مرکبات

گیاه‌شناسی

مرکبات از خانواده Rutaceae و زیرخانواده Aurantioideae هستند. مرکبات گیاهانی بوته­ای، درختچه­ای با شاخ و برگ متراکم و یا درختی با گل­های سفید مایل به ارغوانی هستند. گل­ها دارای ۸-۴ گلبرگ ضخیم سفید، قرمز یا ارغوانی رنگ، ۵-۴ کاسبرگ و ۳۲-۱۶ پرچم هستند. گل مرکبات با داشتن بوی عطر و شهد فراوان، توجه حشرات به ویژه زنبورعسل را به خود جلب می نماید.

از سیستم­های متفاوتی جهت طبقه­بندی گیاهان این خانواده از حدود صد سال قبل تاکنون استفاده شده است. اولین سیستم طبقه‌بندی در سال­های ۱۸۷۵ و ۱۸۹۶ به ترتیب توسط هوکر و انگلر براساس مشخصه­های مرفولوژیکی و منشاء فرضی گونه­ها ارایه شد. این دو گیاهشناس در مطالعات خود وجود چند جنینی و اهمیت آن را نادیده گرفتند. این در حالی بود که هنوز فناوری لازم در ارتباط با زیست­شناسی مولکولی جهت طبقه‌بندی این گیاهان کسب نشده بود. در طی نیمه قرن نوزدهم، سوئینگل مرکبات را به دو زیر تحت خانواده Clauseneae و Citreae بر مبنای مشخصات ظاهری و نیز اهمیت و جنبه­های کاربردی آنها تقسیم نمود.

گونه­ها و ارقام مرکبات

پرتقال Citrus sinensis(L.) Osbeck

پرتقال بعد از سیب دومین میوه­ای است که در جهان مورد مصرف عموم مردم است. این گیاه بومی شمال شرقی هند و نواحی مرکزی چین است. شکل عمومی درختان پرتقال بزرگ و عمودی با شاخه­های افقی است. میزان مقاومت به سرمای پرتقال نسبت به گونه­های دیگر متوسط بوده و با داشتن تنوع ارقام، در مناطق زیادی از دنیا پراکنده شده است.

ارقام پرتقال برحسب مشخصات ظاهری، ترکیبات شیمیایی به چهار دسته­ی پرتقال­های گرد (or Common Round Oranges)، پرتقال­های نافدار(Navel Oranges)، پرتقال­های رنگدانه­دار قرمز (خونی رنگ به دلیل تجمع آنتوسیانین) (Pigmented (Blood) Oranges) و پرتقال­های غیراسیدی (Acidless Oranges) تقسیم می­شوند. از بین چهار گروه نامبرده، پرتقال­های گرد اهمیت تجارتی بیشتری دارند و سطح کشت قابل ملاحظه­ای را در جهان به خود اختصاص داده­اند. پرتقال­های نافدار در مرتبه دوم اهمیت قرار دارند. در حالی که پرتقال­های خونی فقط در شرایط آب و هوایی مدیترانه­ای کشت می­شوند.

نارنگی (Citrus reticulate Blanco)

در سال ۱۸۳۷ بلانکو (Blanco)کلیه مرکباتی که دارای مشخصه­هایی چون داشتن میوه کوچکتر از پرتقال، پوست‌دهی آسان و وجود لپه­های سبز رنگ در بذر بودند راCitrus reticulate Blanco  نامید. ارقام این گونه عمدتاً دارای درختانی با جثه کوچک همراه با شاخه­های باریک، برگ­های پهن یا باریک نیزه­ای و گل­های منفرد یا خوشه­ای هستند. نارنگی­ها از بیشترین میزان غیریکنواختی فنوتیپیکی در میان گونه­های مربوط به جنس سیتروس برخوردارند. در این گروه هم حالت تک­جنینی و هم کلون­های چندجنینی وجود داشته که به صورت انواع خودبارور و خودناسازگار نیز مشاهده می­شوند. در سال­های دور، انواع نارنگی با طعم شیرین به عنوان دسر غذایی مصرف داشته در حالیکه از انواع ترش جهت پایه، طعم­دهنده غذا و دارو استفاده می­شده است.

