ذرت گیاهی است از خانواده غلات با چرخه فتوسنتزی C₄ (چهار کربنه) كه به دلیل ارزش غذایی خاصی كه دارد، بعد از گندم بزرگترین سطح زیر كشت اراضی زراعی دنیا را به خود اختصاص داده است و از نظر تولید محصول بعد از گندم و برنج در رتبه سوم قرار دارد (کریمی،1375).

اشكالی كه در توصیه‌ها وجود دارد این است كه تا گیاهان زراعی نشانه‌های كمبود را نشان ندهند، كودی توصیه و مصرف نمی‌شود كه این اندیشه‌ای نادرست می‌باشد زیرا در این شرایط عملكرد پایین آمده و كیفیت محصول بسیار كاهش می‌یابد (كنگر‌شاهی،1382).

اگرچه آب فراوان‌ترین تركیب كره زمین به حساب می‌آید و در تمام واكنش‌های شیمیایی اهمیت حیاتی دارد اما كمبود آن مهم‌ترین عامل محدود‌كننده عملكرد محصولات كشاورزی در سراسر جهان به شمار می‌رود. در نواحی خشك و كم آب مانند ایران گذشته از اینكه آب موجود برای كشاورزی كافی نیست از این مقدار نیز بیش از 3 درصد به مصرف واقعی گیاه نرسیده و بقیه‌ی آب قبل از اینكه در اختیار گیاه قرار گیرد به نحوی از بین می‌رود (علیزاده، 1378). مقدار آب مورد نیاز گیاه در مراحل مختلف رشد آن بسته به گونه‌های گیاهی متفاوت است و كمبود آب در هر مرحله‌ای از رشد ممكن است بر محصول نهایی اثر بگذارد (راشد محصل و همکاران، 1364). با توجه به مشكل كمبود آب به خصوص در ماه‌های تابستان، مصرف صحیح كودهای پتاسیم و روی به دلیل نقشی که در افزایش مقاومت به تنش كم آبی و افزایش سرعت رشد و تولید عملكرد بالاتر دارد، از اهداف مدیریت‌های زراعی می‌باشد.

 تعریف تنش

به هر عامل محیطی كه باعث كاهش پتانسیل رشد شود، تنش محیطی اطلاق می‌شود. به طور كلی تنش‌هایی كه باعث كاهش عملكرد گیاهان می‌شوند به سه دسته کلی تقسیم می‌گردند: تنش خشکی، تنش شوری و گرما (شبان، 1386).

 تنش خشكی

تنش خشكی هنگامی ایجاد می‌شود كه رطوبت موجود در اطراف ریشه، به حدی كاهش یابد كه گیاه قادر به جذب آب كافی نباشد، یا به عبارت دیگر زمانی كه تعرق بیشتری از جذب آب صورت بگیرد (شیخ بگلو و همكاران، 1388). 

 اهمیت موضوع تنش خشكی

خشكی و تنش ناشی از آن معمولی‌ترین تنش‌های محیطی است كه تقریباً تولیدات زراعی را در 25 درصد از زمین‌های زراعی كشاورزی جهان محدود می‌كند. ایران با متوسط نزولات آسمانی240 میلی‌متر در زمره مناطق خشك جهان طبقه‌بندی می‌گردد. بالا بودن مقدار تبخیر، محدودیت منابع آبی و سایر عوامل، باعث توجه بیشتر به مطالعه اثر تنش خشكی شده است. دانستن اطلاعات كافی از واكنش‌های گیاهی در مقابله با تنش‌های محیطی به ویژه خشكی، بهره‌وری بیشتر برنامه‌های به‌نژادی در تهیه ارقام متحمل به خشكی را امكان‌پذیر می‌سازد (سبكدست نودهی و خیال‌پرست، 1386).

خشكی‌های فصلی از مهم‌ترین عوامل محدودكننده توسعه كشت و تولید ذرت در دنیا می‌باشند. خشكی به طور متوسط 17 درصد از عملكرد سالانه ذرت دانه‌ای جهان را كاهش می‌دهد و حتی در بعضی از سال‌ها كاهش محصول بیش از 70 درصد نیز در اثر خشكی گزارش شده است. تقریباً 70 درصد مساحت ایران را مناطق خشك و نیمه‌خشك تشكیل می‌دهند كه متوسط بارندگی سالانه آنها كمتر از 150 میلیمتر می‌باشد. علاوه بر این متوسط نزولات جوی از میزان تبخیر كمتر است و مقدار بارندگی نیز نامنظم و غیرقابل پیش‌بینی می‌باشد. بنابراین یكی از مهم‌ترین محدودیت‌هایی كه در اكثر مناطق كشور ما وجود دارد، مشكل كم‌آبی است (خلیلی و همكاران، 1389).

