مراحل مختلف زندگی‌ گندم

– مرحله جوانه زنی

– مرحله سبز شدن

– مرحله پنجه زنی

– مرحله خواب زمستانی

– مرحله رشد طولی ساقه

– مرحله پیدایش سنبله

– مرحله غلاف بندی( ابستنی)

– مرحله گل دهی و گرده افشانی

– مرحله رشد و شیری شدن دانه

– مرحله خمیری شدن

– مرحله رسیدگی

مرحله جوانه زنی Germination :

در پروسه جوانه زنی نخستین قسمتی از بذر که آب را جذب می‌کند، نقطه اتصاع بذر به قسمت مادری است. سپس آب اکسیژنه از پریکارپ پیرامون رویان جذب و نهایتاً از پریکارپ به اطراف اندوسپرم جذب می‌شود. در این حالت تنفس جنین بالا رفته و هورمون جیبرلین ترشح می‌شود و به لایه آلرون می‌رسد. سلول‌های آلرون آنزیم هیدرولیز کننده ای به درون اندوسپرم ترشح می‌کنند موسوم به آلفاآمیلاز که موجب هیدرولیز نشاسته می‌شود. بدین ترتیب مواد ذخیره ای اندوسپرم فعال شده و برای مصرف و رشد اندام‌های هوایی و زیر زمینی به مصرف رویان می‌رسد. در طی جوانه زنی نخستین اندامی که در پی جذب آب حجیم شده و از بذر خارج می‌شود، غلاف – ریشه( کلوریزا ) بوده که از درون آن ریشه‌های اولیه موسوم به ریشه‌های بذری Seminal roots خارج می‌شود. تعداد این ریشه‌ها ۳ تا ۸ عدد است و بطور مستقیم در خاک فرو می‌رود و ممکن است تا اواخر فصل رشد زنده بماند. معمولاً رشد ریشه‌های بذری از گلدهی به بعد کاهش پیدا می‌کند. وظیفه اصلی این ریشه‌ها جذب آب و مواد غذایی است. علاوه بر ریشه‌های مذکور، ریشه‌هایی موسوم به ریشه‌های نایی یا تاجی( Crown roots ) نیز وجود دارد که بیشترین حجم ریشه‌های گندمی را تشکیل می‌دهد. نام دیگر این ریشه‌ها‌، ریشه‌های ثانویه، پنجه ای ویا گرهی ( Secondary roots ) است. بعد از خارج شدن غلاف – ریشه از بذر و خارج شدن ریشه‌های بذری، کلیوپتیل نیز حجیم شده و از بذر خارج می‌شود که در برگیرنده ناحیه نمو انتهایی است و برگ‌های اولیه و جوانه جانبی از آن تولید می‌شود. به محض قرار گرفتن کلیوپتیل در برابر نور، برگ اول از سوراخ آن خارج شده و گیاه وارد مرحله بعدی رشد(سبزشدن) می‌شود. درجه حرارت مناسب خاک جهت جوانه زدن حدود ۱۰درجه سانتی گراد است . درجه حرارت محیط اگر ۱۵تا ۲۵ درجه سانتی گراد باشد و رطوبت کافی در اختیار دانه قرار گیرد جوانه خواهد زد. جوانه زنی در بذر با جذب رطوبت آغاز می‌شود که این رطوبت در حدود ۳۰ الی ۴۰ درصد وزن خشک دانه می‌باشد. هر اندازه درصد رطوبت افزایش یابد، سرعت جوانه زنی نیز افزایش یافته ، البته در گندم‌های زراعی اصلاح شده این سرعت بیشتر احساس می‌شود (مشروط بر عدم رکود بذر ). کشت در عمق مناسب ۳تا ۵ سانتی متر باعث جوانه زدن دانه گندم ظرف مدت ۵ تا۱۰ روز خواهد شد درصورتی که رطوبت کافی جهت جوانه زدن در اختیار بذر قرار نگیرد و این طولانی شود دانه پوسیده شده و قدرت حیات خود را از دست می‌دهد چنانچه در زمان کاشت، درجه حرارت محیط بسرعت افزایش یابد و یا بافت خاک سنگین باشد زمین سله بسته و خروج جوانه را مشکل می‌سازد. بهترین روش جهت حل این مشکل، آبیاری مجدد است تا باعث سهولت خارج شدن جوانه از خاک گردیده و مزرعه به صورت یکنواخت سبز شود.

