غلات در واقع گونه های مختلف گیاهان خانواده گندمیان هستند که دانه های ریز آن ها مصرف خوراکی دارد. کلمه غله به دانه حاصل از آن ها نیز گفته می شود. هزاران سال است که این گیاهان در تامین معاش و ادامه زندگی بشر نقش بسیار مهمی ایفا کرده اند. گندم، برنج، جو، چاودار، ذرت، ذرت خوشه ای، یولاف و ارزن از جمله گونه های مختلف غلات به شمار         می آیند(کاظمی اربط،1374). ارزن یكی از غلات سنتی در نواحی خشك و نیمه خشك مناطق گرمسیری محسوب می شود  كه از تحمل بالائی نسبت به تنش خشكی و شوری برخوردار است. ارزن ها در بین غلات پس از گندم، برنج، ذرت، جو و سورگوم در رتبه ششم اهمیت قرار دارند. با توجه به اینکه در گذشته این گیاه به عنوان یک محصول در مناطق خشک از جایگاه ویژه ای برخوردار بوده است، اما امروز کمتر مورد توجه قرار گرفته است(Kusaka et al.,2005). منشاء اصلی ارزن غرب آفریقا است. ارزن غله ای چهار کربنه است که کارایی فتوسنتزی و کارایی استفاده از آب در آن در مقایسه با غلات سه کربنه ای چون گندم وجو بسیار زیادتر است(امام،1382 و راشد محصل،1376). اگرچه ارزن محصولی دو منظوره است، ولی در بیشتر موارد هدف از کشت آن تولید دانه است(امام،1382 و Arnon,1972).

1-2 – اهمیت غلات در تغذیه انسان

مقدار غله ای که در جیره غذایی انسان مورد استفاده قرار می گیرد به روشنی می تواند ما را نسبت به اهمیت غیر قابل انکار آنها آگاه کند. در بسیاری از کشورهای آفریقایی و آسیایی بیش از 80% جیره غذایی به طور مستقیم از غلات تامین می شود. سهم غلات در جیره غذایی مردم اروپای مرکزی و غربی بین 45 تا 55 درصد و ایالات متحده آمریکا تقریبا 20 تا 30 درصد است. بطوری که نزدیک 70 درصد سطح زیر کشت یک میلیارد هکتاری جهان را غلات اشغال می کنند و در درجه اول نزدیک به نیمی از کل نیازهای غذایی انسان، به ویژه آسیا مستقیما از غلات تامین      می شود. غلات در تولید سایر فراورده های دامی مانند گوشت، تخم مرغ، شیر و غیره ، نیز در مقایسه با دیگر محصولات زراعی سهم فوق العاده زیادی دارند(کاظمی اربط،1374). هم اکنون مصرف غلات بطور تقریب بر اساس سرانه مصرف در سال بالغ بر 390-370 کیلوگرم است، یعنی 1 کیلوگرم به ازای هر فرد در روز و مصرف مستقیم روزانه انسان حدود   این مقدار است. مصرف سالانه غلات در هندوستان 170 کیلوگرم، در ایران حدود 300 کیلوگرم و در آمریکا 675

کیلوگرم برآورد شده است که عمدتا به صورت غیر مستقیم  در تغذیه دام مصرف و پس از تبدیل به پروتئین حیوانی توسط انسان مصرف می گردد(امام و همکاران،1384).

گیاهان در طول دوره رشد خود پیوسته توسط عوامل نامساعد محیطی تحت تاثیر قرار          می گیرند. بعضی از این عوامل نامساعد مانند تنش خشکی، رشد و نمو را در گیاهان محدود می کنند(Azizinia et al., 2005 ). تنش خشکی جزء تنش های عمومی می باشد كه آثار بسیار نامطلوبی بر رشد و تولید گیاهان زراعی می گذارد(, 2005  Blum). شدیدترین اثرات تنش خشكی موقعی مشاهده می شوند كه كمبود آب در دوره گلدهی یا پر شدن دانه رخ دهد. در مرحله رشد زایشی گیاه، تنش آب فرایند گلدهی و رسیدن میوه را تسریع می كند(et al.,2005 Sinaki ). تنش خشکی مهمترین عامل محدود کننده رشد و نمو گیاهان در سرتاسر دنیا می باشد، به طوری که کاهش رشد در اثر تنش خشکی به مراتب بیشتر از سایر تنش های محیطی دیگر است(Blum,2011). اقلیم خشک و نیمه خشک، بیشتر مناطق ایران را تحت تأثیر خود قرار داده و خشکسالی های اخیر برمشکل کم آبی افزوده است. متوسط بارندگی در ایران 241 میلیمتر است که کمتر از متوسط بارندگی جهان می باشد(قمصری و همکاران،1388 ). بر اساس آمار موجود بیش از 95 درصد آبی که در کشور مصرف می شود در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار     می گیرد. لذا بیشترین حجم تلفات آب نیز در این بخش رخ می دهد (غلامحسینی و همکاران، 1387). با این حال با اعمال مدیریت صحیح و بکارگیری تکنیک های پیشرفته به منظور حفظ ذخیره رطوبت خاک و افزایش ظرفیت نگهداری آب، می توان راندمان آبیاری را افزایش داد. از جمله راه های مقابله با تنش خشكی، اصلاح گیاهان متحمل و زودرس است و شناخت این موضوع كه هر یک از گیاهان یا ژنوتیپ ها چگونه با تنش مقابله می كنند، حائز اهمیت می باشد (., 2007 et al  Koocheki).