در ایران كشت ذرت در سال‌های اخیر رونق یافته و استفاده از آن در تغذیه دام و طیور و مصارف صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی تأمین آب مورد نیاز در مراحل خاص رشد رویشی و زایشی این گیاه كه نسبت به تنش خشكی در مراحل مختلف رشد حساس می‌باشد، از اهمیت خاصی برخوردار است. عملكرد دانه در گیاه ذرت كه متأثر از سایر صفات زراعی می‌باشد، شدیداً تحت تأثر عوامل محیطی قرار می‌گیرد که تنش خشكی و عناصر غذایی از مهم‌ترین این عوامل می‌باشند (سلیسپور و همكاران، 1388).

 چگونگی مقابله گیاه با تنش خشكی

مقاومت به خشكی عبارت از توانایی گیاه در مقابله با دوره‌های خشكی است و یک خصوصیت پیچیده می‌باشد. جهت مقابله با خشكی سه فرایند عمده در گیاهان وجود دارد که شامل اجتناب از خشکی،فرار از خشکی و تحمل به خشکی می باشند. ساده‌ترین راه سازگاری گیاه به شرایط خشك، فرار از خشكی است. این مكانیسم خاص برخی گیاهان یكساله مناطق خشك و بیابانی است. این گیاهان در واقع هیچ فرایندی جهت مقابله با تنش خشكی ندارند و اصولاً مقاوم به خشكی نیستند، بلكه فقط این توانایی را دارند كه خود را از معرض تنش برهانند. برخی گیاهان دیگر با حفظ توازن رطوبتی و پتانسیل بالای آب، در بافت‌های خود، در واقع از تنش خشكی اجتناب می‌كنند، ولی بعضی دیگر از گیاهان توانایی تحمل تنش را دارند. این گیاهان قادرند كه در پتانسیل‌های پایین آب نیز به حیات خود ادامه دهند (شبان، 1386).   

1-1- تاریخچه و سطح زیر كشت ذرت در ایران

در سال‌های اخیر در نتیجه توجه شایانی كه به امر دامپروری و پرورش طیور به عمل آمده و همچنین به علت استقبال زیاد دامداران و پرورش‌دهندگان مرغان گوشتی و تخمگذار و نیز دامدارانی كه به تولید و پرورش گاوهای شیری و گوشتی پرداخته‌اند و از طرف دیگر نیاز روزافزون كارخانجات صنعتی و حتی داروسازی به فرآورده‌های این گیاه، به سرعت سطح زیر كشت آن در كشور افزایش یافته است. با توجه به شرایط آب و هوایی بسیار مناسبی كه كشور ایران برای تولید ذرت دارا می‌باشد، كشت آن به سرعت در كشور توسعه یافته است.

سطح زیر كشت ذرت در كشور حدود 245.000 هكتار كه بیشترین سطح زیر كشت در فارس 100.000، خوزستان 43.000 و كرمانشاه 26.000 هكتار می‌باشد. میزان تولید ذرت دانه‌ای 6/1 میلیون تن تولید شده است. متوسط عملكرد ذرت دانه‌ای 6726 كیلوگرم در هكتار می‌باشد. بدیهی است با توجه به ارقام اصلاح شده موجود، عملكرد هكتاری پایین بوده و مورد قبول نمی‌باشد. با رعایت اصول مصرف بهینه كودی مخصوصاً مصرف كودهای پتاسیمی به صورت سرك در خاك‌های تخلیه شده نظیر خاك‌های خوزستان و سایر نقاط كشور، به سهولت می‌توان عملكرد هكتاری ذرت را تا حد پیش‌بینی شده در برنامه‌های چهارم توسعه و چشم‌انداز 20 ساله كشور افزایش داد (غیبی و ملكوتی، 1384).

 1-2- مشخصات گیاه‌شناسی ذرت

ذرت با نام علمی  Zea Mags یكی از مهمترین محصولات خانواده غلات Poaceae می‌باشد كه نام انگلیسی آن Maize و آمریكایی آن Corn است كه خصوصیات گیاهی آن به شرح زیر است (شریفی جهان تیغ، 1386).

