چگونگی تأثیر خشکسالی بر عملکرد ذرت؛ تحقیقات کمک می کند

پایگاه خبری DA1news: ذرت یک محصول کلاسیک آمریکایی است. هزاران سال پیش برای اولین بار در آمریکای شمالی کشت شد و اکنون زمین های کشاورزی آمریکا را از ساحل به ساحل می پوشاند. ایالات متحده بیش از هر کشور دیگری ذرت کشت می کند. و دانه برای همه چیز از چیپس تورتیلا گرفته تا خوراک گاو و سوخت زیستی استفاده می شود.

به گزارش اخبار روزانه کشاورزی، مانند بیشتر محصولات زراعی، ذرت نیز با خطر جدیدی مواجه است – تغییرات آب و هوایی. تغییرات اقلیمی فقط جهان را گرمتر نمی کند. همچنین زمان و میزان بارندگی در حال تغییر است. این امر باعث می شود تا کشاورزان ذرت بیشتری در بخشی از فصل رشد با خشکسالی مواجه شوند.

بلال ذرتی که زود کوبیده شد تا ابریشم ها را در اوایل گلدهی نشان دهد. گل های ذرت منحصر به فرد هستند و هر دانه یک ابریشم بلند تولید می کند که باید گرده افشانی شود.

متأسفانه همه خشکسالی ها یکسان ایجاد نمی شوند. اگر در زمان نامناسبی برخورد کند، ممکن است یک میدان کامل از بین برود.

خشکسالی شدید در مرحله تولید مثل ذرت می تواند باعث شکست کامل محصول شود. بنابراین، درک واکنش ذرت به خشکسالی و مدیریت بر این اساس برای تولید موفق ذرت ضروری است.»
ونام چگونگی واکنش ذرت به خشکی را مطالعه می کند. ونام و گروه آزمایشگاهی‌اش در جدیدترین تحقیقات خود به بررسی حساسیت گل‌های ذرت به خشکی و تأثیرات آن بر کشاورزان پرداختند.

گلدهی ذرت نسبتاً پیچیده است. هر تخمک منفرد ابریشم بسیار بلندی را می فرستد که باید گرده های منگوله های بالای گیاه را جمع آوری کند تا یک هسته تولید کند. این نیاز به هماهنگی دقیق دارد. دکتر Raju Bheemanahalli (سرپرست Vennam) می گوید: “تولید موفق در ذرت به زمان بندی بستگی دارد.” کمتر از دو هفته طول می کشد تا ذرت گرده افشانی شود که به عوامل استرس زا از جمله خشکسالی بسیار حساس است.

اندازه بلال ذرت با افزایش تنش خشکی کاهش یافت که نشانه تنش شدید و عملکرد کمتر بود.

برای تعیین تأثیر خشکسالی بر این فرآیند، تیم ونام گیاهان ذرت را در طول گلدهی در معرض سطوح مختلف خشکی قرار دادند. آنها محاکمه خود را در مرکز تحقیقات علمی گیاه فویل R. R. در دانشگاه ایالتی می سی سی پی انجام دادند. در طول دوره گلدهی دو هفته ای، محققان میزان آبی که هر گیاه دریافت می کرد را کاهش دادند. در شدیدترین آزمایش، گیاهان فقط 20 درصد از مقدار آب مورد نیاز خود را دریافت کردند.

برای ردیابی چگونگی تأثیر خشکسالی بر گیاهان، محققان میزان رشد ابریشم ها را در هر روز اندازه گرفتند. آنها همچنین عملکرد نهایی و ویژگی‌های کیفیت کلیدی دانه‌ها، مانند مقدار نشاسته و پروتئین آنها را اندازه‌گیری کردند. مطالعه ونام همچنین جنبه های کلیدی رشد گیاه، مانند محتوای کلروفیل برگ را ردیابی کرد.

وقتی خوشه ذرت در معرض خشکسالی شدید قرار می گیرد، نسبت به خوشه های ذرت سالم، زیست توده ابریشم بسیار کمتری تولید می کند. ابریشم ها باید در زمان مناسب از خوشه ذرت بیرون بیایند. خشکسالی بر این زمان بحرانی تأثیر می گذارد، که می تواند تأثیر منفی بر عملکرد داشته باشد.

زمانی که خوشه های ذرت در معرض خشکسالی شدید قرار گرفتند، زیست توده ابریشم بسیار کمتری نسبت به خوشه های سالم تولید کردند. تعداد ابریشم ها نیز حدود یک سوم کمتر بود. بدون ابریشم های سالم کافی، بلال های ذرت نمی توانند دانه های زیادی رشد کنند. ونام مشاهده کرد که عملکرد در تیمار خشکسالی شدید 90 درصد کاهش یافت. این کاهش عملکرد ناشی از کاهش شدید تعداد دانه ها و وزن هر دانه بود.
به عنوان مقایسه، همچنین محققان تنش خشکی یک ماهه را پس از پایان گلدهی آزمایش کردند. با وجود اینکه این خشکسالی در این مرحله بیش از دو برابر طول کشید، عملکرد چندان تحت تأثیر قرار نگرفت. Bheemanahalli می گوید: «این نشان دهنده حساسیت مرحله تولیدمثلی به تنش خشکی و زمان آن و چگونگی تأثیر استرس بر تولید ذرت است.

به عنوان بخشی از مطالعه در طول دوره گلدهی دو هفته ای، محققان میزان آبی که هر گیاه دریافت می کرد را کاهش دادند. در شدیدترین آزمایش، گیاهان فقط 20 درصد از مقدار آب مورد نیاز خود را دریافت کردند. تحت تنش شدید خشکی (در سمت راست)، کیفیت بلال ذرت ضعیف است. هم تعداد و هم وزن هسته ها به شدت کاهش می یابد.

با اطلاعات به دست آمده از این مطالعه، محققان اکنون در تلاش هستند تا ذرت را در برابر تنش خشکی مقاوم‌تر کنند. قدم بعدی، یافتن ژنتیک ذرت است که به طور طبیعی قادر به مقابله با خشکی در طول گلدهی است. اگر آنها بتوانند در یافتن این گیاهان سخت‌تر موفق شوند، پرورش‌دهندگان می‌توانند تلاش کنند تا این ویژگی‌ها را به انواع ذرت‌هایی که کشاورزان می‌خواهند رشد دهند، تلاقی کنند. نتیجه می تواند گونه ها/ هیبریدهای بهتری باشد که می توانند با آب و هوای متغیر ما سازگار شوند.

این تحقیق تا حدی توسط ایستگاه آزمایشی کشاورزی و جنگلداری می سی سی پی، ابتکار تحقیقات ویژه (MAFES-SRI)، دانشگاه ایالتی می سی سی پی پشتیبانی شد.

6 مارس 2023 – اریک همیلتون

ترجمه: ناهید حسینی