در سال 2022، سیب زمینی در بسیاری از مناطق فدراسیون روسیه به طور قابل توجهی تحت تأثیر یک خشکسالی طولانی قرار گرفت، که منجر به کاهش قابل توجه عملکرد در مقایسه با سطح متوسط سال های اخیر شد. به عنوان مثال، در طول سه ماه تابستان، تنها 47٪ از بارندگی در منطقه مسکو در مقایسه با مقادیر متوسط بلند مدت (جدول را ببینید).
در عین حال خشکسالی با دمای بالای هوا به ویژه در مردادماه و همچنین فشردگی بیش از حد خاک همراه بود. این عوامل از نظر تأثیر بر بهره وری نابرابر هستند. فشردگی خاک رشد ریشه افقی و عمودی را محدود می کند که در نهایت باعث کاهش تعداد غده و محصول می شود. سیستم های ریشه کوچکتر به حجم کمتری از خاک دسترسی پیدا می کنند و در نتیجه جذب آب و مواد مغذی را محدود می کنند و در نتیجه گیاهان کوچکتر با سطح برگ کمتری ایجاد می شوند.
شرایط آب و هوایی فصول رشد 2016-2022 در منطقه دیمیتروفسکی در منطقه مسکو
ماه | میانگین دمای روزانه هوا، оС | |||||||
میانگین بسیاری از L. | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | |
آوریل | 5,7 | 6,5 | 3,7 | 6,5 | 6,9 | 3,8 | 6,6 | 4,6 |
مه | 13,4 | 13,7 | 8,5 | 14,4 | 15,3 | 10,6 | 13,5 | 9,7 |
ژوئن | 16,3 | 16,6 | 13,7 | 15,7 | 18,2 | 18,3 | 19,4 | 17,7 |
جولای | 18,7 | 19,7 | 17,1 | 19,2 | 15,6 | 17,7 | 21,2 | 19,5 |
آگوستوس | 17,0 | 17,9 | 17,8 | 18,4 | 15,2 | 16,5 | 18,4 | 20,7 |
سپتامبر | 11,6 | 10,3 | 12,1 | 13,5 | 11,3 | 13,3 | 9,1 | |
اکتبر | 4,8 | 3,8 | 4,4 | 6,4 | 7,6 | 6,7 | 5,2 | |
میانگین / مجموع | 12,5 | 12,6 | 11,0 | 13,4 | 12,9 | 12,4 | 13,3 |
ماه | بارش، میلی متر | |||||||
میانگین بسیاری از L. | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | |
آوریل | 52,5 | 28,0 | 99 | 28 | 9 | 34 | 85 | 68 |
مه | 72,5 | 69,6 | 36 | 73 | 55 | 160 | 57 | 58 |
ژوئن | 76,3 | 99,8 | 127 | 54 | 87 | 110 | 63 | 29 |
جولای | 87,7 | 76,4 | 161 | 104 | 107 | 186 | 30 | 61 |
آگوستوس | 50,3 | 126,0 | 42 | 19 | 61 | 52 | 102 | 10 |
سپتامبر | 62,4 | 55,6 | 48 | 79 | 33 | 44 | 72 | |
اکتبر | 58 | 38 | 92 | 46 | 65 | 26 | 40 | |
میانگین / مجموع | 460 | 493 | 605 | 403 | 417 | 612 | 449 |
در عین حال، مطالعات اخیر نشان داده است که فشردگی خاک از شدت فتوسنتز نمی کاهد. سیب زمینی نیز به طور کلی یک گیاه آب و هوایی خنک در نظر گرفته می شود. زمانی اعتقاد بر این بود که فتوسنتز گیاهان سیب زمینی در دمای بالای 30 درجه تقریباً به طور کامل سرکوب می شود.оC. Odاما اکنون مشخص شده است که این اثر عمدتاً باعث کمبود می شود اب. در واقع، سیب زمینی می تواند با دمای بالا (~40) سازگار شودоج) و فتوسنتز را ادامه دهید، اما فقط در صورتی که کافی باشد رطوبت، که با عمل کشت موفق سیب زمینی تایید می شود برای آبیاری در مناطق جنوبی فدراسیون روسیه. به عنوان مثال، در سال 2021، عملکرد سیب زمینی بالاتری در منطقه مسکو به دست آمد، اگرچه افزایش دمای هوا نیز در طول تابستان مشاهده شد، خشکسالی در ژوئیه ثبت شد، اما بارندگی شدید در ماه اوت کاهش یافت (جدول). بنابراین، مهمترین عامل در میان موارد ذکر شده، خود خشکسالی است که در این مقاله که بر اساس نشریات دوره گذشته (1-7) تهیه شده است، مورد توجه قرار خواهد گرفت.
