به دلیل قرار گرفتن ایران در یکی از مناطق خشک و نیمه خشک و محدودیت منابع آبی، به جز نوار شمالی کشور و بخش هایی از غرب کشور، سایر مناطق کشور همواره با محدودیت آب مواجه است و این وضعیت در بخش های مرکزی، جنوبی، جنوب شرق و جنوب غرب کشور بیشتر قابل مشاهده است. وجود دو منطقه کویری در مرکز ایران نیز به محدودیت های آبرسانی به مناطق وسیعی از کشور افزوده است. با این حال، مقامات وزارت نیرو معتقدند میزان سرانه مصرف آب هر ایرانی از سایر کشورها بالاتر است و مصرف کنندگان حتی از کشورهای دارای منابع فراوان آبی نیز به مراتب مصارف بالاتری را دارند. حقیقت این است که منابع آب کشور محدود است و ایران جزو کشور های دارای تنش آبی محسوب می شود. بنابراین خواه ناخواه گیاهان نیز دچار تنش آبی می شوند. تا به حال به این نکته توجه کرده اید که وجود تنش آبی چگونه بر گیاهان حادث می شود؟ در این مقاله بیشتر به این موضوع می پردازیم.

تنش آب (Water Stress) یا کمبود آب (Water Scarcity) به شرایطی اطلاق می گردد که در آن سلول ها و بافت ها در وضعیتی قرار گرفته اند که آماس آن ها کامل نیست. دامنه تغییرات تنش آبی از کاهش جزیی پتانسیل آب که فقط با دستگاه های اندازه گیری قابل ثبت بوده و در اواسط روزهای داغ آفتابی مشاهده می شود تا پژمردگی دائم و خشک شدن گیاه متغیر است. به عبارت ساده تر کمبود آب زمانی اتفاق می افتد که میزان تعرق بیش از مقدار جذب آب باشد. کاهش مقدار آب همراه با از بین رفتن آماس، بسته شدن روزنه ها و کاهش رشد از علائم مخصوص تنش آب می باشند. چنان چه شدت تنش آبی زیاد باشد، کاهش شدید فتوسنتز و مختل شدن فرآیندهای فیزیولوژیکی، متوقف رشد و سرانجام خشک شدن و مرگ گیاه در پی خواهد بود. علت پیدایش تنش آب در گیاه افزایش تعرق یا کافی نبودن جذب آب و یا ترکیبی از این دو است.

حتما بخوانید  بحران آب در آمریکا (فرصتی برای انتقال تجربیات)

تنش آبی

کمبود آب در اواسط روز به دلیل تاخیری است که بین تعرق و جذب مشاهده می شود (شکل بالا). علت تاخیر جذب آب در اواسط روز نیز مقاومت گیاه در مقابل حرکت آب می باشد. میزان تعرق بوسیله موارد زیر کنترل می گردد.

  1. ساختمان و سطح برگ
  2. اندازه منفذ روزنه ها
  3. عواملی که بر گرادیان فشار بخار بین گیاه و هوا موثرند

همچنین جذب آب توسط 1)سرعت تعرق 2) انتشار و کارایی سیستم ریشه و 3)پتانسیل آب و هدایت هیدرولیکی خاک کنترل می شود. به همین خاطر جای تعجب نیست که بین فرآیندهایی که با عوامل مختلف کنترل می شوند هماهنگی وجود نداشته باشد، هر چند که لوله های پیوسته آب از ریشه تا برگ این دو را با یکدیگر مرتبط سازد. چون آب فاقد خاصیت ارتجاعی است، بنابراین می توان انتظار داشت که هر گونه تغییری در تلفات آب یا میزان جذب آن به دیگر فرآیندها نیز منتقل می شود. البته مقاومت ریشه در مقابل حرکت آب زیاد است. همچنین بافت های پارانشیمی ( بافت گیاهی عموما نرم و نسبتا نامشخص است که فاصله میان بافت‌ های دیگر را پر می‌ کند) نیز به صورت سیستم بافر عمل نموده و نقش مخازن را ایفا می نمایند. به طوری که اگر تعرق بیش از جذب باشد این بافت ها آب خود را از دست داده و در حالت عکس مقداری آب در خود ذخیره می نمایند. در نتیجه اولین علامت تعرق زیاد، کاهش مقدار آب و از بین رفتن آماس سلول های برگ است که منجر به پژمردگی می شود.

