مقدمه:
علم زراعت فعاليت هايي از انسان را در بر مي گيرد که به منظور تامين نيازمنديهاي بعضي از گياهان و در نتيجه بهره گيري از حداکثر قدرت توليدي آنها انجام مي شود. اين فعاليتها را , علاوه بر کاشتن و برداشتن محصول و حفاظت آن در مقابل آفات , امراض و علفهاي هرز , مي توان عموماٌ شامل تغيير در عوامل محيطي موثر بر رشد گياه عبارنتداز هوا , حرارت , باد , آب , نور , خاک و مواد غذايي . انسان قادر است بعضي از اين عوامل را مستقيماٌ تغيير دهد . ولي غالباٌ مجبور است شرايط را براي بهره وري بيشتر و بهتر از اين عوامل مناسب سازد .

امروزه ازدياد جمعيت جهان سبب افزايش تقاضا براي محصولات کشاورزي شده است بيش از دوسوم جمعيت دنيا در ممالک در حال توسعه زندگي مي کنندو بيش از ۲۰% جمعيت ممالک توسعه نيافته در قحطي بسر مي برند و متجاوز از ۵۰% فقر غذايي دارند که خود عامل مهم سلامت و قدرت کار است که البته حالات فوق هنگامي صادق است که نابسامانيهايي به سبب _سيل _زلزله _خشکسالي و جنگ و غيره روي ندهد و وضع را از انچه که هست بدتر نکندآنچه علم کشاورزي ،بخصوص زراعت عهده دار آنست عبارت از توليد محصولات زيادتر و با کيفيت بهتر است که بتواند جوابگوي ازدياد جمعيت باشد ، تا بدين وسيله فقر غذايي و گرسنگي را از ميان بردارد.

گندم يکي از مهمترين توليدات غذايي براي انسان مي باشداز جمله مهمترين گندم مي توان به گندم ،جو،ذرت،برنج،سورگوم ،يولاف ، چاودار ، نيشکر اشاره کرد که سهم مهمي را در تامين مواد غذايي انسان و دام به عهده دارند.
در مناطق مختلف با توجه به شرايط آب و هوايي ،اقتصاد آب آبياري ،ميزان بهره وري از زمين ، کنترل فرسايش خاک،علفهاي هرز ،آفات و امراض ،توزيع نيروي انساني و ماشين آلات و عوامل اقتصادي مبادرت به انتخاب محصول مي کنند.

ساختمان و حاصلخيزي خاک نيز از عوامل موثر در انتخاب محصولات پيشرو مي باشدکه با استفاده از گياهاني خاص اقدام به رفع نکات منفي خاک نموده که در اين بين حمايت انساني نيز ازطريق دادن کودهاي آلي و معدني و يا کود سبز و … از اهميت بالايي برخوردار است. در مناطق مختلف کمبودها و نقصانهاي مختلفي در خاک زراعي ديده مي شود که هرکدام عمليات مربوط به خود را مي طلبد از اين کاستي ها مي توان به شوري ،قليايي بودن ، پستي و بلندي ،سنگلاخي ، شني و رسي بودن بيش از حدخاک و … اشاره نمود.و بعد از رفع کمبودها و کاستي ها طي فرايند اصلاخ خاک مبادرت به کشت و زرع نمود.

تناوب گياهان زراعي در يک مزرعه از اهميت خاصي برخوردار است چراکه کشت يک محصول براي چند سال متوالي از جهات مختلف به زارع ضرر مي زند از اين موارد مي توان به نقصان تدريجي عملکرد طي سالهاي متوالي ،توسعه علفهاي هرز ،آفات و بيماريهاي گياهي ،فرسايش و نقصان باروري خاک و… اشاره کرد پس اتخاذ يک تناوب زراعي مناسب براي گندم با گياهان ساير تيره ها و رعايت اصول تناوب زراعي براي هر گياه(با توجه به خصوصيات آن)موجب افزايش بهره وري مي شود.

فصل اول

موقعيت و شرايط آب و هوايي منطقه کشت

تقسيم بندي اقليم ايران
شهرستان ميانه
اقليم هاي ايران از نظر بارندگي
نمودار پارامترهاي درجه حرارت شهر ميانه
نمودار بارش شهرستان ميانه

موقعيت و شرايط آب و هوايي منطقه کشت:
پراكنش و توزيع گياهان در عرضهاي جغرافيايي مختلف و همچنين در ارتفاعات متفاوت در ر ابطه با عوامل محيطي و به خصوص بارندگي و درجه حرارت و در مرحله بعد شرايط فيزيكي و شيميايي خاك مي باشد . اي موضوع در ارتباط با گياهان زراعي نيز صادق است . بدين ترتيب شناخت عوامل مختلف محيطي و انتخاب گياهان مناسب براي شرايط متفاوت از مهمترين عوامل موثر در توليد است .بدين ترتيب به منظور بهره گيري هر بيشتر از منابع محيطي و كاهش خسارت وارده به محيط از طريق به كار گيري اصول صحيح اكولوژيكي در اكوسيستم هاي زراعي و نيز كاربرد روشهاي منطقي توليد ، بحث اكولوژيكي گياهان زراعي مطرح مي شود .
تقسيم بندي اقليمي ايران

فيزيو گرافي ايران :
كشور ايران فلاتي كوهستاني است و در حدود ۷۸ درصد از مناطق آن داراي ارتفاعي بيش از ۵۰۰ متر مي باشد . در زير توزيع مناطق بر حسب ارتفاع آنها آورده شده است :

مناطق داراي ارتفاع بيش از ۲۰۰۰ متر از سطح دريا ۷/۱۵ درصد
مناطق داراي ارتفاع ۲۰۰۰-۱۰۰۰ متر از سطح دريا ۳/۲۵ در صد
مناطق داراي ارتفاع ۱۰۰۰- ۵۰۰ متر از سطح دريا ۳/۹ در صد
مناطق داراي ارتفاع ۵۰۰ – ۲۸ متر از سطح دريا ۱/۲۰ درصد
مناطق داراي ارتفاع كمتر از ۲۸ متر از سطح دريا ۶/۱ درصد

منطقه كوهستاني : اين ناحيه شامل رشته كوههاي البرز در شمال و ر شته كوههاي زاگرس درجنوب غربي است . اين دو رشته كوه در شمال غربي به يكديگر مي پيوندند . رشته كوه البرز ديواري را در شمال كشور تشكيل مي دهد كه از شرق تا غرب امتداد دارد . مر تفع ترين قله آن ۵۸۶۶ متر از سطح دريا ارتفاع دارد . رشته كوه زاگرس از مرز تركيه در شمال غربي تا خوزستان در جنوب شر قي كشيده شده است . اين رشته كوه ۱۰۰۰ كيلومتر طول و حدود ۲۰۰ كيلومتر عرض داردو قله مرتفع آن ۴۵۰۰ متر از سطح دريا ارتفاع دارد. اين رشته كوه در جنوب كرمان به دو شاخه تقسيم مي شود.آتشفشان تفتان بخشي از شاخه شمالي را تشكيل مي دهد و شاخه جنوبي در امتداد درياي عمان به طرف مرز پاكستان امتداد دارد .

