمریکا مرکزی و همچنین کشورهای آمریکایی ، پرو ، بولیوی و اکوادور دانسته اند . طبق نتایج کاوش های باستان شناسی مشخص شده است که حدود 3000 سال قبل از میلاد مسیح این گیاه در پرو وجود داشته است. همچنین گزارش شده که نوع وحشی آن به نام Anden یا ذرت مکزیکی حدود 5600 سال پیش در این کشور کشت شده است (تاجبخش ،1375).

تا قبل از سال 1492 میلادی (سال کشف آمریکا )ذرت در اروپا ، آفریقا و آسیا ناشناخته بود. کریستف کلمب و همکاران او در اولین مسافرت تاریخی خود به آمریکا در نوامبر 1492 ، ذرت را در حوالی کوبا مشاهده کرده و آن را رایج ترین گیاه قاره یافتند . آنها انواعی از ذرت را مشاهده کردند که بوسیله سرخ یوستان قبیله ماهیز کشت می شده و از دانه های آن تغذیه می کردند. نام این گیاه در حقیقت از نام همین قبیله اقتباس شده است. ذرت بعد از سفر دوم کریستف کلمب (سال 1994 ) از کوبا به اروپا و افریقای شمالی برده شده و در اواخر قرن 16 وارد آسیا گردید (تاجبخش ، 1375 ).

پس از ورود ذرت به اروپا در جنوب و غرب اروپا (قرن 16 تا 19 میلادی) تا مدتها تصور بر این بود که منشاء این گیاه کشورهای آسیایی است و به همین دلیل آنرا گندم ترکی (Turkish corn) می نامیدند و عقیده داشتند که ذرت از آسیا صغیر یا مصر وارد اروپا شده است. در سال 1737 لینه ، ذرت را Zea mays نامید. کلمه Zea لغتی پوبانی است که ریشه آنZein به معنی زندگی است (نورمحمدی و همکاران،1376).

در رابطه با منشاء ذرت و روند تکاملی این گیاه 4 تئوری وجود دارد:

1) ذرت بدون آمیزش با گونه های دیگر مستقیماً از ذرت غلاف دار حاصل شده است. دانه های ذرت که اکنون بصورت برهنه هستند و روی محور سنبله (چوب بلال) بصورت مجموعه ای قرار دارند قبلاً در داخل غلاف بوده و بصورت پراکنده در روی محور باریک تر و درازتری قرار داشتند (آرنون،1975 ).

2) مبداء ذرت امروزی تئوزینت است که بوسیله انتخاب و بعضاً هیبریداسیون بین واریته های مختلف تئوزینت و ذرت های اولیه بوجود آمده است. (گلدس ورتی و فیشر ،1984 ؛ لومیک و کورنر ، 1992).

3) ذرت تئوزینت و تریپ کوم بصورت مستقل از جد مشترک خود بوجود آمده اند و سپس فرمهای اهلی جای فرمهای وحشی را گرفته اند ( لویس و کورنر 1992).

4) چهارمین و پیچیده ترین تئوری که متعلق به منگز در فادریوز ( 1960) است و به نام تئوری سه قسمتی معروف است به شکل زیر بیان شده است:

جد اولیه ذرت امروزی از یک ذرت غلاف دار است. این ذرت با گونه ای از تریپ کوم تلاقی کرده در نتیجه آن تئوزینت که یک علف هرز می باشد، حاصل گردیده است . نژادهای ذرت امروزی از به گزینی تلاقی بین ذرت، تریپ کوم و تئوزینت حاصل شده است. اخیراً منگزدرف نظر اولیه خود را در مورد پیدایش تئوزینت از تلافی ذرت و تریپ کوم مردود دانسته و در عوض آن را فرم جهش یافته ای از ذرت معرفی کرده است.

بنابراین پیدایش ذرت را طبق فرضیه زیر می توان بیان نمود که شکارچیان نخستین دانه های تئوزینت را بصورت پاپ کورن و آسیاب شده مصرف می کرده اند. کم کم برخی از نژادهای تئوزینت به عنوان علف هرز در اطراف زیستگاههای بشر رشد نموده اند. انتخاب ، اصلاح و توسعه گیاهانی که محورسنبله آنها شکننده نبود و کشت و زرع آنها توسط انسان سبب تولید گیاهانی با سنبلچه های کوتاه و دانه بدون پوست گردید. با توسعه کشاورزی و تولید دانه در مقیاس وسیع ، ذرت به مناطق جدید برده شده ، نژادهای مختلف ذرت و تئوزینت تکامل اشکال جدید ذرت میسر گردید(فائو ، 1992).

 

 

1-3- اهمیت و موارد مصرف ذرت

اهمیت ذرت عمدتاً به دلیل عملکرد بالا و قابل کشت بودن آن در محدوده وسیعی از شرایط محیطی است.نقش ذرت در تأمین مواد غذایی مورد نیاز انسان ، دام و طیور و مصارف صنعتی عامل مهم دیگری در توسعه کشت این محصول می باشند. به طور کلی سهم ذرت در تأمین غذای انسان ، تغذیه دام و طیور و ماده اولیه جهت فرآورده های صنعتی به شرح زیر می باشد(بی نام ،1372 ):

الف) غذای انسان 25-20%

ب) غذای دام طیور 75-70 %

ج) مصارف صنعتی 5%

?الف) تغذیه انسان :

ذرت غذای اصلی را در تمدن های اولیه سرخپوستان مانند قبائل آزتک[1] ، مایا[2] و انیکا[3] تشکیل می داد ( آراسته ، 1370)

در برخی از کشورهای جهان از سالها پیش ، از دانه ذرت آرد تهیه نموده و آنرا به نان تبدیل می نمودند. مهمترین این کشورها عبارتند از : برزیل ، گواتمالا، مکزیک ، ونزوئلا ، پرتقال ، هندوستان و برخی کشورهای آفریقایی (خدابنده ، 1379) و امروزه نیز در بیشتر کشورهای آمریکای لاتین و برخی از کشورهای آفریقائی غذای اصلی انسان ذرت به حساب می آید. در آمریکای لاتین از آرد ذرت برای تهیه نوعی نان و انواع کیک استفاده می شود در آفریقا ذرت سایده شده یا بلغور را برای تهیه حریره یا فرنی به کار می برند(آراسته ،1370).

همه ساله حدود 25% از تولید خالص جهانی ذرت ، جهت تغذیه انسان بکار می رود.

مخلوط آرد ذرت و آرد گندم در تهیه نان و شیرینی سازی نیز کار برد دارد (یوستیمنکو و

باند کوموسکی ،1983).

?ب) تغذیه دام وطیور :

از آنجا که این گیاه از نظر پروتئینی و سایر مواد قندی برای دامها بسیار غنی است، لذا حدود 80 تا 85% تولید هر کشور به مصرف تهیه ذرت سیلویی و یا علوفه سبز تازه برای تغذیه حیوانات به خصوص گاوهای شیری و گوشتی رسیده و انواعی از ذرت که دارای دانه های سفید رنگ هستند برای پرورش پرندگان ، مصرف می شود. دانه ذرت یکی از مهمترین دانه های سفید رنگ هستند برای پرورش جوجه پرندگان اهلی مانند مرغ و اردک و غاز نقش بسزایی داشته و در سرعت رشد آنها بسیار مؤثر است (خدابنده،1379 ؛ رپکاودانک،1992).

ضریب هضم ذرت برای گاو و گوسفند حدود 2% ذکر شده در صورتیکه برای جو بیشتر از 5% و برای یولاف حدود 11% می باشد (مطیعی، 1370). از هر 100 کیلو گرم دانه ذرت با 16% رطوبت، 64-63 کیلو گرم نشاسته و 3 کیلو گرم روغن استخراج می شود و از باقیمانده آن بصورت کنجاله برای تغذیه دام استفاده می شود(نعیم ،1385 ).

