دانلود پروژه فعالیت های علمی اصلاح نباتات

مقدمه گردآورنده : تحقیقات یکی از مهمترین عوامل تعیین کننده توسعه کشاورزی است.

فناوریهای جدید در زمینه تولیدات کشاورزی حاصل از تحقیقات دانشمندان و محققان در موسسات تحقیقات دولتی در گوشه وکنار جهان می‌باشد.هدف از تحقیقات کشاورزی دستیابی به راهکارهها و روشهای نوین علمی‌به منظور حل مشکلات و موانع موجود بر سر راه تولید می‌باشد.

فعالیتهای علمی‌اصلاح نباتات در ایران عملاّ از اولین دهه 1300 هجری شمسی شروع به صورت پراکنده در مناطق محدودی از کشور انجام می‌گردید.

با تأسیس مدرسه عالی فلاحت در سال 1306 این کوشش ها سامان یافت و با گذشت زمان تحقیقات در زمینه محصولات زراعی عمده از جمله غلات گسترش چشمگیری پیدا نمود.

در سال 1339 موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر تأسیس و مسولیت اصلاح بذر و نهال محصولات عمده زراعی و باغی از نظر کمی‌و کیفی به عهده آن واگذار گردید.

مسیر تحول تحقیقات اصلاح نباتات ایران به طور مختصر به سه دوره تقسیم می‌شد: دوره اول: این دوره با تأسیس مدرسه فلاحت و سپس دانشکده کشاورزی کرج زیر نظروزارت کشاورزی آغاز و 20 سال به طول انجامید.این دوره بیشترین موانع را در خود داشته است زیرا برای تغییر روشهای قدیمی‌مالکان و کشاورزان آن زمان نیاز به افراد تحصیل کرده و آشنا به کشاورزی نوین بود.

در همین دوره تأسیسات فنی در مزارع آزمایشی در جنب دانشکده ایجاد شد.

از حدود سال 1310 تهیه بذر مرغوب آزمایشی باغ فردوس مدرسه عالی فلاحت آغاز و در زمینه غلات،حبوبات، سبزیجات، و انواع بذر و پنبه نمونه هائی از کل کشور جمع آوری و در مزارع کاشته و مطالعه گردید.

از اواخر سال 1311 آزمایشات مقدماتی چغندر قند، غلات، پنبه و ازدیاد بذر در مزارع باغ فردوس مدرسه فلاحت شروع و اولین بنگاه اصلاح نباتات در ایران در سال 1314 در کرج تأسیس گردید؛ که وظیفه اصلی آن اصلاح و تهیه بذر چغندر قند بود.

در همان تاریخ مقدمات اصلاح نباتات و تهیه بذر غلات در کرج فراهم شد.

در اواخر سال 1315 بنگاه اصلاح نباتات ورامین تأسیس و نسبت به تهیه بذر الیت پنبه و همچنین انواع گندم اقدام نمود.

دوره دوم: این دوره با خاتمه جنگ جهانی دوم آغاز تأسیس مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال بذر در سال 1339 ادامه یافت که در واقع این دوره با آغاز پیشرفت و گسترش سریع روشها و ابزارهای کشاورزی نوین در کشورهای پیشرفته شروع گردیدکه در این دوره می‌توان دوران آمادگی و تلاش کادر متخصصین تحصیل کرده در جهت رفع وضع نابسامان بذر و نهال در کشور اقدام به انجام یک رشته مطالعات و آزمایشات مقدماتی نمودند و این امر در مراکز اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج و ورامین که امکانات بهتری داشته آغاز شد.از سال 1325 تحقیقات باغبانی و نیز با جمع آوری گونه های مختلفی از میوه جات سردسیری داخلی و خارجی و احداث باغ کلکسیون در کرج آغاز شد و این امر در مورد مرکبات در شمال و خرما در جنوب انجام گردید.از سال 1327 با جدا شدن دانشکده کشاورزی کرج از وزارت کشاورزی امکانات مربوطه به جمع آوری و آزمایش توده های بومی‌گندم موجود در بنگاه اصلاح نباتات کرج متمرکز گردید.

از سال 1330 تحقیقات پنبه نیز شکل جدی تر گرفته و به طور وسیع تر در مراکز ورامین آغاز گردید.

از سال 1335 فکر تأسیس اداره تهیه بذر گواهی شده در وزارت کشاورزی شکل گرفته و این اداره تأسیس گردید تا نسبت به کنترل مزارع غلات و پنبه در کرج، ورامین اقدام نموده و بعد از کنترل و صدور گواهی بذر مادری بین کشاورزان توزیع گردید.

از سال 1336 تحقیقات برنج در بنگاه کشاورزی لاهیجان آغاز و با ایجاد ایستگاه برنج رشت در سال 1338 توسعه می‌یابد.

دوره سوم: با توجه به پراکندگی تحقیقات در دستگاههای مختلف کشاورزی از یک طرف و با توجه به اینکه اداره کل زراعت وقت با تشکیلات محدود و امکانات ناچیز مستقیما قادر به هدایت این امر ضرورت تأسیس موسسه ای مستقل با اختیارات وسیع قانونی احساس گردید.

بنابراین تشکیل مؤسسه اصلاح و تهیه نهال بذر بر اساس لایحه قانونی مصوب مجلس شورای ملی که در تاریخ 3/8/1338 به تصویب مجلس سنای وقت رسید مشتمل بر 6 ماده و تبصره موردموافقت قرارگرفت.