 1-2-1- ریشه 

 1-2-2- ساقه

ذرت برخلاف بسیاری از گراس‌ها دارای ساقه توپر بوده كه دارای تعدادی گره و میانگره می‌باشد. تعداد این گره‌ها و میانگره‌ها با توجه به ژنوتیپ و اثرات محیطی می‌تواند بسیار متغیر باشد برخی از گره‌های ساقه در بالاتر از زمین ولی نزدیک به سطح خاك تولید ریشه‌های هوایی نابجا می کند (خدابنده، 1374 و نورمحمدی، 1376).

1-2-3- برگ  

از هر گره ساقه یک برگ تشكیل شده که برگها به طور متناوب در دو جهت كاملاً‌ مشخص قرار می‌گیرند. هر برگ شامل پهنك و غلاف بوده و غلافها به دور ساقه می‌پیچد. پهنك برگ دارای بافتی نرم بوده و در قسمت میانی آن رگبرگ اصلی قرار دارد. غلاف برگ دارای بافتی سخت‌تر بوده و رگبرگ میانی در آن كمتر مشخص است (آقاعلیخانی،1380).

 1-2-4- گل 

ذرت گیاهی است یكپایه كه گلهای نر در گل تاجی و گل‌های ماده در بلال قرار گرفته‌اند ساقه اصلی و پاجوش‌ها در انتها به یک گل تاجی (Tassel) ختم می‌شوند. انشعابات حاصل از گره‌های بالای سطح خاك به گل آذین ماده یا بلال (Ear) منتهی می‌شود. از آنجایی كه در ذرت گل‌های نر و ماده، جدا از هم قرار می‌گیرند و گرده‌افشانی راه طبیعی تكثیر این گیاه می‌باشد، دانه‌های گرده توسط جریان باد بر روی تارهای ابریشمی منتقل شده و در آنجا جوانه زده و به طرف پایین خامه رشد نموده و پس از ورود به كیسه جنینی در طی جریان باروری دوگانه القاح مضاعف جنین دیپلوئید (zn=20) و آندوسپرم تریپلوئید (sn= 30) را در بذر شكل می‌دهد (کریمی،1375).

 1-2-5- بذر   

بذر ذرت در اصل یک میوه گندم است كه شامل جنین، آندوسپرم، لایه آلئورون و بقایایی از پوشش بذر می‌باشد كه توسط پریكارپ چسبنده‌ای محصور می‌گردد.

جنین بذر ذرت دارای یک محور مركزی بوده كه از یک سو به ریشه اولیه و از سوی دیگر به نوك ساقه منتهی می‌شود. آندوسپرم در یک طرف انتهای بذر ذرت قرار دارد كه فضای زیادی را فرا می‌گیرد كه به جز لایه خارجی آن مشتمل بر سلولهایی است كه عمده آن نشاسته است. دانه خشك ذرت حاوی 77% نشاسته، 2% قند، ‌9% پروتئین، 5% روغن، ‌5% پنتوزان و 2% خاكستر می‌باشد كه این خاكستر شامل نمك هایی نظیر كلسیم، منیزیم، فسفر آلومینیم، آهن، سدیم، پتاسیم و كلر می‌باشد (نورمحمدی، 1376).

 1-3- مراحل فنولوژی 

مراحل رشد و نمو ذرت همانند سایر گیاهان تابع شرایط آب و هوایی است كه آگاهی از مراحل آن در ارزیابی نهایی ظرفیت عملكرد آن بسیار مهم می‌باشد. مراحل رشد رویش و زایش بستگی به شرایط اقلیمی خاص دارد كه مهمترین آنها درجه حرارت و رطوبت محیط است كه برای آغاز یک مرحله باید این عوامل به مقدار كافی و مطلوب در اختیار گیاه باشد (کوچکی و همکاران، 1373).

 1-3-1- مراحل رشد رویشی

1-3-1-1- جوانه‌زنی

 جوانه‌زنی بذر ذرت با جذب آب از خاك به میزان 30% وزن بذر شروع می‌شود و اولین علامت خارجی آن ظهور ریشه‌چه از قسمت نزدیک به انتهای دانه است و این مرحله در شرایط مناسب و مطلوب طی 3- 2 روز بعد از كاشت اتفاق می‌افتد. هنگامی كه بذر ذرت تحت شرایط رطوبتی و حرارتی مناسب برای جوانه‌زنی قرار می‌گیرد، فعالیت جنین سریعاً آغاز می‌شود و در این مرحله ابتدا ریشه به همراه غلاف اطراف خود (كلئوریز) جدار پریكارپ را باز كرده و خود را از بذر خارج می‌سازد. سپس سطح كلئوریز را نیز شكافته و از آن خارج شده و در درون خاك رشد می‌كند (خدابنده، 1374).

