فیزیولوژیستها رشد را به عنوان افزایش در مادهی خشک تعریف کردهاند که شامل مراحل تمایز سلولی است که سهم زیادی در تجمع مادهی خشک دارند. در تجزیه و تحلیل نهایی، نمو گیاه و شکلگیری اندامها، منتج از سه فرایند تقسیم، بزرگ شدن و تمایز سلولی میباشد. از تجمع وزن خشک به عنوان یک متغیر مشخصکنندهی رشد استفاده میشود، زیرا این متغیر بیشترین اهمیت اقتصادی را دارد. از سایر متغیرهایی که تا حدودی به وزن خشک مربوط میشود نظیر ارتفاع، حجم و سطح برگ نیز میتوان به عنوان معیار رشد استفاده کرد. الگوی رشد سالانه به وسیلهی یک تابع رشد که موسوم به منحنی سیگموئیدی است، مشخص میشود. اغلب محققان بیش از آنکه از نتیجهی نهایی (عملکرد نهایی) رشد اطلاع داشته باشند، نیازمند اطلاعاتی در مورد مادهی خشک و حوادث دورهی رشد میباشند. یک راه برای شناسایی عوامل مؤثر بر عملکرد و تکامل گیاه، تجزیه و تحلیل رشد نام دارد بدین ترتیب که از روی تجمع مواد فتوسنتزی خالص در طول زمان میتوان به روند تغییر رشد پی برد. دو دیدگاه در رابطه با این موضوع به صورت تجزیه و تحلیل رشد بر اساس تک بوته یا اجتماع گیاهی بیان شده است. فیزیولوژیستها از اجتماع گیاهی برای تجزیه و تحلیل رشد استفاده میکنند، زیرا این امر بیانگر مجموع عملکرد اقتصادی است (شیرانیراد، ۱۳۷۹).

۱-۲-۱۷-۲) شاخص سطح برگ^[۲۶] (LAI):
معرفی شاخص سطح برگ تا حدود زیادی مشکل مطالعهی فتوسنتز در جامعهی گیاهی را حل کرده است. این واژه توسط واتسون در سال ۱۹۴۷ ارائه گردید و طبق تعریف عبارت است از نسبت سطح برگ گیاه به سطح زمینی که روی آن سایه میاندازد. به دلیل اینکه تشعشع خورشیدی به طور یکنواخت روی سطح زمین پخش میشود. بنابراین، LAI میتواند یک معیار تقریبی از مساحت برگها در واحد سطح باشد که تشعشع خورشیدی برای آنها قابل دسترس است. به عبارت سادهتر، LAI نشان میدهد که در یک متر مربع زمین چند متر مربع برگ وجود دارد. در ذرت حداکثر LAI در هنگام باز شدن گلهای نر به وجود میآید (شیرانیراد، ۱۳۷۹). شاخص سطح برگ به منظور منظور تولید حداکثر مادهی خشک برای اغلب گیاهان زراعی لازم است (سرمدنیا و کوچکی، ۱۳۷۳). در اصلاح غلات برای عملکرد بیشتر، افزایش شاخص سطح برگ نسبت به افزایش مادهی خشک کل تأثیر بیشتری برای افزایش عملکرد داشته است (جنر، ۱۹۹۱). زیژنلی و همکاران (۲۰۰۴)، بیان داشتند که تغییر در شاخص سطح برگ گندم بهاره نه تنها میزان رشد گندم بهاره را نشان میهد، بلکه نشاندهندهی طول دورهی استفاده از نور در مراحل رشد گیاه میباشد.
