محیط زیست  

فيزيولوژي گياهي ورابطه آن با چرا

گونه هاي مرتعي با اينكه درشرايط مشابهي رشد مي كنند، ازلحاظ برخي جنبه هاي فيزيولوژيكي با يكديگر تفاوت دارند.گياهان مرتعي اغلب درمعرض انواع تنش ها مثل چرا،تنش آب و... هستند ودرنتيجه درك فرآيندهاي فيزيولوژيكي براي شناخت تك تك گياهان ضروري است.

چندنكته ا سا سي:

1- تنها منبع انرژي براي دام هاي چرنده گياهان مي باشند.

2-گياهان براي رشدخود، موادغذايي را ازخاك نمي گيرند بلكه فقط مواد خام موردنياز براي انجام فتوسنتزراگرفته وكاملا به اندام هاي سبز خودوابسته اند.

3- وقتي برگ گياهان قطع مي شود ظرفيت توليدغذاي آنها كاهش مي يابد.

*تحقيقات مويدآن است كه بايد 50 تا70 درصد رشد برگ وساقه علف گندميان به عنوان منبع سوخت وساز(متابوليسم)كنارگذاشته مي شود(حفظ مي شود) و30 تا50 درصدباقي مانده به عنوان مازاد موردمصرف دام هاي اهلي و وحشي قرارگيرد.بدون نگهداري اين50 تا70  درصد وزن برگ وساقه (به عنوان ذخيره سوخت وساز ياذخيره متابوليكي) ،گياه ضعيف شده  و مي ميرد زيرا موادگياهي ذخيره شده درتجديد رشدگياهي پس ازبهره برداري (توسط دام) براي فتوسنتز نقش مهمي دارند و مي توانند گياه مرتعي را ازسرما،گرما وصدمه حشرات مصون دارند.

موادذخيره گياهي تحت عنوانfood reserve  ودربرخي منابع total available garbohydrate بيان شده است.

T.A.C غالبا درريشه ها، ريزوم وساقه هاي پايين گياه ذخيره مي شود.

چند نكته را بايد مد نظر داشت:

1- دردوره ي خواب برداشت شاخ وبرگ گياهان حداقل خطررادارد زيرادراين دوره گياهان ازنظرفتوسنتزفعال نيستند ولي توجه شودكه برخي فرايندها مثل تشكيل غنچه ها ممكن است دردوره خواب صورت گيرد.

2- شروع رشدنسبت به واكنش برداشت روندي متوسط دارد. به عبارتي همزمان بابرداشت، رشدنيز درحدمتوسط انجام خواهدشد.

3- دربسياري ازگياهان مرتعي ،بحراني ترين دوره برداشت شاخ وبرگ ازشروع گلدهي تاتشكيل بذرمي باشد.زيراتقاضاي گياه دراين دوره براي محصولات فتوسنتزي كاملا بالا است وبه دليل نامساعدبودن شرايط دما ورطوبت خاك فرصت براي رشد مجددكافي نخواهدبود.

ذخيره كربوهيدرات:

كربوهيدرات ها درگياهان به دودسته تقسيم مي شوند:1- ساختاري 2- غيرساختاري

1-كربوهيدرات هاي ساختاري:  بخش هايي ازسلول وديواره آن را تشكيل مي دهند وتركيبات پيچيده اي هستند مثل سلولز، همي سلولز وليگنين. اين مواددرگياه درواكنش هاي متابوليكي بعدي مصرف نمي شوند.

2-كربوهيدرات هاي غيرساختاري :كه كربوهيدرات هاي قابل دسترس نيز خوانده مي شوند .

درگياه جا به جا ودر فرآيندهاي رشد، تنفس و...مصرف مي شوند.مثل: ساكارز، فروكتوز،نشاسته ودكسترين ها.

مطالعات نشان مي دهد كه تغييرات فصلي ذخيره ي كربوهيدرات ها درگياهان مرتعي شاخص ونمونه ي نسبتا ثابت است.به طوري كه با شروع فصل بهارمقدار كربوهيدرات ها شروع به كاهش مي كنند(كه اين مصرف ذخيره براي حمايت از رشدجديداندام هاست). مرحله تهي شدن ذخاير كربوهيدرات تا زماني ادامه خواهد داشت كه سطح برگ كافي جهت فتوسنتز وساخت كربوهيدرات ها به منظوررشد و ذخيره مجدد توليد نشود.درخلال مرحله 4يا5 برگي،به تدريج ذخيره سازي مجدد آغاز مي شود وتامرحله تشكيل اندام هاي زاينده ادامه مي يابدوبه حداكثرمقدارمي رسد. درمرحله ظهوراندام هاي زاينده ممكن است كاهش ناچيز درذخيره سازي به وجود آيد دردوره ي خواب،تنفس احتمالا موجب كاهش كربوهيدرات ها مي شود.

