گیاهان حدود 400 میلیون سال است كه از زمان ترك دریاها و سكنی گزیدن در خشكی‌های كره زمین همواره با تنش رطوبتی مواجه بوده اند. هنگامی كه خشكی روی می‌دهد گیاهان عالی همیشه مجبورند كه آن را تحمل نموده یا چرخه زندگیشان را جهت دوری جستن از آن تنظیم نمایند. برخلاف حیوانات آنها نمی‌توانند به مكان مناسب‌تری نقل مكان نمایند. بنابراین در تكامل گیاهان خشكی زی، نیاز آنها به جستجو، جذب، انتقال و نگهداری آب به عنوان یک نیروی محرك عمده عمل كرده است. با وجود این، خشكی هنوز عمده‌ترین محدودیت در تولید محصولات زراعی است(علیزاده 1378).

   امروزه دسترسی و كنترل منابع آبی به یكی از مهمترین مسائل و موضوعات قرن اخیر تبدیل شده است. در گذشته آبیاری معمولی ترین روش برای مقابله با كم آبی بود اما امروزه با كاهش شدید منابع آب، راه حل های دیگری مورد توجه قرار گرفته است. برای مثال محققان اصلاح نباتات در حال تحقیق بر روی یافتن گیاهان سازگارتر با محیط های مستعد بروز خشكی و نیز دستیابی به گیاهان با بازده مصرف آب بالا و در عین حال ثبات عملكرد بالا می باشند (Anonymous, 2010).

   طبق گزارش های سازمان مدیریت منابع آب ایران(1389، 1388)، كشور ایران به سبب واقع شدن بر روی كمربند خشك جهانی همواره در معرض خشكی می باشد(بی نام، 1389). نزدیک به دو سوم بارندگی سالیانه در سطح كره زمین تبخیر شده و از دسترس خارج می گردد و بیش از نیمی از آنچه باقی می ماند بدون استفاده به سمت دریاها جاری می گردد، از سوی دیگر مقدار بارندگی و توزیع آن بسیار متغیر است به طوری كه در یک سال با خشكسالی مواجه بوده و سال دیگر سیل جاری می گردد. سهم آب در بخش كشاورزی در جهان، حدود هفتاد و پنج درصد است در حالیكه این رقم در ایران 94 درصد است. 65 درصد مناطق خشک و 25 درصد مناطق نیمه خشک از اراضی کل کشور با متوسط بارندگی 252 میلی متر در سال، در معرض بسیاری از تنش های محیطی از جمله خشکی، شوری و درجه حرارت بالا است(حیدری شریف آباد،1382). 

   بررسی ها نشان داده است كه سطوح مختلف تنش خشكی می تواند تاثیرات متفاوتی بر هر یک از صفات فنولوژیك، مرفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه بگذارد و گیاهانی كه به این لحاظ تغییرات و خسارات ناخواسته كمتری را متحمل می گردند به لحاظ مقاومت به دوره های كم آبی ارجحیت داشته و پتانسیل بالاتری برای تولید در مناطق خشك و نیمه خشك (Pessarakli, 2006).

ارزیابی کلی از توان بخش کشاورزی نشان می دهد سطح زیر کشت و زمین های کشاورزی کشور چندان قابل افزایش نیست لذا بهترین راه مقابله با این وضعیت، تلاش در جهت افزایش عملکرد در واحد سطح با مدیریت صحیح در مصرف آب کشاورزی است(بقایی، 1383). در این راستا ضمن توجه به توسعه فیزیکی منابع تامین آب، بایستی بخش بزرگی از سیاست ها به کنترل مصرف آب در داخل مزارع معطوف شود. اتخاذ روش های مختلف به منظور استفاده صحیح و بهینه از منابع آب و همچنین شناخت روابط آب در مراحل مختلف رشد، به همراه بررسی اثرات کمبود آب بر واکنش های بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه، از لحاظ سازوکارهای مقاومت، تحمل و سازگاری در رأس تحقیقات زراعی قرار دارد(اویسی، 1389). یکی از چالش­های اصلی در تلاش جهت رسیدن به تولید پایدار محصولات کشاورزی، تنش­های محیطی می­باشند. واکنش­های گیاهان به تنش­های محیطی پیچیده بوده و شامل بسیاری از انواع عکس العمل­های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی می­ شود (کافی و همکاران، 1385). این قبیل واکنش­ها در گیاهان در معرض تنش در جهت غلبه یافتن، اجتناب و یا خنثی کردن اثرات تنش آغاز می­گردد. تحمل یا حساسیت در برابر یک نوع از شرایط پر تنش بستگی به ریخته ژنتیکی و بیوشیمیایی گونه­ ها دارد(Levitt, 1980).