پارتنوکارپی

واریته‌های پارتنوکارپ قادر به تشکیل میوه بدون بذر هستند. پیش­نیاز پارتنوکارپی نبود بذر است. این حالت ممکن است در اثر گامت عقیمی (در پرتقال ناول، نارنگی ساتسوما و واریته­های تریپلوئید چون لیمو تاهیتی) یا در اثر خودناسازگاری (در نارنگی­های کلمانتین و برخی از هیبریدهای ماندرین) رخ دهد. واریته­های خودناسازگار با عمل دگرگرده افشانی بذردار می­شوند بنابراین جهت داشتن میوه­های بدون بذر بایستی از دگرگرده افشانی آنها جلوگیری کرد. عامل ژنتیکی موجب بی بذری در میوه تعدادی ارقام مرکبات بوده است. پرتقال هاملین و سالوستیانا از گروه ارقام بی بذر هستند. در پرتقال واشنگتن ناول عامل بازدارنده موجود در بافت خامه موجب می­شود تا قبل از آن که لوله گرده بتواند خود را از خامه باریک عبور داده و به تخمدان برساند، جنین از بین برود.

جهش (Mutation):

اصولا جهش به سه نوع تقسیم می­شود. جهش ممکن است در یک آلل یا یک ژن صورت گیرد که به آن جهش نقطه­ای گویند. جهش ممکن است در اثر اضافه شدن یا انتقال قسمتی از یک کروموزوم به کروموزوم دیگر، حذف و یا وارونگی قسمتی از یک کروموزوم باشد. در نوع سوم، جهش ناشی از تغییر در کروموزوم­هاست   (پلی­پلوئیدی) که در تکامل طبیعی و اصلاح نباتات نقش بسیار مهمی داشته است. اصلاح گیاهان با جهش مصنوعی در حقیقت همان تکامل کنترل شده یا هدایت شده توسط انسان است. 

صفات کمی و کیفی در اصلاح مرکبات

در برنامه­های اصلاح مرکبات برخی مشخصات کمی و کیفی مورد نظر بوده و متناسب با اهداف آزمایش مورد ارزیابی قرار می­گیرند. اکثر این صفات کمی بوده و با بیش از یک ژن کنترل می­شوند. اهم صفات کمی و کیفی که معمولاً در برنامه اصلاحی مرکبات مورد توجه قرار می­گیرد به شرح ذیل است:

صفات کیفی

۱-     پاکوتاهی: صفت پاکوتاهی احتمالاً با دو ژن کنترل می­شود. در بالنگ و بادرنگ این صفت به حالت غالب وجود دارد. تلاقی بین پوملو و بالنگ موجب پاکوتاهی می­شود.

شرایط محیطی

در مرکبات رشد و نمو متشکل از مراحل پیچیده­ای است که بر حسب زمان و مکان توسط عوامل مختلف درونی و خارجی کنترل می­شود. عوامل درونی شامل ژنتیک رقم یا پایه و تعادل هورمونی گیاه است. عوامل خارجی از نوع آب و هوا، عوامل خاکی و عملیات باغبانی تشکیل شده است. مراحل مختلف رویشی درختان مرکبات نیز متاثر از این عوامل درونی و خارجی هستند. مهم­ترین مراحل رشدی گیاه شامل مرحله رشد رویشی، آغازش گل، تخصصی شدن و شکوفایی گل، میوه­نشینی، رشد و نمو میوه، بزرگ شدن میوه، بلوغ میوه و پیری، استحکام پوست و رنگ میوه است. به عنوان مثال شرایط محیطی ممکن است برخی از مراحل مربوط به تولید از آغازش گل تا نمو گل­ها را تحت تاثیر قرار داده و مانع روند طبیعی این مراحل شود. در این صورت وقوع پدیده‌هایی چون ریزش میوه­های در حال نمو، تسریع در باز شدن گل، افزایش نمو و حتی بلوغ میوه دور از انتظار نیست.