۱-۲-۱۷-۳) مادهی خشک^[۲۷] (DM):
تولید مادهی خشک در گیاهان تابع سایر شاخصهای رشد است که این شاخصها به نوبهی خود تحت تأثیر عوامل محیطی قرار میگیرند. تولید مادهی خشک علاوه بر اینکه بیانگر زنده بودن گیاه است، نشانهی رشد آن نیز میباشد. رشد گیاهان زراعی از دیدگاه ریاضی به صورت منحنی سیگموئیدی میباشد. زیرا فرایند رشد تابع دو عامل تکثیر سلولی و افزایش وزن سلولی است که هر دو روند سیگموئیدی دارند (کریمی، ۱۳۷۵). تحقیقات نشان دادهاند که در اواخر فصل رشد به علت ریزش برگها مقدار مادهی خشک تجمع یافته در سیبزمینی (صادقزاده، ۱۳۸۰) و بادامزمینی (نیو و همکاران، ۲۰۰۵) کاهش مییابد. در استرالیا نشان داده شده است که میزان تجمع مادهی خشک طی دورهی رشد رویشی بوسیله مجموع نور دریافتی محدود میشود و کارایی تبدیل تشعشع فعال فتوسنتزی تأثیری روی این مؤلفه ندارد (مایرس و همکاران، ۱۹۹۱).
۱-۲-۱۷-۴) میزان کلروفیل
کلروفیل یکی از مهمترین رنگدانههای فتوسنتزی و مسئول رنگ سبز در گیاه است. تغییر در پارامترهای فتوسنتزی از جمله میزان کلروفیل به عنوان روش غربالسازی گیاهان متحمل شوری، مورد استفاده قرار میگیرد، زیرا انتظار بر این است که گیاهان متحملتر در هنگام رشد تحت شرایط شوری، تخریب کمتری در اجزاء و فرآیندهای فتوسنتزی نشان دهند (بلخودجا و همکاران، ۱۹۹۹). میزان کلروفیل در شرایط تنش شوری کاهش مییابد (اقبال و همکاران، ۲۰۰۶) ولی نیازی و همکاران (۲۰۰۲)
غلظتهای بالاتری از کلروفیل را تحت شرایط شوری در گندم، مشاهده کردند.
۱-۲-۱۸- تأثیر شوری بر رشد و عملکرد ذرت
ماس و هوفمن (۱۹۹۷) معیارهایی را برای تحمل شوری گیاهان زراعی تدوین و دو پارامتر آستانهی شوری (شوری مجاز بدون کاهش محصول که میتوان به عنوان شاهد در نظر گرفت) و درصد کاهش محصول در مقابل افزایش هر واحد شوری از حد آستانهی تعیین شده برای هر محصول را پیشنهاد نمودند. هوفمن (۱۹۸۶) در ادامهی مطالعات خود، اثر کیفیت آب آبیاری بر ذرت را بررسی نموده و به این نتیجه رسید که آستانهی شوری برای ذرت اعم از EC_i و EC_e کمتر از ۲ دسیزیمنس بر متر بوده و با آبشویی کامل میتوان در مقایسه با شاهد حداکثر محصول ذرت را برداشت نمود و در صورت عدم آبشویی، حتی آبیاری با آب شیرین، کاهش محصول حتمی است. کاهش جوانهزنی و رشد گیاهچه در شرایط شوری ممکن است به خاطر پتانسیل اسمزی پایین و ممانعت از جذب آب، سمیت یونهای ⁺Na یا ^-Cl و یا عدم تعادل عناصر غذایی باشد (لینچ و لائوچی، ۱۹۸۸). تحقیقات نسبتاً زیادی که بر روی جوانهزنی گیاهان زراعی مختلف انجام شده بیانگر این واقعیت است که با افزایش شوری طول ریشهچه، ساقهچه و همچنین وزن خشک گیاهچه به طور معنیداری در مقایسه با شاهد کاهش مییابد (آل ابراهیم و همکاران، ۲۰۰۴؛ کایا و همکاران، ۲۰۰۶؛ اوکیو و همکاران، ۲۰۰۵). کده و ملک (۱۹۶۱) با آزمایشی مبنی بر تأثیر سطوح مختلف شوری در مراحل مختلف رشد ذرت اعلام نمودند که مقاومت ذرت با رشد گیاه افزایش مییابد. بعلاوه NaCl در مقابل _۲ MgClو _۲ CaClدر فشار اسمزی مساوی، کاهش بیشتری از محصول را موجب میشود. پاسترناک (۱۹۸۵) کشت ذرت با بهره گرفتن از آب شور و تناوب آن با آب معمولی را مورد بررسی قرار داد. در این آزمایش سرعت جوانه زدن ذرت فقط موقعی که هدایت الکتریکی محلول خاک بالای ۷ دسیزیمنس بر متر بود کاهش یافت. این محقق اعلام داشت که گونه های مختلف گیاهان فقط در دورهی کوتاهی از رشد و نمو خود به شوری حساس هستند و کاربرد آب شور در خارج از این دوره موجبات استفادهی بهینه از آب را فراهم میآورد. در این مطاله آبیاری با آب ۷ دسیزیمنس بر متر، ۵۰ درصد کاهش محصول را درپی داشته است. پساواکلی (۱۹۸۹) اثر شوری بر وزن خشک ذرت در اثر اعمال تنش شوری را مورد مطالعه قرار داد و نتیجه گرفت که تنش شوری در هر سطحی، توسعهی ریشه، تولید مادهی خشک و رشد جوانهی ذرت را بهطور معنیداری کاهش میدهد و میزان کاهش با افزایش شوری زیادتر میشود. شوری خاک در دراز مدت رشد ریشه های ذرت را محدود نموده و در جذب مواد معدنی اختلالی بوجود میآورد. بعلاوه تجمع عناصر پرمصرف در گیاه کاهش و تجمع عناصر کممصرف افزایش مییابد (کده و ملک، ۱۹۶۱). هافمن و همکاران (۱۹۸۳) در ایالت کالیفرنیای آمریکا با بررسی پایداری تحمل ذرت نسبت به شوری گزارش نمودند که میانگین شوری محلول خاک در محدودهی ریشه در طول فصل رشد تا ۷/۳ دسیزیمنس بر متر باعث کاهش عملکرد نشد، اما به ازای هر واحد افزایش شوری بیش از آن، عملکرد دانه به میزان ۱۴ درصد کاهش نشان داد. این کاهش ناشی از کاهش در تراکم بوته و جرم دانه بود. در منبعی دیگر آستانهی حساسیت ذرت نسبت به شوری آب ۱/۱ و خاک ۷/۱ دسیزیمنس بر متر و میزان کاهش محصول دانه به ازای هر واحد شوری خاک، معادل ۱۲ درصد گزارش شده، لذا ذرت از گیاهان نیمهحساس به شوری به شمار میرود (علیزاده، ۱۳۶۴). ذرت در مرحلهی جوانهزنی حساسیت زیادی به شوری دارد و افزایش شوری باعث کاهش جوانهزنی و تعداد بوتهی ذرت در واحد سطح میشود. با افزایش شوری، کاهش معنیداری در رشد و اجزای عملکرد به وجود میآید و در EC بیش از ۸ دسیزیمنس بر متر، مهمترین عامل محدود کننده برای گیاه، آب در دسترس میباشد (عبدل و همکاران، ۱۹۸۸). عبود (۱۹۷۸) گزارش نمود که شوری در ذرت باعث کاهش سرعت رشد گیاه میشود. ماس و همکاران (۱۹۸۳) با بررسی حساسیت مراحل مختلف رشد ۱۶ رقم ذرت نسبت به شوری نتیجه گرفتند که ذرت در مرحلهی جوانهزنی نسبت به شوری نسبتاً متحمل است و تا شوری ۱۰ دسیزیمنس بر متر جوانهزنی اکثر ارقام رضایتبخش بود.
