وبلاگ

کلمات کلیدی: گندم نان، بیماری زنگ قهوه­ای، تجزیه علیت، تجزیه رگرسیون، تجزیه مرکب
فصل اول
مقدمه
مقدمه
گندم (.L.em.Thell Triticum aestivum) یکی از دیرینه­ترین و پر ارزش­ترین گیاهان روی زمین می­باشد که روی هم رفته سطحی نزدیک به یک هشتم زمین­های زراعی جهان را اشغال کرده است ( پور صالح، 1373). گندم بیش از سایر گیاهان زراعی در جهان کشت می‌شود زیرا که زراعت آن ساده بوده و با شرایط مختلف آب و هوایی تطابق دارد (بهنیا، 1373). در جهان تمدنی نمی­ توان ‌یافت که اساس و پایه کشاورزی آن در کشت و زرع گیاهانی بجزء غلات بنا شده باشد. کشت گندم، جو و چاودار اساس زراعت بابل، مصر، روم و یونان و همچنین اروپای شمالی و جنوبی را از زمان های قدیم تشکیل می­داده است. بر اساس اطلاعات بدست آمده گندم حدود 12 تا 17 هزار سال قبل از میلاد در خاورمیانه کشت می‌شده و حدود 10 تا 15 هزار سال نیز قبل از میلاد در آسیا وجود داشته است (خدابنده، 1369). ارزش تغذیه­ای گندم بیشتر مربوط به خواص فیزیکی و شیمیایی گلوتن موجود در دانه آن می‌باشد این محصول از مهمترین غلات برای تغذیه انسان است که می‌تواند حدود 60 تا 70 درصد انرژی غذایی را تامین کند و به علت دارا بودن نشاسته زیاد برای تغذیه دام و تولید نشاسته صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد (متقی، 1385).با توجه به وسعت سطح زیر کشت غلات و قدمت زراعت گندم، این گیاه در طول رشد مورد حمله بسیاری از عوامل بیماریزا از جمله ‌زنگ­ها قرار گرفته است (شفیعی و همکاران، 1389). عامل بیماری زنگ قهوه­ای قارچی است به نام (Puccinia recondita f.sp tritici) که به بیماری زنگ برگی نیز معروف می­باشد. یکی از مخرب‌ترین بیماریهای گندم در برخی از نقاط دنیا می‌باشد (قاسم زاده و همکاران 1389) . زنگ قهوه­ای اولین بار در ایران توسط اسفندیاری در سال 1326 گزارش گردید (قاسم زاده و همکاران، 1389). در ایران اهمیت و خسارت این بیماری بعد از زنگ زرد در درجه دوم قرار دارد ولی گستردگی آن از زنگ زرد بیشتر است. علاوه بر سال­هایی که به صورت همه‌گیر ظاهر شده و باعث کاهش چشمگیر محصول می­ شود، این بیماری همه ساله در اواخر فصل رویش گندم در مزارع ظاهر و کاهش نسبی محصول را سبب می­ شود. دانه‌های گندم مبتلا به عامل بیماری چروکیده، کوچک و نامرغوب شده و وزن محصول تا 90 درصد کاهش می­یابد (افشاری و همکاران، 1384). این بیماری یکی از بیماریهای بسیار مهم گندم است که در تمام مناطق گندم خیز ظاهر می­ شود (شفیعی و همکاران، 1389). میزان خسارت زنگ قهوه­ای نسبت به زنگ زرد و سیاه کمتر است اما به دلیل فراوانی بیشتر و انتشار وسیع­تر در دنیا در مجموع به نظر می­رسد زنگ قهوه­ای باعث کاهش محصول سالیانه بیشتری در دنیا نسبت به دیگر زنگ­ها می­ شود (Hureta- Espino, 2011). خسارت این بیماری بسته به رشد گیاه در زمان اپیدمی شدن بیماری و میزان مقاومت ارقام گندم 5 تا 25 درصد برآورد شده است (Kolmer et al., 2001). تکرار اپیدمی­های شدید زنگ‌های گندم از دهه 1880 میلادی باعث اهمیت یافتن این موضوع و به دنبال آن فشار سیاسی برای ایجاد گروه ­های کشاورزی ایالتی در نیو ساوت ولز (New South Wels) و ویکتوریا شد (McIntosh et al., 1995). تلاشهای زیادی