?ج) مصارف صنعتی :

ارزش غذایی فرآورده های صنعتی ذرت بسیار مهم می باشد. ذرت یکی از ارزانترین و خالص ترین منابع تولید مواد آلی جهت مصارف صنعتی است . در کارخانجات نشاسته سازی از ذرت ، نشاسته خوراک دام ، شربت قند و روغن استخراج می کنند. در صنایع تقطیر از ذرت تخمیر شده الکل و ازجوانه ذرت ، روغن بدست می آید. از 100کیلو ذرت بعد از اینکه از جنین آن جدا شود ، 77 کیلو گرم آرد یا 44 لیتر الکل یا 63 کیلو گرم نشاسته یا 71 کیلو گرم گلوکز بدست می آید. علاوه بر این جنین آن نیز 7/2 – 8/1 لیتر روغن و 6/3 کیلو گرم تفاله حاصل می گردد. باقیمانده های محصول ذرت هم مصارف متعددی دارند . امروزه بیش از 500 نوع فرآورده در درجه دوم از ذرت بدست می آید. از ساقه های ذرت در صنعت کاغذ سازی ، مقوا سازی و... و از چوب بلال آن در تهیه اسید استیک ، قطران ، زغال ، فورفورال که در صنایع رنگ و پلاستیک سازی به کار می روند ، استفاده می شود ( نورمحمدی و همکاران ، 1376) .

 

 

 

1-4- سطح زیر کشت و میزان تولید ذرت در جهان و ایران

سطح زیر کشت و همچنین مصرف ذرت طی سالهای اخیر در اغلب کشورهای جهان به سرعت افزایش یافته و این نسبت از سال 1984 میلادی به بعد رشد زیاد تری داشته (خدابنده ، 1379 ).

براساس اطلاعات بدست آمده از سازمان خواربار کشاورزی جهان (فائو) در سال 2001 سطح زیر کشت ذرت جهان بالغ بر 130 میلیون هکتار بوده است که از این نظر در بین غلات پس از گندم و برنج در رتبه سوم قرار گرفته است . در بین کش.رهای تولید کننده ذرت جهان در سال2001 ، ایالات متحده آمریکا با سطح زیر کشت برابر 28041 هزار هکتار 08/20 % از سطح زیر کشت جهان این محصول را به خود اختصاص داده و این نظر در رتبه نخست جای گرفته است . پس از آن کشور چین با 8/16 % سهم زیر کشت جهان در رتبه دوم و برزیل با 84/8 % سهم در جایگاه سوم قرار گرفته اند. سهم ایران از سطح جهانی 12/0% بوده است (فائو،2001).

الف- ?میزان تولید ذرت در جهان و ایران :

تولید ذرت در سال 2001 در جهان براساس آمار منتشر شده از سوی سازمان خواربار کشاورزی جهان (FAO( 599 میلیون تن بوده است .ایالات متحده آمریکا با تولید 235 میلیون تن ذرت در سال 2001 با سهم 17/39 % از تولید جهانی در بین کشورهای تولید کننده این محصول جایگاه ویژه ای داشته است . کشور چین با 40/18 % از تولید جهانی در مقام دوم قرار گرفته است و سهم این دو کشور مجموعاً 59% بوده است . پس از ایالات متحده آمریکا و چین ، کشور برزیل با 9 /6 % سهم در تولید جهانی رتبه سوم را به خود اختصاص داده است . سایر کشورها هر کدام سهمی کمتر از 2/3 % داشته اند . سهم ایران از تولید جهانی 17/ % بوده است (فائو،2001 ) .

1-5- علل توسعه کشت ذرت

همانطور که بیان گردید سطح زیر کشت ذرت ، در جهان و ایران در حال افزایش است. دلائل توسعه ذرت را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:

1) قدرت سازش پذیری این گیاه با شرایط گوناگون اقلیمی : ذرت در محدوده فوق العاده وسیعی از شرایط محیط و اقلیمی رشد می کند (اسپراکی و دودلی، 1988). گرچه آب و هوای سرد سبب رشد این گیاه می شود ولی در طیف وسیعی از شرایط محیطی ، بهتر از گندم و برنج رشد می کند ( آرنون ،1975).

کشت دیم ذرت در مناطق با متوسط بارندگی سالانه حداقل 250 میلیمتر و حداکثر 500 میلیمتر و در ارتفاعات 4000 هزار متری کوههای آنذر انجام می شود (مؤدب شبستری و مجتهدی ، 1369)

2) تنوع ارقام : ذرت از نظر تیپ ، نوع و اندازه وزن و عادت رشد متنوع می باشد( اسپراگوودودلی ، 1988 ؛ پترو همکاران ،1988 ).

3) پتانسیل عملکرد : این گیاه نسبت به اکثر محصولات زراعی پتانسیل عملکرد بیشتری داشته (جدول 1-1 ) و دارای قدرت زیاد تثبیت انرژی است بطوریکه امکان می دهد از هر هکتار زمین حداکثر انرژی برداشت گردد . ( جدول 1-2 ) (خدابنده ،1379؛ رپکاودانک ،1991 ).

4) مسیر فتوسنتزی : ذرت گیاهی با مسیر فتوسنتزی C4 است . بنابراین فاقد تنفس نوری بوده است و میزان فتوسنتز در واحد سطح برگ آن تقریباً دوبرابر گیاهان C3 می باشد . با در نظر گرفتن طول فصل رشد، گیاه ذرت از عملکرد و شاخص سطح برگ مناسبی در بین گیاهان زراعی برخوردار است (جدول 1-1 ) ( فاگریا،1992).

 

جدول (1-1) طول فصل رشد، عملکرد و شاخص برداشت و وزن خشک گیاهان زراعی

محصول	واریته	کل وزن خشک (تن د رهکتار)	شاخص برداشت	عملکرد اقتصادی (تن در هکتار)	طول فصل رشد (روز)
ذرت	UPSA	6/15	39/0	1/7	98
برنج	IR 36	9/13	49/0	56/8	107
سیب زمینی	بورجیای قرمز	4/10	61	7/26	126
گندم	ACCNO 407	5/8	31/0	14/3	84
سویا	کلارک	4/6	47/0	56/3	84

اقتباس از (فاگریا ، 1992).

 

5) ساختار اشکوب گیاهی: ذرت تقریباً مطلوب ترین گیاه از نظر ساختار اسکوب گیاهی به شمار می رود (دونالد ، 1986). برگهای روی ساقه به خوبی از هم فاصله دارند که سبب می شود در درون اشکوب تهویه انجام گیرد، سایه اندازی روی هم حداقل باشد، برگها با زاویه ای به ساقه متصل اند که سبب می شوند بطور مطلوبی در مرض نور قرار گیرند.(دانکن ،1971).

6) مکانیزاسیون : ذرت گیاهی است که مراحل کاشت ، داشت و برداشت آن بصورت مکانیزه انجام میگیرد و دخالت نیروی انسانی را در آن می توان به حداقل کاهش داد ، همچنین این گیاه با روشهای شخم حداقل[4]و بدون شخم [5] سازگار است و عملکرد مناسبی حاصل می شود ( جدول 1-2) (استوسکوپف،1987).

جدول(1-2) اثر روشهای شخم در عملکرد ذرت

تیمار شخم	عملکرد دانه (تن در هکتار)
شخم با گاو آهن برگرداندار (پاییزه)	7/5
شخم با گاو آهن برگرداندار (پاییزه)	8/4
ایجاد شیار (پاییزه )	9/4
بدون شخم	5/4

اقتباس از : ( استوسکوف ،1987)

7) کشت مخلوط : ذرت گیاهی است که کشت مخلوط آن با گیاهان خانواده بقولات امکان پذیر است. گزارش شده است که کشت مخلوط این گیاه با نخود سیاه از عملکرد مناسبی برخوردار است ( بگواندین و بوتیا ، 1997). همچنین با استفاده از لپه هندی به عنوان کود سبز ، عملکرد دانه (اقتصادی) و بیوماس (بیولوژیکی) ذرت را می توان افزایش داد ( اوهیم و همکاران 19930).