۱-۲-۱۹- تأثیر فسفر بر رشد و عملکرد ذرت
رشد گیاهان، تحت تأثیر میزان فسفر مصرفی قرار میگیرد (حاجعباسی و اسچوماچر ۱۹۹۴؛ گیل و همکاران ۱۹۹۵؛ کایا و همکاران ۲۰۰۱). تحقیقات سینگ و دوبی (۱۹۹۱) و شارما و گوپتا (۱۹۹۸) نشان داد که کاربرد فسفر شاخصهای رشد و عملکرد ذرت را افزایش میدهد. امین و همکاران (۱۹۸۹) گزارش نمودند که کاربرد سطوح بالای فسفر باعث افزایش ارتفاع ذرت میشود. قنبری (۱۳۷۸) دریافت که مصرف ۵۰، ۱۰۰ یا ۲۰۰ میکروگرم فسفر در گرم خاک، وزن مادهی خشک ذرت را افزایش میدهد. ولی در خاکهایی که فسفر بومی آنها زیاد بوده کاربرد فسفر تأثیری بر رشد گیاه نداشته است. کریمیان و قنبری (۱۹۹۰) سطح بحرانی فسفر را به روش اولسن، در خاکهای آهکی ۱۸ میلیگرم در کیلوگرم خاک گزارش کردند. کریمیان (۱۹۹۵) افزایش مادهی خشک ذرت را از ۶/۹ در شاهد، به ۷/۱۴ و ۷/۱۶ گرم در گلدان به ترتیب با کاربرد ۵۰ و ۱۰۰ میکروگرم فسفر در گرم خاک گزارش نمود. نتایج مشابهی توسط رتور و سینگ (۱۹۹۵) ارائه شده است. اورابی و همکاران (۱۹۸۵) افزایش وزن خشک ذرت را با مصرف ۵۰ میکروگرم فسفر در گرم خاک گزارش کردند، ولی مصرف بیشتر فسفر تغییری در وزن ذرت ایجاد نکرد. شارما و همکاران (۱۹۶۸) نیز افزایش وزن خشک ذرت را با اضافه کردن ۲۵ و ۵۰ میکروگرم فسفر در گرم خاک گزارش نمودند، ولی کاربرد بیشتر فسفر سبب کاهش وزن گردید.
۱-۲-۲۰- اثر متقابل شوری و فسفر بر رشد و عملکرد ذرت
در خاکهای شور، اثر متقابل شوری و حاصلخیزی خاک از نقطه نظر تولید حداکثر، اهمیت فراوان دارد. پژوهشها نشان میدهد که در سطح مشخصی از حاصلخیزی خاک، با افزایش شوری، عملکرد کاهش مییابد. لیکن در یک شوری معین مصرف کود منجر به افزایش محصول میگردد (همایی، ۱۳۸۱). اثر زیانبار شوری بر رشد گیاه ذرت با کاربرد کود فسفر قابل جبران است (اسلامخان و همکاران، ۲۰۰۵). نتایج تحقیقات اسلامخان و همکاران (۲۰۰۵) نشان داد که کاربرد کود فسفر رشد گیاه ذرت را تحت شرایط شوری افزایش داد. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که کاربرد ۳۰۰ کیلوگرم در هکتار کود فسفری (۷۵ کیلوگرم _۵O₂P در هکتار)، تأثیر شوری بر رشد گیاه ذرت را به حداقل رساند. همچنین یافته های چئودهری و احمد (۱۹۹۲) نشان داد که کاربرد سطوح بالای فسفر، میزان جذب سدیم را کاهش میدهد و این امر موجب افزایش تولید محصول در خاکهای شور و سدیمی میشود.
فصل دوم
مواد و روشها
۲-۱- موقعیت جغرافیایی منطقهی مورد مطالعه
استان اردبیل با مساحتی معادل ۱۷۹۵۰ کیلومترمربع (۱/۱ % از مساحت کشور) در شمال غرب ایران قرار گرفته است. این استان از لحاظ جغرافیایی در ۳۷ درجه و ۴۵ دقیقه تا ۳۹ درجه و ۴۲ دقیقهی عرض شمالی و ۴۷ درجه و ۳۰ دقیقه تا ۴۸ درجه و ۵۵ دقیقهی طول شرقی از نصف النهار گرینویچ از شمال با جمهوری آذربایجان، از شرق با استان گیلان، از جنوب با استان زنجان و از غرب به استان آذربایجان شرقی محدود شده است. این استان با شکل کشیده و طولی خود در جهت شمال - جنوب، و به دلیل شرایط خاص جغرافیایی از تنوع محیطی زیادی برخوردار است. جنوبیترین قسمت آن بر عرض جغرافیایی ۳۷ درجه و ۴۵ دقیقه و شمالیترین نقطه آن بر عرض ۳۹ درجه و ۴۲ دقیقه منطبق است. این گستردگی در محور عرض جغرافیایی ، همراه با عامل ارتفاع دشتها و کوهستانهای آن در ترکیبی هماهنگ با همجواری دریای خزر ، موقعیت خاصی به استان بخشیده است.