برای غلبه بر خسارت محصول ناشی از اپیدمی­های زنگ در استرالیا انجام شده است. تخمین‌هايی که در مورد خسارت محصول زده شده است، از 30 درصد در ارقام حساس به زنگ قهوه­ای تا 55 درصد در ارقام حساس گندم حساس به هر دو زنگ قهوه­ای و سیاه متغیر بوده است (Keed and White, 1971). با توجه به اهمیت زنگ قهوه‌اي در ایران و سایر نقاط دنیا لازم است که با این بیماري مبارزه شود. از میان روش‌هاي مبارزه با زنگ‌ها می‌توان به استفاده از ارقام مقاوم اشاره کرد. مقاوم کردن ژنتیکی گیاهان مهم‌ترین و اقتصادي­ترین روش مبارزه با زنگ­ها می­باشد. مقاوم کردن ارقام زراعی مزایاي زیادي نسبت به بکارگیري مواد شیمیایی و سایر روش­هاي مبارزه دارد، زیرا هزینه سموم، نیروي کار و زمان کاهش پیدا می‌کند (شفیعی و همکاران، 1389). تاریخچه تحقیقات گندم در ایران به حدود سال­های 1300 تا 1308 بر می­گردد که احمد حسین عدل توده­هاى بومى گندم ايران را از نقاط مختلف كشور جمع آورى كرد و سپس به بررسى خواص ژنتيكى و اصلاح آنها پرداخت. پس از وى منصور عطايى بطور گسترده­تر به ادامه كار احمد حسين عدل براى مطالعات ژنتيكى و اصلاح گندم پرداخت و با به كار بستن شيوه انتخاب شجره­ای نخستين ارقام اصلاح شده گندم در كشور به نام هاى “شاه پسند“ و “عطايى“ را به دست آورد (امیدی و همکاران،1390). پس از آن هم تحقیقات زیادی انجام شده و حاصل آن آزاد شدن حدود 70 واریته و رقم بوده است. اهداف اصلی برنامه ­های اصلاح نژاد گندم، افزایش پتانسیل عملکرد، ثبات و سازگاری و افزایش مقاومت به تنش­های زنده و غیر زنده مانند آفات و بیماریها می­باشد (Asadi, 2007). در این تحقیق بدلیل اینکه تا کنون در استان لرستان بر روی بررسی مقاومت ارقام گندم نان نسبت به جدایه­های زنگ قهوه­ای آزمایشی صورت نگرفته بود لازم بود که مقاومت برخی ارقام گندم (30 رقم تجاری با رقم بولانی به عنوان شاهد) نسبت به یک جدایه (نژاد) زنگ قهوه­ای مورد بررسی قرار گیرد و تحقیق با اهداف زیر اجرا شد:

اهداف تحقيق:
1- ارزیابی 30 رقم گندم از لحاظ مقاومت به بیماری زنگ قهوه­ای.
2- ارزيابي تنوع ژنتيكي براي عملكرد در ارقام گندم با بهره گرفتن از روش‌های آماری چند متغیره.
3- بررسی عملكرد دانه و اجزاء عملکرد و تعیین رابطه بین عملکرد دانه با اجزاء عملکرد (تعداد پنجه در بوته‌، تعداد دانه در سنبله‌، وزن صد دانه‌، طول سنبله و…) با بهره گرفتن از روش‌های آماری چند متغیره‌.
فرضیات تحقیق:
1- 30 رقم گندم مورد آزمایش، مقاومت یکسانی نسبت به بیماری زنگ قهوه­ای دارند.
2- تنوع ژنتيكي براي صفات مهمي از قبيل عملكرد و اجزا عملکرد، در ارقام گندم وجود دارد.
3- تنوع ژنتيكي براي صفات عملكرد و اجزا عملکرد تحت شرایط استرس و طبیعی تفاوتی دارد.
1-1 اهمیت محصول:
بیشتر محصول گندم دنیا از گونه‌های Triticum aestivum و Triticum durum حاصل می­ شود. گندم معمولی یا گندم نان با نام علمیTriticunm aestivum که در سال 1853 توسط واویلف نامگذاری شد، جز گروه گندم‌های هگزاپلوئید است و دارای گسترش و پراکندگی زیادی در جهان بوده و غالب­ترین گونه به حساب می‌آید که دارای چندین هزار رقم زراعی است و در مناطق مختلف دنیا و تحت شرایط اقلیمی متفاوت کشت می شوند (Paulsen and James, 2008).