خشکی به عنوان یکی از اصلی ترین تنش های غیرزیستی شناخته می شود، زیرا بر ویژگی های مورفولوژی، فیزیولوژی، اکولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی گیاهان تأثیر می گذارد. در کشاورزی، خشکسالی به دوره ای از کمبود آب اطلاق می شود که منجر به کمبود رطوبت در خاک می شود که در نهایت بر عملکرد محصول تأثیر منفی می گذارد. خشکسالی برای بشر چیز جدیدی نیست: در اوایل دهه 20 قرن گذشته، در روسیه و چین باعث قحطی شد، در دهه 30 در ایالات متحده آمریکا. عواقب ناهنجار 1976 هنوز در اروپا به یادگار مانده است. در دهه اول قرن بیست و یکم، قاره استرالیا از خشکسالی طولانی مدت رنج می برد. کشورهای اروپایی در سال های 2003 و 2006 با این پدیده مواجه شدند، در سال های 2005 و 2010 کمبود باران منجر به کاهش گسترده پوشش گیاهی در جنگل های آمازون شد. از سال 2008، خشکسالی چند ساله شبه جزیره ایبری را فرا گرفته است. سال بسیار گرم 2010 در روسیه ثبت شد.
چندین مدل آب و هوایی کاهش بارندگی سالانه و افزایش دما را با خشکسالی های مکرر پیش بینی می کنند که تأثیر منفی بر عملکرد محصولات در سراسر جهان دارد. انتظار میرود دورههای تنش خشکی طی 30 تا 90 سال آینده به دلیل کاهش بارندگی و افزایش تبخیر در بسیاری از مناطق جهان از جمله اروپا افزایش یابد. با تهدید روزافزون خشکسالی، مطالعه و در نظر گرفتن واکنش سیب زمینی به عنوان یکی از محصولات اصلی کشاورزی به تنش خشکی اهمیت دارد.
سیب زمینی ها محصولاتی هستند که در مصرف آب صرفه جویی می کنند (یعنی آنهایی که به ازای هر واحد آب مصرفی کالری بیشتری تولید می کنند). تولید یک کیلوگرم سیب زمینی به 105 لیتر آب نیاز دارد که به طور قابل توجهی کمتر از برنج (1408 لیتر) و گندم (1159 لیتر) است.
مقایسه بصری دیگر: برای تولید یک غده بزرگ 25 لیتر آب، برای تولید یک تکه نان یا یک لیوان شیر 40 لیتر، برای تولید یک سیب 70 لیتر، برای تولید یک تخم مرغ 135 لیتر و برای تولید یک تخم مرغ 2400 لیتر آب لازم است. همبرگر آب علیرغم راندمان بالای مصرف آب، سیب زمینی ها به تنش خشکی بسیار حساس هستند زیرا می توانند عملکرد بسیار بالایی داشته باشند و گیاه عمدتاً دارای سیستم ریشه ای کم عمق است.
رطوبت برگ ها از طریق روزنه های باز تبخیر می شود. این کار سایبان را خنک می کند و دما را زیر دمای محیط نگه می دارد، اما باعث از دست رفتن رطوبت نیز می شود. اولین پاسخ فیزیولوژیکی به تنش آبی، بسته شدن روزنه ها روی برگ ها است. هنگامی که گیاه روزنه های خود را می بندد تا از دست دادن رطوبت کاسته شود، دریافت دی اکسید کربن به برگ نیز کاهش می یابد. این امر فتوسنتز را با محدود کردن تجمع نشاسته و قندها مهار می کند. عملکرد و کیفیت سیب زمینی (به عنوان مثال وزن مخصوص) به فتوسنتز بستگی دارد تا از انرژی مورد نیاز روزانه گیاه فراتر رود و به این ترتیب کربوهیدرات های اضافی در غده های در حال رشد تجمع می یابد. کمبود آب همچنین فشار داخلی مورد نیاز برای انبساط و رشد سلول را کاهش می دهد. تاج پوشش برگ و رشد ریشه را می توان تا حد زیادی کاهش داد. اگر چه زمانی که آب در دسترس قرار می گیرد، رشد غده از سر گرفته می شود، اما اختلال می تواند منجر به بدشکل شدن غده ها با نقاط باریک یا انتهای نوک تیز شود. کمبود رطوبت نیز احتمال ترک خوردن غده را افزایش می دهد. به خوبی شناخته شده است که آب ناکافی در هر مرحله منجر به کاهش عملکرد می شود. مطالعات اخیر نشان داده است که حساسیت سیب زمینی به خشکی به نوع، مرحله رشد و مورفولوژی ژنوتیپ و همچنین به مدت و شدت تنش خشکی بستگی دارد.
رشد فیزیولوژیکی گیاهان سیب زمینی معمولاً به پنج مرحله تقسیم می شود: 1 - ریشه دهی، کاشت و جوانه زنی (از 20 تا 35 روز). 2- شروع استولون، رشد رویشی اولیه و نمو استولون (از 15 تا 25 روز). 3- غده شدن، تشکیل غده در انتهای استولون (10-15 روز). 4- رشد یا تورم غده ها، پر شدن و افزایش غده ها (از 30 تا 60 روز). 5- بلوغ، رسیدن غده ها و مرگ سرها (15 روز یا بیشتر). کمبود آب در مرحله اول نقش مهمی ندارد، جوانه زنی به دلیل ذخایر آب در غده مادر اتفاق می افتد.
خشکی در مرحله دوم می تواند تعداد استولون های تولید شده را کاهش دهد و همچنین بر رشد و بلوغ گیاهان تأثیر منفی بگذارد. تنش آبی در مرحله غده می تواند رشد غده را چندین هفته به تاخیر بیندازد (شکل 1). این اثرات اغلب برای واریتههای نامشخص (رشد مداوم)، طولانیتر شدن فصل رشد و ایجاد مشکلات بلوغ و سفت شدن پوست بسیار مهم است.
