آشنایی با هرس جوان‌سازی درخت سیب (قسمت اول)

ارزیابی ارقام و آلودگی‌هاي پيدا و پنهان

ارزيابی‌ها بر تمامی ابعاد مهم باغبانی اعم از فنولوژي يا پديده‌شناس Phenology ، ميوه‌شناسی و صفات رشدي و رويشی صورت گرفت. گزارش جامع از نتايج يک دهه تحقيقات به نژادي و به باغی منتشر شد. مجموعه 93رقمی كلکسيون ارقام سيب تحت غربال‌هاي متعددي قرار گرفت. در يک دوره 15 ساله با اعمال تيمارهاي مصنوعی خودگرده افشانی، درصد ميوه‌بندي، رشد لوله گرده در اندام مادگی توسط ميکروسکوپ فلورسنت و s-alleles  خودناسازگاري در 93 كاشتار و نژادگان بررسی شد. دو رقم بومی زودرس شيخ احمد و مشهد، دو رقم پاكوتاه مربايی و زينتی به عالوه نژادگانIRI6  به عنوان كامال خودسازگارشناسايی شدند. بررسی سطوح مقاومت ارقام به بيمارگرهاي رايج و نيز تعيين سلامت آنان در كلکسيون ارقام براي اهداف به‌نژادي از نوع سرشاخه كاري، توليد نهال براي باغهاي الگويی و انجام پروژه‌هاي به باغی حائز اهميت است. آلودگی‌هاي پنهان در گسترش بيماري آتشک از طريق مواد تکثير شونده رويشی و نهال‌هاي آلوده نيز نقش به‌سزايی ايفا می‌نمايند.

فرضيه اثر هرس جوان‌سازي بر سطح سلامت گياهان

يافتن نمونه‌هاي برگی عاري از ويروس در اين پژوهش را می‌توان به تحريک درختان به توليد جست‌هاي علفی سريع‌الرشد به‌وسيله هرس سنگين جوان‌سازي برشمرد. عمليات جوانسازي موجب پديدآمدن تغييرا ت قابل ملاحظه‌اي در ريخت‌شناسی درخت و شرايط درون‌سلولی بافت‌هاي مريستمی مزوفيل می‌گردد. بر اثر جوان‌سازي، درختان دچار نوعی عدم تعادل حجمی بين ساختمان وسيع ريشه و اندام هوايی كاهش يافته می‌گردند. ورودي حجم بالاي آب و عناصر معدنی از ساختمان بزرگ ريشه به تاج كوچک شده درخت موجب تغيير در فيزيولوژي رشد و تغذيه گياه می‌شود. به نظر می‌رسد طی يک فرآيند بسيار طبيعی، اندام‌هاي رويشی تازه رسته علفی پررشد با كوتيکول نازک با قرار گرفتن در معرض دماي بالا و انرژي تابشی شديد، در شرايط كرج، نوعی گرما درمانی در سطح سلولی به وقوع می‌پيوندد. فرضيه سالم‌سازي از طريق جوان‌سازي از آنجا قوت می‌گيرد كه حركت ويروس‌ها در رئوس مريستمی اندام‌هاي رويشی جديد با قدرت رشد بالا، بسيار كندتر از سرعت تقسيم سلولی دسته‌جات آوندي بافت‌هاي گياهی جديد می‌باشد. بررسی وجود آلودگی درونی بيمارگر در درختان مستقر در كلکسيون سيب با استفاده از روش‌هاي تشخيصی بهينه‌سازي شده و قابل اطمينان كشت روي محيط انتخابی، سرولوژيک، آزمون‌هاي مولکولی مبتنی بر تشخيص اسيد نوكلئيک انجام گرفت.