ناحيه فلات : منطه فلات بين رشته كوههاي زاگرس و البرز واقع شده و مثلثي را در مركز ايران تشكيل ميدهد . ارتفاع اين ناحيه بين ۵۰۰ تا ۲۵۰۰ متر متغير مي باشد . مرتفع ترين نقاط در شمال شرقي و شرق واقع بوده و با حركت به سمت غرب از ارتفاع آن كاهش مي يابد .كوههاي اين ناحيه شيب تند و لخت دارند و تنها دردامنه هاي آنها خاكـهاي آبرفتـي كه معمولا داراي سنگ و قلوه سنگ مـي باشد ، وجــود دارد . رودخانه هاي اين نواحي كم عمق بوده و تنها بعد از بارندگي مدتي داراي آب هستند .

دشت خوزستان و نواحي سواحل جنوبي : اين ناحيه شامل بيابان وسيع خوزستان در جنوب غربي ايران و بيابانهاي پست واقع در امتداد سواحل خليج فارس و درياي عمان مي باشد . اين منطقه داراي تپه هاي كم ارتفاع و بيابان هايي است كه بخشي از آنها شور مي باشد . خوزستان بيابان وسيعي است كه حدود ۳۰۰۰۰ كيلومتر مربع وسعت دارد .
ناحيه سواحل شمالي : اين نواحي نوار باريكي با عرض ۵۰ كيلومتر مي باشد و رود خانه هاي متعددي كه از كوههاي البرز منشاء گرفته اند در آن جريان دارند . شيب عمومي اين ناحيه از جنوب به شمال است و رودخانه هاي اصلي آن ، گرگان ، دشت مغان و سفيد رود مي باشند .

 

شهرستان ميانه
شهرستان ميانه در جنوب شرقي استان آذربايجان شرقي قرار دارد و از چهار سمت به شهرستانهاي خلخال ، اردبيل ، سراب و بستان آباد و هشترود و زنجان حدود مي شود . ميانه مركز شهرستان در بين مختصات جغرافيايي ۴۷ درجه و ۴۲ دقيقه طول شرقي و ۳۷ درجه و ۲۰دقيقه عرض شمالي واقع است . ارتفاع آن از سطح دريا ۱۱۰۰متر و مساحتش بالغ بر ۵۵۹۰ كيلومتر مربع است و جمعيت ان برابر با سرشماري سال ۱۳۷۰ به ۲۳۰ هزار نفر مي رسد . اين شهرستان با ۳۶۰ روستا اطراف داراي ۴ بخش به نامهاي : كاغذكنان ، كندوان ، تركمنچاي و بخش مركزي است و اختلاف افق شرعي آن ۱۴ دقيقه و ۴۸ ثانيه از شهر تهران تفاوت دارد .
رشته كوهها :

رشته كوه جوان قاپلان ( قافلانكوه ) نام آشنايي براي همه مردم ايران است كه در جنوب و جنوب شرقي ميانه با ارتفاع ۱۸۸۸ متر سر به آغوش آسمان نهاده است و درس پايداري و بردباري به ساكن آن نواحي مي دهد و همواره آن را از نعمت هاي آفريدگار در دامنه ها و قله هايش بهره مند مي سازد .
كوه بزرگ ديگري در شمال شهرستان ميانه دامن محبت و صفا گسترده است كه نامش بوزقوش مي باشد . اين رشته كوه يكي از كوههاي مهم آذربايجان است كه در ميان شهرستانهاي اردبيل ، سراب و بستان آباد قرار دارد و به صورت مرز طبيعي شهرستان ميانه را از آنان جدا مي سازد و ارتفاع آن در نزديكيهاي روستاي سيد منصور به ۳۱۰۰ متر مي رسد .

ميدان داغي نيز از ديگر كوههاي اين ناحيه است كه در شمال غرب خلخال و شمال شرق ميانه در منطقه گرمرود ( بخش مركزي كندوان ) با جهت شمالي ـ جنوبي قرار دارد . بلندترين قله آن در نز ديكي روستاي ني باغي و چهل نور به ارتفاع ۲۵۶۰ متر مي رسد .
رودخانه ها:

شهرستان ميانه را به حق بايد شهرستان رودها و رودخانه ها ناميد ، زيرا حد ان علاوه بر رو دخانه بزرگ و مهم و تاريخي ، دهها رودخانه كوچك و بزرگ و مسيرهاي فراواني در ان وجود دارد . با توجه به اينكه در شمال غرب سرزمين ايران تنها سه حوضه آبرريزي به نامهاي : ارس در شمال درياچه اروميه در غرب و قزل اوزن در جنوب قرار گرفته است اكثر رودهاي حوضه آبريزي جنوبي شمال غرب ايران به سمت اين شهرستان در حركتند و در نهايت همه آنها با عبور از اين رودها و رودخانه ها وارد رودخانه مهم قزل اوزن مي شوند . پنج رودخانه مهم شهرستان ميانه عبارتند از : قزل اوزن ، قرانقو ، ميانه رود ، آيدوغموش و گرمرود مي باشد.

اقليم هاي ايران از نظر بارندگي
مناطق خشك : اين ناحيه شامل دشت كوير و دشت لوط است كه بين ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ متر از سطح دريا ارتفاع دارد . باران در اين ناحيه كمتر از ۱۰۰ ميلي متر در سال بوده و در حدود ۱۳ درصد اراضي ايران را در بر مي گيرد .