وظایفی که موجب قانون به عهده مؤسسه قرار گرفت به شرح زیر بوده است: 1 بررسی‌های نژادی و به زراعی برای اکثر محصولات مهم زراعی مثل گندم، ‌جو، ‌پنبه، برنج، دانه‌های روغنی، ذرت، حبوبات، نباتات علوفه ای و کنف.

2 تولید بذور مادری و تهیه بذور گواهی شده به منظور تکثیر وتهیه بذر مورد نیاز کشور و نیز ازدیاد وتوزیع نهالهای پیوندی از ارقام انتخابی متناسب با شرایط آب و هوایی مختلف کشور.

3 کنترل و گواهی بذرهائی که تولید کنندگان بذر بر اساس ضوابط تعیین شده در وزارت کشاورزی و منابع طبیعی وقت تولید می‌کنند .

مؤسسه در راستای ایفای وظایف موله اقدام به تشکیل 4 اداره کل به شرح زیر نمود: 1 اداره کل بررسیهای باغبانی به منظور ازدیاد اولیه ارقام میوه، سبزی و صیفی و سیب زمینی.

2 اداره کل بررسیهای زراعی به منظور بررسی وازدیاد اولیه بذور پنبه، گندم،‌ جو، ذرت، برنج و علوفه و حبوبات و سایر نباتات زراعی.

3 اداره کل کثیر و گواهی بذر به منظور کنترل بذور تولیدی و صدور گواهی بذر.

4 اداره کل تکثیر و توزیع بذر جهت تهیه و توزیع بذور اصلاح شده.

در مرحله بعدی به منظور تجهیز و تکمیل امکانات ایستگاهها از نظر ماشین آلات تأسیسات و تجهیزات، اداره کل امور ایستگاهها نیز در مؤسسه تشکیل گردید.

در همین راستا مؤسسه اقدام به تشکیل لابراتور اصلاح غلات کرج، لابراتور اصلاح بذر چغندر قند در کرج،‌ لابراتور اصلاح میوه در کرج، لابراتور اصلاح بذر در ورامین، لابراتور اصلاح برنج در رشت، لابراتور اصلاح خرما در اهواز و گلخانه‌های مخصوص بذر در کرج و ورامین نمود.

با اقزایش حجم فعالیت‌ها و ضرورت تمرکز روی محصولات خاص و افزایش کارایی و بازده تحقیقات به تدریج تشکیلات مؤسسه تغییر یافت بطوریکه در سال 1348 بخش تحقیقات دانه‌های روغنی و در سال 1349 بخش تحقیقات ذرت (ذرت و یونجه) و در سال 1350 اداره کل بررسیهای باغبانی به بخش تحقیقات باغبانی تغییر یافت و از سال 1357 واحد سبزی وصیفی از آن جدا شد و بصورت بخشی جداگانه به فعالیت خود ادامه داد.

در سال 1359 بخش تحقیقات حبوبات و در سال 1362 بخش تحقیقات فیزیولوژیکی و بیوشیمی‌و تکنولوژی تاسیس شد و در نیمه دوم همین سال بخش ژنتیک و آمار نیز در مؤسسه تأسیس گردید.

در سال 1337 بخش تحقیقات سیب زمینی، پیاز، حبوبات آبی از این بخش تفکیک و بخش سبزی وصیفی به ورامین منتقل گردید.

با افزایش روند توسعه فعالیتهای تحقیقاتی مؤسسات تحقیقات مستقل تأسیس و از مؤسسه تحقیقات خرما در اهواز و در سال 1357 مؤسسه تحقیقات مرکبات در رامسر تأسیس و این محصولات از موسسه تحقیقات نهال و بذر جدا گردیدند.

از سال 1371 موسسه تحقیقات دیم در مراغه تأسیس و کلیه فعالیتهای تحقیقاتی فیزیزلوژی و بیوشیمی‌و تکنولوژی به موسسه تحقیقات بیوتکنولوژی در سال 1378 از دیگر مواد منفک شده از موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر می‌باشد.

لازم به ذکر است که در تشکیلات این موسسات به جزء بیوتکنولوژی در سال 1379، در سال 1376 به تصویب رسیده است.

در حال حاضر موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال بذر شامل بخشهای تحقیقاتی زیر است : 1 – بخش تحقیقات غلات.

2- بخش تحقیقات ذرت و گیاهان علوفه‌ای.

3- بخش تحقیقات دانه های روغنی.

4- بخش تحقیقات باغبانی.

5- بخش تحقیقات سبزی وصیفی (در ورامین) 6– بخش تحقیقات سیب زمینی و پیاز.

7 – بخش تحقیقات ژنتیک و ذخائر تواژی (بانک ژن گیاهی ایران).

8 – بخش تحقیقات کنترل و گواهی بذر.

بخش تحقیقات غلات : سرزمین ایران از نظر مناسبت اقلیمی‌برای زراعت غلات می‌توان به چهار اقلیم (zone) مشخص تقسیم نموده: اقلیم گرم و مرطوب سواحل دریای خزر(zoneI) که شامل استانهای مازندران، گیلان، گلستان و قسمتهایی از استانهای اردبیل ( مغان) و خراسان (شمال غربی بجنورد) می‌شود.