در مقابل، واریتههای قطعی (رشد گیاه پس از گلدهی متوقف میشود) نسبت به تنش آبی در این دوره نسبتاً غیر حساس هستند و به طور طبیعی بالغ میشوند. اگرچه کمبود آب در طول شروع غده می تواند بر عملکرد تأثیر بگذارد، تأثیر آن بر کیفیت مهم ترین است. دلمه در این زمان خاص روی غده ها می نشیند. شکل دمبل، ترکها و سایر تغییر شکلها همگی نتیجه رطوبت ناهموار خاک در طول شروع غده و رشد اولیه هستند. یکی دیگر از اثرات بالقوه تنش آبی، به ویژه هنگامی که با دماهای بالا ترکیب می شود، در طول شروع غده و تورم اولیه، ایجاد یک "انتهای شفاف" یا "انتهای قند" است. شرایط خشک به این معنی است که قندهای تولید شده توسط فتوسنتز به طور کامل به نشاسته تبدیل نمی شوند.
کمبود آب در طول رشد غده معمولاً بر عملکرد بیشتر از کیفیت تأثیر می گذارد. در این مدت اثر خشکسالی با هیچ چیز قابل جبران نیست، بهره وری گیاهان کاهش می یابد.
خشکی با تأثیر بر رشد رویشی، ارتفاع بوته، تعداد و اندازه برگها و فتوسنتز برگ با کاهش کلروفیل، کاهش شاخص سطح برگ یا طول مدت سطح برگ، عملکرد سیب زمینی را کاهش می دهد. علاوه بر رشد رویشی، خشکسالی می تواند با کوتاه کردن چرخه رشد یا کاهش اندازه و تعداد غده های تولید شده توسط گیاهان، بر مرحله زایشی سیب زمینی تأثیر بگذارد. علاوه بر این، خشکی نیز بر کیفیت غده های حاصل تأثیر می گذارد.
تأثیر خشکسالی بر رشد سیب زمینی در سطح زمین. رشد تاج پوشش برگ یکی از حساس ترین مراحل رشد گیاه به خشکی است. توسعه تاج به معنای تشکیل برگ ها، ساقه ها و همچنین افزایش سطح برگ های منفرد و ارتفاع گیاه است. خشکی اثر بازدارندگی بر ارتفاع ساقه، تشکیل برگ جدید، تعداد ساقه و سطح برگهای منفرد سیب زمینی دارد. شاخص سطح برگ (LAI) و طول مدت سطح برگ (LAD) مهمترین عوامل در تضمین عملکرد غده در نظر گرفته می شوند. تنش خشکی به طور قابل توجهی LAI و LAD را در محصولات سیب زمینی کاهش می دهد.
رشد گیاه به فشار تورگ بالا بستگی دارد که باعث گسترش سلول می شود. گیاهان برای حفظ فشار تورگ بالا به منبع ثابتی از آب نیاز دارند. در شرایط تنش خشکی، دسترسی به آب برای گیاهان کاهش مییابد که بر رشد تاج پوشش تأثیر میگذارد. در بیشتر گونه های گیاهی، اگر آب موجود در خاک کمتر از 40-50 درصد باشد، رشد برگ متوقف می شود. و رشد برگ در سیب زمینی زمانی متوقف می شود که آب موجود در خاک کمتر از 60٪ باشد که نشان دهنده افزایش حساسیت گیاهان سیب زمینی به کمبود آب است. بنابراین کاهش رشد برگ و ساقه اولین اثر مشاهده شده کمبود آب در سیب زمینی است. اگرچه اثرات تا حد زیادی به زمان، مدت و شدت تنش خشکی بستگی دارد، خشکسالی زودرس و دیررس هر دو اثر بازدارنده بر رشد تاج پوشش دارند. خشکی زودرس آن را کند می کند و در نتیجه زمان لازم برای رسیدن به سطح برگ بهینه را افزایش می دهد، در حالی که خشکی دیررس باعث می شود برگ های بالغ از بین رفته و برگ های جدید تشکیل شوند (شکل 2).
گزارشهایی مبنی بر کاهش طول ساقههای بوتههای سیبزمینی که تحت تأثیر خشکسالی زودرس قرار گرفتهاند به میزان 75 تا 78 درصد گزارش شده است. اثر خشکسالی نیز در انواع با زودرسی متفاوت متفاوت است. یک مطالعه جامع نشان داده است که واریته های دیررس ممکن است کمتر تحت تأثیر خشکسالی زودرس قرار گیرند، زیرا دوره رشد رویشی طولانی تری دارند. آنها می توانند دستیابی به پوشش کامل تاج پوشش تحت تنش خشکی دیررس را به تاخیر بیندازند و در نتیجه اثرات آن را به حداقل برسانند.
از سوی دیگر، تعداد ساقه های سیب زمینی ممکن است به میزان کمتری تحت تأثیر قرار گیرد، زیرا گیاهان در حال حاضر تعداد بهینه ساقه ها را قبل از شروع خشکسالی دیررس تولید می کنند.