جنبه­های فیزیولوژیک در مرکبات

مرکبات (به استثنای نارنج سه برگ) به عنوان گیاهان همیشه سبز شناخته شده­اند. در مناطق گرمسیری رشد رویشی، تولید گل و نیز تشکیل میوه و رشدآن در طول سال ادامه دارد. اما در مناطق معتدل نیمه­گرمسیری درختان با یک دوره استراحت جزیی در زمستان مواجه هستند. در این حالت رشد شاخه و ریشه کاملاً متوقف نمی­شود، بلکه به پایین­ترین سطح فعالیت خود رسیده و جذب آب و عناصر غذایی به شدت کاهش پیدا می­کند. در برخی گونه­ها مثل گریپ­ فروت و لیمو­ها، رنگ برگ­ها در طول دوره خواب زمستان زرد رنگ می­شود. برگ‌های مرکبات بعد از یک دوره رشد یکساله، در زمستان به طور منظم ریزش نمی­کنند و در روی درخت سالم تا دو سال هم باقی می­مانند. بنابراین، هم­زمان با رشد و پهن شدن برگ­های جدید، برگ­های قدیمی تدریجاً ریزش می­کنند. درخت در اوایل بهار رشد فعالی داشته و تولید شاخه­های جوان می­کند. در تابستان با افزایش دما، رشد درخت کاهش یافته و با کاهش تدریجی دما در اواخر تابستان و اوایل پاییز، رشد رویشی درخت مجدداً افزایش پیدا می­کند.

سبز­زدایی مرکبات

رنگ سبز گوشت میوه بسیاری از ارقام زودرس مرکبات، پیش از آنکه کاملاً شکسته شود، قابل خوردن هستند. پرتقال­های ناول زودرس و والنسیای دیررس، رایج­ترین نوع مرکبات به منظور سبز­زدایی هستند. پرتقال­های ناول قبل از اینکه پوست آنها به‌طور کامل تغییر رنگ دهد قابلیت آبگیری دارند. لمون­ها به طور غیر یکنواخت رنگ گرفته که عمل سبز­زدایی باعث جذابیت فوق­العاده میوه جهت خریدار می­شود. رنگ سبز پوست مرکباتی که در نواحی گرمسیری با عرض جغرافیایی پایین کشت می­شوند، به طور کامل از بین نمی­رود. چون میوه در هنگام بالغ شدن برای ایجاد و گسترش رنگ نارنجی، نیاز به یک دوره دمای پایین دارد و در این مناطق این دما فراهم نمی­شود. چنانچه پرتقال والنسیا بر روی درخت نگهداری شود، پوست میوه مجدداً شروع به توسعه رنگ سبز در ماه­های آبان، آذر و دی بسته به شرایط آب و هوایی می­نماید.

پایه­های مرکبات

تولید درختان مرکبات در طول صدها سال در کشورهای تولید کننده از نوع بذری بود. درختان بذری با داشتن دوره نونهالی طولانی، چندین سال فاقد میوه بوده و ضمن داشتن قدرت رشد عمومی زیاد، دارای خارهای زیادی نیز هستند. به همین دلیل ازدیاد بذری مرکبات، به عنوان روشی نامطلوب شناخته شده است. در این حالت، بازگشت سریع سرمایه­گذاری اولیه جهت احداث باغ امکان­پذیر نیست. از طرف دیگر بیشتر ارقام تجاری در حالت بذری به عوامل بیماری‌زای خاکی چون پوسیدگی ریشه و نماتدهای ریشه حساس هستند. در ازدیاد بذری صفات مادری نیز به طور کامل انتقال نیافته و تفرق صفات در نتاج پیش می­آید. چون پدیده جنین­زایی از بافت خورش در برخی گونه­ها و ارقام کم و یا به ندرت رخ می­دهد، امروزه در عموم باغ­های مناطق مرکبات­خیز جهان پیوند پیوندک یک رقم تجاری روی پایه مناسب آن رایج است.