این ناحیه نوار باریکی از خاکهای حاصلخیز بین دریای مازندران و رشته کوههای البرز را در بر می‌گیرد و مقدار بارندگی آن بین 500 تا 2000 میلیمتر در سال است.

دارای آب و هوای نیمه گرمسیری با زمستانهای ملایم وتابستان های گرم می‌باشد.

اقلیم گرم و خشک جنوب (zoneII) که در جنوب رشته کوههای زاگرس و شمال خلیج فارس واقع شده است و شامل استانهای خوزستان، هرمزگان و قسمتهای جنوبی استانهای فارس، کهکیلویه و بویر احمد، لرستان، سیستان و بلوچستان و بخشی از استان خراسان (طبس) می‌باشد.

میزان بارندگی آن بین 40 تا 200 میلیمتر در سال است.

دارای آب و هوای گرمسیری با زمستانهای ملایم بهار کوتاه و تابستانهای بسیار گرم و طولانی می‌باشد.

اقلیم معتدل فلات مرکزی (zoneIII ) که از شمال به رشته کوههای البرز ،از مغرب و جنوب به رشته کوههای زاگرس و از طرف شرق به افغانستان و پاکستان محدود می‌شودو شامل استانهای تهران، یزد و قسمتهایی از استانهای فارس، لرستان، کرمانشاه، کرمان، خراسان و سیستان و بلوچستان می‌شود.

در این ناحیه شرایط آب و هوایی با توجه به دوری و نزدیکی از کویر بسیار متفاوت است و میزان بارندگی سالیانه از صفر میلیمتر تا 300 ـ 200 میلیمتر به طرف ارتفاعات می‌باشد.

اقلیم سرد کوهستانی (zoneIII ) که در غرب و شمال غربی در امتداد شمال رشته کوههای زاگرس و در شمال شرق در امتداد رشته کوههای بینالود و آلاداغ واقع شده است و شامل استانهای آذربایجان شرقی و غربی کردستان، همدان، چهارمحال بختیاری و قسمتهایی از شمال استانهای خراسان و اصفهان و کهکیلویه و بویر احمد می‌باشد.

در این ناحیه تفاوتهای فاحشی ازنظر آب و هوا و خاک در مناطق مختلف وجود دارد که بستگی به ارتفاع از سطح دریای آزاد، وضع قرار گرفتن در معرض تابش آفتاب، جهت بادها وسایر عوامل جفرافیایی ـ اقلیمی‌دارد.

تابستانها از گرم تا خیلی خشک و زمستانها از سرد تا خیلی سرد می‌باشند.

میزان بارندگی در این ناحیه با توجه به ارتفاع منطقه از 200 تا 1800 میلیمتر در سال تغییر می‌نماید.

گندم وجود محصول عمده زراعی ایران می‌باشند که در شرایط آبی ودیم کشت می‌شوند.

از مجموع اراضی زیر کشت کشور حدود 43% یعنی هشت میلیون هکتار به کشت گندم وجود اختصاص می‌یابد که 37% آن در شرایط آبی و 63% در شرایط دیم است.

تحقیقات غلات در ایران از سال 1309 هجری شمسی با عملیات سلکسیون و اصلاح بذر در توده های بومی‌گندم به وسیله وزارت فوائدعامه در مدرسه فلاحت کرج، با هدایت و نظارت مرحوم مهندس عدل آغاز گردید و تا سال 1315 منجر به انتخاب ومعرفی حداقل 4 رقم گندم از جمله کوسه حنائی، شاه پسند، عطائی شد.

این فعالیت ها توسط مرحوم مهندس عطائی ادامه یافت.

از سال 1327 پس از جدا شدن دانشکده کشاورزی کرج از وزارت کشاورزی و پیوستن آن به دانشگاه تهران اصلاح بذر غلات زیر نظر وزارت کشاورزی ادامه یافت و با مطالعه روی توده های بومی‌گندم وجود بنگاه اصلاح نباتات کرج که ریاست آن بر عهده مرحوم مهندس قره باغی بود متمرکز گردید.

ایشان اولین دو رگ گیری در ایران را بین دو رقم گندمی‌عطائی و شاه پسند انجام داد.

از سال 1332 که همکاری های وزارت کشاورزی با سازمان خوار و بار کشاورزی جهانی FAO شروع شد فعالیتهای تحقیقاتی وسیعی روی گندمهای بومی‌انجام و ارقام زیادی از گندم خارجی وارد مورد مطالعه قرارگرفت.

اقدامات دکتر کوک اولین کارشناس FAO و دکتر مودا در پایه گذاری تحقیقات علمی‌غلات بسیار ارزشمند است.

در سال 1337 واحد آزمایشگاهی با وسائل مدرن آن روز ایجادگردید.

در سال 1372 واحد بیماری های غلات در کنار بخش تحقیقات غلات تشکیل گردید و در مرداد1376 کتابخانه وسیعی به همراه سالنهای گرد همائی تحقیقات در کرج تأسیس شد.

بخش تحقیقات غلات برنامه های غلات را در 11 واحد تحقیقاتی زیر انجام می‌دهد: به نژادی گندم.

به نژادی جو.

به زراعی.

بیماریهای غلات.

شیمی‌و تکنولوژی غلات.

به نژادی گندم دوروم.

دابل هاپلوئیدی.

آزمایشات بین المللی غلات.

ذخائر توارثی و کلکسیون.

10 – آزمایشات ژنتیک.

11- تکثیر بذر.