گیاهان برای تکمیل فرآیند طبیعی فتوسنتز به آب، دی اکسید کربن و نور نیاز دارند. تنش خشکی بر میزان و سرعت فتوسنتز در گیاهان تأثیر می گذارد. کاهش تعداد برگها و سطح برگها بر میزان فتوسنتز تأثیر می گذارد. از سوی دیگر کمبود آب و CO2 سرعت فتوسنتز را کاهش می دهد. تنش خشکی با افزایش غلظت بین سلولی یون ها، محتوای آب نسبی برگ سیب زمینی را کاهش می دهد. غلظت بالای یون های بین سلولی، سنتز ATP را مهار می کند، که بر تولید ریبولوز بیس فسفات (RuBP)، که پذیرنده اصلی دی اکسید کربن در طول فتوسنتز است، تأثیر می گذارد. بنابراین، کاهش تولید RuBP به طور مستقیم بر فتوسنتز تأثیر می گذارد.
تأثیر خشکسالی بر رشد سیب زمینی زیرزمینی. قسمت های زیرزمینی سیب زمینی ریشه، استولون و غده است. سیب زمینی دارای سیستم ریشه ای کم عمق و ضعیف است که گیاهان سیب زمینی را مستعد تنش خشکی می کند. معماری سیستم ریشه سیب زمینی، طول و جرم ریشه ها به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است، اما به سختی می توان با اطمینان در مورد تأثیر قطعی تنش خشکی بر رشد اندام های زیرزمینی صحبت کرد، زیرا نتایج مطالعات در این زمینه متناقض. تعدادی از متخصصان کاهش طول ریشه ها را تحت تنش خشکی گزارش کردند، در حالی که دیگران، برعکس، در مورد افزایش یا عدم تغییر نتیجه گرفتند (شکل 2).
داده های به همان اندازه متناقض از مطالعات مربوط به اثر تنش خشکی بر توده خشک ریشه سیب زمینی و تعداد استولون ها به دست آمد.
واریته های مختلف به شدت و مدت زمان خشکسالی واکنش متفاوتی نشان می دهند. برخی از محققین بر این عقیده هستند که واریته های بعدی توده ریشه عمیق تر و بزرگتری نسبت به واریته های زودرس تحت تنش یکسان تولید می کنند. سیستم ریشه به طور قابل توجهی تحت تأثیر نوع خاک، محل آزمایش، سن فیزیولوژیکی غده ها و پردازش مواد بذر در هنگام کاشت قرار می گیرد. تنوع گسترده همه این عوامل، مطالعه اثر تنش خشکی بر قسمتهای زیرزمینی سیبزمینی را پیچیده میکند.
تأثیر خشکسالی بر عملکرد محصولات زراعی سیب زمینی دستیابی به عملکرد بالای غده ها وظیفه و مشکل اصلی در پرورش سیب زمینی است، بنابراین این موضوع با بیشترین جزئیات بررسی می شود. واکنش سیب زمینی به کمبود آب به شدت به تنوع آن بستگی دارد. در جریان مطالعات مزرعه ای، ارقام Remarque و Desiree در شرایط مشابه تنش خشکی قرار گرفتند. نتایج حاکی از کاهش 44 و 11 درصدی عملکرد بود. در عین حال، وزن غده های تازه تحت تأثیر طول مدت و شدت تنش خشکی است. تنش زودرس (از جوانه زنی تا مرحله شروع غده) منجر به کاهش توده غده های تازه در هر دو گونه زودرس و دیررس می شود. با این حال، خشکسالی طولانی مدت، که از جوانه زنی تا مرحله رشد غده طول می کشد، واریته های زودرس را شدیدتر از دیررس تحت تأثیر قرار می دهد.
خشکسالی همچنین بر تعداد غده های تولید شده روی بوته های سیب زمینی تأثیر می گذارد و بیشترین خسارت در مراحل اولیه رشد گیاه به ویژه در مرحله شروع غده رخ می دهد. اما تنش کوتاه مدت دیرهنگام تأثیر محسوس تری بر تشکیل ماده خشک غده ها نسبت به تعداد آنها دارد.
تنش خشک به طور مستقیم بر وزن خشک غده ها تأثیر می گذارد و رشد برگ ها را کاهش می دهد و فعالیت فتوسنتزی آنها را کاهش می دهد. همچنین محتوای آب نسبی برگ ها را تغییر می دهد که بر فعالیت متابولیک گیاهان تأثیر می گذارد. هدایت روزنه ای کاهش می یابد و در نتیجه جذب دی اکسید کربن و سرعت خالص فتوسنتز کاهش می یابد. علاوه بر این، تنش آبی باعث کاهش محتوای کلروفیل و همچنین کاهش شاخص سطح برگ و مدت زمان رشد برگ می شود. همه این عوامل مستقیماً بر فتوسنتز تأثیر می گذارد که به نوبه خود بر ماده خشک تأثیر می گذارد. کاهش ماده خشک غده ها در ارقام حساس به خشکی و مقاوم به خشکی یکسان است. در عین حال، واریتههای مقاوم به خشکی غدههای کوچکتر، اما بزرگتر (بیش از 40 میلیمتر) تولید میکنند که باعث میشود عملکرد آنها نسبت به انواع حساس به خشکی قابل فروش باشد. کاهش تعداد غده ها به درجه تنش و ویژگی های رقم بستگی دارد. میانگین وزن خشک غده در شرایط آبیاری خوب، تنش خشکی متوسط (50 درصد آب موجود خاک) و تنش خشکی شدید (25 درصد آب موجود خاک) 30,6 گرم در هر بوته، 1 گرم در هر بوته و 10,8، 1 است. گرم در هر 1,6 گیاه، به ترتیب. همه واریتهها در تولید ماده خشک غدهها در رژیمهای مختلف آبی متفاوت بودند.