 

8) تأمین مواد غذایی (انسان و دام ) : سهم عمده ذرت در تأمین مواد غذایی مورد نیاز انسان و دام و طیور و مصارف صنعتی را می توان به عنوان عوامل دیگری در توسعه کشت این ذکر نموده (آرنون ،1975؛ فائو، 1982).

1-6- ترکیبات شیمیایی دانه ذرت

از آزمایشها و آنالیزهای شیمیایی متعددی که در نقاط مختلف دنیا روی دانه ذرت صورت گرفته ، درصد ترکیبات شیمیایی دانه ذرت به طور متوسط به صورت زیر گزارش شده است :

- مواد غیر نیتروژنه : حدود 17/68 % که خود شامل قند 23/2 % ، دکترین 47/2%، نشاسته 09/59 % و پنتوزان 38/43 % می باشد .

- پروتئین خام یا مواد نیتروژنه : حدود 10- 9 % که مواد پروتئین دانه ذرت شامل گلوبولین ، گلوتنین ، پرولامین و زئین می باشد. پرولامین بصورت ماده اصلی پروتئین دانه ذرت دارای مقدارزیادی اسید گلوتامیک و لئوسین است.

- چربی خام : 76/4 % که بیشترین مقدار چربی در جنین اندوخته می گردد (32/8 % ) 50 % آن در آندوسپرم و 2/1 % در پوسته می باشد .

- خاکستر : حدود 45/1 % که 5/78 % خاکستر یا مواد معدنی در جنین 2/18 % در آندوسپرم ،5/2 % در پوسته قرار دارد . خاکستر دانه های ذرت در درجه اول غنی از فسفر و بعد از پتاسیم و منیزیم می باشد.

- سلولز : حدود 25/2 %

- رطوبت (آب ): حدود 32/13 % از ترکیبات شیمیایی دانه را به خود اختصاص می دهند ( نورمحمدی و همکاران ، 1376؛تاجبخش ، 1375).

1-7- خصوصیات گیاه شناسی ذرت

ذرت با نام علمی (Zea muys L.) گیاه یک پایه ، یک ساله با مسیر فتوسنتزی C4 است . این گیاه از شاخه پیدازادان ، زیر شاخه نهان دانگان از رده تک لپه ای ها از تیره گندمیان ( گرامینه یا پوآسه) زیر خانواده پانیکوئیده ، قبیله آندروپوگونه و زیر

قبیله مایاده می باشد ( واتسون دلتیس ، 1992).

در زیر قبیله مایاده فقط 8 جنس وجود دارد که 5 جنس آن شرقی و 2 جنس دیکر آمریکایی است . 5 جنس بومی که بومی شرق می باشند ، اهمیت چندانی ندارد و 3 جنس آن که بومی آمریکا می باشند عبارتند از (Teosinte Euchleana، Tripsacum، zea)

5 گونه رایج جنس Zea عبارتند از :

( یکسالهZea mays ( Zn=Zo,

( یکساله Zea mexicana( Zn=Zo,

( یکساله Zea luxorians ( Zn=Zo,

(دائمی Zea diploperennis ( Zn=Zo,

(دائمی Zea perennis ( Zn=Zo,

1-1-7 ریشه :

گیاه ذرت دارای سیستم ریشه ای افشان و گسترده ای است که مشخصه اغلب علفهای چمنی است که اغلب قطور است و بسته به عمق و بافت خاک در خاک نفوذ می کند (کوچکی و همکاران ، 1374 ) .

ذرت دارای 3 نوع ریشه است :

الف) ریشه اولیه : ریشه چه ( ریشه اولیه ) یا ریشه های بذری 5-3 عدد بوده و از منطقه ای در بالای سپرچه منشاء می گیرند و جزء سیستم ریشه ای موقت می باشند (آرنون ، 1975 ).

این ریشه ها تاعمق 40-30 سانتیمتری نفوذ کرده و تا شعاع 20-10 سانتیمتر پراکنده می شوند و عمل اصلی آنها تهیه آب و غذا در دو سه هفته اول زندگی گیاه و تا قبل از ظهور ریشه های گره ای (ثانویه ) می باشد (مؤدب شیستری و مجتهدی ، 1369).

ریشه های اولیه در بعضی از غلات پس از تکمیل ریشه های ثانویه از بین می روند ولی در ذرت باقی می مانند و از گیاه جدا نمی شوند ( تاجبخش ، 1375).

ب) ریش های ثانویه : مدت کوتاهی پس از خارج شدن جوانه ذرت از خاک ، ریشه های دیگری در قاعده دومین میانگره ساقه و معمولاً در عمق 2 تا 5 سانتیمتری زیر سطح خاک تشکیل می شوند . تعدا ریشه های ثانویه به 15 تا 20 برابر ریشه های اولیه خواهد رسید. این ریشه ها ممکن است از قاعده میان گرهها ی بالا تر نیز بیرون بیایند. ریشه های ثانویه به ریشه های دائمی یا ریشه های طوقی نیز مشغول می باشد ( تاجبخش ، 1375 ).

ج) ریشه های هوایی ( نگهدارنده): این ریشه ها بیرون از خاک و از محل گره های نزدیک به سطح زمین خارج شده ، رشد می کنند، وارد خاک شده و مثل ریشه های دیگر آب و مواد غذایی را جذب می کنند و در عین حال استحکام بیشتر ساقه را در خاک فراهم می آورند ( کوچکی ، 1368 ؛فیشهر و پالمر ، 1984 ). تعداد ریشه های هوایی در میان ارقام مختلف ذرت بسیارمتفاوت است و در هر واریته با میزان تراکم کشت و سطح تغذیه تعیین می شود ( مؤدب شبستری و مجتهدی، 1369 ). وظیفه اصلی ریشه های هوایی جلوگیری از ورس است ( آستیمنکو و باند کومرسکی،1983).

اندازه و عمق سیستم ریشه بصورت ژنتیکی مشخص می شود و با رشد بخشهای هوایی افزایش می یابد . پراکنش طبیعی ریشه های ذرت 25/1 متر و عمق بسیاری از ریشه ها 6/1 متر و در برخی از ارقام به 2 متر هم می رسد (کوچکی و همکاران ، 1376).

رشد ریشه های ذرت تا مرحله گرده افشانی متوقف می شود و در مرحله رسیدن گیاه تنها 2% ریشه ها در عمق پایین تر از 60 سانتی متر قرار دارند ( کوچکی ، 1368).

2-1-7- ساقه :

ساقه ذرت با ساقه بسیاری از گندمیان اختلاف دارد و این ساقه از بافت های پارانشیمی که مغز خوانده می شود پر شده است . رشته های آوندی بافت های چوبی و عناصر آبکش که با نیام اسکلرانشیمی احاطه شده اند در مغز قرار دارند و بیشتر در حاشیه آن تمرکز یافته اند . توپر بودن ساقه به استحکام آن می افزاید و بدین ترتیب از شکستن آن در نقاط ضعیف جلوگیری می کند (مؤدب شبستری و مجتهدی،1369).

ارتفاع ذرت را می توان به گونه یا زمان رسیدن آن نسبت داد. ارقام زودرس داری ارتفاع کمتری بوده و گاهی به 90 سانتیمتر می رسد. طول ساقه ذرت در بعضی شرایط ممکن است به 8 متر هم برسد ( خدابنده ، 1379).