مناطق نيمه خشك :باران سالانه در اين مناطق بين ۲۵۰ تا ۱۰۰ ميلي متر است و شامل مناطق واقع در امتداد خليج فارس و درياي عمان ، خراسان ، آذربايجان و بخشي از ايران مركزي است و در مجموع ۶۱ درصد مساحت كشور را در بر مي گيرد . ارتفاع اين مناطق ۱۰۰۰تا ۲۰۰۰ متر است
مناطق نيمه مرطوب با بارندگي كم : ميزان بارندگي اين مناطق بين ۲۵۰ تا ۵۰۰ ميلي متر متغير است و بخشهايي از رشته كوه البرز و زاگرس را دربر مي گيرد و در مجموع ۸ درصد اراضي كشور را شامل ميشود .

منطقه نيمه مرطوب با بارندگي زياد : اين منطقه داراي بارندگي سالانه ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ ميلي متربوده و نواحي مجاور كوههاي البرز و زاگرس را در بر مي گيرد و در مجموع ۸ درصد اراضي كشور را شامل مي شود .
منطقه مرطوب : بارندگي سالانه اين منطقه ۱۰۰۰تا ۲۰۰۰ ميلي متر بوده و شامل نواحي درياي خزر مي باشد و ۱ درصد ا راضي كشور را در بر مي گيرد .
آب و هوادر شهرستان ميانه‌ :

از آنجا كه شهرستان ميانه در منطقه جلگه اي واقع شده است از آب و هواي معتدلي برخوردار است ، ولي حومه و بيشتر روستاهاي آن به موجب آنكه در مناطق كوهستاني و ارتفاعات بوزقوش و قاپلان قرار گرفته اند در فصلهاي بهارو تابستان از هواي بسيار متبوع و خنكي بهره مندند . در فصل زمستان و پاييز كه تمامي شهرها پوشيده از برف هستند همواره مردم اين ديار سرماي سخت و طولاني را پشت سر مي گذارند . بارش برف و يخبندان در اين شهرستان به طور متوسط ۱۰۶ روز در سال ثبت شده است كه در اثر شدت آن راه بندانهاي زيادي بوجود مي آيد .

 

نمودار پارامترهاي درجه حرارت شهرستان ميانه:
نمودار متوسط بارندگي شهر ميانه

فصل دوم

خصوصيات خاک و اصلاح خاکهاي شور
تعريف خاک
بافت خاک
ساختمان خاک
انواع خاک
تشکيل خاکهاي شور وسديمي و اصلاح آنها

خاک
تعريف زيادي تا کنون از خاک به عمل امده که ساده ترين آن چنين است : خاک عبارت است از قشر چند سانتي متري تا چند متري از ماده آلي و غير آلي است که بر روي سنگ قرار گرفته و شامل هوا ، آب ، موجودات زنده ، مواد آلي در مراحل گوناگون تجزيه و تحول و بالاخره عناصر معدني است و گياه مي تواند بر روي آن ادامه حيات دهد .
عوامل موثر در تشکيل و تکامل خاکها:
۱- سنگ مادر ( مواد مادري )
۲- آب و هوا
۳- توپوگرافي
۴- ارگانيسم ها
۵- زمان

بافت خاك
بافت خاك فراواني نسبي ذرات شن ، رس و سيلت را در نمونه خاك نشان مي دهد . بافت خاك از واژه هايي است كه تعريف مورد قبول همگان ندارد ، زيرا در آن واحد مبين دو فرايافت يا مفهوم مي باشد . بافت خاك يكي از مشخصات پاياتي آن بوده و معمولاً تغيير ناپذير است . هر چه مقدار ذرات شن و سيليت در خاكي زيادتر باشد ذخيره عناصر غذايي و رطوبتي قابل استفاده گياه كمتر بوده و نفوذ پذيري آن نسبت به آب و هوا قابل توجه است ، بر عكس وجود رس فراوان در خاك متضمن توانايي خاك براي رشد گياهان مختلف مي باشد. بنابراين در خاكهاي شني و در شرايط طبيعي نمي توان محصولاتي را به عمل آورد كه به عناصر غذايي نياز فراوان دارد . اگر شكل هندسي محصولات كشاورزي از قبيل سيب زميني كه در زير خاك غده مي بندد مورد نظر باشد خاكهاي شني به رسي ترجيح داده مي شوند زيرا سبكي خاك اجازه مي دهد اشكال منظم و كروي تشكيل شود . هر قدر رس خاك بيشتر باشد ، شخم پذيري آن كمتر به نيروي بيشتري نيازمند است .

خاكهاي رسي چون آب بيشتري در خود نگه مي دارند ، پس از بارندگي يا آبياري زمان لازم را براي به اصطلاح گاورو شدن آنها طولاني تر از گروههاي بافتي ديگر است . از طرفي به همين علت ويژگي تعداد دفعات آبياري و يا تناوب آن درخاكهاي رسي كمترين و در خاكهاي شني بيشترين است . از نقطه نظر زهكشي نيز هر قدر رس خاك بيشتر باشد كارايي زهكشي هاي زيرزميني كمتر مي شود. خاكهاي رسي در اثر جذب و دفع آب ، انبساط و انقباض حاصل كرده و موجد درز و تركهاي عميق در آن مي گردد.

ساختمان خاك

ساختمان خاك تعيين كننده قابليت توليد خاك مي باشد . زيرا ساختمان خاك در رژيم آب ، هوا و حرارتي در مزرعه موثر است . ساختمان خاك در خصوصيات مكانيكي خاك به نوبه خود در جوانه زدن بذور ، برقراري گياهچه و رشد ريشه ها موثرند تاثير مي گذارد. علاوه بر اين ، ساختمان خاك در عمليات كشاورزي مانند شخم زدن ، آبياري ، زهكشي و كاشت نيز تاثير دارد. قسمت سطحي خاك كه در مزارع كشاورزي اغلب شخم زده مي شود و تحت تاثير قطرات باران قرار مي گيرد و با عبور و مرور تحكيم مي شود ، در مقابل شكسته شدن خاكدانه ها و خرابي ساختمان خيلي حساس مي باشد . اين خرابي و از هم پاشيدگي ساختمان خاك باعث بوجود آمدن لايه فشرده و نسبتاً‌ كم نفوذي در سطح خاك مي شود كه از نفوذ آب در خاك و تبادل گازها و همچنين خروج گياهچه از خاك جلوگيري مي نمايد . بنابراين بوجود آوردن و نگهداري ساختمان مناسب خاك مفيد براي رشد گياه لازمه مديريت خاك در كشاورزي است.