مرحله سبز شدن Emergence:

این مرحله با خروج نخستین برگ شروع شده و از شروع جوانه زنی تا پیدایش کامل برگ نخستین گیاهچه، قادر به فتوسنتز می‌شود و رشد آن وابسته به مواد ذخیره ای اندوسپرمی است. معمولاً نصف مواد ذخیره ای اندوسپرم برای رشد ریشه‌ها استفاده می‌شود و از هیدرات کربن و نیتروژن در دانه درحدود ۱۵درصد برای رشد گیاهچه بکار می‌رود. پس می‌توان گفت بزرگی گیاهچه یا نهال و بذر( seedling vigour ) به عمق کاشت و اندازه بذر بستگی دارد و هر چه بذر‌ها درشت باشند گیاه حاصل نیز درشت خواهد بود. سرعت ظهور برگ در غلات با دما رابطه نزدیکی دارد.

مرحله پنجه زنی Tillering :

از محل اولین گره در نزدیکی سطح خاک که ریشه‌های افشان تشکیل می‌گردند. توسعه پنجه‌ها برروی خاک که درمناطق سردسیری معمولاً قبل از شروع دوره یخبندان انجام می‌گیرد که به این مرحله، مرحله پنجه زنی می‌گویند. نخستین پنجه ظاهر شده مصادف است با باز شدن کامل سه برگ بر روی ساقه اصلی. بدین ترتیب پیش از آنکه پنجه اول از زاویه برگ اول خارج شود، پنجه دیگری از گره‌های موجود در جنین، منشا گرفته و از زاویه کلیوپتیل خارج می‌شود که موسوم به پنجه کلیوپتیلی می‌باشد و این پنجه زمانی به وجود می‌آید که:

۱ – عمق کاشت مناسب باشد.

۲ – مواد غذایی کافی وجود داشته باشد.

۳ – تراکم بوته در واحد سطح بالا باشد .

تشکیل و توسعه پنجه‌ها قبل از فرار رسیدن سرما باعث افزایش مقاومت گیاه در مواجه با سرمای زمستان شده و باعث ایجاد یک زراعت خوب گندم در مناطق سردسیری خواهد گردید. چنانچه تأخیری در نزول باران‌های پاییزی پیش آید، جهت توسعه و تکامل پنجه‌ها آبیاری دیگری به غیر از آبیاری اولیه ضروری می‌باشد. وقوع تنش خشکی عدم تأمین نیاز غذایی و خسارت آفات و هر عامل دیگر که موجب کاهش رشد ریشه در مرحله رشد گیاهچ ه ای گندم شود به افت پتانسیل بقای زمستانه و رشد ضعیف گیاهچه‌ها منجر خواهد شد. کمبود رطوبت در مرحله پنجه زنی، از تعداد پنجه‌های تولید شده به ازای هر بوته کاسته شده کاهش عملکرد دانه را به دنبال خواهد داشت.

مرحله خواب زمستانه:

با توجه به اینکه صفر گیاهی گندم ۴ درجه سانتی گراد است. چنانچه درجه حرارت خاک کمتر از آن گردد رشد بوته گندم متوقف شده و تا افزایش مجدد درجه حرارت، گیاه به همان حالت باقی می‌ماند. ارقام زمستانه گندم کاهش درجه حرارت تا ۱۶ درجه زیر صفر را بدون پوشش برف بخوبی تحمل می‌نمایند. کاهش درجه حرارت با پوشش برف تا ۳۰- درجه سانتی-گراد را گندم‌های زمستانه به خوبی تحمل کرده ولی درجه حرارت کمتر از ۱۶- درجه سانتی گراد بدون پوشش برف سرمازدگی برگ‌ها را که منجر به سبز خشک شدن آنها از نوک برگ به طرف پایین درمرحله اول و بالاخره از بین پنجه‌ها است به دنبال دارد.