نقش غربال ارقام در برنامه‌هاي اصلاحی

غربال ارقام بک روش متداول براي اهداف اصلاحی مختلف در باغ ژرم پلاسم (دانهال‌هاي تصادفی جمع‌آوري شده، باغ هيبريد (plot Selection) و يا كلکسيون ارقام و پايه‌هاي رويشی اعمال می‌شود. بر همين اساس، مطالعات هفت ساله ميدانی با هدف سطح حساسيت ارقام به بيماري باكتريايی آتشک Erwiniaamylovora با هدف ركوردگيري از علائم خسارت در سطح باغ كلکسيون در كرج انجام شد. ارقام به صورت برآورد چشمی و با استفاده از سيستم USDA گروه‌بندي شدند. نتايج تجزيه مركب داده‌هاي سه ساله حاصل از ارزيابی پس از گروه‌بندي ارقام توسط سيستم نمره‌دهی GRIN نشان داد از 90 رقم مورد بررسی، 19 رقم (%21) از كل ژرم پلاسم سيب شامل 10 رقم ايرانی و 9 رقم خارجی بسيار مقاوم بودند. 51 رقم دربرگيرنده 57 % ارقام شامل 23 رقم ايرانی و 28 رقم خارجی نيمه مقاوم، 17 رقم كه 19% زيست توده شامل 3 رقم ايرانی و 14 رقم خارجی حد وسط، و دو رقم ايرانی (2%) نيمه حساس بودند. طی تحقيقات 25 ساله اخير اطلاعات بسيار ارزشمندي شامل شناسايی ارقام تجاري سيب سازگار رايج در جهان، شناسايی ارقام متحمل به تنش‌هاي زنده مانند پوسيدگی طوقه و آتشک و غيرزنده مانند تنش خشکی و سرماي بهاره، شناخت خصوصيات كليدي فنولوژي، گروه‌هاي گرده‌زا، ويژگی‌هاي ميوه‌شناسی و عملکردي ارقام و ژنوتيپهاي پرمحصول بومی و ژنوتيپ‌هاي اميدبخش موجود در كلکسيون ملی ارقام تجاري بومی و وارداتی سيب تهيه گرديد. با استفاده مستقيم از اين اطلاعات، ارقام جديد شربتی و گل‌بهار معرفی و نامگذاري شدند، گروهی از ارقام بومی رايج پرمحصول در دفتر ملی ارقام موسسه تحقيقات ثبت و گواهی ثبت شدند. طلاعات به دست‌آمده از ارزيابی ارقام در برنامه‌هاي به‌نژادي براي انتخاب والدين و توليد ده‌ها رقم اميدبخش و پايه رويشی جديد سيب استفاده شد. سال 1385، در پايان آزمايشات سازگاري ارقام وارداتی موجود در كلکسيون كرج فهرست ارقام سازگار شناسايی شده در شرايط اقليمی كرج به معاونت باغبانی ارائه شد. عملکرد ثبت شده اين ارقام بدون هرگونه اطلاع از سطح سلامت درختان اين آنان صورت گرفت. بدون ترديد در صورت عدم آلودگی‌هاي پنهان ويروسی می‌توان ظرفيت ژنتيک واقعی ارقام را از نظر عملکرد و كيفيت ميوه به نمايش گذاشت.

شکل1- هرس جوان‌سازی در درختان سیب

تاثير سطح سلامت درختان بر عملکرد

با استفاده از خروجی‌هاي تحقيقات سازگاري يک برنامه توسعه‌اي با هدف احداث باغ‌هاي مادري سالم، هسته‌هاي اوليه كنترل ويروس (tested Virus) گروهی از اين ارقام به كشور وارد شد. آزمايشات سازگاري تركيب‌هاي پيوندي وارداتی سيب از ايتاليا در پايان قرنطينه دو ساله، طی 12 سال در سه استان البرز، آذربايجان‌غربی و اصفهان با درختان آلوده همسن همان ارقام مورد مقايسات كيفی و كمی قرار گرفتند. نتايج نشان داد درختان سالم كنترل ويروس از نظر تمامی صفات عملکردي و صفات رويشی نسبت به درختان آلوده برتري داشتند. بررسی نمونه‌هاي برگی توسط آزمون‌هاي الايزا و ملکولی درختان ارقام سيب موجود در كلکسيون در ايستگاه كمال‌شهر در سال 1392 منجر به ردگيري وتشخيص دو ويروسApMV  وTomRSV گرديد. در پايان آزمايشات سازگاري منطقه‌اي ارقام گالاشنيگا، فوجی روسسو، دچيف و جوناگلد به عنوان ارقام سازگار شناسايی و توصيه شدند. آلودگی‌هاي ويروسی در سطح جهانی موجب خسارات فراوان می‌شود. درختان آلوده به ويروس ارقام متحمل به سرماي انجماد آنتونوفکا Antonovka و لندزبرگر رنت Landsberger Renette  در روسيه يا كاملا خشک شدند و يا به شدت خسارت ديدند، در حالی‌كه درختان سالم و عاري از ويروس اين ارقام هيچگونه آسيبی نديدند. مشابه همين واكنش در درختان آلوده به ويروس رقم مقاوم مکاينتاش به mosaic Apple وwood rubbery Apple  مشاهده شد، در حالی كه تعداد درخت محدودي از درختان ارقام حساس Starkrimson, Delicious Golden وJonared  زنده‌مانی نشان دادند. ايجاد هسته‌هاي اوليه سالم كنترل ويروس و يا عاري از ويروس به منظور بهره‌گيري از ژرم پلاسم ارزشمند تجاري سيب در برنامه‌هاي توسعه‌اي سيب‌كاري در كشور به عنوان يک اولويت كاربردي همواره مطرح بوده است. با توجه به گزارش‌هاي متفاوت از سطوح مختلف آلودگی‌هاي ويروسی در باغ‌هاي سيب كشور، طی يک غربال چهارساله وسيع بر نمونه‌هاي برگی ارقام تجاري سيب پس از هرس جوان‌سازي اقدام به ردگيري و تشخيص سطح سلامت درختان ارقام تجاري كلکسيون سيب در كرج نسبت به آلودگی چهار ويروس مهم سيب صورت گرفت.