ساقه دارای گره و میانگره است . تعداد گره ها بسته به نوع واریته بین 8 تا 30 عدد متغیر است. دما و فتوپریودیسم هم ممکن است با تأثیر بر تعداد میانگره بر ارتفاع ساقه اثر کند ولی کمبود آب ، تغذیه ، دما ، کیفیت و کمیت نور اثرات مستقیم بیشتری دارند . ساقه ذرت علاوه بر نگهداری اندامهای هوایی گیاه در ذخیره کربوهیدرات های غیر ساختمانی که بیش از نیاز مصرفی گیاه باشد ( قبل از گرده افشانی ) به ویژه در محل گره های ساقه نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. این مواد ذخیره شده در صورت نیاز در مرحله پرشدن دانه مورد استفاده قرار می گیرند . در این مرحله یعنی حرکت مواد از مغز ساقه ذرت به دانه یا انتقال مواد.Translocation)) دما از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد . در این مرحله دمای کمتر از 13 درجه سانتیگراد، موجب متوقف شدن حرکت انتقال مواد از ساقه به دانه باعث کاهش عملکرد دانه در گیاه ذرت می شود( سیده وند ، 1379 ).

 

 

3-1-7 – پنجه :

ارقام زراعی ذرت از نظر تعداد و ماهیت پنجه ای که در آنها تشکیل می شود بسیار متفاوتند. برخی در هر شرایطی تعداد کمی پنجه تولید می کنند و پاره ای تقریباً در همه شرایط پنجه های بیشمار تشکیل می دهند . در اکثر ارقام ، پنجه ها بندرت دارای گل ماده هستند ولی اغلب دارای بلال تاجی هستند که ازگل کامل فعال در خوشه های تاجی به وجود می آید و در تعداد کمی از ارقام پنجه ها مانند ساقه اصلی تقریباً غیر قابل تشخیص از ساقه اولیه عمل می کنند و ممکن است در آنها گل ماده هم بصورت عادی بوجود آید. ارقامی از ذرت مانند تاکسپنو و کانیکو وجود دارد که اغلب بسته به فاصله بوته ، حاصلخیزی ، رطوبت و سایر عوامل محیطی از 1 تا 8 پنجه بوجود می آورند.بوته های دارای چندین پنجه که سیستم ریشه ای مشترک دارند در شرایط خشک دارای مزیت هستند(مؤدب شبستری و مجتهدی ،1369).

4-1-7- برگ :

در ذرت 4 گروه برگ ، برگهای جنینی ، برگهای حقیقی روی ساقه، برگهای انتهایی و برگهای غلاف وجود(آستمینکو و باند کومرسکی ، 1983).

از هر گره بر روی ساقه یک برگ حاصل می شود. تعداد برگها از خصوصیات ثابت و براساس نوع واریته و تا حدی فاکتورهای محیطی بین 8 تا 48 عدد متغیر است (آرنون ، 1975) . بین تعداد برگهای ساقه اصلی و دوره رشد گیاه ذرت یک رابطه مثبت وجود دارد ( کوچکی ، 1368). هر چه تعداد برگهای ساقه اصلی کمتر باشد ، ذرت زودرس تر است (سجادی ، 1365 ) برگ عامل جذب نور و معبر اصلی گازهای O₂ و CO₂ و بخار آب در فرآیندهای حیاتی گیاه همچون تنفس و فتوسنتز می باشد (فائو ، 1382).

هر برگ دارای یک پهنک وسیع و غلاف است که درمحل اتصال آنها (یقه) گوشواره بزرگی در اطراف ساقه دیده می شود (کیپس ،1992). طول برگ با توجه به شرایط محیطی از 30 تا 150 سانتیمتر متغیر و روی پهنک برگ کرکدار است ( عزیزی،1372؛ مطیعی ، 1370). عرض بگ حدود 10 سانتیمتر و ضخامت آن حدود 2 میلیمتر است (خدابنده ، 1379). اپیدرم بالایی برگ از کرک پوشیده شده ، سطح زیرین برگ بدون کرک و روزنه هایش بسیار بیشتر از سطح بالایی است . برگ ها فاقد دمبرگ ، بدون بریدگی ، رگبرگها موازی و بادوام هستند و دور جوانه انتهایی را احاطه می کنند (واتسون و دالویتس ،1992).

پهنک برگ دارای بشره فوقانی و تحتانی است که بین آن دو مزوفیل با ساختمان پانیکوئید که خاص گندمیان با مسیر فتوسنتزی C4 است ، دیده می شود، (مؤدب شبستری و مجتهدی ، 1369). بشره تحتانی دارای سلولهای تحرکی (بزرگتر از سلولهای بشره که با تغییر فشار آماس سلولی سبب جمع و باز شدن برگ می شوند. و بدون کرک است (مؤدب شبستری و مجتهدی ، 1369).

تراکم وزنه در بشره تحتانی ( 8929 تا 10800)نسبت به بشره فوقانی ( 7037 تا 9800 ) بیشتر است (کوچکی و همکاران، 1374).غلاف برگ علاوه بر اینکه در استحکام ساقه نقش دارد همچنین در انتقال و ذخیره مواد فتوسنتزی ، نیترات و مواد معدنی نیز موثر است (مؤدب شبستری و مجتهدی ،1369).

سیستم فتوسنتزی این گیاه C4 و از تیپ NADP – ME (برای تشکیل مالات از آنزیم MALICــ NADP استفاده می شود ) است (فاگریا ،1992).

5-1-7- گل آذین:

در میان غلات گلهای ذرت حالت خاصی دارند.ذرت گیاهی است تک پایه که گلهای نر خود را در گل آذین انتهایی(Tassel ) و گلهای ماده را روی ساقه های جانبی (بلالها) در زاویه بین ساقه و برگهای پائینی تولید می کند.بنابراین بدون هیچ اشتباهی به سایر غلات عمده ، ذرت عملکرد اقتصادی خود (دانه ) را روی ساقه جانبی تولید می کند . گل آذین نر در انتهای ساقه اصلی به صورت پانیکول منشعب یا خوشه های فرعی است که در روی این خوشه های فرعی و سنبلچه یکی بلند و دیگری کوتاه به طور منظم قرار گرفته است . هرسنبلچه دارای 2 گل و هر گل دارای 3 پرچم است(کریمی، 1368 ) و توسط دولگوم ( لما و پالئا) پوشیده شده است. هر تاسل می تواند حدود 10 میلیون دانه گرده تولید کند ( کوچکی ، 1368).

در گل آذین ماده ( بلال) ذرت ، هرسنبلچه دارای دو گل است که فاقد گل بالایی بارور شده و تبدیل به دانه می شود ( خدابنده ، 1379 ). گل آذین ماده یا بلال بوسیله برگهای تغییر شکل یافته ای احاطه شده است و از جوانه های جانبی واقع بر روی گره های ساقه ظاهر می گردد. ساقه بلال بصورت شاخه ای از گره های وسطی ساقه ظاهر می شود . هر ساقه بلال متشکل از پایه ای است که از آن غلافهای بلال خارج شده و گلهای ماده بلال را می پوشانند. خوشه چه ها بصورت جفتی ظاهر شده که عموماً هر خوشه چه حاوی یک تخمک بارور و یک تخمک عقیم است و در نتیجه تعداد منظم ردیفهای دانه روی بلال را موجب می گردد. لقاح تخمک دوم سبب در هم ریختگی و نامنظم شدن ردیفهای دانه در بلال می گرداند (ارزانی ، 1378). در زمان گرده افشانی ابتدا لودیکول متورم شده و پوشینه ها (لما و پالئا ) را از هم جدا می سازد. خروج پرچمها با طویل شدن میله آنها انجام می شود. پس از مدتی پرچمهای قسمت فوقانی پاره شده و گرده افشانی صورت می گیرد (کیپس ،1983).

مادگی از تخمدان و یک خامه رشته مانند با یک کلاله دو شاخه تشکیل شده است. طول خامه در گلهای بالایی 7-5 سانتیمتر و در گلهای پایینی به 50 سانتیمتر می رسد (آستمینکو و باند کوموسکی ؛1983).