تحت تنش خشکی متوسط، کاهش توده غده های خشک در انواع از 49,3٪ تا 85,2٪ و در شرایط شدید - از 93,2٪ تا 98,2٪ متغیر بود. تفاوت بین ارقام در تولید ماده خشک غده ها ممکن است به دلیل تفاوت در بلوغ زودرس آنها باشد، زیرا واریته های زودرس متوسط توده غده بالاتری نسبت به انواع دیررس تولید می کنند.
فرصت های کاهش خشکسالی منطقی است که در این بخش به پیشنهاد تسلط بر روش های مختلف آبیاری، به عنوان یک راه حل اساسی برای مشکل خشکسالی، محدود شویم. با این حال، افزایش شدید هزینه سیستم های آبیاری، تا 400 هزار روبل در هکتار، استفاده هدفمندتر و گسترده تر از سایر سیستم های آبیاری را مجبور می کند. بی آب، ابزاری برای کاهش خسارت خشکسالی این شامل:
استفاده از انواع سیب زمینی مقاوم تر به خشکی در سالهای اخیر، بسیاری از ژنهای مرتبط با تنش خشکی شناسایی شدهاند، اما ژنوتیپهای سیبزمینی مقاوم به خشکی هنوز با استفاده از فناوری ویرایش ژنومی ایجاد نشدهاند. واریته های نامشخص از نوع ساقه نسبت به خشکی مقاوم ترند، با این حال، با خشکسالی بسیار طولانی، در زمان برداشت غده ها (وضعیت سال 2021) مشکل دارند. خشکسالی زودرس عملکرد ارقام زودرس را به میزان بیشتری نسبت به گونه های دیررس کاهش می دهد. خشکسالی دیررس برای واریته های زودرس اهمیت کمتری دارد و غده های ارقام دیررس در این حالت زمان رسیدن را ندارند. در شرایط خشکسالی غیرقابل پیشبینی، میتوان اثرات تنش خشکی را با کشت چندین رقم سیبزمینی با اوایل بلوغ و نوع رشد به طور همزمان کاهش داد.
خاک ورزی کارآمد. روش های خاک ورزی تطبیقی باعث افزایش نفوذ آب و کاهش تبخیر رطوبت خاک و رواناب بارندگی می شود. خاک ورزی با تغییر زبری سطح و تخلخل خاک بر دسترسی به آب تأثیر می گذارد، اما استفاده از پشته ها برای رشد سیب زمینی تا حدودی امکان خاک ورزی در تولید سیب زمینی را محدود می کند. با این وجود بدیهی است که در مقایسه با تکنولوژی قالب آسیاب قبل از کاشت و در حین تشکیل پشته که در بسیاری از مزارع به طور غیرمنطقی استفاده می شود، استفاده از بدنه های کاری غیرفعال برای کشت، تعمیق خاک، شل شدن فاصله ردیف ها، فرورفتگی ها اثر محسوسی در کاهش فرسایش، کاهش آب و شستشوی خاک و بهبود تجمع آب (نگاه کنید به عکس 1-3، 3 - نمای مزرعه سیب زمینی پس از 100 میلی متر بارش در روز).
با توجه به خشکسالی های مکرر و با در نظر گرفتن امکان تغییر اقلیم، توصیه می شود کارگاه های سیب زمینی را به فرورفتگی مخصوصاً در مزارع شیب دار مجهز کرد و همزمان با کاشت، پشته های تمام عیار را تشکیل داد (عکس 4) .
مواد آلی خاک با کنترل تبخیر، جذب بخار آب در پارچه های مالچ و افزایش نفوذ، اثرات خشکسالی را کاهش می دهد. کود حیوانی، کاه، کود سبز، غنی از کربن نیز می تواند وضعیت تغذیه خاک و ظرفیت نگهداری آب آنها را بهبود بخشد. نتایج بسیار قانع کننده ای با مقایسه پنج طرح تناوب سیب زمینی مختلف (اما کوتاه) با و بدون آبیاری به دست آمد (5). تناوب استاندارد دو ساله یا «وضعیت موجود» (SQ) شامل جو کاشته شده با شبدر قرمز به عنوان یک محصول پوششی بود و پس از آن دوباره سیب زمینی در سال بعد، و شامل خاکورزی منظم بهاره و پاییز هر سال بود.
