ذرت دارای تنوع رویشی بسیار گسترده‌ای است به گونه‌ای که در شرایط مختلف آب و هوایی رشد میکند. ذرت در نیمکره شمالی تا ۵۸ درجه عرض جغرافیایی در کانادا، و در نیمکره جنوبی تا عرض جغرافیایی ۴۲ تا ۴۳ درجه در زلاندنو کشت می‌گردد. کشت ذرت دانه‌ای در محدوده ۴۲ درجه در نیمکره جنوبی و ۵۳ درجه در نیمکره شمالی صورت می‌گیرد، ولی ذرت علوفه‌ای را می توان در خارج از این محدوده هم کشت کرد. در این محدوده، ذرت تا ارتفاع ۴۲۰۰ متری در بولیوی، ۳۹۰۰ متری در پرو، ۳۰۰۰ متری درهند، ۱۲۰۰متری در ایالات متحده آمریکا، و ۸۰۰ متری در رومانی رشد میکند. در آمریکا بیشترین سطح زیر کشت ذرت در ناحیه واقع بین ۴۰ تا ۴۵ درجه عرض جغرافیایی در نیمکره شمالی واقع گردیده است(نورمحمد ی و همکاران ،۱۳۸۴؛ امام، ۱۳۸۳؛ کوچکی و نصیری‌محلاتی، ۱۳۷۵).
۲-۶-۲- درجه حرارت
ذرت، متعلق به آب وهوای گرمسیری است و درجه حرارت، عامل محدود کننده رشد و نمو این گیاه محسوب می‌گردد. به گونه‌ای که رشد ذرت در کمتر از ۱۰ درجه و بیشتر از ۳۰ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد. بنابراین آستانه درجه حرات برای رشد ذرت ۱۰ و۳۰ درجه سانتی‌گراد است. جوانه‌زدن در ذرت از درجه حرارت ۸ تا۱۰ درجه سانتی‌گراد شروع می‌گردد، اما درجه حرارت بهینه در این مرحله ۳۰ تا ۳۲ درجه سانتی‌گراد است (کوچکی و نصیری‌محلاتی، ۱۳۷۵).
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
حساسیت به سرما و تغییر رنگ گیاه از سبز به زرد روشن یکی از ویژگی‌های گیاهان تیپ C4میباشد. درجه حرارت لازم برای مراحل مختلف رشد ذرت متفاوت است، به طوری که پس از رویش و سبز شدن، نیاز به حرارت بالا برای رشد دارد، پس از گرده افشانی و لقاح، درجه حرارت بالا و شرایط خشک باعث زودرسی و کاهش عملکرد می‌شود و برعکس، درجه حرارت پائین و رطوبت بالا موجب طولانی‌تر شدن دوره رشد و همچنین پر شدن دانه می‌گردد. در شرایط رطوبت کافی، حداکثر سرعت رشد زمانی صورت می‌گیرد که درجه حرارت بین ۲۴ تا۳۰ درجه سانتی‌گراد باشد و نیز روند تجمع ماده خشک در روزهای گرم و شب‌های خنک بیشترین مقدار را دارد. رطوبت کافی در مرحله رسیدگی نقش اصلی و مهمی را در بیشینه کردن عملکرد دانه به عهده دارد (نورمحمدی و همکاران،۱۳۸۴؛امام، ۱۳۸۳).
درجه حرارت ۱- درجه سانتی‌گراد در اواخر مرحله شیری با عث می‌گردد که ذرت به مرحله رسیدگی کامل نرسد. بهترین درجه حرارت در مرحله خمیری تا رسیدگی کامل دانه برای ذرت ۲۰ تا ۲۲ درجه سانتی گراد است، زیرا در این درجه حرارت، انتقال مواد از مغز ساقه به دانه به بهترین صورت انجام می‌گیرد (نورمحمدی و همکاران ، ۱۳۸۴؛ امام، ۱۳۸۳).