اهداف جوان‌سازي

پيري درخت موجب تغيير شکل و فرم رويشی تاج می‌شود. اندزه و حجم اسکلت و ميزان چوب نسبت به شاخه‌هاي بارده افزايش می‌يابد. شاخه‌هاي بيرونی پرحجم می‌شوند و تبديل به يک مانع در برابر نفوذ نور به داخل تاج می‌گردند. در اين شرايط باردهی بيشتر در بالاي تاج صورت می‌گيرد. افزايش سن درختان و تنش‌هاي محيطی منجر به ضعف بنيه دفاعی و افزايش سطح آسيب‌پذيري درختان در برابر بيماري‌هاي قارچی، باكتريايی و آلودگی‌هاي پنهان ويروسی می‌گردد. به دنبال آن، توليد جوانه‌هاي گل، تشکيل ميوه و در تهايت عملکرد در درخت كاهش می‌يابد و كيفيت محصول افت پيدا می‌كند. در هرس جوان‌سازي با حذف منظم و يا فراگير شاخه‌ها از 1.3 تا 2.3 اندازه تاج كاهش داده می‌شود. كاهش عامدانه شديد اندام هوايی منجر به تغيير ساختار درخت می‌شود و نسبت حجمی تاج به ريشه را متحول می‌سازد. هرس سنگين درختان در فصل خواب بين دو زيست توده   Biomassتاج و ريشه نوعی عدم توازن ايجاد می‌نمايد. ساختار نامتعادل درخت با ورود حجم چند برابري شيره خام از ساختمان حجيم ريشه، اندام هوايی با وفور آب و عناصر غذايی موجود در شيره گياهی تحريک به رشد رويشی بسيار قوي می‌گردند. بايستی لحاظ نمود كه همراه با ورود شيره خام به شبکه آوندي رقم پيوندي، مقادير قابل ملاحظه‌اي از هورمون‌هاي سيتوكينينی بيوسنتزشده در رئوس ريشه‌ها به اندام‌هاي تشريحی پيوندک انتقال می‌يابند. با آغاز فصل رويشی، اسکلت كوچک با دريافت ميزان بالاي آب و املاح وهورمون‌هاي رشد، تحريک به توليد انبوهی از جست‌هاي جديد رويشی سريع الرشد با بافت علفی می‌شود. در هرس جوان‌سازي (Rejuvenation) حذف انبوه شاخه‌هاي نوع اول ودوم و تنش ديده مسن درخت موجب توليد اندام هوايی جديد سالم و فعال زيستی می‌شود. واكنش قطعی و اثبات شده گياه به جوان‌سازي علاوه بر بهبود ويژگی‌هاي رويشی، قدرت توليد گل و ميوه و نيز كيفيت محصول بهبود می‌يابد به طوري‌كه درخت به مرحله جوانی باز می‌گردد. اين واكنش به قدري قوي است كه به آن بازيابی قدرت رشد (Rejuvenation)  نيز گفته می‌شود. به غير از هرس جوان‌سازي، ديگر تيمارها مانند اثر هرس ريشه همراه و يا بدون استفاده از قارچ‌هاي ميکوريز نيز به بهبود كيفيت تاج در كشور چين بررسی شد. شاخه‌هاي پرحجم اطراف تاج درختان چهل ساله رقم فوجی مانع تمايز و تشکيل جوانه گل، كاهش تعداد ميوه و رنگ‌گيري ميوه‌هاي داخل تاج می‌شد. انجام تيمارهاي هرس ريشه همراه و بدون قارچ هاي ميکوريز با هدف بهبود كيفيت شاخه‌بندي تاج صورت گرفت. هرس ريشه نيز می‌تواند موجب جوان‌سازي و افزايش كيفيت فرم شاخه‌دهی شود. تعداد شاخه‌هاي بيرونی طی دوسال به ترتيب 33.96 و 38.51 درصد كاهش يافت ولی تعداد جست‌ها روي شاخه‌ها تا 97.99 و 123.69 درصد افزايش نشان داد. هر يک از دو تيمار هرس ريشه و ميکوريز به تنهايی ارتفاع درختان را به ترتيب معادل 390.20 درصد و 478.43 درصد و سطح سايه گستر را 1.5 تا 2 متر افزايش دادند. اين دو شاخص رشدي توسط تيمار تلفيقی هرس ريشه + ميکوريز معادل 38.71 و 60.26 درصد افزايش يافت. با ترميم تاج برداشت محصول به ميزان 315.79 و 373.68 درصد افزايش يافت. تاثير تيمار تلفيقی به مراتب بيشتر از هرس ريشه بود. به هر شکل بررسی سطح سلامت درختان پس از جوانسازي، استفاده از ابزار و تجهيزات تخصصی براي تشخيص و شناسايی ويروس براي ارزيابی و مديريت بيماري نقش محوري دارند.