مرحله رشد طولی ساقه  stem alongation :

پنجه زنی با شروع رشدطولی ساقه متوقف شده و ساقه روی با پیدایش نخستین گره Node در بالای سطح خاک شروع می‌شود. و در مدتی کوتاه هر پنجه تبدیل به ساقه‌ای شده و توسعه می‌یابند. درمناطق سردسیری معمولاً این مرحله در اوایل فروردین ماه می‌باشد که ظرف مدت چند روز فعالیت شدید گیاه، مرحله تشکیل سنبله در غلاف فرا می‌رسد. با توجه به نیاز سریع گیاه به موادغذایی در این مرحله دادن کود ازته به صورت سرک اهمیت فراوانی دارد. تنش خشکی در مرحله ساقه روی علاوه برکاهش رشد طولی ساقه تأثیر منفی روی تشکیل اندام‌های زایشی بوته باقی خواهد گذاشت .

مرحله پیدایش سنبله Ear emergence وغلاف بندی(آبستنی) Booting :

مرحله ساقه روی با خروج نخستین ریشک‌ها از غلاف برگچه پایان می‌پذیرد. بعد از سپری کردن مرحله ساقه روی وارد مرحله بعدی شده و در طول این مرحله، سنبله در درون آخرین بخش به سرعت رشد می‌کند و آغاز مرحله غلاف روی تا مرحله گلدهی را اصطلاحاً مرحله رشد سریع سنبله گویند این مرحله در مناطق سردسیری در نیمه دوم اردیبهشت ماه اتفاق می‌افتد . مصرف کود سرک ازته (اوره) دراین مرحله علاوه بر کمک به توسعه گیاه و بالارفتن عملکرد باعث بهبود خواص کیفی و افزایش پروتیین دانه می‌شود این مرحله آخرین فرصت برای تامین موادغذایی گیاه است. هر نوع تنش(کمبود آب در مراحل سنبله رفتن و رشددانه همراه با وزش بادهای گرم)، حتی در شرایطی که خاک دارای رطوبت کافی باشد، رشد و نمو دانه‌ها را متوقف ساخته. موجب آبزدایی و چروکیدگی دانه‌ها شده و قسمت انتهایی سنبله‌ها سفید رنگ خواهد شد که این پدیده که به بادزگی مرسوم است. باعث افت شدید عملکرد دانه می‌شود. تحقیقات نشان می‌دهد، اگر تنش خشکی قبل از گلدهی صورت بگیرد اثرات منفی زیادی در عملکرد دانه خواهد داشت. ظهور سنبله در ارقام گندم‌های ریشک دار با خارج شدن ریشک از غلاف برگ آخر همراه است و در ارقام بدون ریشک، ابتدا سنبله‌های بالایی از غلاف برگ پرچم خارج شده و به تدریج سایر سنبلک‌ها آشکار می‌شوند. با ظاهر شدن کامل سنبله به مرحله گلدهیflowering وارد می‌شویم. که نحوه کود دهی در بحث مصرف کود توضیح کامل داده شده است.

