1-1: مقدمه:
تنش های محیطی مهم ترین عوامل کاهش دهندهی عملکرد محصولات کشاورزی در سطح جهان هستند. چنانچه تنش های محیطی حادث نمی شدند، عملکردهای واقعی باید برابر با عملکردهای پتانسیل گیاهان میبود؛ در حالی که در بسیاری از گیاهان زراعی متوسط عملکرد گیاهان کمتر از 10-20 درصد پتانسیل عملکرد آن ها است (کافی و مهدوی دامغانی، 1379). در نقاط خاصی از کرهی زمین به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی، عوامل تنش زا در تولید محصولات کشاورزی تأثیر منفی بیشتری دارند و کشاورزی در آن مناطق با تحمل هزینهی بیشتر و بازدهی کمتر صورت می گیرد. ایران از کشورهایی است که در اکثر نقاط آن تنش های مهم غیرزنده نظیر خشکی، شوری، دما و غیره موجب کاهش عملکرد، از بین رفتن حاصلخیزی خاک و در مواردی عدم امکان تداوم کشاورزی گردیده است. بر خلاف خسارت شدید عوامل تنش زا بر عملکرد محصولات کشاورزی در کشور ما سابقهی تحقیقات در مورد کشاورزی تحت تنش کم است و عموماً تحقیقات کشاورزی در شرایط حداقل تنش انجام شده است. در حالی که کشاورزان معمولاً چنین شرایطی را نمی توانند فراهم کنند که این مسئله باعث اختلاف شدید بین عملکرد گیاهان زراعی و باغی در شرایط ایستگاه های تحقیقاتی و مزارع کشاورزان گردیده است. این تحقیق نیز در زمینهی تنش کم آبی اجرا گردید تا بتواند کمکی به کشاورزان و محققان امر در کشور که در مورد گیاهان روغنی و استراتژیک مشغول فعالیت هستند.
تنش خشکی به عنوان یکی از شایع ترین عامل غیر زنده که گیاهان زراعی آن را تجربه می کنند، شناخته می شود. در مناطقی که میزان بارندگی سالیانه کاهش یافته و پراکنش آن الگوی مناسبی ندارد، خشکی مهم ترین تنش محیطی است که تولید گیاهان زراعی را شدیداً کاهش می دهد. با توجه به کاهش بارندگی های سالانه و افزایش خشکی و دمای هوا استفاده از گونه های گیاهی مناسب و ارقام اصلاح شده ای که دارای عملکرد مطلوب و هم چنین متحمل به شرایط تنش آبی باشند، امکان استفاده ی بهتر از منابع آب موجود را میسر نموده و موجب توسعهی سطح زیر کشت این گیاهان و افزایش بازده تولید می گردد (Richard and Bergman, 1997) و (ابوالحسنی و سعیدی، 1385). علی رغم اینکه تنها چند گیاه زراعی اصلی بیشترین سهم را در تولید غذا در سطح جهان دارا می باشند اما نباید از نقش مهم بسیاری از گونه های دیگر زراعی چشم پوشی کرد (Daju and mundel, 1996). گلرنگ یکی از گیاهانی است که به لحاظ بومی بودن و سازگاری با شرایط اقلیمی حاکم بر کشور از ویژگی های ارزشمندی برخوردار است، علاوه براین تحمل پذیری آن به شرایط محدودیت رطوبت و شوری و امکان کشت بهاره و پاییزه، به همراه نقش مفید آن در تناوب زراعی ایجاب می کند که مطالعات بیشتری برای شناخت بهتر این گیاه و توان بالقوه ی آن و نیز شناخت بهترین گزینه های مدیریتی آن به ویژه در مناطق گرم و خشک انجام شود ( زینلی، 1378؛ بهدانی و جامی الاحمدی، 1387).
1-2: تاریخچه:
گلرنگ (Carthamus tinctorius L.)گیاهی یکساله از خانوادهی کاسنی (Asteraccae) می باشد که از قدیم الایام به عنوان یک زراعت فرعی و با هدف تولید رنگ از گل های آن، در مناطق مختلفی از ایران نظیر خراسان، آذربایجان و اصفهان کشت می شده است (خواجه پور، 1383). گلرنگ یکی از گیاهان بومی ایران است و وجود تیپ های وحشی گلرنگ در نقاط مختلف کشور نشان دهندهی دامنهی سازگاری بالای این گیاه با شرایط آب و هوایی کشور است، در حقیقت می توان آنرا جزء گیاهان فراموش شده به شمار آورد (زینلی، 1378). این گیاه پتانسیل عملکرد دانه بیش از 4 تن در هکتار را دارد و عملکرد دانهی بالای 2 تن در هکتار، عملکرد مطلوب به شمار می رود. متوسط عملکرد گلرنگ در سال زراعی 2008-2007 در دنیا 1847 کیلوگرم در هکتار بوده است (Anonymous, 2008). گلرنگ بواسطه مقاومت به خشکی امروزه به عنوان یک گیاه زراعی در تناوب دیمزارهای مناطق کوهستانی کشور مطرح است (Akhtarbeg and Pala, 2001).
تیپ های مختلف وحشی که در سراسر کشور پراکنده شده اند، نشان از سازگاری بالای این گیاه روغنی با آب و هوای کشور ما دارد (امیدی و همکاران، 1378) .تیپ های زمستانه علاوه بر استفاده از نزولات جوی زمستان و بهار ازمتحمل بالایی نیز نسبت به آفات و بیماری ها برخوردار بوده و عملکرد بیشتری نسبت به تیپ های بهاره دارند (امیدی و احمدی، 1380). همچنین به عنوان یک گیاه روغنی مقاوم به خشکی می تواند در مناطق خشک کشور که عملکرد سایر گیاهان زراعی کم است، کشت و کار شود (ناصری، 1375).