بنابراین این مطالعه به منظور بررسی عملکرد، اجزای عملکرد و شاخص های تحمل به تنش در ژنوتیپ های مختلف ارزن تحت رژیم های متفاوت آبیاری در بهار 1391 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنر کرمان اجراء شد.

1-3- معرفی ارزن

کاشت ارزن در ایران و دیگر کشورهای گرم که سابقه تاریخی زیادی در امر زراعت دارند، وجود داشته است. در چین قدیم حدود 2600 تا 2700 سال قبل از میلاد ارزن، برنج، گندم و دیگر غلات از گیاهان زراعی درجه اول بوده اند. تاریخچه زراعت ارزن در چین، یونان و روم حتی به بیش از 2600 سال قبل ازمیلاد می رسد. در حال حاضر ارزن به مقدار زیاد در آفریقا، هندوستان، چین و بعضی از کشورهای آمریکای جنوبی کاشته می شود و در ایران نیز زراعت ارزن از قرن سیزدهم متداول بوده است(راشد محصل و همکاران، 1380). ارزن در بعضی از کشورهای اروپایی برای تغذیه انسان، حیوانات و پرندگان به مقدار زیاد کاشته می شود(امام،1382  و خدابنده،84).

1-3-1- دلایل اهمیت ارزن در بین گیاهان زراعی

گیاه ارزن در نواحی وسیعی از جهان کشت می شود. رشد سریع، قابلیت تطابق بالا با نواحی گرمسیری، مقاومت نسبی بالا به خشکی و شوری، درصد بالای پروتئین، پربرگی و خوش خوراکی و عدم وجود اسید پروسیک، چهار کربنه بودن و در نتیجه توانایی تولید بالای آن در نواحی گرم و خشک و بالا بودن بازده مصرف آب نسبت به گونه های سه کربنه همگی باعث شده است که به صورت گیاه ایده آلی برای کشت در نواحی گرم وخشک مطرح گردد(ناخدا، 1379). گونه های مختلف ارزن به دلیل کوتاه بودن فصل رشد و داشتن برخی خصوصیات ویژه، در مقایسه با گیاهان دیگر به آب کمتری نیاز دارند و می توانند در شرایط کمبود آب نسبت به سایر گیاهان محصول قابل قبولی تولید کنند(کاظمی اربط،1374). با توجه به این موضوع و همچنین از آنجایی که ارزن جیرۀ غذایی مناسبی برای طیور و جایگزین مطمئنی برای ذرت است(et al., 1996 Baltensperger ; ,1999 Myers)، این گیاه می تواند گیاهی مناسب برای کاشت در مناطق کم آب باشد.

الف- دلایل  اهمیت مورفولوژیکی ارزن

1-  از نظرمورفولوژی، ارزن تنوع فنوتیپی نسبتاً زیادی دربین غلات دارا است که به شرح زیر    می باشند:

الف- ارتفاع گیاه به طور متوسط از 100 تا 300 سانتی متر و در برخی ارقام از 200 تا 500 سانتی متر متفاوت است.

ب- تعداد برگ از 10 تا 20 عدد متفاوت است که در ارقام علوفه ای تعداد برگ بیشتر از ارقام دانه ای می باشد.

ج- طول برگ بیش از 50 سانتی متراست.

د- پهنای برگ 2 تا 5 سانتی متر فرق می کند.

ه- ساقه ارزن قوی و ممکن است قطور یا نازک، ساده یا منشعب و معمولاً دارای شاخه های فرعی اولیه و ثانویه باشد. تعداد ساقه ها (پنجه ها یا پاجوش(که از یک بذر منشأ می گیرند از 1 تا بیش از

7 عدد متغییر است، در ارزن نوتریفید این تعداد بیشتر می باشد( Yadav et al., 2001و خدابنده، 1384).

