اهمیت برگها در عملکرد ذرت

برگ های گیاه ذرت نور خورشید را دریافت می کند تا با آب، مواد مغذی و دی اکسید کربن در نهایت ماده خشک گیاه را تولید کند. در اوایل فصل رشد این روند کند است، اما با افزایش اندازه گیاه، میزان تجمع ماده خشک افزایش یابد. برهمکنش بین برگ های گیاه و دانه در نهایت منجر به تولید عملکرد در گیاه می شود و اغلب به عنوان رابطه منبع و مخزن از آن یاد می شود. زیرا انرژی از طریق فتوسنتز در برگ ها یا «منبع»، جمع می شود و در نهایت به دانه های در حال رشد یا «مخزن»، منتقل می شود. تنش های محیطی که رشد برگ را به حداقل می رساند، کارایی فتوسنتز را کاهش می دهد. در نتیجه منبع کلی انرژی را کاهش داده و بر روی رشد دانه ها تأثیر می گذارد. رویدادهای آب و هوایی که سطح برگ را کاهش می دهند می توانند ظرفیت منبع را به میزان قابل توجهی کاهش دهند، به ویژه زمانی که وقوع آن ها در اوایل مراحل تولید مثل اتفاق افتد.

فتوسنتز برگ از طرق زیر کاهش می یابد:

• کاهش تعداد و اندازه برگ
• تنش خشکی زودهنگام
• کمبود مواد مغذی
• از دست دادن سطح فیزیکی برگ
• تگرگ
• غرقاب شدن ریشه
• آسیب حشرات
• ضایعات بیماری روی برگ ها
• کاهش راندمان فتوسنتز
• پوشش ابر بیش از حد برای چند روز

آبیاری، مدیریت خوب مواد مغذی و حفاظت از برگ های تاج پوشش بالایی با قارچ کش می تواند کارآیی فتوسنتزی گیاه را ارتقا و به بهبود عرضه قند برای ایجاد دانه های سنگین تر که پتانسیل عملکرد کمک می نماید.

سطح برگ و پر شدن دانه

برگ بلال در ذرت توسط برخی پژوهشگران به عنوان مهمترین برگ گیاه ذرت و بزرگترین - طولانی ترین و گسترده ترین - از نظر سطح برگ رتبه بندی شده است. همچنین بخش اعظم وظیفه جمع آوری نور خورشید برای فتوسنتز را انجام می دهد. در نگاه این پژوهشگران برگ بلال مهمترین برگ گیاه ذرت است زیرا توانایی فتوسنتزی گیاه را در اواخر فصل تقویت می کند. محافظت از برگ بلال و برگ های بالای آن، از طریق افزایش عمق دانه، که یک جزء حیاتی برای عملکرد بالا است را افزایش می دهند. البته در مطالعات مختلف مشخص شده است که برگ بالای برگ بلال هم از اهمیت حیاتی برخوردار است. به عنوان مثال در یک مطالعه برگزدایی از بوته ذرت مشخص شد، بیشترین تاثیر را برگ بالای بلال داشته است و بعد از آن برگ بلال در رتبه بعدی قرار گرفت. این موضوع مشخص می کند به طور کلی برگهای بالای بوته ذرت به دلیل جوانتر بودن و بیشتر در معرض نور بودن از اهمیت بالایی برخوردار هستند. به همین دلیل هم بحث های قابل توجهی در مورد سطح برگ و شاخص سطح برگ (LAI) صورت گرفته است. در حقیقت ایده اصلی در استفاده از شاخص سطح برگ این ایده است که مشخص کنیم تا قبل از اینکه زیست توده گیاه بیش از حد رشد کرده و شروع به محدود کردن پتانسیل عملکرد نماید، تعیین نماییم از نظر تئوری حداکثر چند لایه برگ میتواند برای عملکرد بهینه ایجاد شود. در منابع معمولا میانگین شاخص سطح برگ ۶ به عنوان مقدار بهینه مشخص شده است. این یعنی در هر متر مربع مزرعه ۶ متر مربع برگ ذرت داشته باشیم. شاخص سطح برگ بهینه باعث بهبود توزیع نور، افزایش ظرفیت فتوسنتزی و نسبت منبع به مخزن پس از مرحله ابریشم دهی شده و در نتیجه عملکرد دانه بهتر خواهد شد. بنابراین، بهینه سازی شاخص سطح برگ برای عملکرد دانه مفید است.

بیماری های برگی با آلوده کردن گیاه و کاهش سطح برگ فعال از نظر فتوسنتزی، توانایی فتوسنتزی یک برگ را از بین می برد. کاهش سطح برگ، توانایی گیاه را برای افزایش عملکرد از طریق عمق دانه کاهش می دهد. محلول پاشی قارچ کش ها نقش مهمی در حفظ یکپارچگی برگ در طول دوره پر شدن دانه دارند که می تواند به افزایش پتانسیل عملکرد کمک کند.

