بررسی اثر تنش خشكی بر رشد، عملكرد و متابولیت های ثانویه گیاهان دارویی

 
مرتضی فنودی 

  كارشناس گیاهان دارویی

  مركز جهاد كشاورزی خوسف (واحد زراعت)                     

E-mail : mortezafanoode @ yahoo.com

چكیده

خشكی زمانی اتفاق می افتد، كه تركیبی از شرایط فیزیكی ومحیطی،  سبب تنش
در داخل گیاه شده و تولید را كاهش دهد. این كاهش در نتیجه تأخیر و یا عدم
استقرار گیاه ، تضعیف و یا از بین رفتن گیاهان استقرار یافته ، مستعد شدن
گیاه نسبت به حمله آفات وبیماری‌های گیاهی ، تغییرات فیزیولوژیكی و
بیوشیمیایی در سوخت و ساز گیاه ، تغییرات در كیفیت دانه ، علوفه ، الیاف ،
روغن ودیگر محصولات اقتصادی گیاه بوجود می آید. خشكی بیشتر یك عامل كاهش
دهنده عملكرد است و این حالت حتی در مواردی كه آسیب وارده مشهود نباشد نیز
وجود دارد. پیشرفت‌های به نژادی از نظر افزایش مقاومت به خشكی بدون این كه
با كاهش تولید یا  كیفیت محصول روبرو باشد بسیار كند است. متابولیت‌های
ثانویه، تولیدات متابولیكی هستند كه به نظر می‌رسد نقشی  در تولید سلول
نداشته و حداكثر تولید آنها در شرایط محدودیت‌ رشد دیده می‌شود. با توجه به
اهمیت این تركیب‌ها برای بشر وكاربرد فراوانی كه متابولیت‌های ثانویه در
زندگی بشر پیدا كرده‌اند و از طرفی شرایط تنشی كه در اغلب  نقاط كشور وجود
دارد بررسی اثر تنش خشكی بر رشد، عملكرد و متابولیت‌های ثانوی گیاهان
دارویی ضروری به نظر می‌رسد.

 واژه های كلیدی: متابولیت‌های ثانویه‌، تنش خشكی ، عملكرد ، گیاهان دارویی

مقدمه

چای ترش (چای مکی) Hibiscus Sabdariffa

مقدمه 
گیاهان از ابتدای تمدن بشرتاکنون کاربردهای متنوعی داشته اند گروهی به عنوان ماده غذایی تامین کننده نیازهای تغذیه ای هستند، گروهی خاصیت دارویی داشته و تسکین دهنده آلام جسمی می باشند. گیاهان دارویی اگر چه از دیر باز برای آدمیان آشنا و در بسیاری از مواقع مرهم دردهای بشر بوده است. اما پیشرفتهای علمی و فناوری طی دو دهه اخیر اهمیت و نقش سازنده گیاهان دارویی در تامین نیازهای بشر به ویژه در حیطه دارو و درمان دو چندان ساخته است.

همچنین با توجه به عوارض جانبی ناشی از استفاده داروهای شیمیایی بیشتر کشور های دنیا به داروهای گیاهی و گیاه درمانی روآورده اند. تا بدانجا که ۸۰ درصد داروهایی عرضه شده در برخی کشورها منشا گیاهی و طبیعی دارد.

کشور ایران دارای شرایط آب و هوایی متنوعی می باشد ۱۱ اقلیم از ۱۳ اقلیم جهانی، که این امر خود موجب تنوع رشد گیاهان مختلف منجمله گیاهان دارویی شده است.

بهره برداری از این گیاهان هنوز آنطور که در کشورهای مترقی دنیا معمول است در کشور ما مورد توجه قرار نگرفته است. علت آن عدم شناخت مردم از خواص این گیاهان می تواند باشد امروزه در بسیاری از کشورهای دنیا منجمله شرق آسیا، اروپا گرایش شدیدی به جمع آوری و همچنین تولید گیاهان دارویی بوجود آمده است.

