معرفي آفتابگردان
آفتابگردان زراعي (Helianthus annuus L.) يك گياه يك‌ساله ديپلوئيد (2n=34) متعلق به جنس هليانتوس و تيرة گل ستاره‌اي‌ها است. منشأ آفتابگردان آمريكاي شمالي است ولي به عنوان گياه روغني در كشور روسيه اصلاح و سپس توسعه يافت. در ايران ابتدا انواع آجيلي آفتابگردان در حدود سال‌هاي ١٣٠٠-١٢٩٥در مناطقي از مرند، خوي و مشگين شهر و انواع روغني در سال ١٣٤٤وارد و توسعه يافتند. آفتابگردان گياهي دگربارور با سيستم ناسازگاري اسپوروفيتي است و دو نوع نرعقيمي ژنتيكي و ژنتيكي- سيتوپلاسمي در اين گياه گزارش شده است. ارقام آفتابگردان به دو نوع آزادگرده افشان و هيبريد تقسيم مي‌شوند. ارقام هيبريد به دليل عملكرد بيشتر و خصوصيات زراعي مطلوب از جمله يكنواختي زراعي مطلوب بوده و در بيشتر كشورهاي پيش‌رو در كشت آفتابگردان جايگزين ارقام آزادگرده افشان شده‌اند. بذر هيبريد نسل F1 از طريق تلاقي والدين نرعقيم و برگشت دهنده باروري و ارقام آزادگرده افشان از طريق تلاقي آزاد بين بوته‌هاي منتخب در شرايط ايزوله تهيه مي‌شود. سطح كشت آفتابگردان روغني در ايران در دهه ١٣٧٠بيش از يكصد هزار هكتار بوده است ولي به دلايل مختلف از جمله اقتصادي و كمبود بذر به كمتر از ده هزار هكتار در سال ١٤٠٠با عملكرد ١٥٠٨و ٥٧٦كيلوگرم در هكتار به ترتيب در شرايط آبي و ديم كاهش يافت. در حالي‌كه سطح كشت نوع آجيلي ٤٧٠٠٠هكتار با عملكرد ١٦٢٩ كيلوگرم در هكتار بود. قيمت خريد تضميني آفتابگردان روغني در سال ١٤٠١معادل ١٩٢٣١٩ريال براي هر كيلوگرم بود. با توجه به جمعيت ٨٥ميليون نفري ايران و مصرف سرانه ١٨كيلوگرم روغن هر سال 1.5 ميليون تن روغن مورد نياز است كه مجموع دانه‌هاي روغني كلزا، سويا، آفتابگردان، كنجد و گلرنگ در شرايط حاضر توان تأمين %١٥-١٠ از نياز روغن كشور را دارد.
مناطق اصلي كشت آفتابگردان در ايران
آفتابگردان از نادرترين گياهان زراعي با سازگاري وسيع به مناطق مختلف جغرافيايي است با اين حال بهترين عملكرد آن در مناطق معتدل با ارتفاع بين ١٥٠٠تا ٢٥٠٠ متر از سطح دريا حاصل مي‌شود. استان‌هاي آذربايجان غربي، گلستان، خراسان شمالي،كرمانشاه، سمنان، لرستان، اردبيل (مغان)، مركزي، كردستان، قم، فارس، خوزستان از جمله مناطقي هستند كه سابقه كشت آفتابگردان را دارند. در سال‌هاي گذشته كشت آفتابگردان به صورت زمستانه در استان خوزستان در حال توسعه است كه نقطه اميد بخشي براي توسعه اين گياه در ايران به شمار مي‌رود.