انواع خاك
بر حسب محتواي نسبي ذرات سنگريزه ، شن ، سيلت و رس ، خاكها به گروههاي مختلف انواع زير رده بندي مي شوند :

الف : خاكهاي سنگلاخي
ذرات غالب در اين خاكها ، سنگها و سنگريزه هاي بزرگتر از ۲۰ ميلي متري است كه در جوار مقادير متفاوتي از ساير ذرات ، مجموعاً اين نوع خاكها را بوجود مي آورند ، در صورتيكه ذرات ۲ تا ۲۰ ميلي متري ذرات غالب باشند خاكهاي سنگ ريزه اي ناميده مي شوند . خاكهاي سنگلاخي از نظر زراعي اهميت كمتري داشته و فقط براي جنگل و مرتع مورد استفاده قرار مي گيرند . در شرايطي كه سهم ذرات ريز بيش از ۱۵ درصد باشد مي توان در برخي زراعتهاي كم توقع نيز مورد بهره برداري قرار داد .

ب : خاكهاي شني
حداقل ۷۵ درصد وزن ذرات تشكيل دهنده اين نوع خاكها را ذرات شني در محدوده قطري ۰۵/۰ – ۲ ميليمتري تشكيل مي دهند . ذرات شني اكثر خاكها از نوع سيليسي است كه در اين صورت خاك شني ، فقير از مواد غذايي بوده و گرايش شديد به اسيدي شدن وخنثي دارد . گاهي ممكن است ذرات فلد سپاتي و ميكائي به همراه ذرات آهكي در اكثريت باشند كه در اين حالت خاكهاي شني از كيفيت شيميايي و فيزيكي بهتري برخوردار بوده و نگهداري هوا و آب در آنها افزايش مي يابد ( ۲ ).

ج : خاكهاي لومي
مقادير متفاوت درصد ذرات شن ، سيلت و رس ، خاكهاي لومي متنوع با درجه حاصلخيزي مختلف را به وجود مي اورند . يك خاك ليموني ايده ال به مقدار ۵۰ الي ۶۰ درصد ذرات شني ، ۲۵ تا ۳۰ درصد ذرات سيلتي و ۲۰ ال ۲۵ درصد ذرات رسي دارد . عوامل حاصلخيزي به شرط مناسب بودن كيفيت و كميت فراكسيون هاي مختلف دراين نوع خاكها اكثراً فراهم بوده و در زراعتهاي پرتوقع بدون محدوديت مورد بهره برداري توليدي قرار مي گيرند . از خواص قابل ذكرآنها نگهداري و نفوذ مناسب آب و هوا و ساير شرايط متعادل فيزيكي و شيميايي مي باشد .
د : خاكهاي رسي

خاكهايي كه حاوي بيش از ۳۵ درصد رس و بيش از ۵۰ درصد مجموع رس و سيلت باشند به خاكهاي رسي موسومند . بسته به مقدار شن و سيلت موجود ، خاكهاي رسي درجه حاصلخيزي متفاوتي دارند . خاكهاي حاوي ذرات رسي ريز فراوان مخصوصاً ذرات كوچكتر از ۰۰۰۲/۰ ميليمتر ، گرايش شديدي به تراكم و سخت شدن دارند كه در اين صورت نفوذ آب و هوا شديداً دچار اشكال

مي گردد . همينطور خاكهاي حاوي ۹۰ درصد مجموعه رس و سيلت ، عملاً غير قابل زراعت اند .
معمولاً‌ خاكهاي رسي متوسط ، حاوي شن نسبتاً‌ زياد و سيلت كم خاكهاي حاصلخيزي را تشكيل مي دهند ، مخصوصاً وضع فعل و انفعالات شيميايي و دسترسي مواد غذايي گياهي در اين خاكها مطلوب بوده و هم زمان با نفوذ آب و هوا به لايه هاي خاك اصلي و گنجايش مطلوب نگهداري آب و مواد غذايي ، فعاليتهاي بيولوژيكي نيز به حالت طبيعي ادامه دارد.
خاک هاي نامساعد

خاكهاي شور و قليا
از نقطه نظر كشاورزي مسائل بهره وري از خاكهاي شور و قلياء از نارسايي جذب آب و عناصر غذايي توسط ريشه گياهان سرچشمه مي گيردو نسبت نامساعد بين يونها ، اختلالي در رشد و باردهي متعارفي گياه ايجاد مي كند . از طرفي چون نفوذپذيري خاكهاي قليا بسيار اندك است لذا آبياري و زهكشي اين خاكها نيز رضايت بخش نبوده و در آغاز مشكلات فراواني را عرضه مي كنند . براي بهسازي و اصلاح خاكهاي شور ، چاره اي جز آبشويي املاح واقداماتي در جهت بهبود وضع زهكشي خاك نيست . در مورد خاكهاي قلياء ، سديم موجود در همتافت تبادلي بايستي با كلسيم تبادل يافته و از خاك خارج شود . بدين منظور از آبشويي با آبهايي كه در آن SAR‌ ، مقادير كوچكي دارد استفاده شده گاهي نيز املاح كلسيم به آب آبياري افزوده مي شود . آهك به علت حلاليت ناچيز خود هيچگونه تاثر مثبتي در اصلاح خاكهاي قليا ندارد.

خاكهاي اسيدي
خاك در نواحي مرطوب مداوماً توسط آب باران شسته مي شود . شستشوي خاك موجب خروج كلسيم ، منيزيم ، سديم و پتاسيم از خاك گشته و يون ها هيدروژن و آلومينيوم جاي آنها را روي كلوئيدهاي خاك مي گيرند . PH‌ خاك با افزايش غلظت يون هيدروژن در خاك نقصان يافته و خاك اسيدي مي گردد . اسيدي بودن خاك به علت وجود غلظت نسبتاً زيادي يون هيدروژن در محلول خاك است . غلظت هيدروژن موجود در محلول خاك را اسيديته فعال گويند .