چرخش حفاظت از خاک (SC) شامل یک چرخش سه ساله جو کاشته شده با تیموتی بود که در طول سال بعد به رشد خود ادامه می دهد. در این سیستم، خاک ورزی به طور قابل توجهی کاهش می یابد، در حالی که نیازی به مراقبت و برداشت اضافی در طول سال نیست، که به طور قابل توجهی حفظ خاک را بهبود بخشید. علاوه بر این، مالچ کاه (2 تن در هکتار) پس از برداشت سیب زمینی برای حفظ بیشتر منابع خاک اعمال شد. چرخش بهبود خاک (SI) شامل همان خاک ورزی پایه (3 سال، جو/ تیموتی-تیموتی-سیب زمینی، خاک ورزی محدود، مالچ کاه) اما با افزودن کمپوست سالانه (45 تن در هکتار) برای تامین مواد آلی اضافی برای بهبود خاک است. کیفیت تناوب زراعی سرکوب بیماری (DS) برای کنترل عفونت های منتقله از خاک طراحی شد و شامل استفاده از محصولات سرکوب کننده بیماری، دوره تناوب، تنوع محصول، کود سبز بود. این سیستم یک گردش سه ساله با یک نوع خردل سرکوب کننده بیماری بود که برای کود سبز رشد می کرد و به دنبال آن یک محصول دانه خردل در سال اول رشد می کرد. در سال دوم، چمن سورگوم-سودان برای کود سبز و به دنبال آن چاودار زمستانه و سیب زمینی در سال سوم کاشته شد. این تناوب زراعی با کشت دائمی سیب زمینی (PP) مقایسه شد.
تمام تناوب ها باعث افزایش عملکرد غده در مقایسه با کنترل PP بدون تناوب شدند، و طرح SI که شامل کمپوست سالانه بود، افزایش عملکرد بیشتر و درصد بیشتری از غده های بزرگ را نسبت به سایر سیستم های غیر آبیاری ایجاد کرد (افزایش). از 3,4 تا 14 درصد DS که حاوی کود سبز سرکوب کننده بیماری و محصولات پوششی بود، بیشترین عملکرد را در هنگام آبیاری تولید کرد (90-11٪ افزایش). آبیاری به افزایش عملکرد غده در تمام سیستم های کشت کمک کرد (شکل 35،3,4)، به جز SI (به طور متوسط افزایش 27-37٪). همچنین منجر به افزایش قابل توجهی در زمان رویشی برگ و محتوای کلروفیل (به عنوان شاخص پتانسیل فتوسنتزی) و همچنین زیست توده ریشه و اندام هوایی در مقایسه با سایر سیستم های کشت، به ویژه در شرایط بدون آبیاری شد. چرخش SI همچنین غلظت N، P و K را در بافت اندام هوایی و غده افزایش داد، اما نه بیشتر ریز مغذیها.
مطالعات این سیستمهای کشاورزی تغییراتی را در خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک نشان دادهاند و این تأثیرات در طول زمان افزایش یافته است. همه چرخش ها باعث افزایش پایداری خاکدانه ها، در دسترس بودن آب، زیست توده میکروبی در مقایسه با چرخش کامل (PP)، و طرح های سه ساله (SI، SC، DS) پایداری سنگدانه ها را نسبت به دو سال (SQ) افزایش داد. علاوه بر این، کاهش تناوب خاکورزی سه ساله (SI و SC) باعث افزایش دسترسی به آب و کاهش تراکم خاک در مقایسه با سایر سیستمها شد. طرح SI منجر به افزایش بیشتر در کل و ذرات آلی، کربن فعال، زیست توده میکروبی، در دسترس بودن آب، غلظت مواد مغذی، و چگالی ظاهری کمتر نسبت به سایر سیستمهای زراعی شد. همچنین نشان داده شده است که SI فعالیت میکروبی را افزایش می دهد و به طور قابل توجهی بر ویژگی های جامعه میکروبی خاک تأثیر می گذارد، در حالی که PP کمترین فعالیت میکروبی را با بقیه در بین آن ها نشان می دهد. همه این تغییرات پارامترهایی برای اصلاح خاک هستند.
در این مطالعه، تمام تناوبها عملکرد غده کل و تجاری را بدون آبیاری در مقایسه با عدم تناوب (PP) افزایش دادند، اما نوع SI بالاترین عملکرد غده را در بین تمام سیستمها (اعم از کل و تجاری) تولید کرد: به طور متوسط 30-40٪ بیشتر از غده. سیستم های SQ و PP برای تمام سال ها (شکل 3,4،2007). تفاوت عملکرد در سال های خشک تر (2010 و 40) که بازده SI 90-XNUMX٪ بیشتر از SQ و PP بود، بیشترین بود. علاوه بر این، در طرح SI، بیشترین محتوای غده های بزرگ و فوق بزرگ به دست آمد.
لازم به ذکر است که در شرایط آبیاری، تمامی تناوبهای زراعی به استثنای SI، عملکرد قابلتوجهی نسبت به فناوری غیرآبیاری داشتند، در حالی که عملکرد کل و قابل فروش به ترتیب به ترتیب 27 و 37 درصد بیشتر بود. فقط نوع SI عملکرد قابل مقایسه (و بالا) در هر دو شرایط آبی و غیر آبی تولید کرد. داده های به دست آمده قویاً نشان می دهد که افزایش عملکرد مشاهده شده در SI با بهبود شرایط خاک، افزایش ظرفیت نگهداری آب و آب در دسترس گیاهان مرتبط است. اروچهننی به طور قابل توجهی رشد و عملکرد را افزایش می دهد شرایط طبیعی زمین اما طرح تناوب زراعیکه SI، با افزودنی های آلی بزرگ، اساساً جایگزین آبیاری می شود و نتایج قابل مقایسه ای را بدون آبیاری ارائه می دهد.