 1-3-1-2- سبز شدن

در خاك گرم و مرطوب یعنی 20- 18 درجه سانتیگراد ذرت در طی 5 روز سبز می‌شود بعد از سبز شدن، گیاهچه‌های ذرت در مدت كوتاهی از وابستگی مواد ذخیره‌ای در بذر مستقل شده و به مواد غذایی موجود در خاك و مواد فتوسنتزی وابسته می‌شود. با استقرار گیاهچه‌ها، گیاه سیستم ریشه‌ای ساقه و برگ‌های خود را تشكیل می‌دهد (کریمی،1375). 

 1-3-1-3- مراحل طویل شدن سریع ساقه

در این مرحله، افزایش در اندازه گیاه ناشی از طویل شدن ساقه و توسعه برگهای موجود است. همراه با رشد ساقه، نقطه رشد به تشكیل برگهای اولیه اضافی ادامه داده كه اینها در آینده به برگهای اصلی گیاه تبدیل می‌شوند. هنگامی كه تمام برگهای اصلی گیاه تشكیل شد، رشد ساقه طویل و منشعب شده و نهایتاً به صورت گل تاجی جوان (Tassel) ظاهر می شود (کوچکی،1373).

 1-3-2- مراحل رشد زایشی

1-3-2-1- گلدهی

 ذرت از جمله گیاهانی است كه برای گلدهی به روزهای كوتاه نیاز دارد و با كاهش طول روز رشد زایشی گیاه آغاز می‌شود. در مدت بعد از اینكه تعداد نهایی برگها تعیین شدند، جوانه‌های اولیه گل تاجی و بلال نیز شكل می‌گیرند در اثر رشد طولی ساقه، گل تاجی به طرف بالا هدایت می‌شود و جوانه‌های بلال نیز در چندین گره شروع به تشكیل شدن می‌كنند ولی معمولاً یک بلال رشد و توسعه می‌یابد با نزدیک شدن بوته ذرت به ارتفاع نهایی بلال و گل تاجی به سرعت رشد می‌كنند. مرحله ظهور گل تاجی و ظهور كاكل‌ها از بحرانی‌ترین مرحله رشد و دوره می‌تواند عملكرد نهایی ذرت را كاهش دهد، در ضمن در این مرحله هجوم آفات و بیماریها آغاز و می‌تواند باعث كاهش عملكرد ذرت گردد (خدابنده، 1374).

 1-3-2-2- گرده‌افشانی

ذرت به طور طبیعی، گیاهی دگرگشن است و گرده‌افشانی آن عموماً با باد صورت می‌گیرد. به طور معمول گرده‌افشانی ذرت 3- 2 روز بعد از ظهور كامل گل‌تاجی و خروج آن از غلاف شروع شده و برای چندین روز ادامه می‌یابد وقتی دانه گرده روی كاكل قرار گیرد دانه گرده جوانه زده و تولید لوله گرده می‌كند كه در طول ریشه كاکل رشد كرده و به طرف تخمدان حركت می‌كند و به طور معمول 800- 300 و به ندرت 1000 بذر در بلال تشكیل می‌شود (کوچکی و همکاران، 1373).

 1-3-2-3- مرحله پر شدن دانه 

پر شدن طی 60- 50 روز آخر دوره رشد و نمو ذرت اتفاق می‌افتد. بلافاصله بعد از گرده‌افشانی ذرت یک دوره سریع تجمع ماده خشك در دانه‌ها شروع می‌شود كه 40- 30 روز طول می‌كشد پر شدن دانه چندین روز بعد از این نیز ادامه می‌یابد ولی سرعت آن كاهش می‌یابد در هر حال دانه‌ها معمولاً طی 10- 5 روز بعد از ظهور كاكل‌ها كاملاً پر می‌شوند (نورمحمدی، 1376).

 1-4- خاك 

ذرت از جمله گیاهان پر توقعی است كه در خاكهایی با بافت لومی، عمیق، با نفوذپذیری مناسب و مواد آلی كافی و متعادل بودن عناصر غذایی بیشترین عملكرد را می‌دهد.

ذرت در اغلب خاكها سازگاری دارد ولی در خاك های رسی سنگین و متراكم و خاك های شنی بسیار سبك سازگاری كمتری داشته و به خاك های شور نیز حساس می‌باشد. بهترین اسیدیته خاك برای ذرت 7- 6 PH می‌باشد. به طور كلی ذرت زمین‌های سبك و شنی را كه خوب كود داده شده باشد را بر زمین های رسی و سرد‌ ترجیح می‌دهد (خدابنده، 1374).