يونهاي هيدروژني كه روي كلوئيد ها قرار دارند اسيديته ذخيره نام دارد، زيرا غلظت هيدروژن محلول خاك را در صورت خنثي شدن ترميم و از افزايش PH خاك جلوگيري مي كند . اضافه نمودن مقدار زيادي از كودهايي كه يون هيدروژن را به طور مستقيم ويا در اثر فعل و انفعالات بعدي آزاد و به خاك اضافه مي كنند ( مانند اوره ، نيترات آلومينيوم و سولفات آمونيوم ) PH‌ خاك را نقصان مي دهد . غلظت يون هيدروژن در خاك مي تواند بر فعاليت ميكروارگانيسمها و رشد گياه موثر باشد .

كمبود عناصر فسفر ، كلسيم ، منيزيم ، پتاسيم و موليبدن و همچنين زيادي غلظت آلومينيوم و منگنز در خاكهاي اسيدي بر رشدگياه و ميكروبها اثر مي كنند . گياهان نسبت به PH‌خاك متفاوت است . بعضي از گياهان مثل آزاليا (Azalia ) و ذغال اخته (Blue Berries ) خاكهيا اسيدي را به خوبي تحمل مي كنند و بعضي ديگر مانند يونجه در خاكهاي اسيدي رشد نمي نمايند . شرايط خاك و از جمله PH آن يكي از عوامل موثر در سازگاري ارقام يك گياه به شرايط محيطي خاص است . با اين حال بعضي از گياهان به علت وابستگي هاي خود به موجودات ديگر دچار محدوديتهايي هستند . مثلاً‌ رشد مطلوب و اقتصادي بقولاتي مثل يونجه به تثبيت ازت توسط ريزوبيومها وابسته است . PH خنثي يا قليايي و فراواني كلسيم ، موليبدن و كبالت براي فعاليت اين باكتريها ضرورت دارند . به همين جهت يونجه در خاكهاي اسيدي عملكرد مطلوب و اقتصادي نمي دهد . گفته شد كه خاكهاي خنثي مطلوب اغلب گياهان است . براي اصلاح خاكهاي اسيدي و تغيير PH‌ آن از اصلاح كلسيم و معمولاً سنگ كربنات كلسيم استفاده مي كنند.

تشکيل خاکهاي شور وسديمي اصلاح آنها:

در پيش بيني مراحل شور شدن و اصلاح خاک هاي شور, عوامل زير بايد مد نظر قرار گيرد:
ويژگيهاي اصلي رژيمهاي نمک مورد توصيف قرار گرفته (تعادل نمک) و فاکتورهاي طبيعي موثر در آن بايستي تجزيه و تحليل شوند.
منبع اصلي نمکهاي محلول در آب (آب آبياري ،آب زيرزميني ،آب سطحي،لايه هي شور عمقي خاک و غيره) بايستي شناسايي شوند.
اثر آب آبياري بر روي آب و رژيم هاي نمک خاک بايستي تعيين شود.
پس از شناسايي اين فاکتورها مي توان از روشهاي صحيح و مناسبي در اصلاح خاک ،آبياري و زهکشي استفاده کرد. در کشورهاي توسعه يافته ،تکنولوژي پيشرفته باعث موفقيت هاي زيادي در اصلاح خاکهاي شور و جلوگيري از مشکل شوري شده است.چنين روشهايي در کشورهاي در حال توسعه نيز مي تواند به کار گرفته شود.
خاکهاي مبتلا به نمک
خاکهاي مبتلا به نمک آنهايي هستند که غلظت نمک (يون) آنها در رشد گياهان زراعي ايجاد مشکل مي کند. خاکهاي مبتالا به نمک را مي توان به دو گروه اصلي تقسيم کرد ۱- خاکهايي که تحت تاثير نمک هاي طبيعي هستند(خاکهاي شور)۲- خاکهايي که تحت تاثير نمک هاي سديم قابل هيدروليز قرار دارند (خاکهاي سديمي يا قليايي)
اين دو گروه خاک نه تنها از نظر ويژگيهاي شيميايي با يکديگر تفاوت دارند بلکه از لحاظ توزيع جغرافيايي ،خواص فيزيکي و ويپگيهي بيولوژيکي نيز متفاوت هستند.
خاکهاي سديمي
اين خاکها حاوي مقدار زيادي سديم اضافي جذب شده هستند . وجود نمک هاي محلول سديمي که قابليت هيدروليز شدن و ايجاد قليايت دارند؛بطور قابل ملاحظه اي مواد خاک را تحت تاثير قرار مي دهنديا قليايت شديدمحلول خاک باعث بروز مشکل در رشد گياه مي شود و يا قليايت باعث ايجاد شرايط فيزيکي نامناسب در خاک شده که مانع تامين آب مورد نياز گياه مي شود.
خاکهاي شور
در بيشتر اقليم ها عاليترين انواع خاک مبتلا به نمک خاکهاي شور هستند . طبق تعريف ،خاکهاي شور حاوي مقادير اضافي از نمک هاي محلول هستند اين خاکها اغلب در اقليم خشک و نيمه خشک هستند . در شرايط مرطوب نمک هاي محلول موجود در مواد مادري خاک و نيز نکهاي حاصل از هواديدگي کاني ها شسته مي شود و وارد آبهاي زيرزميني مي گردد که توسط جريان هاي آبي به اقيانوسها انتقال مي يابند.
در مناطق خشک ، شستشوي نمک ها و انتقال آنها به اقيانوس ناچيز است . شستشو معمولاٌ موضعي است و نمک هاي محلول به تقاط دور دست حمل نمي شوند. اين امر به دليل کمبود بارندگي در مناطق خشک است که براي شستشو و حمل نمک ها کافي نيست همچنين در اين مناطق شدت زياد تبخير و تعرق گياهي باعث تجمع نمک هاي محلول در خاک و آبهاي سطحي مي شود.
تشکيل خاکهاي شور
راههاي متعددي براي تشکيل خاکهاي شور وجود دارد که به شرح زير است : ۱- در اثر هواديدگي ناگهاني سنگهاي مادري و عدم اتتقال نمک در نتيجه کمود بارندگي. ۲- نمک ممکن است توسط باد از نقاط شور و خشک مجاور و يا ذرات ريز آب دريا به ساير نقاط منتقل شوند.۳- انتقال نمکها از طريق آب زيرزميني تحت تأثير نيروي کاپيلاري. ۴- تجمع نمک از طريق آبياري خاک يا آب نامناسب. در مورد اخير چنانچه روشهاي آبياري نيز نامناسب باشد به تجمع بيشتر نمک کمک مي کند.
عوامل موثر در تشکيل آبهاي شور
۱- اقليم
۲- توپو گرافي
۳- آبياري و زهشي