ذرت گیاهی پروتاندر می باشد به این معنا که گلهای نر آن معمولاً یک تا دو روز قبل از ظهور گلهای ماده (ابریشم) ظاهر می شوند. جدایی بلال و گل آذین نر به اضافه پروتاندری در گلدهی ، مهمترین دلیل دگرگشنی در ذرت می باشد (فیشنر و پالمر،1984).

زمانیکه تمام کلاله ها خارج شده باشند و دانه گرده به حد کافی ( 5000-2000 دانه گرده برای هر کلاله ) وجود داشته باشد تخمدانها تلقیح می شوند. گرده افشانی یک کاکل 8-5 روز بطول انجامد و بعد از آن متوقف می شود. ماکزیمم مقدار گرده افشانی در روز سوم اتفاق می افتد. این مرحله در هوای بسیار مرطوب ، خشک یا سرد متوقف می شود . یک دانه گروه برای مدت 24- 18 ساعت فعال است و با اتصال به کلاله تقسیم آن آغاز می شود .

رشته های ابریشمی برای مدت 14 -10 روز قادرند دانه گرده دریافت کنند (پتر،1997). تلقیح تخمکها در طی 48 – 24 ساعت از زمان گرده افشانی کامل شود (کیپس ،1983 ؛ گولدسورتی و فیشر ، 1984).

1-8- طبقه بندی ذرت

مهمترین طبقه بندی انجام شده از لحاظ موارد مصرف، ترکیبات دانه ، شکل ظاهری و کیفیت دانه به 8 نوع تقسیم شده بصورت جدول (1- 3)( خدادادی، 1374؛ آستمینکو و باند کوموسکی ، 1983 ) .

 

جدول (1 -3 ) طبقه بندی ذرت از لحاظ موارد مصرف، ترکیبات دانه ، شکل ظاهری و کیفیت دانه

ردیف	نام فارسی	نام انگلیسی	نام علمی
1	ذرت آردی	Strchy corn	Zea mays amy lacer
2	ذرت شیرین (قندی)	Sweet corn	Zea mays succharata
3	ذرت دندان اسبی	Dent corn	Zea mays indentata
4	ذرت بلوری (سخت)	Flint corn	Zea mays durata
5	ذرت آجیلی یا پاپ کورن	Pop corn	Zea mays everta
6	ذرت آردی قندی	Starchy-sugar corn	Zea mays amy leosucchorata
7	ذرت مومی	Waxy corn	Zea mays ceratina
8	ذرت غلاف دار	Tunicate corn	Zea mays tunicata

 

ذرت از نظر طول دوره زندگی به 3 دسته تقسیم می شود:

1) زودرس : قد کوتاه ، تعداد برگها کم ، بیشتر در مناطق سرد می باشند ، طول دوره رشد حدود 60روز

2) متوسط رس : قد متوسط ، بیشتر در مناطق معتدله ، تعداد برگها حدود 20 عدد، طول دوره رشد حدود 125 روز

3) دیررس : تعداد برگها زیاد ، قد بلند ، مخصوص مناطق استوایی، طول دوره رشد حدود 135 روز ( راشد محصل ، 1368 ).

نوعی تقسیم بندی نیز براساس رنگ دانه می باشد که بصورت دانه سفید، زرد و دانه رنگین می باشد ( آستمینکو باند کوموسکی ، 1983 ).

1-9- اکولوژی ذرت

ذرت دارای تنوع رویشی بسیار گسترده ای است به نحوی که در تمام مناطق معتدل و حاره دنیا کشت می شود . تیپهای رویشی زیادی از ذرت وجود دارد که به شرایط محیطی بسیار متفاوتی سازگاری دارند. در نیمکره غربی ذرت از عرض جغرافیایی 58 درجه عرض شمالی در کانادا تا 40-35 درجه عرض جغرافیایی جنوبی در آمریکای جنوبی کشت می شود . کشت این گیاه در مناطقی پائین تر از سطح دریا تاارتفاع 4000 متری امکان پذیر است . گیاه ذرت می تواند از کمتر از 1 متر با 8 برگ و با رسیدگی 50 روز تابیش از 6 متر ارتفاع با 44- 41 برگ و با رسیدگی 330 روز متفاوت باشد(کوچکی و همکاران ، 1374 ).

کشت ذرت دانه ای در محدوده 42 درجه نیمکره جنوبی و 53 درجه نیمکره شمالی صورت می گیرد ولی ذرت علوفه ای را می توان در خارج از این محدوده هم کاشت ( حبیبی ،1380؛ سیده وند ،1379 ؛ خدابنده ، 1379).

1-1-9- دمای خاک :

از آنجائیکه قسمت رویشی گیاه ذرت مدت مدیدی از دوره نمو رویشی خود را زیر خاک می گذارند ، بنابراین نمو گیاهی ذرت تابعی از درجه حرارت خاک است. با افزایش دمای خاک ، رشد زیاد می شود. اپتیمم دمای خاک برای رشد ذرت معمولاً کمتر از اپتیمم های هوا می باشد( نعیم ، 1358 ؛ آرنون ،1975).

کاشت ذرت در زمانی باید انجام گیرد که دمای کمینه برا ی جوانه زنی گیاه تأمین گردد. حداقل دمای خاک برای جوانه زنی 10 -8 درجه سانتیگراد می باشد . اگر دمای خاک پایین باشد سبزکردن بذر طول می کشد و در این حالت خشارت ناشی از پاتوژنهای خاکزی (پیتیوم) ، حشرات و حتی پرندگان افزایش می یابد( اسپراگ و دودلی ،1988).

در موقع کشت بذر ذرت لازم است نسبت به دمای محیط توجه شود بطوریکه معدل دمای روز کمتر از 10 تا 12 درجه سانتیگراد نباشد. زیرا هر گاه د رزمان کشت بذر دمای کمتر از 10 درجه باشد ، تولید جوانه به کندی انجام و در صورتیکه دما به 6 درجه کاهش یابد جوانه زدن متوقف می شود ( خدابنده 1379).

2-1-9 – نور:

ذرت یک گیاه روز کوتاه است و گلدهی آن در شرایط روز کوتاه تسریع می شود . در مناطق روز بلند تعداد برگهای آن افزایش می یابد و اندازه بوته بزرگ می شود و گلدهی آن تا فرا رسیدن روزهای کوتاه به تأخیر می افتد. میزان رشد ذرت نه تنها بطول روز بلکه به شدت کیفیت نور نیز بستگی دارد . در روز کوتاه و شدت روشنایی زیاد ارتفاع بوته و تعداد برگهای ذرت کاهش می یابد و بلال ها در گروه های پایین تر تشکیل می شود (کوچکی ،ع؛ح. خیابانی و غ. سرمدنیا (مترجمین)؛ 1366. تولید محصولات زراعی ، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد).

افزایش طول روز باعث طولانی شدن زمان کاشت تا ظهور گل تاجی و زمان ظهور گل تاجی تا باز شدن گلها می شود. سرعت آغاز تولید برگها و سرعت ظهور آنها باافزایش طول دوره نوری افزایش می یابد. با افزایش دوره نوری تعداد برگها افزایش می یابد. هنگامیکه ذرت در نواحی با طول روز بلند کشت شود باز شدن گلها تا زمانیکه روزها به اندازه کافی برای ورود به مرحله زایشی کوتاه شوند به تأخیر می افتد. البته در این موقع دوره تشعشع زیاد نور خورشید که از نظر فتو سنتزی بسیار مطلوب است گذشته است. دوره پر شدن دانه که بحرانی ترین زمان در رابطه با حداکثر عملکرد است نیز مناسب نمی باشد (راشد محصول،م.ح.م.حسینی، م.عیدی و ع.ملافیلابی،1376.زراعت غلات).