استان سیستان و بلوچستان بدلیل برخورداری از تنوع اقلیمی، محل و رویشگاه طبیعی تعداد زیادی از گیاهان دارویی می باشد. از بین ۲۹۵ گونه گیاه دارویی که در سطح استان جمع آوری شده ۱۹۰ گونه از لحاظ نیاز اکولوژیک در کشور هند مشترک هستند که این نشان از دامنه سازگاری بالای این گونه های با ارزش با شرایط محیطی مختلف دارد که با کشت گونه های مستعد گیاهان دارویی در دو فصل زارعی (پائیز و بهار) اولا گامی در جهت تغییر در الگوی کاشت ثانیا افزایش در آمد کشاورزان منطقه و اشتغالزایی ثالثا گامی در حفظ و نگهداری ذخایر ژنتیکی گیاهی منطقه برداشه شود.

براساس گزارشFAO ارزش صادرات گیاهان دارویی در سال 1995 در چین بالغ به 880 میلیون دلار بوده است. چای مکی گیاهی دو منظوره است که اجزای مختلف آن میوه، فیبر، چوب مورد استفاده قرار می گیرد به طور کلی در بسیاری از کشورها، کاسبرگ این گیاه به خاطر خواص دارویی و همچنین در صنایع غذایی استفاده می شود و الیاف و چوب آن در تولید خمیر کاغذ مورد استفاده قرار می گیرد.

این گیاه در ایران می تواند بعنوان یک محصول جدید مطرح باشد. در زراعت هر گیاه دارویی، استفاده از حداکثر ظرفیت محیط و تعیین مناسب ترین شرایط رشد، در راستای افزایش عملکرد و حداکثر رسانیدن بهره وری، امری مهم و مد نظر مدیریت زراعی می باشد.

تاریخچه چای مکی 

بیش از ۳۰۰ گونه از این گیاه در سراسر جهان در مناطق گرمسیر و نیمه گرمسیر یافت می شود. موطن اصلی این گیاه غرب آفریقا است و امروزه در سطح وسیعی در غرب آفریقا، آسیا، استرالیا از هند تا مالزی، اتریش، آمریکای مرکزی و بسیاری از کشور‍ های گرمسیر کشت می شود. دانه ها توسط برده های آفریقایی به دنیای جدید آورده شده است. این گیاه در نواحی تولید کننده به نام روسل در ساوانا نیجریه از بیشترین محبوبیت و پذیرش برخوردار است و در این منطقه به صورت گیاه زراعی کشت می شود( Ibrahim,1998) ((Morton,1987. خوراکی بودن کاسبرگها در جاوا در سال 1687 ثبت شده است. روسل در برزیل در قرن 17 و در جامائیکا در سال 1707 و در گواتمالا در سال 1840 کشت می شده است( (Morton,1987. در سال 1909 حدود 6/1 هکتار در کوئیزلند کشت می شده است. در ایسلند شخصی به نام مایو و گیاه شناسان دیگر تخمین زدند که در ایسلند و هاوایی سطح زیر کشت روسل 81 هکتارمی باشد. چای مکی بومی ایران نمی باشد و کشت این گیاه در ایران تنها در سیستان و بلوچستان گزارش شده است (خورسندی ، سید هادی 1380). سطح کشت چای مکی در استان سیستان و بلوچستان 80 هکتار می باشد که در زابل در سال 1379 در پژوهشکده کشاورزی زابل کشت شده است. پراکنش این گیاه در استان سیستان و بلوچستان مطابق نقشه زیر ذکر شده است (صندوقداران، 1379).