حتما بخوانید  معرفی مدل هیدرولوژیکی WetSpa ؛ مدل انتقال آب و انرژی بین خاک، گیاه و اتمسفر

چگونگی پیدایش تنش آبی

اگر تعرق زیاد باشد، کمبودهای شدید آب و کاهش پتانسیل آب برگ در عرض کمتر از یک ساعت به وجود می آید. ولی اکثر صدماتی که به گیاه وارد می آید در اثر تنش هایی است که طی چندین روز کاهش ذخیره آب خاک تولید می گردد. در شکل زیر تغییراتی که در اثر کاهش تدریجی پتانسیل آب خاک در طی چندین روز در گیاهان زنده به وجود می آید، نشان داده شده است. در این شکل نوسانات روزانه پتانسیل آب گیاه که در اثر تاخیر بین جذب و تعرق به وجود می آید مشاهده می گردد. همچنین مشاهده می شود که در اثر عدم افزایش آب به خاک پتانسیل های آب در خاک و گیاه برای چندین روز کاهش پیدا می کند تا این که پتانسیل آب در خاک و گیاه برابر شده و جذب آب توسط گیاه متوقف گردد زیرا در این صورت بین خاک و گیاه شیب پتانسیل خاک وجود نخواهد داشت. در ابتدا وقتی پتانسیل آب خاک نسبتا بالاست پتانسیل گیاه در شب معادل پتانسیل خاک می شود ولی با کاهش پتانسیل خاک و هدایت آب خاک این وضعیت اتفاق نمی افتد، زیرا سرعت حرکت آب به طرف ریشه به قدری کم است که نمی تواند جبران تلفات طی روز را بنماید. در این نقطه است که مطابق شکل زیر در روز چهارم و پنجم پژمردگی دائمی به وجود می آید ( قسمت های سیاه در محور افقی نشان دهنده طول شیب می باشد).

حتما بخوانید  شهرهایی که با بحران کمبود آب مواجه اند
تغییرات پتانسیل خاک و گیاه پس از آبیاری
تغییرات پتانسیل خاک و گیاه پس از آبیاری

میزان تعرق عامل اصلی کنترل کننده تغییرات روزانه تنش آبی است، ولی کاهش های طولانی مدت پتانسیل آب گیاه بیشتر بوسیله پتانسیل آب خاک و هدایت آبی خاک کنترل می گردد. هدایت هیدرولیکی در خاک هایی که رطوبت آن ها نزدیک ظرفیت زراعی است نسبتا زیاد است و گرچه احتمالا در اواسط روز جذب آب توسط ریشه ها با تاخیر صورت می گیرد، ولی حتی شیب کوچک پتانسیل آب نیز برای تامین آب در گیاهی که سیستم ریشه ای آن بسیار منشعب است کافی می باشد. در نتیجه برگشت به حالت این که پتانسیل خاک و گیاه برابر شوند در هنگام شب اتفاق می افتد. ولی با کاهش مقدار آب خاک هدایت هیدرولیکی نیز سریعا کاهش یافته و برای حرکت آب از خاک به ریشه و جبران تعرق به شیب پتانسیل زیادتری بین ریشه و خاک احتیاج می باشد. بالاخره پتانسیل آب گیاه تا حد پتانسیل اسمتیک تقلیل پیدا کرده و پژمردگی، از دست دادن آماس و بسته شدن روزنه ها را باعث می شود. بسته شدن روزنه ها به نوبه خود موجب کاهش تعرق می گردد. در چنین شرایطی حرکت آب به طرف ریشه ها به قدری کند می شود که برگشت به حالت عادی در شب امکان پذیر نبوده و گیاه به طور دائم پژمرده می شود. از این تجزیه و تحلیل می توان این مطلب را استخراج کرد که درصد پژمردگی دائم بیشتر بوسیله پتانسیل اسمتیک برگ ها کنترل می شود تا بوسیله خصوصیات خاک حال آن که در عمل نقطه پتانسیلی خاک را به عنوان نمایه پژمردگی دائم (15-اتمسفر) در نظر می گیریم.

مهتاب محمودزاده
در هر چیزی تفکری است
نظر خود را بنویسید:
ثبت دیدگاه
دیدگاه های کاربران
خدیجه
12:04 - 1402/10/09
پاسخ دهید

عالی

لطفا صبر کنید