مطالب بالا خلاصه ای بود از تاریخچه تحقیقات اصلاح بذر و تأسیس موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر که از کتابی که به مناسبت چهلمین سال تأسیس موسسه79- 1339 و توسط عباس سعیدی و رجب چوگان تدوین شده انتخاب گردید و نوشته شد.

و اینجانب دوره کارآموزی خود را بخش یا تولوژی غلات در موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر کرج به پایان رساندم که در همین جا از زحمات بی شائبه و خستگی ناپذیر جناب آقای محمدترابی که ریاست بخش یا تولوژی غلات را به عهده دارند و نیز از همکاران محترم ایشان: آقای دکتر افشاری و آقای مهندس ملیحی پور (قسمت زنگها) خانم مهندس خلقتی (قسمت سپتوریوز) آقای مهندس پاتپور (قسمت بیماریهای جو) آقای مهندس مردوخی (قسمت سیاهک‌ها) خانم مهندس سراج و آقای دکتر هاشمی‌(قسمت فوزاریوم) خانم بکائی (تکنسین آزمایشگاه) و خانمها طلایی و بیات (قسمت تحقیقات گلخانه) که با صبر و تحمل و شکیبائی فراوان اینجانب و دیگر کارآموزان را راهنمایی و یاری رساندند کمال تشکر و قدردانی را دارم.

همچنین از جناب آقای دکتر محمد اشکان (مدیر گروه گیاهپزشکی ورامین) که حق استادی بر من دارند به خاطر زحماتشان سپاسگذاری می‌کنم.

مقدمه : واحد پاتولوژی از قسمتهای مختلفی تشکیل شده که در هر قسمت بر روی یک نوع بیماری خاص تحقیق و مطالعه می‌شود.

البته از امسال تصمیم بر این شد که کارموزآن در یک بخش روی بیماریها کارکنند و این گزارش ماحصل شش هفته کارآموزی در گلخانه بر روی بیماریهای زنگ زرد و البته زنگ قهوه‌ای تهیه شده است.

هدف کلی این واحد مطالعه بر روی مورفولوژی، بیولوژی.

نحوه بیماریهای مهم غلات و در نهایت به دست آوردن ارقام مقاوم می‌باشد وآنها را به اصلاح گران معرفی می‌نمایند تا آنها با انجام آزمایشات خاص خود ارقامی‌را به عنوان رقم مطلوب در سطح مزارع معرفی نمایند.

غلات نخستین گروه از گیاهانی بودند که مسیر شکارگری و گوشتخواران مطلق انسان را به سمت گیاهخواری تغییر دارند.

گندم تقریباً نزد همه نژادها وتیره های آدمی‌به عنوان گرامی‌ترین و پر مصرفترین ماده غذایی بشر تا به امروز شناخته شده است.

گندم مهمترین غله در جهان بوده و یکی از قدیمی‌ترین و پرارزش‌ترین گیاهان روی زمین به شمار می‌رود و (کریمی‌1356) گندم احتمالاّ یکی از اولین گیاهانی است که به وسیله انسان زراعت شده و به همین دلیل مهمترین گیاه زراعتی به شمار می‌آید، زیرا زراعت آن از تمام گیاهان ساده تر تطابق آن در مناطق مختلف که دارای شرایط آب و هوایی متفاوتی می‌باشند، بیشتر از طرف دیگر غذای اولیه و اصلی اغلب مردم جهان را تشکیل می‌دهد.

(خدابنده 1362) گندم بیش از 20% از کالری جمعیت 6 میلیاردی جهان را تأمین می‌کند وتصور می‌شود که کاشت آن از هزاران سال پیش از میلاد مسیح در مصر باستان و بین النهرین رواج یافته است.

گندم به دلیل فراوانی و ارزانی در الگوی غذای سه چهارم جمعیت جهان جایگاه مهمی‌داشته در ایران نیز سهم عمده ای از رژیم غذایی مردم را تشکیل می‌دهد.

(کریمی‌1356).

کشت گندم به دلیل سازگاری فوق العاده آن با شرایط مختلف در نیمکره شمالی تاعرض 60 درجه و در نیمکره‌جنوبی تا 40 درجه متداول است.

بر اساس آمار و اطلاعات منتشر شد از سوی سازمان کشاورزی و خوارو بار جهانیFAO در سال 1997 سطح زیر کشت گندم 228 میلیون هکتار کل گندم تولیدی در جهان برابر 5/601 میلیون تن بوده و در بین کشورهای عمده تولید کننده گندم بیشترین عملکرد مربوط به کشورهای آلمان ، فرانسه و چینی و بیشترین سطح زیر کشت مربوط به کشورهای چین و هند و ایالات متحده می‌باشد.

(معاونت برنامه ریزی و بودجه وزارت کشاورزی 1337).

ویژگیهای گیاهشناسی گندم : گندم نباتی است یک ساله از شاخه گیاهان گلدار1، زیر شاخه نهاندانگان2، رده تک لپه ایها3 ، راسته گلومیفلور4 ، تیرهگرونیان5 ، و جنس تریتیکوم6 .

ریشه گندم افشان است.

ریشه های اصلی و فرعی از محل طوقه خارج شده و همقطر می‌باشند.

ساقه آن مانند سایر غلات بندبند و تو خالی بوده و اصطلاحاّ از نوع ماشوره ای است.

اغلب ارقام گندم علاوه بر ساقه اصلی دارای ساقه های ثانوی نیز هستند که پنجه نامیده می‌شوند.