3-1-9-رطوبت:

ذرت در نواحی مختلف از نظر میزان بارندگی دارای سازگاری وسیعی است بطوریکه از نواحی نیمه خشک با بارندگی 250-200 تا نواحی با بارندگی سالیانه بیش از 4000میلیمتر رشد می نماید(نئال،1985).

بطور کلی بارندگی 800-480میلیمتر با یک توزیع مناسب در فصل رشد، نیازآبی گیاه را تأمین می کند(فائو،1972).اگر چه ذرت نیازآبی بالایی دارد ولی از نظر راندمان مصرف آب در تولید ماده خشک ، نسبت به سایر گیاهان زراعی به آب کمتری احتیاج دارد (عزیزی ،1372؛ مطیعی ،1370).

ذرت برای تولید هر واحد وزن ماده خشک در حدود 372 واحد وزنی آب نیاز دارد. این عدد برای سورگوم 371 ، برا ی گندم 505 ، برای تهیه 562 و برای یونجه 858 می باشد . با افزایش عملکرد کارایی مصرف آب در ذرت افزایش می یابد و تراکم زیادتر باعث می شود که شرایط نامناسب از نظر آب و خاک کارایی مصرف آب کاهش یابد( کوچکی و همکاران،1374).

کمبود آب در زمان ظهور گل تاجی و کاکلدهی باعث بیشترین کاهش عملکرد میشود. وقوع تنش خشکی قبل از ظهور تاج گل ، در زمان گلدهی و بعد از کاکلدهی به ترتیب موجب 25،50 و 21 % کاهش عملکرد دانه می شوند (کوچکی و همکاران ، 1374). ذرت جهت تولید زیاد به حدود 640 -500 میلیمتر بارندگی نیاز دارد ( اسپراگ و دودلی ،1988).

حداقل آب مورد نیاز ذرت 375 میلیمتر می باشد (FAO.1982) چنانکه گفته شد ذرت در زمان ظهور گل نر به کمبود آب خیلی حساس می باشد. بروز خشکی در این مرحله سبب تغییرات زیر می گردد (آستیمنکو و باند کوموسکی، 1983).

الف) کوچک شدن بلال و دانه

ب) زمان شکفته شدن گل نر کوتاه شده و گلدهی کوتاه می شود.

ج) خروج کلاله از داخل پوسته بلال به تأخیر میافتد.

د) مقدار گرده های عقیم زیاد شده و بطور کلی شرایط تلقیح ، نامناسب می شود.

رطوبت بیش از حد نیز تأثیر منفی در تشکیل دانه دارد، اما ممکن است میزان محصول بیوماس را ثابت نگه دارد (آستیمنکو و باند کوموسکی، 1983).

4-1-9 خاک :

ذرت ازجمله گیاهانی است که در خاک های مختلف رشد می کند(نعیم 1358) اما در خاکهای سنگین رسی و یا خیلی شنی موفقیت کمتری دارد. خاک بایستی دارای هوای کافی و زهکشی شده باشد چون گیاه به غرقاب حساس می باشد (دیویس و بیدواماناو،1992).

خاکهای لوم حاصلخیز ، با زهکشی مناسب، بهترین خاک جهت رشد این گیاه می باشد(لیانگ و همکاران ، 1992) . ذرت در دامنه PH خاک 8-5/5 رشد می کند(آرنون ،1975 ). در اراضی یا PH کمتر از 5 جذب نیتروژن ،فسفر ، پتاس ، گوگرد ، کلسیم و منیزیم مشکل می شود و در خاکهای با PH بیش از 8 جذب آهن ، آلومینیوم ، بر ، فسفر ، روی و مس به سختی صورت خواهد گرفت (عزیزی ، 1372 ؛مطیعی ،1370). ولی بهترین رشد رادر PH حدود خنثی (5/7 – 5/6 )خواهد داشت. این گیاه به املاح مقاومت نسبی نشان داده اما اگر هدایت الکتریکی خاک به 10 میکرومول بر cm یا بالاتر برسد، میزان عملکرد به شدت کاهش می یابد(هاشمی دزفولی و همکاران،1374).

ذرت در هنگام جوانه زدن مقاوم به شوری بوده ولی با افزایش شوری جوانه زنی شاید به تأخیر افتد ( هانسی ،1977) . عمقی که می بایست بذر ذرت در آن کشت شود حدود 5/7 -5 سانتیمتر است و فاصله بین ردیفها 100- 75 در نظر می گیرند. در خاکهای سردتر کاشت زودتر و در عمق 4-5/2 سانتیمتر توصیه می شود . در خاکهای خشک عمق کاشت افزایش یافته به 10-5/7 سانتیمتر تا بذر بتواند از رطوبت استفاده نماید (توحیدی نژاد ، 1373).

5-1-9 حساسیت به سرما در ذرت :

این گیاه در تمام دوران رشد و نمو خود به سرما حساس است ، ولی بسیاری از ارقام در ابتدای مرحله نمو تا زمانیکه بوته ها به 15 سانتیمتر می رسند به سرما مقاومت خواهند کرد و از این به بعد سرما بوته های جوان ا از بین خواهد برد و فقط انواعی که مقاومت دارند زنده می مانند، حرارت پایین تر از 8 درجه سانتیگراد ولی بالای درجه یخبندان که طولانی باشد بسیاری از نژادهای ذرت را از بین خواهد برد.

چنانچه درجه حرارت پس از بیرون آمدن گیاهک از خاک به 2- درجه سانتیگراد برسد، نمو گیاه متوقف و رنگ آن زرد می شود و در نتیجه رشد طبیعی مجدد آن مشکل خواهد شد. سرمای زود رس پاییز قبل ازاینکه دانه ها رسیده باشند برگها را پژمرده می کند و بر کمیت و کیفیت محصول تأثیر دارد(مطیعی ، الف .1370. بررسی تأثیر و میزان و شیوع کود ازته در عملکرد کمی و کیفی منحنی رشد ذرت دانه ای ، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس ).

درجه حرارت لازم برای جوانه زدن یکنواخت 12-10 درجه سانتیگراد در خاک ، در نواحی سرد، کشت آن در اواخر بهار ، امکان پذیر می شود و کشت زود در بهار می تواند زراعت رابه کلی از بین ببرد و یا به علت کچلی مزرعه موجب کاهش محصول شود. در چنین شرایطی امکان شیوع آفات و امراض در مزرعه بیشتر می شود و در بعضی مواقع جوانه های سبز شده بوسیله پرندگان خورده می شوند .

1-10- تراکم و مقدار بذر مصرفی

یکی از عوامل مهم برای بدست آوردن حداکثر عملکرد در زراعت انتخاب تراکم مناسب که به طول دوره رشد واریته مورد نظر و آن نیز به نوبه خود به شرایطی اقلیمی منطقه بستگی دارد، باید پتانسیل تولید منطقه را نیز مورد توجه قرار داد . لازم به ذکر است که در این رابطه هدف زراعت ( دانه ای یا علوفه ای )نیز در تصمیم گیری برای انتخاب تراکم مناسب نقش مهمی دارد. با افزاش زودرسی واریته (کوچک شدن اعداد در تقسیم بندی فائو) تعداد بوته در واحد سطح را می توان افزایش داد همچنین چنانچه منظور از زراعت ذرت برداشت ذرت سیلویی باشد در مقایسه با ذرت دانه ای میتوان تراکم بیشتری رادر مزرعه اعمال کرد. درمناطقی با پتانسیل تولید بالا نیز می توان تراکم بیشتری را در نظر گرفت.

توجیه مناسبی که در مورد امکان افزایش تراکم در ذرت سیلویی می توان اظهار داشت بر پایین بودن نیاز واریته در رسیدن استوار است ، زیرا افزایش تراکم عمل رسیدن به تأخیر خواهد افتاد . واریتههای هیبرید از نظر سازگاری به تراکم گیاهی بسیار متفاوت می باشند و بنابراین برای حصول حداکثر عملکرد ، باید تراکم گیاهی براساس نوع هیبرید تنظیم گردد.