سابقه کشت گندم به 10 تا 15 هزار سال پیش از میلاد می­رسد. اجداد وحشی گندم در منطقه­ خاورمیانه، غرب ایران، شرق ترکیه و شمال عراق پیدا شده و هم اکنون هم در این مناطق وجود دارند. بسیاری از پژوهشگران خاستگاه گندم را منطقه­ هلال حاصلخیز دانسته ­اند (امام، 1386). منشاء گندم را جنوب غربی آسیا می‌دانند، شواهد تاریخی نشان می‌دهد که گندم در زمان­های بسیار قدیم و قبل از تاریخ‌، مصرف خوراکی داشته‌، سیاحان و تجار اولیه‌، گندم را به اروپا و مهاجران اروپایی در قرن هفدهم گندم را به قاره آمریکا برده‌اند. در دنیای امروز گندم نه تنها یک ماده غذای اساسی و مهم است بلکه از لحاظ سیاسی نیز از اهمیتی هم پایه نفت و حتی برتر از آن برخوردار است. باید گفت سلاح گندم از سلاح نظامی قدرتمند‌تر است. اهمیت گندم به لحاظ استراتژیک بودن در سقوط دولت آلنده شیلی و متلاشی شدن روسیه شوروی ابر قدرت شرق کاملا مشخص است. اهمیت سیاسی و اقتصادی غلات بویژه گندم از آنجا ناشی می‌شود که صادر کنندگان غلات گروهی متشکل و منسجم می‌باشند، در حالیکه تزلزل و تک­روی در بین کشورهای صادر کننده نفت کرارا مشاهده شده است (بهنیا، 1373).
امروز کشورهای صادر کننده گندم به “قدرت سبز” مشهورند، تحریم‌های غذایی نیز حربه این قدرت به شمار می‌رود، در حالیکه انبارها و سیلوهای کشورهای تولید کننده عمده و شرکت‌های چند ملیتی صادرکننده انباشته از ذخایر مازاد گندم است، مردم کشورهای آفریقایی در تب و تاب قحطی می­سوزند. از آنجا که استقلال سیاسی بدون استقلال اقتصادی میسر نیست، استکبار جهانی پیوسته کوشیده است از حربه مواد غذایی علیه ملت­ها استفاده نماید، لذا برای مردم جهان دو راه باقی می‌ماند، نخست کنترل شدید جمعیت و دوم مواد غذايي بیشتري تولید كنند. در مورد کنترل جمعیت در کشور ما، هرچند در سالهای اخیر از روند افزایش بی رویه جمعیت تا حدودی ممانعت بعمل آمده است، با این حال با نرخ فعلی رشد جمعیت، توفیق حاصل از افزایش مواد غذایی خیلی زود خنثی و بی اثر می‌شود‌، برای رسیدن به خودکفایی و توسعه پایدار باید جمعیت کشور از نرخ رشد معقول و منطقی برخوردار باشد. تولید بیشتر از راه های زیر حاصل می شود( بهنیا، 1373):
الف) ایجاد انگیزه Stimulus factors
ب)اضافه کردن سطح زیر کشت Extensive agriculture
ج)بالا بردن میزان عملکرد در واحد سطح Intensive agriculture
د) جلوگیری از ضایعات Praventing from the wastes
فرآورده‌های گندم با تامین بیش از 40 درصد کالری و 50 درصد پروتئین مورد نیاز هر فرد در جیره غذایی جامعه ایران اهمیت و نقش حیاتی دارد و مصرف متوسط سرانه آن 150 کیلوگرم است (بهنیا، 1373).
اهمیت غذایی گندم بیشر مربوط به خواص فیزیکی و شیمیایی موادی است که دانه آن را تشکیل می‌دهند، مهمترین موادی که در ترکیبات شیمیایی دانه و کاه وجود دارند عبارتند از: آب ،نشاسته، قند، چربی، سلولز، نمک­های معدنی، پروتئین‌ها، ویتامین‌ها و گلوتن که مهمترین ماده پروتئینی است که از گلیادین (Gliadin) و گلوتنین (Gelotenin) تشکیل شده و حدود 80 درصد پروتئین گندم را تشکیل می‌دهد. ویتامین‌های موجود در گندم عبارتند از: ویتامین B1 (تیامین)، ویتامین B2 (ریبوفلاوین)، ویتامین B6 (پری­دوکسین)، نیاسین، ویتامینE و اسیدپانتوتنیک که همه این مواد از نظر تغذیه‌ای دارای اهمیت بسیاری هستند (بهنیا، 1373).
‌گندم مهمترین گیاه زراعی روی زمین است و معروف است که هر روز در نقطه­ای از کره­ی زمین کاشت و در همان روز در نقطه دیگر برداشت می­ شود. این امر حاکی از توانایی سازش بسیار زیاد این گیاه با اقلیم­های گوناگون است، به گونه‌ای که گندم را از فنلاند در نیم­کره­ی شمالی تا آرژانتین در نیم­کره جنوبی کشت می­ کنند (امام، 1386).
ميزان توليد، سطح زير كشت و متوسط عملكرد گندم در جدول 1 آورده شده است.
جدول1-1: سطح زیر کشت ، متوسط عملکرد و میزان تولید گندم در دنيا، کشور و استان لرستان در سال زراعی 90-1389