افزایش روز افزون جمعیت جهان در چند دههی اخیر و نیاز آنها به منابع انرژی از جمله روغن گیاهی ایجاب می نماید که در مورد افزایش سطح زیرکشت و افزایش عملکرد گیاهان روغنی مانند گلرنگ توجه بیشتری صورت گیرد. این در حالی است که ایران از جمله کشورهایی است که کاشت برخی از دانه‌ های روغنی نظیر کنجد، کرچک، گلرنگ و آفتابگردان در آن قدمت فراوان دارد. بر اساس آمار موجود، مقدار مصرف سرانه روغن گیاهی با توجه به اعمال سهمیه بندی در ایران حدود 17 کیلوگرم برای هر نفر است. بنابراین، با در نظر گرفتن جمعیت بیش از 70 میلیونی کشور سالانه به حدود 1190000 تن روغن نیاز می باشد. متأسفانه درحال حاضر بیش از 80% روغن گیاهی مصرفی در کشور، وارداتی است. گلرنگ به دلیل قابلیت‌های زیادی از قبیل قدرت سازگاری بالا، تحمل به سرما، تحمل به خشکی، شوری و قلیاییت بالای خاک و موارد مصرف متعدد، در بسیاری از کشور ها بطور گسترده کشت می‌شود. روغن این گیاه کیفیت بالایی دارد، میزان اسید لینولئیک آن بین 73 تا 85 درصد است (بالاترین مقدار در بین گیاهان روغنی می‌باشد (ناصری، 1370).
ارتفاع ساقه گلرنگ بستگی به عواملی چون، رقم و شرایط محیطی دارد. تعداد و محل شاخه های فرعی بسته به شرایط محیطی، فضای رشد (تراکم کاشت) و ژنوتیپ گیاه متغیر است. به طور کلی وقتی ارتفاع ساقه اصلی به ٢٠ تا ۴٠ سانتی متر برسد، شاخه های فرعی از بخش فوقانی آن منشعب می شوند. هر طبق ٢٠ تا ١٢٠ گلچه لوله ای را شامل می شود، که هر یک می تواند مولد یک دانه باشد .میزان روغن قابل استحصال دانه گلرنگ در شرایط مساعد بسته به نوع رقم تا ۴۵ درصد نیز می رسد (زینلی، 1378؛ آلیاری و همکاران، 1379). کنجالهی باقی مانده پس از روغن کشی تا اندازه ای تلخ است، ولی با مخلوط نمودن آن با کنجاله چغندرقند، دام ها می توانند با رغبت آن را بخورند (آلیاری و همکاران، 1379؛ خواجه پور، 1370). گلرنگ یکی از دانه های روغنی مهم است که در مناطق دیم ایران کشت می شود. در ارتفاعات کمتر از 1000 تا 2300 متر بالاتر از سطح دریا می توان آن را کاشت، ولی در ارتفاعات بالا عملکرد و میزان روغن آن کاهش می یابد. وزن هزار دانهی آن بسته به مناطق مختلف از 25 تا 50 گرم و میزان روغن آن 30 تا 36 درصد متغیر می باشد. در مناطق دیم عملکرد آن از 500 تا 1200 کیلوگرم در هکتار متغیر است. از نظر اقتصادی نیز زراعت گلرنگ پتانسیل زیادی برای رقابت با محصولات رایج در مناطق دیم مثل گندم، جو، عدس و نخود دارد. گلرنگ نسبت به خشکی متحمل است. بنابراین کشت بهاره یا پائیزه گلرنگ در شرایط دیم که عملکردی معادل یا حتی بیشتر از گندم دارد، می تواند در این مناطق در کنار محصولات (غلات) کاشته شود و یا در تناوب با گندم جایگزین گندم و جوگردد (حقیقتی ملکی و فری، 1386). امروزه گلرنگ به دلیل سه هدف اصلی روغن، مصارف غذایی و تغذیه طیور تولید می شود که البته مهم ترین هدف، تولید روغن از دانه های آن می باشد. دو نوع اسید چرب غیر اشباع درگلرنگ وجود دارد، اسید چرب غیر اشباع اولئیک، که در پخت مواد غذایی و اسید چرب غیر اشباع لینولئیک، که به عنوان عامل خشک کننده در رنگ آمیزی و روغن برق و جلا استفاده می شود. گلرنگ یک گیاه روغنی مهم بین المللی است که پتانسیل تولید خوبی در سیستم های کشت با مصرف کود کم دارد، به ویژه در سیستم های کشت ارگانیک که با مصرف کم عناصر غذایی، تولید قابل قبولی دارد. اگرچه اطلاعات کمی در خصوص نیاز غذایی این گیاه وجود دارد (Abbadi et al., 2008a).
مهم ترین تولید کنندگان گلرنگ در جهان به همراه درصد تولید هر یک از آنها به ترتیب: مکزیک (36 درصد)، هند (21 درصد)، آمریکا (13 درصد)، اتیوپی (6 درصد)، استرالیا (5 درصد)، چین (5 درصد)، قزاقستان (5 درصد)، آرژانتین (3 درصد)، قرقیزستان (3 درصد)، ازبکستان (2 درصد) و سایر کشورها در حدود 1 درصد تولید را به خود اختصاص داده اند ((Smith and Jimmerson, 2005.
شکل1-1. مهمترین کشورهای تولید کنندهی گلرنگ.
(جدول1-1) تولید جهانی گلرنگ (Anonymous, 2008).
عملکرد دانه (کیلوگرم در هکتار)
سال تولید
2109
2001
1106
2002-2001
1789
2003-2002
1365
2004-2003

                                                    .