۲-۶-۳- رطوبت
ذرت در نواحی مختلف از نظر میزان بارندگی دارای سازگاری وسیعی است، به طوری که از نواحی نیمه خشک با بارندگی سالیانه ۲۰۰ تا۲۵۰ میلی‌متر تا نواحی با بارندگی سالیانه بیش از ۴۰۰۰ میلی‌متر رشد می کند. نیاز ذرت برای ساختن یک واحد ماده خشک، کمتر از سایر گیاهان زراعی مانند گندم ، جو و یونجه است. نیاز زیاد ذرت به آب در اثر مقدار زیاد ماده گیاهی تولیدی در هکتار میباشد. میزان آب مورد نیاز ذرت بسته به شرایط محیطی و غذایی ۴ تا ۷ و حداکثر ۹ هزار متر مکعب در هکتار میباشد. قرار گرفتن گیاه در شرایط تنش آبی به مدت ۱ تا ۳ روز از مرحله ظهور گل‌تاجی تا لقاح، میزان عملکرد را تا ۲۰ درصد کاهش می‌دهد. در صورتی که تنش به مدت ۴ روز متوالی در مرحله ظهور گل تاجی تا پایان پر شدن دانه رخ دهد، عملکرد تا ۴۵ یا ۵۰ درصد کاهش می‌یابد. مرحله حساس به کمبود آب یا مرحله بحرانی ذرت نسبت به آب، مرحله ظهور گل‌تاجی تا پرشدن خمیری دانه است که حدود ۵۰ روز طول می‌کشد (نورمحمدی و همکاران، ۱۳۸۴؛ امام، ۱۳۸۳).
۲-۶-۴- نور
ذرت از نظر واکنش فتوپریودی، روز بی تفاوت تا روزکوتاه است. میزان رشد ذرت نه تنها به طول روز بلکه به شدت و کیفیت نور نیز بستگی دارد. در ذرت ۲ تا ۳ درصد از کل انرژی خورشیدی به صورت انرژی شیمیایی در دانه و ۶ تا ۷ درصد در کل بیوماس ذخیره می‌گردد. اگر درجه حرارت مناسب در دوره رشد وجود داشته باشد، گیاهان چهار کربنه نسبت به گیاهان سه کربنه استفاده بیشتری از انرژی خورشید کرده و مقدار ماده خشک تولیدی آنها در واحد سطح بیشتر است. بهره‌گیری از نور به عنوان یک عامل محیطی به شدت به اندازه و ساختار سطح فتوسنتز کننده در پوشش گیاهی بستگی دارد. به طور کلی، توان ذرت در استفاده از نور به دلیل وضعیت ویژه آرایش برگ‌ها، نسبت به سایر گیاهان زراعی بیشتر است ( نورمحمدی وهمکاران ، ۱۳۸۴؛ کوچکی و سرمدنیا، ۱۳۸۴) .
۲-۶-۵- خاک
ذرت به دلیل داشتن ریشه‌های عمیق و نیز توانایی بالا در جذب مواد غذایی، نسبت به حاصلخیزی خاک چندان توقعی ندارد. ذرت را می‌توان در زمین‌های متفاوت از نظر حاصلخیزی، بافت خاک و اسیدیته کشت نمود. ذرت به هنگام جوانه‌زدن مقاوم به شوری است، با این حال ذرت متعلق به گروهی از گیاهان است که نسبت به شوری خاک حساس بوده و باید از کاشت آن در این نوع زمین‌ها جلوگیری کرد. بهترین زمین برای ذرت، خاک‌های عمیق با بافت متوسط، زهکشی خوب و قدرت نگهداری زیاد آب میباشد. ذرت در شرایط مساوی از نظر حاصلخیزی و تأمین رطوبت، زمین‌های متوسط و یا سبک را ترجیح می‌دهد، زیرا این گونه زمین‌ها در بهار خیلی زود گرم شده و شرایط رشد ریشه ها را فراهم می‌کنند. در زمین‌های سبک به دلیل این که خاک به سرعت رطوبت خود را ازدست می دهد عملکرد ذرت، بدون آبیاری چندان رضایت بخش نیست. در این نوع زمین‌ها، ذرت در مرحله رشد سریع خود نیز با کمبود مواد غذایی روبرو خواهد گردید. سطح آب‌های زیرزمینی برای حداکثر عملکرد در ذرت بسیار با اهمیت است. بهترین حد سطح آب‌های زیر زمینی برای ذرت بین ۵/۱ تا ۳ متر میباشد. با وجود این که در زمین‌های با اسیدیته ۵ تا ۸ کشت می‌گردد ولی حداکثر عملکرد در زمین‌های با اسیدیته ۵/۶ تا ۷ به دست می‌آید (نورمحمد و همکاران ، ۱۳۸۴؛ امام، ۱۳۸۳؛ کوچکی و نصیری‌محلاتی، ۱۳۷۵).