    در سطح جهانی به آبیاری علمی و دقیق جهت افزایش بازده آبیاری و کنترل دقیق مصرف آب در مراحل رشد گیاه توجه زیادی شده است معهذا آن بخش از مدیریت مصرف آب کشاورزی که مربوط به نحوۀ استفادۀ آب در داخل مزرعه است به دلیل پیچیدگی­های زیاد روابط آب، خاک، گیاه و هوا کمتر مورد توجه قرار گرفته است(علیزاده 1378). بنابراین اتخاذ روش­هایی به منظور استفادۀ صحیح و بهینه از منابع آب و همچنین شناخت روابط آب در مراحل مختلف رشد، به همراه بررسی اثرات کمبود آب بر واکنشهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه، از لحاظ سازوکارهای مقاومت، تحمل و سازگاری اهمیت خاص داشته و بایستی مورد توجه جدی قرار گیرد. هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر زئولیت و سوپرجاذب به عنوان مواد جذب کننده رطوبت خاک و کاهش دهنده اثرات تنش خشکی در زراعت کلزا در شرایط کمبود آب می باشد.

• اهمیت تولید دانه های روغنی

روغن یکی از مواد اصلی مورد نیاز انسان است و حدود 20 درصد از کالری روزانه مورد نیاز انسان، بسته به رژیم های غذایی متفاوت، توسط روغن تامین می شود. روغن مورد نیاز انسان از دو منبع حیوانی و گیاهی تامین می شود که در گذشته روغن های حیوانی سهم بیشتری را در تامین روغن مورد نیاز داشتند. روغن های گیاهی مصارف خوراکی کمی داشته و اغلب از روغن های گیاهی در مصارف صنعتی و سوخت استفاده می شد(سید شریفی، 1388).

    دانه های روغنی از محصولات با ارزش بخش کشاورزی به شمار می روند که به عنوان ماده اولیه صنایع روغن کشی و تامین کننده نیازهای چربی، پروتئین و ویتامین در حیات موجودات زنده نقش اساسی را ایفا می کنند. دانه های روغنی به عنوان گیاهان صنعتی، به دلیل کاربردهای فراوان در تغذیه انسان و کنجاله آن در تغذیه دام و طیور و مصارف متعدد صنعتی، از جایگاه ویژه ای در بین محصولات کشاورزی برخوردارند. چرخه صنعت روغن نباتی بر وجود دانه های روغنی استوار است(حاجی محمدی، 1388).

• تعریف دانه های روغنی

دانه های روغنی به آن دسته از گیاهان اطلاق می شود که ذخیره روغن فقط در بخش اندوخته دانه صورت گیرد و مقدار روغن در دانه کم تر از 15 درصد نباشد. ولی، گیاهان روغنی به گیاهانی گفته می شود که ذخیره روغن و یا چربی در اندام های مختلف گیاهی نظیر میوه، هسته و ریزوم صورت می پذیرد. در کلیه دانه های روغنی نسبت روغن به پروتئین 2:1 است. هر یک از این دانه های روغنی به تیره های گیاهی گوناگون تعلق داردکه در شرایط آب و هوایی و اکولوژیک مناسب می توان از آن برای تولید روغن استفاده کرد. از جمله این دانه های روغنی، به آفتابگردان، کلزا، گلرنگ، پنبه دانه، بادام زمینی، سویا، بزرک و کنجد می توان اشاره کرد(Doney, 1990).

• تولید دانه های روغنی

ظرفیت و امکانات تولید دانه های روغنی را در کشور می توان در سه بخش سطح زیر کشت، افزایش عملکرد و کاهش هزینه های تولید مورد بررسی قرار داد. کشت دانه های روغنی در ایران از گذشته های دور رواج داشته و طی ده سال گذشته سطح زیر کشت آن حدود 20 درصد و میزان تولید آن حدود 120 درصد افزایش داشته است(بی نام، 1389).