خصوصیات گیاه شناسی
چای مکی با نام علمی ( Hibiscus Sabdariffa) از خانواده مالواسه (Malvaceae)، گیاهی یکساله، شاخه دار، ارتفاعی حدود 429- 64 سانتی متر، رنگ آن سبز تیره متمایل به قرمز (Duke,1983). دارای پایه کروموزومی) 18=(x می باشد و بصورت تتراپلوئید )72=n4 (وجود دارد (James&Duke,1983). برگها متناوب، رگبرگها پنجه ای و برگها دارای 7- 3 لوب و حاشیه برگها دندانه ای، بدون کرک، دمبرگ بلند یا کوتاه دارند(James&Duke,1983). گلها بزرگ و دمگل کوتاه، رنگ آن قرمز متمایل به زرد با مرکز تیره، هرمافرودیت می باشد. میوه ها 5/2 سانتی متر طول دارند و بوسیله کاسبرگهای گوشتی مانند که محتوی 34- 22 دانه در هر کپسول می باشد احاطه شده اند، دانه ها به رنگ قهوه ای تیره و جوانه زنی بذر بصورت اپی ژیل ( برون زمینی ) می باشد. گیاهی خودگشن و این مقدار از 68 %– 2% متغیر و توسط حشرات هم گرده افشانی می شود. دارای یک ریشه راست و عمیق و قابل نفوذ می باشد (Duke,1983). نام محلی این گیاه علاوه بر روسل در نواحی انگلیسی زبان سورل، روزل، سورل قرمز، سورل جامائیکایی، سورل هندی، سورل گینه ای و در فرانسه اوسلد و در آفریقای شمالی و خاور نزدیک روسل کاکاد نامیده می شود. در ایران این گیاه و محصول کاسبرگ آن بنامهای چای مکی یا چای مکه، چای قرمز و چای ترش شناخته می شود .