شکل1- مزرعه آفتابگردان
گلدهي و باروري آفتابگردان
گل آذين آفتابگردان، كاپيتول يا طبق آفتابگردان به قطر معمولا ٣٠-١٥سانتي‌متر و به اشكال صاف، مقعر، محدب و شيپوري و نامنظم داراي ٣٠٠-١٠٠٠گلچه است. يك رديف گل‌هاي زرد-نارنجي در حلقة خارجي گل‌هاي شعاعي يا زبان‌هاي يا تسم‌هاي ناميده شده و به علت نداشتن پرچم عقيم هستند. بقيه گل‌هاي مركزي بارور بوده و داراي يك جام گل لوله‌اي مركب از ٥گلبرگ و ٥پرچم چسبيده به هم هستند مادگي درون لوله پرچم به كلاله دو شاخه منتهي مي‌شود. گرده افشاني و باروري گلچه‌هاي مركز هر روز ٤-٣رديف از حلقه خارجي به سمت مركز طبق پيش رفته و در مدت ٥-٧روز كامل مي‌شود. اين موضوع از آن جهت اهميت دارد كه در صورت عدم همزماني لاين‌هاي والدي از نظر گلدهي تأمين گرده براي تلقيح لاين‌هاي مادري مي‌تواند موجب عدم باروري و عدم دانه‌بندي شود. بخصوص اگر والد مادري يك هفته تا ١٠روز زودگل تر از والد رستورر باشد تلقيح صورت نخواهد گرفت. با اين حال زودگل بودن لاين رستورر كه معمولا چند شاخه است به دليل تأمين گرده از طبقه‌اي فرعي شرايط تلقيح لاين مادري را فراهم مي‌كند. در مجموع آسيب ناشي از زودگل بودن لاين مادري نسبت به لاين رستورر بيشتر بوده و در آن صورت لازم است از طريق تغيير تاريخ كاشت لاين‌هاي والدي نسبت به تنظيم همزماني گلدهي برنامه‌ريزي كرد. ميوه آفتابگردان يا آكن از مغز (دانه حقيقي) و پوسته (پريكارپ) تشكيل شده است. گرده افشاني آفتابگردان عمدتا توسط حشرات صورت مي‌گيرد و به علت سنگيني گرده كمتر توسط باد منتقل مي‌شود، لذا وجود حشرات گرده افشان بخصوص زنبور عسل در مزرعه توليد بذر آفتابگردان سبب افزايش باروري و در نتيجه افزايش عملكرد بذري خواهد شد.
مراحل نمو آفتابگردان
به منظور انجام به موقع عمليات زراعي و مخلوط كشي شناخت مراحل نموي آفتابگردان لازم است. مراحل نموي آفتابگردان به دو مرحله رويشي و زايشي تقسيم مي‌شود. مرحله رويشي از جوانه‌زني تا ظهور طبق و مرحله زايشي از ظهور طبق تا رسيدگي فيزيولوژيك را شامل مي‌شود. مرحله گلدهي به لحاظ همزماني گلدهي لاين‌هاي والديني و تأمين گرده براي تلقيح لاين مادري مهم است.
سازگاري
مناطق معتدله با ارتفاع كمتر از ٢٥٠٠متر از سطح دريا مناسب كشت آفتابگردان است. حداقل دما براي جوانه‌زني آفتابگردان ٨ -١٠و براي رشد و نمو مطلوب آن ٢٠-٢٦ درجه سانتي‌گراد است. گياهي بي‌تفاوت نسبت به طول روز است ولي در روزهاي كوتاه گلدهي آن تسريع مي‌شود. گياهچه‌هاي آفتابگردان يخبندان خفيف اوايل فصل را تحمل مي‌كند اما بعد از مرحلة ٤-٦ برگي، يخبندان به گياه صدمه مي‌زند.
طبقات بذر آفتابگردان
چهار طبقه بذري شامل طبقات به نژادگر، سوپراليت، اليت و گواهي شده به شرح زير براي ارقام آزاد- گرده افشان و هيبريد آفتابگردان تعريف شده است.
بذر به نژادگر يا هسته اوليه: بذري است كه توسط به نژادگر توليد و تكثير مي‌شود و از خلوص بسيار زيادي برخوردار است. مقدار اين بذر كم بوده و گاهي ممكن است در حد چند گرم باشد. بذر اين طبقه با مسئوليت و زير نظر به نژادگر (بخش دولتي يا خصوصي) تهيه مي‌شود.
بذر پايه يا سوپر اليت: بذر اين طبقه از تكثير بذر طبقه به نژادگر تهيه مي‌شود. بذر اين طبقه با مسئوليت توليدكننده رقم (بخش دولتي يا خصوصي) تهيه مي‌شود. در مورد ارقام هيبريد بذر پايه و در مورد ارقام آزادگرده افشان اصطلاح سوپراليت معادل هم است.