اصلاح خاکهاي شور
اصلاح کامل خاکهاي شور و يا حفظ شوري کم اغلب از نظر علمي کاري بس دشوار و تا حدي غير ممکن است. هزينه هاي اصلاح , عدم کفايت زهکشي , گران بودن مواد اصلاح کننده آب و کيفيت نامطلوب آب آبياري از جمله عواملي هستند که در اين راستا دخيل هستند. حتي در جاهايي که آب به مقدار جهت شستشوي و اصلاح و آبياري پيوسته موجود است , اصلاح خاکها با خواص نامناسب فيزيکي چندان مقرون به صرفه نيست.

يک سيستم زهکشي موثر , شرط اصلي در اصلاح خاکهاي شور و جلوگيري از تکرار مجدد مشکل شوري است. زهکشي خاک به سرعت و کفايت آبي که از پروفيل خاک مي گذرد بستگي دارد. اين آب شامل آب هاي جاري شده در سطح و نيز آب نفوز کرده به عمق خاک است. بنابراين دو عامل زهکشي داخل خاک و نيز نفوز پذيري از جمله عوامل مهم به شمار مي روند. نمکها بايد توسط آب اضافي آبياري از خاک خارج شود. آب نفوز کرده در خاک, با گذاشتن از خلل و فرج خاک باعث شستشوي نمکهاي موجود شده که در نهايت توسط کانالها تعبيه شده در مزرعه (زهکش) از خاک خارج مي شود (در صورتي که سطح اب زيرزميني عميق باشد نياز به حفر کانال است). در مناطقي که سطح آب زيرزميني بالا باشد , توسط عمل فوق بايستي سطح سفره آب به عمق حدود ۳ متر از سطح خاک افزايش يابد.

بيشترين مشکل در خاکهاي شور مربوط به نمک هاي بسيار محلول است(نظيرNaCl ،MgCl2 ،
CaCl2 ، MgSo4 ) کربنات هاي کلسيم و منيزيم و گچ،حلاليت کم داشته و مشکل چنداني در رشد گياه ايجاد نمي کنند در طي زمستان ،سولفات سديم نيز حلاليت نسبتاٌ پاين دارد.خاک ها حاوي مقدار زيادي از اين نمک هستند،بنابراين شستشو آن در زمستان که مناسبترين زمان شستشوي خاک هاي شور است چندان راحت نيست.
عمليات مديريتي که به کنترل شوري و اصلاح خاک کمک مي کند شامل بکارگيري موارد زير است:

۱- انتخاب گياهان مقاوم به شوري
۲- استفاده از روش هاي خاص کاشت که تجمع نمک را در اطراف بذر به حداقل ممکن کاهش مي دهد.
۳- به کارگيري روش هاي زراعي مناسب نظير شخم و تهيه بستر به شکلي که کمترين غلظت نمک را در خاک ايجاد کند و به جوانه زني بذر آسيب نرساند.
۴- استفاده از مقدار بيشتر آب آبياري به منظور رقيق کردن محيط و يا شستشوي نمک از محيط جوانه زني بذر و ريشه

۵- استفاده از مواد شيميايي اصلاح کننده خاک نظير سولفور ،اسيد سولفوريک ،سولفات هاي آهن ،گچ،پلي فسفات آمونيوم ،پلي فسفات کلسيم و غيره.
نکته)بکارگيري يک روش اصلاحي براي همه خاک هاي شور مناسب نيست.
کاشت گياهان مقاوم به شوري در آخرين مراحل صلاحي

گياهاني مانندجو ،چغندرقند،گلرنگ ،پنبه، مقاوم به شوري اند اين قبيل گياهان مي توانن در آخرين مراحل اصلاح خاک انتخاب و به کار گرفته مي شوند.
انتخاب محصول
عوامل اقليمي مثل نور ،رطوبت،حرارت در انتخاب محصول براي کاشت تاثير گذار هستند.ماشين آلات و امکانات زراعي،خاک ،آفات و امراض و عوامل اجتماعي و اقتصادي از عوامل موثردر انتخاب محصول براي کاشت مي باشند.

فصل سوم

خصوصيات گياهان مورد استفاده در تناوب زراعي

ذرت
سيب زميني
گندم
سويا
يونجه

ذرت
مبدا وتاريخچه
نظريات مختلف در مورد پيدايش ذرت
موارد استعمال ذرت
مشخصات گياهشناسي
تناوب زراعي
نحوه تهيه زمين
طرق کاشت
آبياري
انواع ماشينهاي برداشت ذرت
زمان و نحوه برداشت
آفات و بيماريها

مبدا و تاريخچه
ذرت گياهي است كه تاريخ دقيق پيدايش و كشت و كار آن دقيقاً مشخص نيست و اظهار نظرهاي متعددي در مورد منشأ آن ابراز شده و به احتمال زياد مبدأ آن را مكزيك و آمريكاي مركزي و همچنين كشورهاي آمريكاي‌جنوبي ، مانند پرو ، بوليوي و اكوادور دانسته‌اند ، طبق نتايج كاوشهاي به عمل آمده مشخص شده است كه حدود ۳۰۰۰ سال قبل از ميلاد اين گياه در پرو وجود داشته است ؛ همچنين مشخص گرديده كه نوع وحشي آن به نام ذرت آندن (Anden) يا ذرت مكزيكي حدود ۵۶۰۰ سال پيش در اين كشور كشت مي‌شده‌است .
تا قبل از سال ۱۴۹۲ ميلادي ( سال كشف آمريكا ) ذرت در اروپا ، آفريقا و آسيا ناشناخته بود ، كريستف‌كلمب و ساير كاشفان در اولين مسافرت تاريخي خود به آمريكا در نوامبر ۱۴۹۲

، ذرت را در حوالي كوبا مشاهده كرده و آن را رايجترين گياه قاره يافتند ؛ آنها انواعي از ذرت را مشاهده كردند كه به وسيله قبيله سرخ‌پوستان ماهيز (Mahis) كشت مي‌شده و از دانه‌هاي آن تغذيه مي‌كردند . نام اين گياه در حقيقت از نام همين قبيله اقتباس شده‌است . ذرت بعد از سفر دوم كريستف‌كلمب ( سال ۱۴۹۴ ) از كوبا به اروپا و آفريقاي شمالي برده شده و در اواخر قرن شانزدهم وارد آسيا گرديد .