هیبریدها تأثیرات مستقیمی بر روی افزایش تراکم خواهند داشت هیبریدهای زود رس تراکم بیشتری نسبت به ارقام دیررس تحمل می نمایند.

جدول (1-4) تراکم بوته ذرت در هر هکتار نسبت به واریته و شرایط زراعتی متغیر را نشان می دهد :

 

 

 

 

جدول( 1-4) تعداد بوته در هکتار نسبت به واریته و شرایط زراعتی زمین

واریته	تعدا بوته در هکتار
	شرایط زراعی متوسط	شرایط زراعی کاملاً مساعد زراعتی
خیلی زودرس زود رس نیمه زودرس دیر رس	90000-8500	100000-95000
	80000-75000	90000-85000
	75000-70000	85000-80000
	70000-65000	80000-75000

 

نه تنها با افزایش تراکم بوته ها رقابتی در بین گیاهان بوجود می آید بلکه عوامل رقابت کننده دیگری هم در داخل خود گیاهان مؤثر واقع می شود (مطیعی،الف.1370 . بررسی تأثیر میران و شیوه توزیع کود ازته در عملکرد کمی و کیفی منحنی رشد ذرت دانه ای ، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس).

میزان تراکم بستگی به قدرت زمین و در دسترس بودن رطوبت دارد . در صورتیکه کودهای ازته ، فسفر و پتاسیم در اختیار باشد می توان مقدار بذر را بیشتر در نظر گرفت (خدابنده ، ن. 1374 . غلات ، انتشارات دانشگاه تهران ، چاپ چهارم ، 506 صفحه ).

1-11- فیزیولوژی ذرت

استقلال فتوسنتز و میزان نمو از یکدیگر ، نکته حائز اهمیتی در شناخت رشد و عملکرد ذرت است . واضح است که بین دو مرحله از مراحل نمو رویشی ، هر چه میانگین دما کمتر بوده و تعداد روزی را که بوته ذرت آفتاب خواهد دید، بیشتر باشد، گیاه مواد ساخته شده فتوسنتزی بیشتری برای رشد خواهد داشت ، مگر آنکه کاهش دما به قدری میزان فتوسنتز راکاهش دهد که اثر افزایش تعداد روز را خنثی سازد (مؤدب شبستری و مجتهدی ،1369).

1-12-فتوسنتز

گیاهان C4 با هوای گرم و شدت نور زیادی سازگای بیشتری دارند. راندمان مصرف آب (WUE) در گیاهان C4 بالاتر است به نحوی که در گیاهان C3 5/1 میلی گرم ماده خشک به ازای هر گرم آب تبخیر و تعرق شده تولید می شود. در صورتیکه این میزان در گیاهان C4 به 3/3 میلی گرم بالغ می گردند (فیشر و پالمر ، 1984).

شدت فتوسنتز و رشد گیاهان C4 در دما و نور بالا و نیز مقاومت زیاد روزنه ای، از جمله عواملی است که در بالا بردن راندمان مصرف آب این دسته از گیاهان سهیم می باشند (کوچکی و سر مدنیا ، 1378).

گیاهان C4 دارای نقطه جبران Co₂ پایین تر و نقطه اشباع نوری بالاتر از گیاهان C3 هستند. گیاهان C4 تنفس نوری بسیار کم و غیر قابل تشخیص داشته که همین خود باعث بالا رفتن راندمان دراین گیاهان می شود ( احمدی ،1363).

1-13-مراحل رشد و نمو ذرت ( فنولوژی ذرت)

مراحل رشد نمو ذرت تقریبا ً شبیه سایر غلات است. رشد و نمو ذرت فرایندی است که از زمان جوانه زدن شروع و تا هنگام رسیدن دانه ها ادامه می یابد . الگوی رشد و نمو در کلیه ارقام تقریباً یکسان است ولی زمان وقوع هر مرحله به ژنوتیپ ، فصل رشد، تاریخ کاشت ،شرایط اقلیمی و مقدار عناصر غذایی قابل دسترس بستگی دارد.

برای ارقام ذرت که به شرایط اقلیمی سازگار شده اند ، کل دوره رویش ( کاشت تا رسیدن به دانه ) ممکن است تا 65 روز در مناطق پست گرمسیری تا 12 ماه در مناطق مرتفع بسته به ژنوتیپ و طول فصل رشد متغیر باشد که دما ، رطوبت قابل وصول ، تناوب و فراهم بودن به موقع مواد غذایی ، مهم ترین عوامل این تغییر هستند ( فیشر و پالمر، 1983 ؛ فیشر و پالمر ، 1984).

مراحل رشد ونمو ذرت براساس خصوصیات مرفولوژیکی به صورتهای مختلف تقسیم بندی شده است . گلدسورستی (1984) مهمترین مراحل فیزیولوژیکی رشد ذرت را با عناوین زیر تقسیم نموده است :

جوانه زنی ، رشد رویشی ، تشکیل گلها ( تاسل در ساقه اصلی و بلال در شاخه های جانبی ) ،گلدهی و تاسل دهی و گرده افشانی ،کاهش نسبی رشد رویشی و رشد زایشی و دوره پر شدن دانه ، رسیدن فیزیولوژیکی (تشکیل لایه سیاه )(گلدس ورثی و فیشر ،1984).

هانوی (1971) مراحل نمو فیزیولوژیکی ذرت را براساس تعداد برگ کامل شده در طی مراحل قبل و بعد از گلدهی به 10 مرحله کلی تقسیم نمود ( جدول 1 -5 ) عوامل مؤثر در هر مرحله فیزیولوژیکی ژنوتیپ ، دما و فتوپریودیسم می باشند (هانوی،1971).

جدول (1-5) مراحل رشد ذرت

مرحله	توضیح
0	گیاه از خاک خارج می شود .
5/0	2 برگ بطور کامل خارج شدند ( یقه برگ قابل مشاهده است).
1	4 برگ بطورکامل خارج خارج شدند .
5/1	6 برگ بطورکامل خارج خارج شدند.
2	برگ هشتم بطور کامل خارج شده است .
5/2	برگ دهم بطور کامل خارج شده است .
3	برگ دوازدهم بطور کامل خارج شده است .
5/3	برگ چهاردهم بطور کامل خارج شده است .
4	برگ شانزدهم بطور کامل خارج شده است و نوک گل تاجی از داخل ساقه خارج شده است .
5	کاکل ها خارج شدند ، گل تاجی بطور کامل خارج شده و دانه های گرده ریزش میکند.
6	دانه ها در مرحله پرشدن می باشند ، چوب بلال ، غلاف بلال و ساقه بلال بطور کامل توسعه یافتند.
7	مرحله خمیری( دانه به سرعت در حال پر شدن است ).
8	شروع مرحله دندانه ای ، جنین به سرعت در حال توسعه است.
9	تمام دانه ها بطور کامل دندانه ای شده اند .
10	رسیدگی فیزیولوژیکی ، حداکثر تجمع ماده خشک

اقتباس از: (Hanway,1971)

1-1-13- رشد رویشی :

بذور ذرت به محض رسیدن می توانند حتی در روی گیاه جوانه بزنند . بنابر نظر ساس ( ساس، 1951). اکثر واریته های ذرت 5 برگ جنینی در درون بذر دارند که بوسیله فلس (Scutelum) محافظت می گردند . در شرایط گرم و مرطوب ،دانه ذرت پس از 4 تا 5 روز در خاک جوانه می زند و در مواردی که دمای کمتر از حد بهینه است 14 روز یا بیشتر ممکن است به طول بینجامد (کوچکی ، 1368 ).