مرحله گل دهی و گرده افشانی  flowering:

پس از آنکه سنبله از درون غلاف برگ‌ها بیرون آمد عمل گرده افشانی صورت می‌پذیرد که حدود کمتر ازیک هفته طول می‌کشد. گندم گیاهی است خود گشن که دگر گشنی در آن کمتر از یک درصد است. هر دانه گرده حداکثر ۵ تا ۶ ساعت پس از آزاد شدن زنده می‌ماند این در حالی است مادگی در فاصله ۵ تا ۱۰روز قدرت باروری داشته که اگر در این مدت گرده ای به آن نرسد این قدرت را از دست می‌دهد و امکان باروری دوباره نیز وجود ندارد. اگر عقیمی در گیاه وجود داشته باشدSterility ، میزان آن توسط شرایط محیطی در زمان گرده افشانی مشخص می‌شود. درجه حرارت مناسب جهت گرده افشانی ۲۲ تا ۲۵ درجه سانتی گراد است. کاهش درجه حرارت محیط در این مرحله باعث عدم تلقیح گلچه‌ها و پوکی سنبله می‌شود که البته سنبله و سنبلچه‌ها مشاهده می‌گردد. یکی از دلایل سفید شدن ریشک‌های انتهای سنبله و خشکیدگی آنها ،کاهش دمای محیط در این مرحله است. در دمای بالاتر از ۳۰ درجه سانتی گراد درصد عقیمی ( پوکی دانه ) بالا است. دمای opt برای گرده افشانی ۱۵تا ۲۰ درجه سانتی گراد بوده و نباید کمتر از ۱۰ درجه سانتی گراد باشد رسیدن دانه گرده به کیسه رویانی یک ساعت بعد و تلقیح(Fertilization ) چند ساعت بعد از گرده افشانی صورت می-پذیرد. درصد دانه نشینی زمانیopt است که خارج قسمت فتوترمال photo thermal بیشینه باشد ( نسبت تابش دریافتی به دما ) شدت بیشتر اما دما کمتر باشد. بهترین طریقه جلوگیری از خطرات احتمالی سرما و بالابردن میزان تلقیح گلچه‌ها، آبیاری مزرعه بخصوص در روزهای صاف و آفتابی در این ایام است. آبیاری باعث ذخیره حرارت حاصل از تابش نورخورشید در روز شده و از کاهش درجه حرارت در شب جلوگیری خواهد نمود. پس از خاتمه گرده افشانی پرچم‌ها از بین لگوم و گلومل ظاهر خواهند شد. کمبود آب طی مرحله گرده افشانی با ایجاد اختلال در انتقال مواد غذایی مورد نیاز برای رشد طبیعی دانه‌ها، چروکیدگی و کاهش وزن دانه را بدنبال خواهد داشت.

مرحله رشد و نمو دانه و شیری شدن milk developation:

پس از گرده افشانی، دانه تشکیل شده بتدریج شیری می‌شود رشد اندوسپرم با ذخیره شدن نشاسته درسلول‌های اندوسپرمی همراه است که ذخیره نشاسته در دانه در حدود ۲ هفته پس از تلقیح شروع می‌شود. در این مرحله، دانه گندم تحت فشار قرار می‌گیرد( فشار مکانیکی ) مایه شیری رنگی از آن خارج می‌شود که دلیل سفیدی آن تجمع نشاسته در سلول‌های اندوسپرمی بوده و این مرحله از زندگی گندم را شیری شدنmilk development می‌گویند.

مزرعه گندم در زمان شیری شدن سبز و شاداب است. رشد جنین بعد از رشد اندوسپرم آغاز می‌شود. رویان و لایه آلرون تنها بخش زنده بذر هستند و باید تا کشت بعدی به زندگی خود ادامه دهند در غیر اینصورت بذر جوانه نخواهد زد. در انتهای مرحله شیری شدن جنین بطور کامل رسیده و در صورت جدایی از تخمدان و قرار گیری در محیط کشت،گیاهی کامل را به وجود می‌آورد. کاهش سریع رطوبت خاک و هوا و افزایش درجه حرارت محیط در مراحل شیری شدن و خمیری باعث کوتاه شدن دوران پرشدن دانه و کم شدن وزن هزار دانه و در نتیجه افت عملکرد می‌گردد. دوام طول عمرسبزینه برگ پرچم و ریشک‌ها کمک به تکامل و توسعه دانه می‌نماید. کاهش رطوبت خاک طی تشکیل اندام‌های زایشی بوته، بسته به زمان وقوع موجب کاهش تعداد سنبلچه ی تولید شده در هر سنبلچه یا تعداد گیاهچه در هرسنبلچه شده و در صورتی که گلدهی بوته‌ها همراه با تنش خشکی باشد درصد بالایی از دانه‌های گرده عقیم خواهد شد.