 

نظريات مختلف در مورد پيدايش ذرت :
۱ ـ ذرت امروزي از ذرتي به نام ذرت غلافدار (Pod corn) به دست آمده است ؛ اين ذرت با انواع ديگر كاملاً متفاوت بوده و هر يك از دانه‌ها تك‌تك در داخل غلافي احاطه شده است .

۲ ـ اين گياه احتمالاً از گياه يكساله وحشي به نام (Euchlaena) Teosinte نشأت گرفته كه داراي بلالهاي كوچك و دانه‌هايي شبيه به دانه‌هاي ذرت بو داده بوده است كه بر اثر تركيب با يك گياه نامعلوم و يا تكامل تدريجي ذرت امروزي به دست آمده‌است .
۳ ـ بر اثر تلقيح گياه Teosinte با يك گياه ديگري به نام Tripsacum ذرت امروزي به وجود آمده‌است .
۴ ـ نظريه تريپارتيل (Tripartile ) كه مورد قبول اكثر محققان مي‌باشد ، و طبق اين نظريه ابتدا بر اثر تلافي ذرت قديمي با گياه Manusuras گياه Tripsacum به دست آمده است . گياه Tripsacum دوباره با ذرت قديمي تلافي يافته و گياه Teosinte حاصل شده است ، و سرانجام در اثر تلافي گياه Teosinte با ذرت قديمي ، ذرت فعلي به دست آمده است
موارد استعمال ذرت :
۱ – تهيه نان :
در يعضي كشورها مثل هندوستان ، پرتغال ، مكزيك ، از دانه ذرت آرد تهيه مي‌كنند . چون پروتئينهاي ذرت مانند گندم ماده گلوتن حقيقي تشكيل نمي‌دهند ، به همين دليل از آرد ذرت نمي‌توان ناني كه خمير آن ور آمده‌باشد ، تهيه نمود . گذشته از آن نان ذرت خيلي سريع خشك ، سخت و غير قابل هضم شده و به علت چربي زياد ( ۶ – ۴ درصد ) نان آن زود خراب مي‌شود ، لذا بهتر است آرد ذرت به نسبت ۲۵ تا ۵۰ درصد با آرد گندم مخلوط شود .

۲ – تغذيه حيوانات :
دانه ذرت يك غذاي دامي مهم بوده و بيش از ۸۰ درصد ذرت توليدي در هر كشور به مصرف دامها مي‌رسد ؛ به علت داشتن مواد پر انرژي به طور وسيعي براي چاق كردن گله‌هاي گاو و گوسفند ( به ويژه بره‌ها ) مورد استفاده قرار مي‌گيرد .

۳ – تغذيه پرندگان :
دانه ذرت از لحاظ تأمين انرژي براي طيور بسيار مهم و با اهميت بوده و در توليد گوشت سفيد و تخم مرغ نقش عمده‌اي دارد . ذرتهاي دانه سفيد براي پرندگاني مانند مرغ غاز و اردك كه براي استفاده از گوشت آنها پرورش مي‌يابند ، ماربرد بيشتري دارد .

۴ – كارخانجات :
در صنعت از دانه بـه مقدار زياد استفاده مي‌كنند . از هيدروليز نشاسته ذرت مي‌توان انواعي از محصولات غذايي چون نشاسته ذرت ، شربت و دكستروز ذرت توليد نمود . نشاسته خشك ذرت براي مصارف غذايي ، استفاده در كارگاههاي لباسشوئي و هدفهاي صنعتي كاربرد دارد .
مصارف ديگر ذرت عبارت از: تهيه گلوتن خوراكي ، الكل‌گيري ، تهيه مالت ، روغن ، اسيد لاكتيك ، اسيد استيك ، پلاستيك ‌سازي ، صابون ‌سازي تهيه غذاي كودك ، كاغذهاي روغني ، رنگرزي و غيره هستند .

مشخصات گياه‌شناسي
ذرت گياهي است تك لپه‌اي و يكساله ، از خانواده گرامينه Gramineae ، زير خانواده Maydeae ، از جنس Zea و از گونه mays با ۲۰ = n 2 كروموزوم . به طور خلاصه قسمتهاي مختلف ذرت عبارتند از :
۱ – ريشه :
ذرت داراي ۳ نوع ريشه به شرح زير است :
الف – ريشه‌هاي اوليه (seminal roots)

ب – ريشه‌هاي ثانويه (Corenal roots)
ج – ريشه‌هاي هوايي (Breoe roots)

تعداد ريشه‌هاي اوليه ۵ – ۳ بوده و بر خلاف ريشه‌هاي اوليه بعضي از گندم كه پس از تكميل ريشه‌هاي ثانويه از بين مي‌روند ، در اين گياه باقي مانده و از گياه جدا نمي‌شوند .
ريشه‌هاي ثانويه كه به ريشه‌هاي دايمي (permanent) يا ريشه‌هاي طوقي (Nodal roots) نيز مشهور هستند ، به تعداد ۲۰ – ۱۵ برابر ريشه‌هاي اوليه بوده ، از ميان ساقه و از ۵ – ۳ سانتي‌متري زير خاك تشكيل مي‌شوند .

ريشه‌هاي هوايي كه به ريشه‌هاي جانبي و يا نابجا نيز مشهور هستند ، از گروههاي دوم و سوم در بالاي سطح خاك به وجود مي‌آيند و ضمن كمك به استقرار نبات در خاك در جذب آب و مواد غذايي نيز موثر هستند .