با توجه به اندوخته غذایی فراوان در بذر ذرت ،چنانچه بذر حتی در عمق زیاد خاک واقع شود(12 -10 سانتیمتر )قادر است جوانه زده و به آسانی از خاک خارج شود . مزوکوتیل نقش بالا بردن ساقه را بر عهده دارد، به گونه ای که با رشد آن کلئوپتیل به سمت بالای خاک فشرده می شود. میزان جوانه زدن و سبز شدن با کم شدن رطوبت خاککاهش می یابد ، مناسبترین دمای هوا برای جوانه زدن و سبز شدن 26 تا 30 درجه سانتیگراد است (لای ،1974 ؛ ریلی 1981 ).

با فراهم بودن شرایط برای جوانه زدن ابتدا ریشه چه در درون غلاف خود شروع به رشد نموده و دیواره بذر را شکافته و در خاک نفوذ میکند ،همزمان با رشد ریشه چه ژمول و می کند.در ذرت و بسیاری از گراسها نخسیتین میانگره که در زیر کلئوپتیل واقع است بسیار فعال بوده وبه رسیدن کلئوپتیل به سطح خاک کمک می کند و هنگامیکه کلئوپتیل به سطح خاک می رسد و در معرض نور قرار می گیرد در اثر واکنشهای فتوتروپیک وابسته به اکسین ، طویل شدن کلئوپتیل و اولین میانگره متوقف می شود( عزیزی ، 1372).

در مدت 2 تا 3 هفته بعد از سبز شدن ،سیستم اصلی ریشه گیاه تشکیل می شود و در باقیمانده فصل رشد ، گیاه تغذیه می کند و قبل از این مرحله تغذیه گیاه بوسیله ریشه های اولیه جنینی انجام می گیرد(عزیزی، 1372).

4 تا 5 میانگره اولی که 5/2 تا 5 سانتیمتر زیر سطح خاک قرار دارند ، هرگز بلند تر نشده. ریشه های دیگر از همین گرهها توسعه می یابند و یک چتر وسیعی از این گره ها رشد یافته و ریشه اصلی (ریشه های تاجی یا دائمی ) راتشکیل می دهند.

افزایش میانگره منجر به افزایش طول گیاه می گردد و رشد ریشه از گره هفتم و هشتم بالای سطح خاک ادامه یافته و ریشه های جدیدی بوجود آورده که آنها را ریشه های هوایی (نگهدارنده ) گویند. گسترش عمقی ریشه ها در خاک ، تاظهور گل نر بصورت تابع خطی افزایش می یابد. از زمان تشکیل گل نر تاآغاز پر شدن دانه ، دسته های ریشه های هوایی توسعه می یابند ، در طی پر شدن سریع دانه ، کل طول ریشه ها و کل وزن خشک ریشه ها ، افزایش نیافته و حتی ممکن است قبل از رسیدن دانه نیز کاهش یابند ( مطیعی ، 1370 ) .

براساس نظر تاناکا و یا یاماگوچی رشد رویشی به 2 دوره تقسیم بندی می شود:

1) دوره رشد رویشی اولیه

2) دوره رشد رویشی فعال

- دوره رشد رویشی اولیه :

بعد از جوانه زدن ،ظاهر شدن گیاهچه بر سطح خاک و تشکیل سیستم اصلی ریشه، برگها شروع به نمو می نمایند . 40 -30 روز بعد از کاشت و تشکیل تعدادی برگ هنوز هم فرایند تشکیل برگ ادامه دارد و تا مرحله 8 الی 10 برگی و آغاز تشکیل پایه های اولیه کاکل ، دوره رشد رویشی اولیه پایان می پذیرد.

- دوره رشد رویشی فعال

تعداد میانگره های ساقه تحت تأثیر عواملی از قبیل ژنوتیپ گیاه ، طول روز و دمای قبل از تشکیل گل نر مشخص می شوند . در این دوره برگها ، ساقه و نقاط رشد (پریموردیا) اعضای زایشی نمو می یابند. در واقع بعد از تشکیل اولیه کاکل در پایان دوره رویشی اولیه میانگره های پایینی شروع به طویل شدن نموده و گیاه ریشه ها و سطح برگ خود را به سرعت توسعه می دهد. از ویژگی دوره رویشی فعال این است که در این دوره میزان رشد، شدت فتوسنتز ، جذب آب و مواد غذایی بالاست (عزیزی ، 1372).

همانطور که آمده است ، ذرت گیاهی روز کوتاه است و کل تعداد برگها که در زمان گزینش گل تعیین می گردند عمدتاً توسط ژنوتیپ و فتوپریود کنترل می شود. در عین حال دما نیز بی تأثیر نمی باشد(تولنر و همکاران . 1979).

فتوپریود در مراحل رشد و نمو فنوکولوژیکی بعدی اثرات کمی دارد. اما ممکن است باعث نارسایی در تشکیل گل نر گردد.

2-1-13- رشد زایشی :

از نظر گره افشانی ، در ذرت خصوصیت پروتاندری وجود دارد . بر این اساس گلهای نر، چند روز قبل از ظهور کاکل ها (اندامهای گیرنده دانه گرده ) در انتهای بلال ، گرده ها را رها می سازند . چنانچه در یک بوته بیش از یک بلال تشکیل گردد به علت متفاوت بودن زمان خروج کاکل ها رها شدن دانه گرده ممکن است کمبود دانه گرده پیش آید و تشکیل دانه کاهش یابد. در این خصوص یک مورد استثناء وجود دارد و آن در ارقامی است که دومین بلال خود راهمزمان با اولین بلال تشکیل داده اند . لذا با این عمل شرایط نا مساعد گرده افشانی را کاهش داده اند ( توحیدی نژاد ، 1373 ).

کاکل ذرت ( رشته های ابریشم مانند) ابتدا در گلچه های قاعده بلال بوجود می آیند و به تدریج در گلچه های بالاتر تشکیل می شود. این رشته های ابریشمی در زیر جلد پوشاننده بلال به سمت انتهای بلال رشد نموده و از آنجا خارج می شوند. کاکلهای گلچه های میانی بلال به علت مسافت کوتاهتری که تا نوک بلال طی می کنند ، اغلب زودتر از کاکل گلچه های قسمت عمده ، از نوک بلال خارج می شوند . به همین دلیل قبل از سایر کاکلها دانه گرده را می گیرند و گلچه مزبور زودتر بارور شده و رشد و تکامل دانه های واقع در این منطقه از بلال سریعتر صورت می گیرد. تا زمانیکه لقاح صورت نگرفته است ، کاکلها تا یک زمان نسبتاً طولانی ( حدود 10 روز) بدون هیچگونه محدودیتی رشد می نمایند. با انجام عمل لقاح . رشد کاکلها متوقف می گردد. همچنین گرده ها تا موقعی که کاکلها رشد می کنند می تواند بر روی آنها جوانه بزنند. کاکلها در تمام طول خود پذیرای دانه گرده خواهند بود ( توحیدی نژاد ،1373).

ابریشمها به مدت 10-14 روز یا بیشتر آمادگی تلقیح دارند و گرده ها ممکن است تا 1 هفته از گیاه آزاد شوند و بنابراین مشکلی از لحاظ گرده افشانی وجود ندارد (دانکن ،1984 ).

لقاح : گرده های آزاد شده گل نر ، توسط باد حمل و در اثر ترشحات قندی که توسط لبریشم ترشح می شوند روی آنها تثبیت شده ، جوانه زده و لوله گرده را تشکیل می دهند . از بین گروه های متعددی که روی یک ابریشم قرار می گیرند فقط دانه گرده جوانه زده موفقبه تلقیح می گردد. بعد از لقاح 15 تا 18 روز وقت لازم است که فاز افزایش خطی مواد خشک دانه شروع شود که بعد از شروع حدود 50 روز با شدت تمام ادامه پیدا می کند ( توحیدی نژاد ، 1373 ).

 

[1]1.Aztec

2.maya

3.inca

1.Minimum Tilluge

2.noTilluge