بذر مادري يا اليت: بذر اين طبقه از تكثير بذر پايه يا سوپراليت و توسط بخش دولتي يا خصوصي كه با اخذ مجوز صلاحيت فني آن‌ها به تأييد مؤسسه تحقيقات ثبت و گواهي بذر و نهال رسيده توليد مي‌شود. لاين‌هاي والديني آفتابگردان كه جهت توليد بذر هيبريد نسل F1 تجارتي مورد استفاده است جزو طبقه مادري يا اليت محسوب مي‌شوند.
بذر گواهي شده: بذر اين طبقه از تكثير بذر مادري يا اليت حاصل مي‌شود. بذر اين طبقه بذر تجارتي بوده و جهت توليد در سطح وسيع مورد استفاده قرار مي‌گيرد. بذر اين طبقه توسط شركت‌هاي خصوصي با مجوز توليد بذر از مؤسسه تحقيقات ثبت و گواهي بذر و نهال و زير نظر مستقيم كارشناسان اين موسسه توليد مي‌شود. بذر لازم براي توليد اين طبقه ضرورتا از مراكز رسمي توليد كننده بذر تهيه مي‌شود.
انواع ارقام آفتابگردان
ارقام آفتابگردان به دو دسته اصلي آزاد گرده افشان و هيبريد طبقه بندي مي‌شوند. توده‌هاي بومي رقم نبوده ولي از طريق گرده افشاني آزاد توليد مي‌شوند. رقم آزادگرده افشان رقمي است كه بذر آن از طريق تلاقي تصادفي بين بوته‌هاي مختلف يك جمعيت تشكيل مي‌شود و جمعيت حاصل مخلوطي از ژنوتيپ‌هاي هتروزيگوت است. ارقام آزادگرده افشان غيريكنواخت بوده و در شرايط مطلوب زراعي عملكرد كمتري نسبت به ارقام هيبريد دارند و عمدتا براي مناطق كمتر حاصلخيز يا حاشيه‌اي مناسب مي‌باشند. رقم هيبريد رقمي است كه بذر آن از طريق تلاقي كنترل شده دو لاين اينبرد والدي (خالص) تهيه مي‌شود و همه بوته‌هاي آن هموزيگوت و يكنواخت مي‌باشند. بذر هيبريد يكبار مصرف است و توليد كنندگان دانه هر سال بايد بذر لازم براي كاشت را از شركت‌هاي مجاز توليد كننده بذر دريافت كنند در حالي‌كه در شرايط بخصوص و با حفظ خلوص بذر امكان تهيه بذر از محصول بذري ارقام آزادگرده افشان وجود دارد. هر چند ترجيح اين است كه بذر مورد استفاده چه هيبريد و چه آزادگرده افشان به صورت استاندارد تهيه و مورد استفاده قرار گيرد. ارقام هيبريد نيازمند شرايط بهينه براي بروز پتانسيل كامل خود هستند و در شرايط نامناسب عملكرد كمتري از ارقام آزادگرده افشان دارند.
والدين رقم هيبريد
در توليد بذر هيبريد سينگل كراس آفتابگردان سه لاين به شرح زير مشاركت دارند:
لاين نرعقيم سيتوپلاسمي (-Aلاين): لاين مادري لايني است كه بعد از شش نسل تلاقي برگشتي با لاين نگهدارنده حاصل شده و از نظر كليه خصوصيات زراعي شبيه لاين نگهدارنده است به غير از آنكه نرعقيم بوده و دانه گرده توليد نمي‌كند. اين لاين با لاين رستورر تلاقي يافته و بذر هيبريد از اين لاين برداشت مي‌شود. اين لاين از طريق تلاقي با لاين نگهدارنده حفظ و تكثير مي‌شود.
لاين نگهدارنده (-Bلاين): لايني است كه از طريق خودگشني متوالي به مدت حداقل شش نسل حاصل شده و گل‌هاي آن كامل بوده و دانه گرده توليد مي‌كند. اين لاين فقط براي نگهداري لاين نرعقيم استفاده مي‌شود.
لاين برگشت دهنده باروري يا رستورر (-Rلاين): اين لاين به عنوان والد پدري و جهت تأمين گرده و برگشت باروري به نتاج هيبريد با لاين مادري تلاقي مي‌يابد.
با توجه به توضيحات فوق بذر هيبريد سينگل كراس نسل F1 از طريق تلاقي لاين نرعقيم سيتوپلاسمي (A-لاين) با لاين برگشت دهنده باروري (-Rلاين) تهيه مي‌شود. بذر هيبريد از پايه مادري برداشت و به عنوان بذر گواهي شده جهت كشت گسترده توزيع مي‌شود.