ريشه‌هاي بوته جوان ذرت بسرعت رشد مي‌كند ؛ به طوري كه وقتي ارتفاع بوته هنوز به ۱۰ سانتي‌متري نرسيده ، ممكن است ريشه‌هايش تا عمق ۳۰ سانتي‌متري خاك نفوذ كرده باشند . قسمت اعظم بوته‌هاي ذرت در عمق ۷۵ – ۷۰ سانتي‌متري سطح خاك بوده ولي ممكن است بعضي از ريشه‌ها تا عمق ۲ متري و يا بيشتر نيز نفوذ نمايند . در شرايط مساعد رشد ، گسترش جانبي ريشه‌ها تا شعاع ۱۰۰ سانتي‌متري مي‌رسد و اين پراكندگي جانبي ريشه‌ها معمولاً در حدود يك تا دو هفته قبل از تشكيل كاكل متوقف شده و رشد بعدي ريشه‌ها عمقي مي‌باشند .
۲ – ساقه
ذرت داراي ساقه بند بند ، گره‌دار و توپر ، ولي معمولاً مستقيم و بدون انشعاب است . تعداد ميان گره‌ها بين ۸ تا ۲۱ و فاصله بين گره‌ها در انواع مختلف بين ۶ تا ۲۰ سانتي‌متر تغيير مي‌نمايد . طول ساقه بين ۶۰ سانتي‌متر تا ۶ متر تغيير نموده و در بعضي شرايط ساقه ذرت ممكن است تا ۸ متز برسد . قطر ساقه حدوداً ۵/۱ تا ۵ سانتي‌متر مي‌شود . ميانگرههاي بالايي تقريباً استوانه‌اي است ، در حالي كه ميانگرههاي پاييني معمولاً شياردار هستند . هر گره معمولاً شامل يك برگ و يك جوانه است كه از رشد اين جوانه‌ها بلال ، يا بلالهايي توليد مي‌شود . برخلاف ساير گندم ، اكثر واريته‌هاي ذرت پنجه نمي‌زنند و اين احتمالاً در نتيجه انتخابي است كه از ذرتهاي خوشه بزرگ به عمل آمده‌است ، مع‌هذا ، جوانه‌هاي موجود در گرههاي زير خاك ، در شرايط محيطي مناسب ( تراكم كمتر ، ازت بيشتر ، رطوبت و عمق كاشت مناسب ) قادر به توليد پنجه هستند . توليد پنجه يك صفت نامطلوب به شمار مي‌آيد ، زيرا پنجه‌ها يا اغلب بدون خوشه‌اند و اگر هم بلال توليد نمايند در انتهاي ساقه بوده و به بلال تاجي موسوم هستند . اين بلالهافاقد پوشش بوده و اغلب مورد حمله پرندگان قرار مي‌گيرند .

۳ – برگ
برگها به طور متناوب در روي ساقه قرار مي‌گيرند ؛ بدين معني كه در هر گره ساقه يك برگ به وجود مي‌آيد كه شامل يك غلاف كه ساقه را در برمي‌گيرد و يك پهنك پهن و بزرگ كه ممكن است يك ليگول يقه مانندي نيز داشته باشد . ذرتهايي كه ليگول ندارند ، داراي برگهاي ايستاده هستند كه اين طرز قرار گرفتن برگها باعث جذب نور بيشتر و در نتيجه افزايش فتوسنتز مي‌شود ؛ البته زاويه بين برگ و ساقه علاوه بر اينكه به ژنوتيپ گياه بستگي دارد ، به موقعيت آن نيز وابسته است ؛ مثلاً ، برگهاي پاييني زاويه بيشتري نسبت به برگهاي بالايي دارند . تعداد برگ نسبت به نوع واريته فرق مي‌كند و معمولاً بين ۸ تا ۴۸ عدد ( به طور متوسط حدوداً ۱۲ تا ۱۸ عدد ) متغير است و تعداد آن در ذرت يك صفت واريته‌اي بوده‌ ، نسبتاً ثابت است و كمتر تحت تأثير عوامل محيطي قرار مي‌گيرد .

۴ – گل آذين
ذرت گياهي است يك پايه و گلهاي نر و ماده در دو گل آذين جدا از هم ولي بر روي يك گياه قرار گرفته‌اند ؛ آرايش گل نر تاجي به صورت خوشه‌اي منشعب در انتهاي ساقه قرار گرفته است كه به آن گل آذين نر يا تاسل (Tassel) نيز مي‌گويند . در روي خوشه نر ، خوشه‌هاي فرعي به صورت جفت ، جفت قرار دارند . در هر سنبلك دو گل يافت مي‌شود كه گل بالايي از نقطه نظر رشد كاملتر است . هر گل نر شامل سه پرچم ، دو لوديكول و يك مادگي تكامل نيافته است .
گلهاي ماده بر روي سنبلها قرار دارند . سنبلها در نزديك وسط ساقه ايجاد مي‌شوند . گل آذين ماده داراي خوشه‌اي با مـحوري نسبتاً قطوري است و در روي سنبلچه‌هاي فرعي و دو تائي در كنار هم

قرار دارند . محور ضخيم سنبل حاوي ۸ تا ۳۰ رديف طولي از سنبلچه‌هاي زوج مي‌باشد ؛ هر سنبل
فرعي دو گل دارد كه معمولاً يكي از آنها بارور شده و ديگري عقيم مي‌ماند ؛ چنانكه گل دوم نيز بارور شود ازدياد دانه باعث بهم خوردن ترتيب رديف‌ها شده و در نتيجه توزيع دانه بر روي سنبلها نامنظم مي‌شود . هر گل داراي تخمداني است كه از آن كاكل يا ابريشم به طول ۲۰ – ۱۰ سانتي متر كه مجموعا كلاله و خامة آن است ، خارج مي‌شود كاكل از موهاي ريز و چسبناكي كه دانه‌هاي گرده را به خود مي‌گيرند ، پوشيده شده است ؛ طول عمر كاكلها ۱۰ – ۵ روز مي‌شود . دو گلوم ضخيم و كوتاه ساير قسمتهاي سنبله را فرا گرفته كه با هم كزل يا پوست دانه را تشكيل مي‌دهند و كوتاهتر از گلوملها هستند .

سنبل ذرت توسط پوششهايي ( پوستهاي بلال ) كه در حقيقت غلافهاي تغيير شكل يافته برگ است ، پوشيده و محافظت مي‌شود . به اين پوششها چمچه يا اسپات (Spath) نيز مي‌گويند .