گياهانC3,C4 : گياهان سردسيري  c3وگرمسيريc4 طبقه بندي مي شوند. گياهانc4 داراي آناتومي ويژه اي دربرگ خود هستند ومسيرمتابوليكي ديگري راطي مي كنند. گياهان c4درعرض هاي جغرافيايي زير45 درجه وگياهان c3درعرض هاي بالاترداراي مزيت فتوسنتزي هستند.

*دلايلي وجودداردكه گياهانc3 (درمقايسه با گياهانc4) براي علف خواران خوشخوراك تر هستند.

مورفولوژي گياهان وچرا:

خصوصيات مورفولوژي گياهان (مثل فيزيولوژيك) انعطاف پذيري گياهان مرتعي را درمقابل برداشت اندام هاي هوايي مشخص مي كند.آسيب پذيري گياهان درمقابل چرا به محل قرارگرفتن بافت مريستم  meristematic tissues بستگي دارد وبيشترين صدمه به گياه وقتي وارد مي شودكه بافت فعال مريستم توسط دام موردچرا قرارگيرد.

گياهاني كه ساقه محكم دارند بهترازگياهاني كه ساقه هاي نرم دارند درمقابل چرامقاومت مي كنند.درگندمیان وساير گياهان علفي،جوانه ها (buds) درقسمت فوقاني خاك ودرانتهاي ساقه قراردارند.درگياهان خانواده گرامينه،به علت قرارگرفتن جوانه انتهايي درسطح خاك،صدمات ناشي ازچرابه مراتب كمتراز سايرگياهان مي باشد.در پهن برگان وبوته ها،بافت هاي مريستم درانتهاي ساقه قراردارند ودراثرقطع ساقه دربوته ها،بالاترين جوانه هاي باقي مانده روي ساقه،شروع به رشد مي كنند. اگرچراشديد باشدرشدمتوقف مي شود.

سيستم ريشه درگياهان مرتعي:

وزن اندام هاي زير زميني درمرتع به بيش از30000 تا40000 كيلودرهكتارمي رسد كه چندين برابراز وزن اندام هاي هوائي پوشش همان مرتع بيشتر است.هراندازه شرايط محيطي ازنظر رطوبت مناسب باشد،اهميت ريشه كاهش مي يابد وپراكنش ريشه ها نيز محدودخواهدشدولي درشرايط خشك ايران ريشه گياهان پراكنش بيشتري پيدا مي كندتا بتواند رطوبت موردنياز اندام هاي هوايي راتامين كند.

ريشه گياهان يك ساله عمدتادرسطح خاك پراكنده است وازرطوبت هاي اتفاقي ولحظه اي حداكثراستفاده را مي كند.برعكس درگياهان چندساله ، قسمت اعظم ريشه ها دراعماق نفوذ مي كند و باران هاي پراكنده (به دليل عدم نفوذ رطوبت درخاك ) براي گياهان چندساله با ريشه عميق ، مناسب نيستند ودرمناطقي كه نزولات به صورت برف نازل مي شود(به علت نفوذآب حاصل ازذوب برف ها به اعماق خاك) محيط براي گياهان چندساله با ريشه هاي  عميق مناسب ترخواهدبود.

آزمايش شايولي(1939،shively&weaver) روي 43 گونه علفزار،پراكنش ريشه به صورت زيرگزارش شد:

14درصد ريشه در60 سانتي متري سطح خاك

21 درصدريشه درعمق60-150سانتي متري

65 درصدريشه پايين تراز150 سا نتي متري خاك قراردارند.

*پراكنش ريشه گياهان آبدارمثل كاكتوس: درعمق روئي سطح خاك وحداكثردرچند سانتي متري محدودمي شود.

*ريشه گياهان مرتعي مرتبا درحال تجديد مي باشدودراثراين پديده مواد آلي مرتبابه خاك افزوده مي شود .مثلاريشه هاي گياه Elymus canadensis كمتراز3 سال عمر مي نمايد.

عمرريشه ساير گرامينه هاي چندساله نيزدرهمين حدوداست.