انتخاب مزرعه
ايزولاسيون: به دليل دگرباروري لازم است مزرعه‌اي كه براي توليد بذر طبقه گواهي شده هيبريد و آزادگرده افشان آفتابگردان اختصاص داده شده است به ترتيب دو و يك كيلومتر فاصله شعاعي با مزارع ديگر آفتابگردان و يا بوته‌هاي ناخواسته آفتابگردان داشته باشد.
تناوب: توليد بذر آفتابگردان نبايد در مزرعه اي كه در ٤-٣ سال قبل در آن آفتابگردان كشت شده است صورت گيرد. همچنين در مزارعي كه سال قبل ذرت كشت شده است از اثرات باقي‌مانده علفكش‌هاي باقي‌مانده بايد مطلع بود. تناوب با غلات (گندم و جو) مناسب است.
اسيديته خاك: در محدوده خنثي pH=6.5-7.5 مناسب براي كشت آفتابگردان است.
زهكشي: آفتابگردان به ماندابي حساسيت زيادي دارد و از كشت در زمين‌هايي با بافت سنگين و فاقد زهكش اجتناب شود.
شوري خاک: آفتابگردان نيمه‌حساس به شوري خاك است. آستانه تحمل به شوري آفتابگردان ٦-٤ دسي زيمنس بر متر است.
عمليات زراعي
در مناطق معتدل و سرد براي تهيه زمين شخم عميق در پاييز انجام شده و عمليات تكميلي با انجام كولتيواتورزني سبك، تسطيح و پخش كود (همه كودهاي فسفاته و پتاسه و يك سوم كود نيتروژن‌دار بر اساس آزمون خاك) و علفكش پيش كاشت (تريفلورالين به نسبت ٢ليتر در هكتار) همراه با دو بار ديسك‌زني دنبال مي‌شود. براي راهنمايي بيشتر به دستورالعمل كشت آفتابگردان مراجعه شود. در مناطق گرم جنوب بسته به كشت پاييزه و زمستانه زمان عمليات متفاوت است و به عنوان مثال برنامه‌ريزي عمليات زراعي بايد طوري انجام شود كه كاشت در اواخر بهمن-هفته اول اسفند انجام شود.
دوره خواب بذر (درمانسي)
دوره خواب بذر آفتابگردان بسته به ژنوتيپ متفاوت است. برخي از ژنوتيپ‌ها فاقد دوره خواب هستند ولي برخي ديگر به طور متوسط ٤٠-٣٠روز بعد از رسيدگي فيزيولوژيك قابليت جوانه‌زني دارند. در موارد تجربي تا سه ماه دوره خواب مشاهده شده است. لذا توصيه بر اين است كه قبل از كاشت آزمون قوه ناميه صورت گيرد تا علاوه بر دوره خواب از جوانه‌زني قابل قبول بذر اطمينان حاصل كرد.
آزمون قوه ناميه
هر چند از بذور تأييد شده در كشت و توليد بذر آفتابگردان استفاده مي‌شود با اين حال آزمون قوه ناميه قبل از كاشت هرگونه بذر مي‌تواند اطمينان بيشتري را نسبت به بذر مورد كشت فراهم كند. حداقل قوه ناميه لازم براي كشت بذر آفتابگردان ٨٥ درصد است. روش‌هاي استاندار براي آزمون قوه ناميه آفتابگردان از جمله روش ساندويچي استفاده مي‌شود. با ارزيابي تعداد حداقل سه نمونه در ظرف پتري نيز مي‌توان برآوردي از قوه ناميه كسب كرد.
كاشت
كاشت مزرعه بذري آفتابگردان بايد با رديف كار پنوماتيك انجام شود. رديفكارهاي چهار يا شش رديفه براي اين منظور مورد استفاده است. تنظيمات لازم براي انتخاب صفحه موزع و عمق كاشت بر اساس دستورالعمل دستگاه مورد استفاده انجام مي‌گيرد.
جهت كشت
در مزارع توليد بذر جهت كشت شمال-جنوب مناسب‌تر است زيرا در زمان گلدهي طبق‌ها به سمت شرق بوده و بازديد آن‌ها از نظر خصوصيات مورد نظر مانند گرده‌دار بودن، عقيمي آسان است.