2- از نقطه نظر آرایش، گیاه ارزن خصوصیات مطلوب بسیار زیادی دارد:

الف- ازهرگره یک غلاف برگ منشأ می گیرد. آنچه بیشتر معمول است وجود 9 میانگره         می باشد. میانگره ها در مجاور سطح زمین کوچکترند و هرچه به انتهای ساقه نزدیکتر می شویم فاصله شان بیشترمی شود(یوسف زاده،1387). این حالت منجر می شود ترتیب برگ به صورتی باشد که بتواند حداکثر نور خورشید را جذب کند و حداقل سایه اندازی را داشته باشد. همین دلیل باعث می شود جریان آزادانه هوا وتبادل دی اکسیدکربن برقرار شود، در نتیجه قابلیت مؤثری برای فتوسنتز گیاه و تولید ماده خشک بالاتر درمناطق گرم و خشک می باشد. در بالای هر گره یک شیار سطحی وجود دارد که جوانه جانبی داخل آن قرارگرفته است. در گره انتهایی جوانه وجود ندارد و به ساقه گل دهنده ختم می شود. جوانه های موجود در هر شیار به برگها منتهی               می گردند(امام، 1374 و  et al., 2011  Rostamza).

ب- برگها روی ساقه ها محکم قرار دارندکه باعث افزایش مقاومت گیاه به ورس که معمولاً ناشی از باد یا باران است می شوند(امام، 1374).

ج- اندامهای زایشی: گل آذین ارزن دارای سنبله های فشرده، مستقیم یا خمیده بطول 35-10 سانتی متر می باشند. سنبله ها روی یک پایه قرار گرفته اند(ایران نژاد وشهبازیان ،1384).

ب- دلایل اهمیت فیزیولوژیکی ارزن

گونه های مختلف ارزن به دلیل کوتاه بودن فصل رشد و داشتن برخی خصوصیات ویژه، در مقایسه با گیاهان دیگر به آب کمتری نیاز دارند و می توانند در شرایط کمبود آب نسبت به سایر گیاهان محصول قابل قبولی تولید کنند(کاظمی، 1374). سیستم ریشه ای عمیق و گسترده ی ارزن باعث مقاومت مطلوب این گیاه به تنش خشکی می شود(امام ،1382). ارزن غله ای چهار کربنه است که کارایی فتوسنتزی و کارایی استفاده از آب در ارزن در مقایسه با غلات سه کربنه چون گندم و جو بسیار زیادتر است (امام،1382 وet al.,2004 Diouf). گرچه ارزن محصولی دومنظوره می باشد اما بیشتر، هدف از کشت آن تولید دانه است. محصولاتی مانند گندم، برنج، جو تقریباً با مصرف دو برابر این آب، یک واحد ماده خشک تولید می کنند. راندمان مصرف آبی بالا همراه با انجام فتوسنتز به روش ₄C به این معنی است که ارزن پتانسیل بسیار بالایی جهت رشد تحت شرایط گرم و خشک دارد(ناخدا و همکاران،1379، پور میرزا و تاج بخش،1382وامام،1382).

ارزن یكی از گونه‌های سازگار به خشكی است كه بررسی و مطالعه صفات ویژه آن می‌تواند به شناسایی مكانیسم‌های مؤثر در مقابله با خشكی كمك نماید. مكانیسم‌های متفاوتی برای تحمل خشكی در ارزن‌ها مطرح است. تحقیقات نشان داده است كه ارزن می‌تواند از طریق گلدهی زودتر (et al., 1987 (Bidinger و عدم همزمانی در نمو پنجه‌ها (et al., 1986  (Mahalakshmiاز اثرات خشكی بگریزد.

ج- دلایل اهمیت فراوری و صنایع تبدیلی ارزن

ارزن علاوه بر اینکه مانند سایر غلات یک غله دانه ای است اما از علوفه آن نیز به منظور تغذیه دام استفاده می گردد. می توان از علوفه آن به صورت چرای مستقیم دام نیز استفاده کرد( Wilson et al., 2000 و ناخدا،1379).

1-3-2- ترکیبات شیمیایی دانه ارزن

ترکیب عمده دانه ارزن را نشاسته تشکیل می دهد. مطابق تجزیه های شیمیایی متعددی که در نقاط مختلف دنیا بر روی دانه ارزن صورت گرفته است ترکیبات شیمیایی دانه ارزن به طور متوسط به صورت زیرمی باشد(امام، 1382).

1- رطوبت 10 تا 14 درصد، 2-سلولز 7 تا10 درصد، 3-خاکستر 2-3 درصد، 4-چربی خام 3تا4 درصد،5-پروتئین خام 6 تا8 درصد، 6-مواد معدنی 2 تا3 درصد. نشاسته دانه از 13 درصد آمیلوزو 87 درصد آمیلوژکتین تشکیل شده است.  ارزن دارای مقادیر کمی از ویتامین های B1 و   B2 است، ویتامین ها درلایه آلئورن وجود دارند. هر صدگرم دانه ارزن حدود 334 تا 360 کالری حرارت تولید می نماید (خدابنده،1367 و امام، 1382).

 1-3-3- موارد مصرف ارزن

ارزن گیاه مفیدی است که تقریباً کلیه قسمت های آن اعم از ساقه، برگ، و دانه آن مصرف       می شود و