ساقه در فواصل معین به صورت گره بوده، توپر و مغزدار است.

(برگها به تعداد 6 تا 10 عدد بطور متناوب و یک درمیان درطول ساقه و از محل گره‌ها خارج می‌شوند.) هربرگ از دو قسمت مشخص ینام و پهنک تشکیل شد است.

ینام به منزله دمبرگ بوده و ساقه را در فاصله بین دو گره مانند غلافی در برمی‌گیرد.

گل آذین گندم از نوع سنبله است که در انتهای ساقه تشکیل می‌شود.

سنبله دارای یک محور اصلی بوده و روی آن در محل گره ها، سنبلچه‌ها بطور متقابل ایجاد می‌شوند .

داخل هرکدام از سنبلچه‌ها معمولاّ از سنبلچه‌ها معمولاّ دو عدد دانه تشکیل می‌شود.

دانه گندم بیضیی شکل بوده و طول آن بسته به رقم گندم از 6 تا 10 میلیمتر متغیراست.

مراحل رشدی گندم : مراحل مختلف رشد ونموگندم از جوانه زدن بذر تا رسیدن دانه قابل تفکیک می‌باشند.

بر حسب مورد، تقسیم بندیهای مختلفی توسط محققین انجام شده استکه مقیاس درج به اختصار توصیف می‌گردد: جوانه زنی: در این مرحله بذر با جذب آب متورم شده، غلاف ریشه چه پوسته های بذر را شکافته وجوانه اولیه ریشه از جنین بذر خارج می‌شود.

دو تا سه روزی پس از کاشت، غلاف برگ(Coleoptile ) بذر طویل شده و به تدریج سر از خاک بیرون می‌آورد.

این مرحله با خارج شدن برگ از نوک کلئوپتیل خاتمه می‌یابد.

پنجه زنی: پس از جوانه زنی، طوقه تشکیل می‌شود.

در ناحیه طوقه گرههای پنجه وجود دارند که از این گرهها، ساقه‌های فرعی گندم یا اصطلاحاّ پنجه‌ها تولید می‌شوند.

تعداد پنجه‌ها بر حسب نوع رقم و شرایط رشدی، متفاوت است.

در مقیاس درج اعداد از 1 تا5 مراحل مختلف پنجه زنی را نشان می‌دهند.

ساقه رفتن: با طویل شدن اولین ساقه شروع شده و تا ظهور زبانک(Ligule) برگ پرچم ادامه دارد.

در این مرحله میان گره‌ها ظاهر شده و طویل می‌گرند.

اعداد 6 تا 10 نشان دهنده مراحل ساقه رفتن می‌باشند.

خوشه رفتن: با خروج اولین ریشکها از غلاف برگ پرچم شروع شده و با ظهور کامل خوشه به اتمام می‌رسد.

مراحل 1 – 10 تا 5 –10 پیشرفت خوشه دهی را در مقیاس درج نشان می‌دهد.

گلدهی: باخاتمه خوشه دهی ، رشد رویشی نیز به اتمام رسیده و رشد زایشی باگل کردن و دانه بستن دنبال می‌شود این مرحله با شماره 5-10 مشخص می‌شود.

رسیدن: مرحله 11 که در مقیاس رسیدن گندم را نشان می‌دهد، با تغیر رنگ ساقه معین می‌شود که از قسمت تحتانی شروع و به طرف سنبله ادامه می‌یابد.

رسیدن دانه ها از سنبلچه های میانی شروع شده و در طرفین سنبله امتداد می‌یابد.

دراین مرحله دانه گندم برای رسیدن کامل به حالتهای شیری، خمیری و… نیم سخت و سخت در می‌آید.چنانچه پس از گل کردن گندم ، مزرعه مصادف با خشکی یا بادزدگی شود، دانه‌های تولید شده چروکیده وکوچک بوده و قدرت جوانه زنی مطلوبی نخواهد داشت که به این حالت رسیدن اجباری می‌گویند.

زنگهای غلات مقدمه: زنگها از مخربترین و گسترده ترین بیماریهای غلات محسوب می‌شوند.

آنها تقریباّ در تمام مناطقی که غلات کشت می‌شوند موجب خسارت روی محصول می‌شوند.در تمام مراحل رشدی (گیاهچه ای، پنجه زنی، ساقه رفتن‌، و گلدهی) امکان آلوده شدن گیاه وجود دارد.(Roelfs, et al, 1992 ) .

زنگها در تاریخ گیاهی اهمیت زیادی داشته زیرا که از زمانهای قدیم خسارت قابل توجهی را به مزارع گندم وارد کرده‌اند.

شواهد قوی نشان می‌دهند که زنگها، همراه با میزبان‌هایشان طی زمانهای طولانی تکامل یافته اند.مطالعات دیرینه نشان می‌دهد که سرخسها از دوره کربونیفر توسط زنگها آلوده می‌شده اند ( مژدهی 1373 ).

سه نوع مختلف از بیماریهای زنگ در گندم ایجاد آلودگی می‌نماید که عبارتند از: زنگ ساقه یا زنگ سیاه، زنگ برگی یا زنگ قهوه‌ای و زنگ نواری یا زنگ گلوم یازنگ زرد.

نام بیماری از نقطه‌ها یانوارهای خشک، گرد مانند،سیاه، قرمز، یا زرد که از میان اپیدرم گیاه بیرون می‌زنند گرفته شده است.