۲-۷- نقش در تغذیه
در بین مشکلات گوناگونی که در زندگی بشر وجود دارد، همواره تغذیه ناکافی، موجودیت و آسایش او را بیشتر تهدید میکند. این مسئله از نظر اقتصادی و اجتماعی در درجه اول اهمیت جوامع بشری قرار گرفته است، به طوری که سطح تمدن و درجه پیشرفت هر جامعه را از چگونگی تغذیه آنها مورد ارزیابی قرار میدهند. ارقام مختلف ذرت به صورت مستقیم و غیر مسقیم نقش مهمی در تأمین غذا و پروتئین مورد نیاز انسان دارد. ذرت، پس از گندم و برنج، سومین گیاه زراعی مهم در دنیا به حساب می‌آید. دانه آن به طور مستقیم به مصرف تغذیه انسان و حیوانات میرسد. دانه ذرت در صورتی که به مصرف خوراک انسان برسد، به آسانی هضم شده و بافتهای غیرقابل هضم آن کم میباشد. ترکیبات شیمیایی دانه ذرت در جدول۲-۱ آمده است(بهاروند، ۱۳۸۸).
جدول۲- ۱- ترکیبات شیمیایی دانه ذرت (۱۰۰ گرم دانه ذرت خام)
| آب (g) | پروتئین(g) | چربی(g) | نشاسته(g) | کلسیم(mg) | سدیم(mg) | پتاسیم(mg) | فسفر(mg) | آهن(mg) |
| ۱۳ | ۹ | ۴ | ۷۲ | ۲۲ | ۱ | ۲۸۵ | ۲۶۵ | ۲ |
g : گرم- mg : میلی‌گرم
۲-۸- مواد غذایی مورد نیاز ذرت
پیشرفت و توسعه کشاورزی تنها از راه شناخت علمی و اصولی تأثیر عوامل محیطی بر رشد بهینه گیاه امکان پذیر میباشد. به منظور بهبود وضعیت محیط کشت، بکارگیری صحیح نهاده‌های کشاورزی مانند کود، آب، آفت‌کش‌ها و بذر اصلاح شده الزامی است. در گیاهان زراعی دستیابی به عملکرد بالا نه تنها نیازمند تأمین نهاده‌ها در زمان مناسب است، بلکه روش استفاده صحیح از آنها و همچنین اعمال مدیریت معقول در بکارگیری این روش‌ها در مقیاس وسیع، ضروری به نظر میرسد (ملکوتی و نفیسی، ۱۳۷۳). ذرت گیاهی است با رشد سریع و با توجه به عواملی مانند بافت خاک، تناوب زراعی، شرایط جوی محیط و رقم مورد کاشت از نظر نوع مصرف که شامل ذرت علوفه‌ای سیلویی، تولید دانه و علوفه سبز میباشد، مواد غذایی زیادی از خاک جذب میکند. بنابراین، در دوره رشد و نمو به مواد غذایی مختلف و نسبتاً زیادی نیاز دارد که باید به مقدار کافی در اختیار گیاه قرار داده شود (نورمحمدی و همکاران، ۱۳۸۴؛ امام، ۱۳۸۳).
۲-۸-۱- نیتروژن
نیاز به نیتروژن در گیاهان، با تغییر زراعت از دیم به آبی و با توسعه ارقام با ظرفیت تولیدی بالا افزایش می‌یابد. در حقیقت، ارقام با بازده بیشتر، زمانی می‌توانند حداکثر عملکرد را داشته باشند که مقدار نیتروژن در خاک به حد کافی باشد. نیتروژن موجب شادابی و ایجاد رنگ سبز طبیعی، نمو سریع گیاه، ازدیاد ساقه و برگ‌ها و افزایش مقدار محصول و پروتئین می‌گردد. نیاز عمده ذرت به نیتروژن از شروع ماه‌های دوم و سوم دوره رشد، صورت می‌گیرد. به طوری که در ماه اول، تنها ۸ درصد و در ماه چهارم، تنها ۶ درصد کل نیتروژن مورد نیاز گیاه برداشت می‌شود ( بهاروند، ۱۳۸۸). ذرت نیتروژن را به دو صورت NO3-و +NH4 جذب می کند، ولی درشرایط ایده‌آل فرم + NH4 منبع مناسب‌تری جهت تأمین نیتروژن است زیرا مقدار کمتری انرژی جهت تبدیل شدن به پروتئین مصرف می کند (سالاردینی، ۱۳۸۴؛ خواجه‌پور، ۱۳۸۰).