برگها و عملکرد

حفاظت از تاج پوشش بالایی در ذرت گامی اساسی در جهت به حداکثر رساندن پتانسیل عملکرد است. برای نشان دادن نقش حیاتی برگ در رشد عملکرد گیاه ذرت، آزمایشات برگزدایی انجام شده است. زیرا آسیب به برگ در اثر تگرگ یا بیماری می تواند به سرعت منابع برگ را به حداقل برساند و منجر به جابجایی قندها از ساقه ها یا ریشه های در پاسخ به تقاضای مخزن یا دانه های در حال رشد، شود. تهیه قند از ساقه به جای برگ ها اغلب می تواند منجر به ضعیف شدن ساقه ها و امکان ورس بالقوه شود. حفاظت از تاج پوشش بالای بلال ذرت یکی از ملاحظات مدیریتی مهم هنگام تصمیم گیری در مورد کاربرد قارچ کش و زمان بندی آنها است.

برای درک بهتر اهمیت برگ ها در گیاه ذرت، آزمایشی برای تعیین اثر حذف برگ بر عملکرد دانه و کیفیت ساقه انجام شده است. در این آزمایش دو هیبرید با رسیدگی مشابه برای تعیین اینکه آیا نوع هیبرید در پاسخ به حذف برگ متفاوت هستند یا خیر انتخاب شدند. تیمارها شامل شاهد (بدون حذف برگ)، حذف برگ بلال به اضافه ۱ برگ در بالا و پایین (میانی)، حذف تمام برگ های زیر برگ بلال (پایینی)، و حذف همه برگ های بالای برگ بلال (بالایی). تیمارهای حذف برگ در دو مرحله ظهور ابریشم و مرحله شیری انجام شد که حدود ۲۰ روز پس از ابریشم دهی رخ می دهد. برای ارزیابی استحکام ساقه، آزمایش فشار بر روی ۱۰ بوته در هر کرت انجام شد و تعداد بوته هایی را که شکسته شدند، ثبت شد.

شکل1) A  حذف همه برگ های بالای بلال، B حذف برگ بلال به اضافه 1 برگ در بالا و پایین، C حذف تمام برگ های زیر بلال، D شاهد ( بدون حذف برگ)

به طور کلی در این آزمایش کاهش عملکرد در تمام مزارع آزمایشی، مراحل رشدی و تیمارهای حذف برگ مشاهده شد. نمودار ۱ نشان می دهد حذف برگ های پایینی و میانی در مرحله شیری منجر به کاهش عملکرد در محدوده 8-6% برای هر دو هیبرید شد. حذف اولیه برگ های میانی و پایینی در مرحله ظهور ابریشم سبکتر و در یکی از هیبریدها حدود ۶-۷ درصد و در دیگری شدیدتر و در حدود 13-11 درصد بود. شدیدترین کاهش عملکرد از طریق حذف تاج پوشش بالایی در مرحله ابریشم دهی %۲۰-۲۲ و %۳۱ بود. برداشتن تاج پوشش پایینی یا میانی عملکرد را به طور مشابه کاهش داد، اگرچه به اندازه برداشتن برگ های تاج پوشش بالایی نبود، که اهمیت محافظت از تاج پوشش بالایی را برجسته می کند.

شکل 2) تاثیر حذف برگ بر عملکرد دانه. نمودار قرمز هیبرید اول و نمودار آبی هیبرید دوم است.

در این آزمایش تأثیر حذف برگ بر روی استحکام ساقه نیز بررسی شد. زیرا کاهش فتوسنتز اغلب پایداری در اواخر فصل را کاهش می دهد. حذف برگ تاج پوشش میانی و پایینی در مرحله شیری تأثیر کمی بر پایداری هر دو هیبرید داشت، اگرچه زمانی که برگ های تاج پوشش بالایی برداشته شدند، ورس دو برابر شد (نمودار ۲). برداشتن برگ ها در مراحل اولیه پر شدن دانه (ابریشم دهی) تأثیر بیشتری بر پایداری در هر سه تیمار حذف داشت. هیبریدها نیز نسبت به تیمارها، واکنش متفاوتی داشتند. پایداری یک هیبرید (قرمز) در هر ۳ حالت ۳۰-۳۸% ضعیفتر شد.

شکل 3) تاثیر حذف برگ ورس بوته. ستون نارنجی هیبرید اول و ستون آبی هیبرید دوم است.

در دیگری (آبی) حذف برگ های پایینی در مرحله ابریشم دهی بر پایداری تأثیری نداشت، اگرچه زمانی که برگ های میانی (۲۳ ورس) و بالایی (۴۱ ورس) برداشته شد، میزان ورس بیشتر شد. این آزمایش ها نشان می دهند که چگونه هیبریدها می توانند به تنشی مانند حذف برگ، واکنش متفاوتی نشان دهند. با مقایسه دو نمودار مشخص است، پتانسیل عملکرد هیبرید اول (ستون قرمز)، کمتر تحت تأثیر حذف برگ قرار گرفت. به نظر می رسد برای حفظ عملکرد، احتمالاً قندها را با شدت بیشتری از بخش های پایینی ساقه به دانه تخصیص داده، که در نتیجه پتانسیل بیشتری برای ورس ایجاد کرده است. همانطور که در نتایج کاهش عملکرد نشان داده شده است، هیبرید دوم (آبی) به حذف برگ در مرحله ابریشم دهی حساس تر بود. با این حال، به غیر از شدیدترین سناریو یعنی حذف تاج پوشش بالایی در مرحله ابریشم دهی، نتایج پایداری هیبرید دوم کمتر تحت تأثیر قرار گرفت که نشان از انتقال قند کمتر دارد.

دکتر امیر ایزدفرد