واریته ها
واریته های متعددی شناخته شده اند که معروفترین آنها عبارتند :
1- واریته سابداریفا 
گیاهی یکساله، راست، درختچه ای، انبوه، ارتفاع ( 4/2 ) متر، ساقه ای قوی، صاف یا نسبتاً صاف، استوانه ای شکل و قرمز می باشد. برگها بزرگ، منفرد و متناوب با رگبرگهای پنجه ای قرمز رنگ ( 12 – 5/7 ) سانتی متر طول، سبز رنگ و با دمبرگ کوتاه یا بلند هستند . برگها در گیاهچه ها ی جوان و برگهای بالایی گیاهان پیر ساده و شبیه هم هستند. برگهای پایین تر 5 – 3 و یا حتی 7 لوب عمیق دارند. حاشیه برگها دندانه ای است. گلها به صورت منفرد در زاویه برگ ایجاد می شوند، ( 5/12 ) سانتی متر عرض داشته و به رنگ زرد یا نخودی می باشد. گلبرگها سفید با مرکز قرمز رنگ در پایه میله پرچم واقع شده اند و زمانیکه در انتهای روز، پژمرده می شوند رنگ آنها بنفش می گردد. دارای کاسبرگ خوراکی قرمز تا زرد کمرنگ، که این واریته الیاف کمتری دارد (Duke,1983).کاسبرگ به رنگ قرمز می باشد و از 5 کاسبرگ بزرگ با یک اپی کالیکس 12- 8 قسمتی، تشکیل یافته و پیرامون پایه می باشد که شروع به بزرگ شدن، گوشتی شدن، انحنا یافتن همراه با آبدار شدن و (7/5 – 2/3 ) سانتی متر طول داشته و کپسول های مخملی را کاملاً احاطه، که این کپسول ها 2- 5/1 سانتی متر طول دارند، کپسولها قبل از رسیدن سبز، 5 برچه ای بوده و در هر برچه 2 ردیف دانه وجود دارد که در هر ردیف 4- 3 دانه قهوه ای روشن کلیوی شکل، 5- 3 میلی متر طول و کاملاً کرک دار هستند. کپسولها در موقع خشک شدن قهوه ای و در این زمان دانه ها رسیده می باشند و با شکاف های اولیه کپسول باز می شود و دانه ها ریزش می کند(Morton,1987 ). ( 56و59). در آفریقا در خط استوا گیاهان وحشی این گونه در نقاطی که درجه حرارت بین 15 تا 30 درجه سانتی گراد باشد رشد می کند. چای ترش گیاهی خود گشن می باشد و به دلیل گرده افشانی توسط حشرات میزان کمی هم دگرکشنی در آن صورت می گیرد،که بین 68/0 -2/ درصد متغیر است. پایه کروموزومی چای ترش 18=X بوده و عمدتاً به صورت آلوپلی پلوئیدی (72=n 4) وجود دارد. در گیاه چای ترش صفت ساقه قرمز غالب بوده و رنگ سبز ساقه یک صفت مغلوب است (بوته های همو زیگوت دارای ساقه به رنگ سبز می باشد) و همچنین شکل لوبی در برگها نسبت به شکل غیر لوبی غالب می باشد یا بریدگیهای کم عمق برگ بیشتر انواع خوراکی نسبت به بریدگیهای عمیق حالت مغلوب را نشان می دهد (70و71).
2- واریته آلتیزیما 
گیاه یکساله، کم شاخه ، راست ، با ارتفاع ( 8/4 ) متر می باشد. بیشتر بخاطر الیاف کشت می شود و از کاسبرگ آن کمتر استفاده می شود ( Duck,1983). در هندوستان، هند شرقی، نیجریه و تا اندازه ای در بعضی از نقاط گرمسیر در آمریکا کشت می شود. ساقه های این واریته سبز و برگهای آن سبز، گاهی برگها رگبرگهای قرمز دارند. گلها به رنگ زرد و کاسبرگهایش قرمز یا سبز، غیر گوشتی، خاردار و مصرف غذایی ندارد ( Morton,1987 ) .
3- ریکو 
در سال 1912 نامگذاری شد. گیاهی با رشد نسبتاً کم، بوته ای، معمولاً برگها ساده که در مدت زمان طولانی بوجود می آیند و اغلب مواقع دارای 3 لوب می باشند. گلها دارای چشم ها ( نقاط ) قرمز تیره و دانه های گرده آن زرد طلایی است. کاسبرگ در زمان بلوغ دارای 5 سانتی متر طول و 2/3 سانتی متر عرض دارد. براکته ها ( برگک ها ) به صورت افقی هستند. بیشترین محصول هر گیاه کاسبرگ آن است برای آب میوه و شربت استفاده می شود و رنگ آن قرمز تیره است ( Morton,1987 ). 
4- ویکتور
گیاهی با ارتفاع 13/2 متر ، راست و تنومند است . گلها دارای چشم ها ( نقاط ) قرمز تیره و دانه های گرده قهوه ای طلایی می باشد. ویکتور در بعضی جاها زودتر نسبت به ریکو شکوفه می دهد. کاسبرگها نسبت به کاسبرگهای ریکو بلندتر هستند. براکته ها ( برگک ها ) بلند تر ، طولانی تر و دارای فرورفتگی به سمت بالا هستند . و عصاره آن در آب میوه، مربا و شربت مصرف می شود و کاملاً قرمز است ( Morton,1987 ).
5- آرچر 
این گیاه بعضی اوقات روسل سفید نامیده می شود . گیاهی بلند و قوی شبیه ویکتور ولی ساقه های آن سبز رنگ است . گلها زرد و دانه های گرده قهوه ای است. کاسبرگها سبز رنگ یا سبز متمایل به سفید و کوچکتر نسبت به دو واریته دیگر، اما محصول این گیاه خیلی بیشتر است. عصاره و آب میوه و دیگر محصولات تقریباً بدون رنگ است . میوه های سبز روسل رشد داده می شود در سرتاسر سنگال ، مخصوصاً در ناحیه کاپ ورت مثل یک سبزی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد (Morton,1987 ) .
6- سایر واریته ها:
واریته های خوراکی چای مکی، مصری ( V.Masri )، سودانی(V.Sudani ) ، (Sabhi 17 dark color ) ، (Sabahia 17 light color ). تعدادی از واریته های فیبری چای مکی عبارتند از Hs24 , Hs7910 , Hs4288 , Amv1 , Amv2 , Asop3