۲-۲- زمان و محل اجرای طرح
این آزمایش در سال ۹۰-۱۳۸۹ در گلخانهی تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. موقعیت جغرافیایی محل اجرای آزمایش، ۳۸ درجه و ۱۵ دقیقهی عرض شمالی و ۴۸ درجه و ۱۵ دقیقهی شرقی است.
۲-۳- طرح آزمایشی
آزمایش به صورت فاکتوریل (۵×۱۰) بر پایهی طرح بلوکهای کامل تصادفی با ۳ تکرار انجام شد.
۲-۴- فاکتورهای آزمایشی
فاکتور اول شامل شوری طبیعی خاک در ۱۰ سطح (۷۵/۰= _۱S، ۲۰/۱= _۲S، ۲۹/۲= _۳S، ۳۰/۳= _۴S، ۲۵/۴= _۵S، ۱۱/۵= _۶S، ۱۹/۶= _۷S، ۸۰/۸= _۸S، ۸۸/۱۰= _۹S، ۰۰/۱۴=_۱۰S دسیزیمنس بر متر) و فاکتور دوم شامل کود فسفره در ۵ سطح (۰= _۱P، ۵۰= _۲P، ۱۰۰= _۳P، ۲۰۰= _۴P، ۴۰۰= _۵P کیلوگرم _۵O₂P در هکتار، معادل ۰= _۱P، ۱۹= _۲P، ۳۸= _۳P، ۷۷= _۴P، ۱۵۴= _۵P میلیگرم _۵O₂P در کیلوگرم) بود. بنابراین آزمایش دارای ۵۰ تیمار و در مجموع ۱۵۰ گلدان بود.
۲-۵- مطالعات تحقیق
مطالعات صورت گرفته در این تحقیق شامل ۳ مرحله مطالعات پایه، مطالعات آزمایشگاهی و مطالعات نرم افزاری است که در زیر شرح آن آمده است.
۲-۵-۱- مطالعات پایه
مطالعات پایه به دو دستهی تهیهی نمونه خاک و عملیات زراعی تقسیم بندی میشود.
۲-۵-۱-۱- تهیهی نمونه خاک و اندازه گیری برخی خصوصیات آن
تعداد ۴۵ نمونه خاک از نقاط مختلف دشت زرناس اردبیل تهیه شد. مختصات جغرافیایی نقاط نمونهبرداری توسط GPS ثبت گردید. پس از تعیین خصوصیات آنها، تعداد ۱۰ نمونه خاک با شوری و خصوصیات متفاوت برای انجام آزمایش انتخاب گردید (جدول ۲-۱). سپس ۱۰۰ کیلوگرم نمونهی خاک از عمق ۳۰-۰ سانتیمتری از نقاط انتخابی تهیه شد. به منظور یکنواختی، خاک از الک با قطر روزنههای ۷۵/۴ میلیمتری عبور داده شده سپس به گلخانهی دانشگاه منتقل و در معرض هوا، خشک گردید. برخی خصوصیات خاک عبور کرده از غربال ۲ میلیمتری شامل قابلیت هدایت الکتریکی نمونه ها در عصارهی گل اشباع و pH در گل اشباع (گوپتا، ۲۰۰۴)، کربنات کلسیم معادل (TNV) به روش تیتراسیون (جکسون، ۱۹۵۸)، کربن آلی خاک به روش والکلی- بلاک (نلسون و سامرز، ۱۹۸۲)، غلظت نیتروژن کل به روش کجلدال، فسفر قابل جذب در عصارهی حاصل از بی کربنات سدیم نیم نرمال با روش رنگ سنجی، پتاسیم و سدیم قابل جذب در عصارهی حاصل از استات آمونیوم یک نرمال با دستگاه فلیم فتومتر و بافت خاک با روش هیدرومتری تعیین شد (جونز، ۲۰۰۱).
جدول (۲-۱): موقعیت جغرافیایی نمونه خاکهای مورد آزمایش