    سطح زیر کشت انواع دانه های روغنی در کشور طی سه دهه گذشته همواره رشد داشته است و از 88000 هکتار در سال 1356 به 232000 هکتار در سال 1382 رسیده است      (بی نام.1390).

• فرضیات:

• با بهره گرفتن از زئولیت و سوپرجاذب آب کمتری برای تولید گیاه استفاده می شود.

• استفاده از سوپرجاذب، آب مورد نیاز گیاه را در زمان قطع آبیاری تأمین خواهد کرد.

• زئولیت مصرفی، سبب تأمین آب مورد نیاز گیاه در زمان قطع آبیاری خواهد شد.

اهداف:

در مجموع رئوس اهدافی که در این پژوهش مورد ارزیابی قرار گرفت عبارتند از:

– بررسی اثرات کاربرد زئولیت برعملکرد و اجزای عملکرد کلزا.

– بررسی اثرات استفاده از سوپرجاذب بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه کلزا.

– مقایسه اثرات زئولیت و سوپرجاذب برعملکرد واجزای عملکرد گیاه کلزا.

1-7 – تاریخچه و کلیاتی درباره  کلزا

در نوشته های سانسکریت هند که مربوط به 1500 سال قبل از میلاد است و در نوشته های چینی مربوط به 247 سال قبل از میلاد به خردل ها اشاره شده است. فن ویک و همکاران در سال 1983 بیان داشتند که فیثاغورث حدود 520 سال قبل از میلاد، بقراط حدود 400 سال قبل از میلاد و فلینی 23 تا 79 سال بعد از میلاد به استفاده از خردل برای مقاصد ادویه ای و دارویی اشاره کردند. گونه های روغنی کلزا ارتباط نزدیکی با خردل هایی که به صورت سبزی و چاشنی مصرف می شوند دارند و از دیرباز به دلیل مزه تند و ترش و خصوصیات دارویی مورد توجه بشر بوده اند .داونی و رابلین در سال 1989 بیان نمودند که احتمالا جنس Brassica از جمله اولین گیاهان اهلی است زیرا فرم های سبزی آن در دوره ننئو لیتیک به طور معمول مورد استفاده بوده اند. از بذرها ی کلزا جهت آذین بندی استفاده می کردند (حجازی، 1379). کارل لینه گیاهشناس معروف گزارش کرد که تولید کلزا در مقیاس کوچک در سال 1750 میلادی در کشور سوئد اتفاق افتاد و از آنجا به کشورهای سوئیس، لهستان، روسیه و دانمارک انتشار پیدا کرد (عاشوری، 1380). از اوایل قرن شانزدهم زراعت تجاری کلزا در هلند ثبت شده است. در زمان های قدیم در آسیا و نواحی مدیترانه از روغن کلزا برای روشن کردن چراغ استفاده می کردند. البته امروزه روغن کلزا به عنوان ماده غذایی استفاده می شود. درنیمه دوم قرن 17 گونه های Brassica در اسکاتلند کشت شده و همراه با جو و کنجاله یولاف به مصرف می رسیدند. در مورد زمان شروع استفاده از گونه های Brassica به عنوان یک منبع روغن تناقض وجود دارد. تگزپدی اظهار داشته است که احتمالا اولین بار از B.oleracea به عنوان روغن در اروپا استفاده شده است. اپلیکویست اظهار داشته است که B.napus اولین بار در هلند و در قرن 17 به عنوان یک گیاه روغنی کشت شده است و سپس کشت آن به سایر بخش های اروپا گسترده شده است. شرودر- لمبکی شواهدی به دست آوردند مبنی بر اینکه کلزا در هلند خیلی پیشتر از آنچه اپلیکویست فکر می کرد کشت می شده است. نخستین نوشته درباره کشت و کار کلزا در اروپا مربوط به سال 1570 است که هرسباخ به کشت کلزای زمستانه در منطقه رینلند آلمان به عنوان  منبع روغن چراغ و جایگزینی برای روغن زیتون و به عنوان روغن پخت و پز مردم فقیر اشاره کرده است. با توسعه صنعت ماشین های