اکولوژی چای مکی
بهترین نواحی کشت این گیاه نقاطی است که دارای ۱۲۵ میلی متر بارندگی و حداقل دمایی ۱۵ درجه سانتی گراد در اول فصل رشد باشد. آب وهوای مطلوب باعث رشد سریع و منظم می شود در این نواحی درجه حرارت نباید کمتراز ۲۱ درجه سانتی گراد برای ۴ تا ۸ ماه باشد (۵۹). زمان کشت گیاه بسته به نوع استفاده آن فرق می کند در فلوریدای جنوبی اگر منظور تولید کاسبرگ باشد کشت از اردیبهشت تا اواخر خرداد ماه انجام می شود و اگر منظور استفاده از شاخ و برگ آن باشد کشت در اسفند ماه صورت می گیرد (۴۸). 
1- درجه حرارت 
این گیاه در طول رشد به 8- 4 ماه درجه حرارت شبانه بیشتر از 21 درجه سانتی گراد نیاز دارد. درجه حرارت مناسب برای جوانه زنی بذر 35 – 25 درجه سانتی گراد و 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی می باشد (Duke,1983 ). چای مکی به یخبندان بسیار حساس ، و در نواحی گرمسیری و نیمه گرمسیری تا ارتفاع 900 متری از سطح دریا بیشترین رشد را دارد. درجه حرارت مناسب برای رشد 5/27 –5/12 درجه سانتی گراد است (Duke,1983 ). این گیاه به متوسط دما 15 درجه سانتی گراد در زمستان و 28 درجه سانتی گراد در تابستان نیاز دارد . محدوده دمایی مناسب برای رشد بین36- 10 درجه سانتی گراد و اپتیمم دما بین 32- 16 درجه سانتی گراد است. در محدوده طول جغرافیایی 100 درجه و 300 درجه عرض جغرافیایی رشد می کند گیاهی سه کربنه بوده بسته به نوع استفاده 8-4 ماه زمان نیاز دارد. چای ترش به یخبندان حساس می باشد و بیشترین رشد را در نواحی گرمسیری و نیمه گرمسیری دارد. (41).
2 – نور
چای مکی گیاهی سه کربنه(3 C)و به 13 ساعت نور خورشید در طول 5- 4 ماه اول رشدش نیاز دارد تا از گلدهی زودرس آن جلوگیری شود. این گیاه را باید در مناطق با نور کافی کشت کرد و از کشت و کار آن در مکان های سایه خودداری کرد. همچنین روشنایی بلند مدت به صورت 4- 3 ماهه از عوامل بحرانی رشد است (Duke,1983 ).چای مکی گیاهی روز کوتاه که به تغییرات طول روز بسیار حساس است . گلدهی وقتی روزها کوتاهتر می شونداتفاق می افتد ، تعیین تاریخ کاشت بیشتر تحت تاثیر طول روز ، و کمتر تحت تاثیر نیاز رطوبتی قرار می گیرد. این گیاه از نظر واکنش نسبت به طول روز یک گیاه آمبی فتوپریودیک است ( یعنی گلدهی آن هم در روزهای کوتاه و هم در روزهای فوق العاده بلند انجام می گیرد). گلدهی این گیاه در شرایط روز کوتاه و نور مداوم القاء می شود. این گیاه فتوپریودیسم مشخص دارد و در محیط های مناسب کشت در روزهای کوتاه با 11 ساعت گلدهی می کند. در کشور امریکا این گیاه به علت روز کوتاه و یا زمستان زودرس گل نمی دهد (Duke,1983 ). گل دادن با کوتاه شدن روزها و کاهش شدت نور تحریک می شود. 
3- رطوبت 
این گیاه با اقلیم های استوایی که ریزش باران سالیانه به مقدار 2000- 1500 میلی متر و با ارتفاع 600 متر از سطح دریا تطابق بیشتری دارد (Duke,1983 ) و همچنین گزارش شده است که در برابر باران سالیانه به مقدار 4290- 640 میلی متر مقاوم است ( James & Duke,1983 ). این گیاه به بارندگی ماهیانه از 250- 125 میلی متر در 4- 3 ماه اول رشد و حدود 1820 میلی متر در طی فصل رشدش نیاز دارد (Morton,1987). این گیاه دوره های خشکی را تحمل می کند و دوره های خشکی در ماههای آخر رشد مطلوب می باشد جایی که بارندگی کم و ناکافی باشد آبیاری به طور منظم می تواند نتیجه موثری داشته باشد. میزان بارندگی سالیانه مناسب برای رشد3500 – 500 میلی متر است و مناسب تر&#1740