۲-۹- تثبیت زیستی نیتروژن و کودهای زیستی
برای افزایش تولید محصولات کشاورزی یا باید سطح زیر کشت را بیشتر کرد که چندان مقدور نیست و یا میزان تولید در واحد سطح را افزایش داد. غلات یکی از منابع مهم تأمین کننده غذای مورد نیاز انسان می‌باشند و بیشترین نیاز را به کودهای شیمیایی دارند (خسروی، ۱۳۸۰ ب). برای کاهش آسیب‌های زیست محیطی و آلودگی‌های ناشی از مصرف کودهای شیمیایی، استفاده از منابع و نهاده‌هایی که علاوه بر تأمین نیازهای کنونی گیاه باعث پایداری سیستم‌های کشاورزی در دراز مدت شوند ضروری به نظر میرسد ( تهامی زرندی و همکاران، ۱۳۸۸).
تشخیص دقیق وضعیت نیتروژن در گیاهان زراعی بسیار مهم است. نیتروژن مهم‌ترین عامل محدود کننده تغذیه‌ای در رشد و تولید گیاهان است، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران که مواد آلی خاک کم میباشد و در نتیجه فقر نیتروژن عامل محدود کننده‌ی مهمی است (مجیدیان و همکاران، ۱۳۸۷ ب). به همین علت امروزه استفاده از انواعی از کودهای زیستی با منشاء باکتری، قارچ، جلبک و یا دیگر موجودات خاکزی مورد توجه قرار گرفته است که مکانیسم عمل آنها افزایش قابلیت جذب عناصر غذایی خاک توسط گیاه است (Karthikeyan et al., 2008). به طور کلی، کودهای زیستی به مواد حاصلخیزکننده‌ای گفته می‌شود که شامل تعدادکافی از یک یا چند گونه از موجودات زنده مفید خاکزی هستند که در بستری از مواد نگهدارنده قرار دارند. به عبارت دیگر، این نوع کودها که حاوی گونه‌های میکروبی مؤثر برای تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه هستند، بازده تولید در واحد سطح را افزایش میدهند (Ekram and Salem, 2010). تثبیت نیتروژن موجود در خاک و رهاسازی یون‌های فسفات، آهن، پتاسیم از ترکیبات نامحلول، یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های کودهای زیستی به شمار می‌روند. این ریز موجودات در اطراف ریشه گیاه مستقر شده و جذب عناصر غذایی در گیاه را افزایش میدهند (Rokhzadi et al., 2008). این کودها منشاء طبیعی دارند و اغلب از خاک تهیه می‌شوند، بنابراین سبب بهبود ساختمان خاک، افزایش محصول و کاهش آلودگی ناشی از مصرف کودهای شیمیایی می‌شوند. در نتیجه توان تولید در بلندمدت را افزایش و آلودگی‌های زیست محیطی و بیماری‌ها را کاهش خواهند داد (Wu et al., 2005).
با توجه به نوع میکروارگانیسم‌هایی که از آنها برای تولید کودهای زیستی استفاده می‌شود، کودهای زیستی را در گروه‌های زیر طبقه‌بندی می‌کنند :
۱- باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن مولکولی (دی ازوتروف‌ها)
۲- قارچ‌های میکوریزی
۳- میکرواورگانیسم‌های حل کننده فسفات‌های نامحلول
۴- باکتری‌های ریزوسفری محرک رشد گیاه
۵- میکروارگانیسم‌های تبدیل کننده مواد آلی زائد به کمپوست
۶- کرم‌های خاکی تولیدکننده ورمی‌کمپوست (صالح راستین، ۱۳۸۰).
۲-۹-۱- دی‌ازوتروف‌ها[۵]
پدیده دی‌ازوتروفی یا توان تغذیه از دی نیتروژن (N2) به عنوان تنها منبع نیتروژنی، کار بسیار ارزشمند گروه ویژه‌ای از باکتری‌های خاکزی است که همه اکوسیستم‌های طبیعی دست نخورده، تعادل نیتروژنی خود را مرهون چنین موهبتی هستند. برآورد رقمی حدود ۱۷۵ میلیون تن نیتروژن در سال برای مقدار کل تثبیت زیستی در سطح جهانی، نشانگر برتری فعالیت دی‌ازوتروف‌ها در مقایسه با توان تولیدی کارخانه‌های کود شیمیایی است .این برتری کمی به مزیت‌های کیفی آنها که مرتبط با عرضه نیتروژن به فرم ترکیب‌های آلی به خاک است، افزوده می‌گردد. دی‌ازوتروف‌ها بر اساس وابستگی به گیاهان به منظور تأمین کربن و انرژی برای تثبیت نیتروژن، به سه گروه: آزاد زی، همیار و همزیست تفکیک شده‌اند(صالح راستین، ۱۳۸۰).