استفاده منطقی از مواد مغذی مواد همچنین به افزایش مقاومت سیب زمینی در برابر خشکی کمک می کند، زیرا بر ظرفیت نگهداری آب در خاک و سلول های گیاهی تأثیر می گذارد. برخی از مواد مغذی معدنی مانند روی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم و سلنیوم تنش خشکی را کاهش می دهند. محلول پاشی و خاک سیلیکون تحمل به خشکی سیب زمینی را بهبود می بخشد. حداکثر کاربرد پتاسیم با بهبود رشد، تبادل گاز، خواص تغذیهای و آنتیاکسیدانی باعث مقاومت به خشکی میشود. پتاسیم به عنوان یک تسکین دهنده استرس، اثرات منفی خشکسالی را با تنظیم یا بهبود رسانایی روزنه ای و نرخ فتوسنتز کاهش می دهد.2 و سنتز ATP استفاده از پتاسیم، از جمله به طور مستقیم در فرآیند خشکسالی (تغذیه برگی)، تنش را بدون توجه به انواع کاهش داد (1). معرفی پتاسیم یک روش موثر برای افزایش مقاومت به خشکی محصولات سیب زمینی است.
محلول پاشی تنظیم کننده های رشد طبیعی و مصنوعی گیاهان همچنین می توانند اثرات نامطلوب خشکسالی را کاهش دهند. در حالی که این یک فناوری جدید در کشاورزی است که تنها بخشی از یک استراتژی موثر مدیریت خشکسالی است. در عمل بین المللی کشت سیب زمینی در مقیاس بزرگ برای خنثی سازیاثرات گرما و خشکسالی بیشتر توسط عصاره جلبک دریایی، هیدرولیز پروتئین، اسید هیومیک و میکرو استفاده می شود.آماده سازی بیولوژیکی تصمیمات عملی در مورد استفاده از محرک های زیستی تا حدودی با فرضیه های نظری متفاوت است (2). تمام محصولات تجاری با استقبال خوب در برابر گرما و خشکسالی تحت سلطه اسید آمینه گلیسین در شکل خالص آن و در ترکیب با بتائین (مشتقات گلیسین) هستند.
برای عصاره جلبک ها و هومات ها، محتوای مواد آلی اولیه است. محصولات غلیظ تر موثرتر خواهند بود. اسیدهای هیومیک بر اسیدهای فولویک ارجحیت دارند. آماده سازی میکروبیولوژیکی باید ترکیب سویه را مشخص کند، کارایی در این زمینه تنها با توسعه موسسات تحقیقاتی بنیادی تضمین می شود و قدرت سویه های میکروارگانیسم های مفید بلافاصله شکل نمی گیرد، بلکه طی سالیان متمادی شکل می گیرد. استفاده از آماده سازی با ترکیب غیر اختصاصی، نامفهوم و محتوای ناشناخته یا تعیین محتوا در واحدهای اندازه گیری غیر استاندارد منطقی نیست. متأسفانه هنوز هم چنین محصولات غیرحرفه ای به اندازه کافی در بازار وجود دارد.
تنظیم حالت کار با مواد بذر. تنش خشکی، به ویژه در ترکیب با گرمای بیش از حد، وضعیت فیزیولوژیکی غده های بذری را بدتر می کند. دوره خواب عمیق کاهش می یابد، خطر جوانه زنی در اوایل، به معنای واقعی کلمه پاییز، غده های انواع با خواب کوتاه ژنتیکی در انبار افزایش می یابد. هنگام تهیه بذر برای اهداف خاص رشد سیب زمینی باید تأثیر خشکی را در نظر گرفت. برای سنجش نیاز به استفاده و عواقب جوانه زنی طولانی مدت غده های بذر هر رقم در دماهای بالا باید دقت ویژه ای صورت گیرد.
نکته о در حال حرکت تولید سیب زمینی به مناطق با بارندگی بالا و احتمال کمتر خشکسالی در مقیاس فدراسیون وسیع روسیه کاملاً موجه است. بله، این برای اکثر شرکتهای موجود بیربط است، اما برای استارتآپها توصیه میشود که با چنین فرصتهایی آگاهانه و به موقع برخورد کنند، یعنی. در مرحله برنامه ریزی پروژه عملاً در بیشتر موارد، حذف فضایی مزارع سیب زمینی در یک شرکت بزرگ است. اغلب، حتی در فاصله 5-10-20 کیلومتری، مقدار و زمان بارش به طور قابل توجهی متفاوت است. تقسیم کل سطح باعث افزایش پایداری برداشت ناخالص سیب زمینی می شود.
خشکسالی شدید در کشاورزی همیشه به عنوان یک فورس ماژور در نظر گرفته شده است. آن ها شرایط مهمی که بر توانایی انجام تعهدات قراردادی به مشتریان، بانک ها و غیره تأثیر منفی می گذارد. با مشارکت واقعی در صنعت و اجرای سیاست های دولت برای حمایت از ثبات تولید مواد غذایی در چنین شرایطی، مرسوم است که اقدامات اقتصادی برای جبران خسارات ناشی از خشکسالی به تولیدکنندگان محصولات کشاورزی اعمال شود.