اندازه و رنگ و هاله دور جوشهای زنگ، انواع خاص آلودگی را مشخص می‌کند که بر اساس ارقام زراعی گندم، نژادهای زنگ دوره‌های مختلف متفاوتند.

(Wiese, 1992 ) .

اهمیت زنگها : از لحاظ تاریخی زنگها اهمیت بسیار داشته و در قدیمی‌ترین اسناد کشت گندم ذکر شده‌اند.

ظرفیت زنگهای گندم در ایجاد اپیدمی‌های گسترده کاملاً مستند است.

میزان کاهش محصول گندم در امریکای شمالی در اثر خسارت زنگها سالانه بیش از یک میلیوم تن برآورد شده است.( Wiese,1992) .

برای بیشتر مناطق گندم کاری جهان آمارهای مشابهی می‌توان ارائه داد.

نیمان و همکاران (1342 ) میزان خسارت زنگ زرد رابالغ بر 5/4 درصد کل محصول گندم گزارش کرده‌اند.

خسارت ناشی از اپیدمی‌زنگ زرد در سال 1372 بیش از 5/1 میلیون تن گندم تخمین زده شد ( Torabi et al., 1995).

زنگها احتمالاً بیش از هر بیماری و دیگردر مجموعه نوشته‌های مربوط به بیماریهای گندم سهم دارند.

اپیدمی‌های زنگ قبل از گلدهی یا در دوره‌ آن، زیان بارتر بوده و به ویژه آلودگیهای برگ پرچم و سنبله ، حتی اگر آلودگی در قسمتهای پایینی گیاه وجود نداشته باشد، آسیب رسان است.

زنگ ها علاوه بر کاهش محصول، ارزش کاه آن مقاومت زمستانی را کاهش داده و بوته‌ها را مستعد پذیرش برخی بیماریهای دیگر می‌کند.

زنگها مانند سفیدک پودری ، اپیدرم میزبان را تغییر داده تعرق و تنفس راافزایش و فتوسنتز را کاهش می‌دهند.زنگ ها به طور کلی قدرت و شادابی دانه و رشد ریشه را کاهش می‌دهند.

بوته‌های گندم مبتلا به زنگ چندان خوش خوراک نیستند و گهگاه مسمومیتی خفیف دردامها ایجاد می‌کنند.

( Wiese, 1991 ) .

تاریخچه زنگ ها : ارسطو (Aristotle )( 322 – 384 قبل از میلاد) عقیده داشت که زنگ‌ها توسط بخارهای گرم تولید می‌شود و اشاره‌ای به خسارت این بیماری و سالهائی که اپیدمی‌آن به وقوع پیوسته، نموده است.( Roeifs et al ,1992 ).

در زمانهای قدیم خسارت ناشی از زنگ ها را دراثر خشم خدایان برای مجازات کشاورزان می‌دانسته‌اند.

Robbing رب النوع زنگ گندم بود که هر ساله در فصل بهار به پای آن مراسم مذهبی توأم با قربانی برپا می‌کردند.

( الهی نیا، 1373).

کاوشهای باستان شناسی در فلسطین امروزی حاکی از وجود اوردیوسپورهای زنگ ساقه در 1300 سال قبل از میلاد است.(Roeifs,et al ,1992 ) .

گاد (Gadd) (1777) اولین کسی بود که زنگ زرد را توصیف نمود.

اریکسون و هنینگ.

(Erikssan &Hennhng 1894 ) نشان دادند که زنگ نواری توسط یک عامل بیمار جداگانه ای ایجاد می‌گردد و آن را (Puccinia glumarum) نامگذاری کردند.

هیلاندر و همکاران (Hylander et al.,1953 ) نام (P.Striiformis) را برای عامل بیماری انتخاب کردند.

در ایران زنگ زرد گندم اولین بار در سال 1899 توسط ماگلوس (Maglos) گزارش شد.(بامدادیان،1362) در سال 1326 اسفندیاری آن را بطور سمی‌گزارش کرده است.

(اسفندیاری، 1326) زنگ قهوه‌ای : مقدمه: زنگ قهوه‌ای (leaf rust)که عامل آن درگندم ( puccinia recondita Rob exdesm fsp tritici) می‌باشد که یکی از مهمترین بیماریهای گندم است که گسترده جهانی دارد.

نخستین مراکزی که بر روی زنگ قهوه‌ای کار کرده‌اند.

دانشگاههای Kansas,Purdae با مشارکت و همکاری وزارت کشاورزی ایلات متحده امریکا و کانادا بودند.

کارهای مهمی‌بر روی این بیماری در کشورهای: آرژانتین، استرالیا، برزیل ، مصر، آلمان، ایتالیا، هند، مکزیک، پرتقال، یوگوسلاوی صورت گرفته است، علاوه بر این کشورها معمولاً در چین، ایران، استرالیا، مراکش، هلند، پاکستان، و آفریقای جنوبی نیز کارهایی در این رابطه انجام می‌گیرد.

اپیدمیولوژی : puccinia recondita می‌تواند در همان شرایط محیطی که برگ گندم حیات خود را فظ کند و زنده بماند و آلودگی ایجاد کند، اما اسپورزایی صورت نخواهد گرفت .

آلودگی قارچی می‌تواند در دوره رطوبتی با رطوبت 3 ساعت یا حداقل در درجه حرارت حدود 20 درجه سانتیگراد اتفاق بیافتد اگر چه آلودگی بیشتر مورد نیاز است.