مرحله خمیری شدن Dough development :

بعد ازمرحله شیری، مرحله خمیری شدن اتفاق می‌افتد. و غلظت موادجامد در بذر زیاد شده و منابع پروتیینی به صورت اسیدآمینه به بذر می‌رسد. در این مرحله اثر ناخن با فشاردادن روی بذر از بین می‌رود. دو حالت سست خمیری و سخت خمیری وجود دارد. در مرحله خمیری سست یا نرم به غیر از برگ – پرچم و سنبله‌ها سایر بخش‌های بوته به رنگ زرد و در حالت خمیری سخت اثر ناخن به صورت دایمی با فشار دادن آن باقی می‌ماند و مزرعه گندم نیمه زرد است. در طی این مراحل مذکور بذر وارد مرحله رسیدگی شده، پوسته بذر کاملاً سفت و بذر به سختی بوسیله ناخن تقسییم می‌شود. در این مرحله بوته‌ها کاملاً زرد شده و از نظر فیزیولوژیکی بین بذر و گیاه مادری هیچ تبادلی صورت نگرفته و دانه به بیشترین وزن خشک خود رسیده است (رسیدگی فیزیولوژیکی Physiological Ripening) . بهترین میزان رطوبت دانه جهت برداشت ۱۴ درصد توصیه شده است که در اولین فرصت بعد از رسیدگی فیزیولوژیکی این کار انجام می‌شود، چرا که سنبله‌ها و ساقه هنوز دارای انعطاف پذیری است. در صورتی که برداشت به تأخیر افتد ، بذرها زیادرس شده و احتمال ریزش نیز بوجود می‌آید.

رسیدگی Ripening :

با سخت شدن دانه و کاهش رطوبت آن حدود ۱۴ درصد که همراه با خشک شدن کامل برگ‌ها، ساقه و ریشک-ها است، دانه آماده برداشت است. طول دوره رشد معمولاً به دما بستگی دارد یعنی اینکه در مناطق گرم و خشک کوتاه تر است یعنی زودتر پر می‌شود. معمولاً میانگین وزن دانه کمتر و نسبت گلوتن به نشاسته در آنها زیاد است. در دوره پر شدن دانه علاوه بر نشاسته دو دسته پروتیین نیز در دانه جذب می‌شوند. اولی آلبومین است که محلول در آب می‌باشد و دیگری گلوبولین که در نمک محلول است این دو با هم دسته اول را تشکیل می‌دهند. گروه دوم به نام پروتیین‌های ذخیره ای یا گلوتن معروف هستند که شامل گلوتنین که محلول در اسید یا باز است و گلیادین که در الکل محلول است. گلیادین ۴۳ تا ۵۸ درصد آرد گندم را تشکیل می‌دهند که در آن اسید آمینه لایسین کم است ؛ خاصیت نانوایی گندم بستگی به گلوتن دارد که مقدارش در ارقام متفاوت است. این مقدار قدری با اضافه کردن نیتروژن به خاک و پاشش روی شاخ و برگ در دوره پر شدن دانه می‌تواند بیشتر باشد. در غلات بیشترین گلوتن مربوط به گندم است و به ترتیب چاودار، جو و یولاف در مراحل بعدی قرار دارند. میانگین پروتیین گندم در حدود ۱۰درصد در نظر گرفته می‌شود. که بیشترین درصد وزنی آن در رویان و اسکوتلوم می‌باشد.