بنابراین، در سال 2022، خشکسالی طولانی همراه با درجه حرارت بالا در کشورهای اصلی تولید کننده سیب زمینی اروپا: آلمان، بلژیک، فرانسه و انگلیس مشاهده شد. قبلاً محاسبه شده است که برداشت ناخالص سیب زمینی در اتحادیه اروپا کمترین میزان در 20 سال گذشته خواهد بود. پاسخ در آنجا اندازه گیری می شودبه سرعت گرفته می شود: علاوه بر غرامت بیمه تضمین شده، قیمت های قرارداد در حال تجدید نظر هستند - البته به سمت بالا، تحمل اندازه سیب زمینی های سفره در خرده فروشی، البته به سمت پایین تنظیم می شود. زنجیره های خرده فروشی دلایل تغییر کالیبراسیون را به مصرف کنندگان اطلاع می دهند، کل جامعه درک می کنند که در این شرایط سهم درآمد خرده فروشان در کل قیمت باید به نفع کاهش یابد کشاورزان. این سبک کار زنجیره های خرده فروشی خارجی که به طور فعال در فدراسیون روسیه کسب درآمد می کنند، برای پرورش دهندگان سیب زمینی روسی صدق نمی کند. قیمت خرید سیب زمینی در حال حاضر به طور قابل توجهی پایین تر از سال گذشته است، زمانی که خشکسالی نیز وجود داشت (از آنجایی که خشکسالی 2022 همه مناطق را در بر نگرفت) و زمان آن رسیده است که دستگاه های اجرایی و کنترل دولتی، اتحادیه های صنعتی به این موضوع توجه کنند. و ارائه حمایت از تولیدکنندگان سیب زمینی در شرایط خشکسالی واقع بینانه است و از این طریق در واقع نگرانی برای امنیت غذایی و جایگزینی واردات نشان داده می شود.
بنابراین، خشکسالی به پدیده طبیعی اصلی تبدیل می شود که عملکرد سیب زمینی را محدود می کند. حساسیت این محصول به خشکی در درجه اول به دلیل سیستم ریشه کم عمق آن است. اثرات تنش آبی در مراحل مختلف رشد متفاوت است. شروع و رشد غده بحرانی ترین مراحل هستند. کمبود آب در هنگام ظهور غده ها می تواند به طور جدی بر کیفیت اعوجاج شکل، گسترش دلمه، ترک ها، توخالی تأثیر بگذارد. کمبود آب در طول تورم غده ها بیشترین تأثیر را بر عملکرد دارد. پویایی تشکیل سطح برگ، نوع توسعه واریته، سطح مقاومت به خشکی را تعیین می کند. اثرات تنش خشکی را می توان با انتخاب و رشد همزمان چندین رقم سیب زمینی با الگوهای رشد اولیه و رشد متفاوت کاهش داد. استفاده از تعمیق خاک، بدنه های کاری غیرفعال، شل کردن فاصله ردیف ها و فرورفتگی ها، حفظ ذخایر رطوبت خاک و بارش در طول فصل رشد را تضمین می کند. افزایش طول دوره تناوب زراعی، استفاده از محصولات پوششی، کود سبز، کاهش خاکورزی و استفاده از کودهای آلی به طور قابل توجهی باعث بهبود رشد و عملکرد سیب زمینی در شرایط خشکسالی می شود. ابزارهای مؤثر برای کاهش خسارت ناشی از خشکسالی، جابجایی واجد شرایط مواد بذر، آمادهسازیهای ویژه ضد استرس و تغذیه برگی با مواد مغذی هدفمند است.
ادبیات: بهار، ع.ع. فرید، HN; رزاق، ک. اولا، اس و همکاران. تحمل به خشکی ناشی از پتاسیم سیب زمینی با بهبود ویژگی های مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی. Agronomy 2021, 11, 2573. https://doi.org/10.3390/agronomy11122573 Banadysev S.A. مقاومت در برابر استرس / تجارت کشاورزی. - 2022. شماره 3. - ص 18-23. Dahal K، Li XQ، Tai H، Creelman A و Bizimungu B (2019) بهبود تحمل تنش سیب زمینی و عملکرد غده تحت یک سناریوی تغییر آب و هوا - یک مرور کلی فعلی. جلو علوم گیاهی 10:563. doi:10.3389/ fpls.2019.00563 Huntenburg K، Dodd IC، Stalham M. پاسخهای زراعی و فیزیولوژیکی سیبزمینی تحت فشردگی و/یا خشک کردن خاک. آن اپل بیول. 2021؛ 178: 328-340. https://doi.org/10.1111/aab.12675 لارکین، آر.پی. Honeycutt, CW; گریفین، تی اس. اولانیا، او.ام. او، Z. ویژگی های رشد و عملکرد سیب زمینی تحت استراتژی های مدیریت سیستم کشت مختلف در زراعت شمال شرقی ایالات متحده 2021، 11، 165. https://doi.org/10.3390/agronomy11010165 نصیر، م.و. Toth, Z. اثر تنش خشکی بر تولید سیب زمینی: مروری. Agronomy 2022, 12, 635. https://doi.org/10.3390/agronomy12030635 Obidiegwu JE، Bryan GJ، Jones HG و Prashar A (2015) مقابله با خشکسالی: استرس و پاسخ های انطباقی در سیب زمینی و چشم اندازهای بهبود. جلو علوم گیاهی 6:542. doi:10.3389/fpls.2015.00542 |