برای مثال در درجه حرارت 10 درجه سانتیگراد یک دوره رطوبی 12 ساعتی لازم است.

گاهی اوقات آلودگی ها امکان دارد موقعی اتفاق بیافتد که درجه حرارتها بالای 32 درجه سانتیگراد یا زیر 2 درجه سانتیگراد باشد.

بیشتر اپیدمی‌های می‌شدید زمانی وقوع می‌یابد که اوریدی ها و یا آلودگی به صورت پنهان در سطوح محصول گندم در طول زمستان باقی مانده باشند و یا جایی که گندمهای بهاره اینوکولوم خارجی را خیلی زود یعنی در مرحله قبل از تولید خوشه دریافت کرده باشند صورت می‌گیرد.

اپیدمی‌های شدید و ضعیف در زمانی که برگ پرچم قبل از مرحله (anthesis ) مرحله 67 زادوکس آلوده شده باشد صورت می‌گیرد، احیاناً گندمهای پاییزه می‌توانند در پاییز آلودگیهای شدیدی را نشان دهند که نتیجه آن کاهش رشد ریشه و جوانه زنی و کاهش قدرت تحمل برای زمستان گذرانی آن می‌شود واغلب این گونه گیاهان قبل از مرحله(anthesis) خواهد مرد.

اغلب پیشرفت بیماری در اواخر پاییز و اوایل زمستان، زمانی که برگهای آلوده قدیمی‌مرده اند و مجموع درجه حرارت پائین و رطوبت نا مطلوب است، محدود می‌گردد، و آلودگی بر روی برگهای جدید توسعه نمی‌یابد، پدیده ای مشابه در بهار در زمانی که درجه حرارت هوا برای رشد گندم کافی باشد (میانگین درجه حرارت روزانه 10 درجه سانتیگراد باشد) و بارندگی وجود نداشته باشد و رطوبت در هنگام شب کافی نباشد ولی درجه حرارت پایین باشد، اتفاق می‌افتد، در زمانی که در طول روز بارندگی باشد برخی از آلودگی ها بروز خواد کرد ولی اغلب به علت درجه حرارت پائین هوا در شب میزان آلودگی در شب پایین خواهد بود.سیستمهای پیش آگاهی دقیق برای زنگ قهوه‌ای بر پایه تعیین شدت آلودگی دوره نامساعد رطوبی و دوره حرارت و فرض این که افزایش بیماری به طور یکنواخت بعد از این دوره صورت گیرد، بنا نهاده شده .

توسعه اوریدینوسپورهای زنگ قهوه‌ای در بهار از منابع آلودگی‌های زمستانه و پاییزه در قسمتهای انتهایی خوشه کمتر اتفاق می‌افتد و زمانی که اینوکولوم اولیه به صورت هوازاد باشد، برگهای بالایی و قسمتهای بالایی خوشه آلوده می‌گردند.

شناسایی اینوکولوم‌هائیکه به صورت بومی‌هستند و منابع داخلی دارند و آنهائیکه مسافتهای زیادی را طی می‌کنند مهاجر هستند و منابع خارجی دارند بر این پایه صورت می‌گیرد.

آلودگیهای بالای سطح محصول معمولاً نتیجه انتشار سریع افقی در طول محصول است.

انتشار آلودگی تحت شرایط محیطی مناسب امکان دارد خیلی سریع صورت گیرد.

هر تک اوریدینوم می‌تواند در حدود 3000 اسپور در طول 20 روز تولید کند، دروه کمون 7 تا10 روز است، در حدود 33% اوریدنیوسپورها بر روی بافت حساس میزبان جوانه می‌زنند، که اگر شرایط محیطی برای آنها مساعد باشد باعث آلودگی خواهندشد.

اگر متصور شویم که هیچ کاهشی در تعداد اسپورها در هنگام انتقال به مراکز مجاورش وجود نداشته باشد و یک دوره 10 روزه از زمان آلودگی تا اسپورزایی داشته باشیم، یک اوریدینوسپور می‌تواند پس از 10 روز 1000زخم همانند و بعد از 11روز 2000و بعداز 21 روز 000/010/1 و بعد از 22 روز 000/010/2 زخم ایجاد می‌کند.

این توضیح طبیعت انفجاری این بیماری را درزمانی که شرایط محیطی مناسب باشد را می‌رساند.

(Roelf, A.P, R.Psing lqqz) .

میزبانها: (puccinia recondita) به تعداد وسیعی از گراسها حمله می‌کند، اگرچه به نظر می‌رسد بر روی برخی از این میزبانها به صورت کاملاً تخصص یافته عمل می‌کند(FSP).

به عنوان نمونه(Puccinia recondita fsp titici) ابتدائاً بر روی گندم بیمارگر است و پس از آن زمانی که غله ( Triticale) به وجود آمد که از یک جد مشترک هستند بر روی آن (( fsp triticale آلودگی ایجاد کرد که دیگر به گندم حمله نخواهد کرد.

شواهد جدیدی دلالت این دارد که جمعیتهایی از زنگ قهوه‌ای که در اروپا و آسیا و آفریقا وجود دارد در ابتدا بر روی گندم (durum) بیماریزا بوده اند و به طور کلی همه این جمعیتها در سراسر دنیا بر روی گندم نان بیماریزا هستند.(Roelf, A.BR.Ssing.