بخار این روغن به عنوان چرب کننده در موتورهای بخار به کار گرفته شد با شروع جنگ جهانی دوم و در ابتدای سالهای دهه 40 میلادی و محاصره منابع تامین روغن اروپا و آسیا کمبود روغن های چرب کننده در آمریکای شمالی که برای استفاده در موتورهای بخار کشتی های جنگی ضروری بودند سبب توسعه کشت کلزا درکانادا گردید قبل از آغاز جنگ کشت کلزا درکانادا تنها به صورت تحقیقاتی انجام می شد. در بهار 1942 تحقیقات زراعی برای تولید این دانه آغاز شده و در سال 1943 مقدار قابل توجهی از این دانه در کانادا تولید گردید. در آن زمان کلزای کشت شده در کانادا از دو گونه مختلف بود. اولین گونهB.campestris  شلغم روغنی بود که از مدت ها قبل از جنگ توسط یک کشاورز لهستانی کشت می شد این محصول به عنوان کلزای لهستانی شناخته می شد. دومین گونه B.napus کلزا بود که در سال 1943 از ایالات متحده خریداری و در کانادا کشت شده بود با توجه به ریشه آرژانتینی آن به عنوان کلزای آرژانتینی معروف گردید. در سال 1968 اولین رقم کلزا با میزان اسید اروسیک پایین در کانادا تولید شد .در سال 1973 متخصصان تغذیه دام اثرات نامطلوب ماده ای به نام گلوکوزینولات را که در بخش غیر روغنی دانه وجود داشت، اعلام نمودند و تلاش برای کاهش این ماده آغاز شد دکتر بالدر استفانسن پژوهشگر دانشگاه مانیتوبا در سال 1974 اولین واریته کلزای اصلاح شده Double low را که میزان گلوکوزینولات و اسید اروسیک آن کاهش یافته بود معرفی کرد. این واریته اصلاح شده B.napus به عنوان رقم تاور Tower معروف گردید. در اواخر دهه 70 اصطلاح کانولا توسط انجمن صنایع روغن کشی غرب کانادا  به ثبت رسیده و بر اساس آن تعریف، کانولا دانه ای بود که میزان اسید اروسیک در روغن حاصل از آن کمتر از 50% و میزان گلوکوزینولات ها در کنجاله کمتر از 3 میلی گرم در هر گرم بوده و از واریته های B.napus وB.campestris حاصل شده باشد. در سال 1986 این تعریف اصلاح شد و میزان اسید اروسیک در روغن به حداکثر 2% و مقدار گلوکوزینولات های آلیفاتیک حداکثر 30 میکرومول در هر گرم وزن خشک بدون چربی دانه اعلام گردید. هم اکنون کانادا به یک تولید کننده عمده کلزا تبدیل شده است و دانه اصلاح شده کلزا در سراسر جهان به صورت گسترده کشت می شود. مالکیت تجاری نام کانولا نیز در اختیار انجمن کلزای کانادا می باشد. زراعت کلزا در اروپا تثبیت گردیده و تقریبا یک سوم از کل تولید آن به قاره اروپا مربوط می شود درحال حاضر این محصول در بسیاری از کشورهای جهان کشت می شود و از مهم ترین تولید کنندگان آن می توان به چین، هندوستان، کانادا، آلمان، فرانسه و انگلستان اشاره نمود. تکامل اصلاح کلزا از کلزای سنتی تا ارقام اصلاح شده بصورت زیر می باشد.

    کلزای سنتی(Hear): حاوی 22 تا 60 درصد اسید اروسیک در روغن و 100 تا 205 میکرومول گلوکوزینولات در هر گرم کنجاله می باشد.

ارقام یک صفر (Lear): معمولا واریته های کانادایی بوده و حاوی کمتر از 5 درصد اسید اروسیک در روغن و 100 تا 205 میکرومول گلوکوزینولات در هر گرم کنجاله می باشد.

 ارقام دو صفر: نوع تکامل ارقام یک صفر بوده و حاوی کمتر از 2 درصد اسید ارو سیک در روغن و 18 تا 30 میکرومول گلوکوزینولات در هر گرم کنجاله می باشد.