1992).

میزبانهای واسط: این قارچها گامتهای جنسی (پیکینوسپور و هیفهای پذیرنده) را در میزبان واسط تولیدمی‌کنند.

میزبانهای واسط زنگ قهوه‌ای Puccinia recondita از خانواده های Boraginaceae,Ranuculaceae باشند.

چندین گونه از Clematis, Anchusa, Thalictrum و همچنین گونهIsopyrum fumarioiden می‌توانند به عنوان میزبان واسط برای این زنگ باشند بیشتر تحقیقاتی که صورت گرفته بیانگر این است که در اروپا برای pvccinia recondita, thalictrum speciosissimum میزبان واسط است و در آمریکای شمالی و جنوبی و استرالیاclematis spp به عنوان میزبان واسط گزارش شده و Isopyrum fumarioides در سیبری به عنوان اینوکولوم اولیه برای گندم گزارش شده و آلودگی T.

thunbergii از حاشیه مزارع گندم در ژاپن گزارش شده است.

میزبانهای واسط در ترکیب کردن ویرولانس ها در ناحیه خاورمیانه بسیار حائز اهمیت هستند در میزبانهای واسط مطالعه‌های انجام شده نه تنها که باید شامل تاکسونومی‌آنها باشد بلکه باید اپیدمیولوژی و رابطه بین بسیاری را روی میزبان واسط و میزبان اولیه رانیز نشان دهد.

آلودگی میزبان واسط زمانی صورت می‌گیرد که تلیوسپورها در حضور آب آزاد جوانه می‌زنند و بازیدیوسپورهایی که تولید می‌شود تا مسافتهای کوتاه حرکت کرده و میزبان واسط توسط آن آلوده می‌گردد.

تقریباً 7 تا 10 روز بعد از آلودگی پیکنیوم و پیکنیوسپورها توسط افشره یا نکتار فراگرفته می‌شوند.

و به ریسه‌های پذیرنده (mating type )های دیگر توسط حشرات یا پاشیده شدن، یا اتصال ریسه منتقل می‌گردند و فنجانهای (aecium ) 7 تا 10روز بعد در سطح تحتانی برگ تولید شده که ایجاد اسیوسپور می‌کنند که به صورت هوازاد بر روی برگ گندم منتقل شده و پس از جوانه زنی از سطح بشره عبور کرده و ایجاد آلودگی درگندم می‌کند.

مسافتهایی که توسط اسیوسپور طی می‌شود کوتاه است.

اهمیت اولیه مرحله جنسی نوترکیبی در ویرولانس‌های متفاوت و فاکتورهای ویرولانس به خوبی دیگر کاراکترهای ژنتیکی درون یک ترکیب می‌باشد و اهمیت میزبان واسط در ایجاد منابع آلودگی برای محصول گندم قبل از رسیدن اسپورهای مهاجر می‌باشد و به طور کلی باعث تغییر جمعیتهای پاتوژن برای اختلاط ویرولانس ها و دیگر فاکتورهای ناشناخته است .

پاتوژن: De candolle، زنگ قهوه‌ای گندم را از سایر زنگها ی گندم جدا کرده وآن را Vredo rubigo vera نامیده Eriksson and Henning اورگانیسم عامل زنگ قهوه‌ای گندم و چاودارpuccinia dispersa نامیده‌اند Eriksson قارچ عامل بیماری زنگ قهوه‌ای گندم را جدا کرده و اورگانیسم عامل زنگ قهوه‌ای گندم را puccinia triticina می‌نامد.

نامی‌که هنوز در برخی از نواحی شرقی اروپا به کار می‌رود.

Mains مکان اورگانیسم عامل زنگ قهوه‌ای را تغییر داد و عامل این زنگ puccinia rubigo vera نامید.

و آن را در یک گروه با ترکیبی از 52 فرم خاص Form special قرارداد savile در سال 1984 عامل زنگ قهوه‌ای گندم چاودار را p.recondita نامید.

Roelf, A.P,R.psing 1992 .

علائم زنگ قهوه‌ای روی گندم : زنگ قهوه‌ای گندم ( Brown rust ) همان طوری که از نام انگلیسی آن ( leaf rust)مشهور است به نام زنگ برگی می‌باشد.

و علائم آن غالباً روی برگها ظاهر می‌شود.

به طوری که این موضوع یکی از راههای تشخیص آن از زنگ سیاه گندم به خصوص در مراحل اولیه و علائم اولیه زنگ سیاه یا زنگ ساقه می‌باشد علائم زنگ قهوه‌ای روی گندم در ابتدا به صورت ظهور جوشها، تاولها، یا پوستول بهاره قارچ به رنگ قهوه‌ای روشن دیده می‌شود.

شکل این پوستولها اغلب به صورت نقاط دور و پراکنده یا نامنظم و یا گاهی به صورت خطوط کوتاه و جدا از هم ظاهر می‌شود.

زنگ این جوشها قرمز تا قرمز تیره بوده به طوری که رنگ آنها در مرحله گیاهچه ای روشن تر از مراحل بالاتر و گیاه کامل می‌باشد.

جوشها یا پوستولها از زیر اپیدرم خارج می‌شود .

ولی بر خلاف زنگ سیاه اپیدرم در حاشیه جوشها مشاهده نمی‌شوند.

در شرایط مساعد برای توسعه بیماری ، جوشها روی غلاف هم ظاهر خواهند شد.