الف) هرس

درختان مرکبات نسبت به سایر درختان میوه به هرس کمتری احتیاج دارند. از طرف دیگر با انجام هرس شدید طی چندین سال می­توان اثر پاکوتاهی را در آنها مشاهده نمود. در چارچوب داشتن یک مدیریت خوب در باغ، انتخاب و انجام هرس (حذف شاخه­هایی ویژه و غیر دلخواه بلافاصله بعد از برداشت) نوعی عملیات مدیریتی محسوب شده که سطح تولید و اندازه میوه را بهبود می­بخشد. بنابراین انجام هرس ضروری و مفید است. انجام هرس سبب امکان کنترل درخت و محدود نمودن عوامل ساختاری درخت (چون ارتفاع، پراکندگی شاخه­ها و تراکم تاج)، فعالیت تاج (فیزیولوژی تاج، انتشار نور در درون تاج و تقسیم مواد فتوسنتزی) می­شود. ساختار و فعالیت شاخه­های درختان همزمان با رشد، انبوه شدن و در نهایت مسن شدن درخت تغییر می­کند. انبوه شدن شاخه­ها باعث کمبود نور، کاهش سطح برگ و تولید شاخساره، قرار گرفتن میوه­ها در قسمت­های انتهایی تاج و در نهایت کاهش عملکرد، اندازه میوه و کیفیت خارجی میوه می­شود. به همین دلیل درختان مرکبات قبل از وقوع چنین مشکلاتی نیاز به هرس دارند.

ب) آبیاری

موضوع تأمین آب از نکات قابل بررسی و مهم است. ابتدا باید وضعیت مسائلی چون چگونگی پراکندگی باران، نوع سیستم آبیاری مورد استفاده و قابل توصیه (آبیاری قطره­ای یا بارانی) مشخص شود. در هر صورت کوشش‌های لازم باید اعمال شود تا درخت دچار تنش کم آبی نشود. درختان خزان کننده در طی خواب درخت، به آب کمی احتیاج دارند. درحالیکه درختان مرکبات (همیشه سبز) در تمام طول سال برای زنده ماندن و باردهی نیاز به آب دارند. ضمن اینکه  قسمت اعظم میوه از آب تشکیل شده است. جهت تامین نیاز آبی درختان مرکبات از طریق بارندگی، نیاز به حدود ۷۵- ۵۰ میلی­متر باران در هر نوبت بارندگی است تا بتواند خاک را به خوبی خیس نماید. نیاز آبی درختان مرکبات برای یک دوره شش ماهه بیشتر مطرح بوده و برای گیاه حیاتی است. این دوره از اواخر زمستان وقتی که ریشه­های جدید شروع به رشد می­کنند شروع شده و تا بهار با تولید شاخه­های جوان و جدید، گلدهی درختان، تشکیل میوه، تقسیم سلولی میوه­های کوچک و جوان و بزرگ شدن سلول­ها ادامه می­یابد.

ج) نیازهای غذایی

مرکبات مثل سایر درختان به آب و عناصر غذایی از خاک و نیز دی اکسید کربن از هوا احتیاج داشته تا چوب، برگ، گل و میوه تولید کنند. اگر هر کدام از موارد نامبرده فراهم نباشد انجام این اعمال نیز متوقف شده و در نتیجه گیاه قادر به رشد و تولید محصول نخواهد بود. با بهره گیری از انرژی خورشید و کلروفیل موجود در برگ‌ها ترکیبات آلی پیچیده از مواد موجود در خاک و هوا ساخته می­شود. در فرایند فتوسنتز، گیاه با آب و دی‌اکسیدکربن کربوهیدرات­ها را می­سازد. کربوهیدرات­ها به عنوان غذا مورد استفاده قرار گرفته تا انرژی مورد نیاز رشد گیاه را فراهم نمایند. طی همین فرایند درخت مقادیر زیادی اکسیژن آزاد و در اختیار اتمسفر قرار می­دهد. بعضی خاک­ها به طور طبیعی خیلی حاصلخیز هستند در حالی که بعضی دیگر از این حیث ضعیف هستند. مثلاً خاک­های شنی فاقد مواد آلی هستند و بسیاری از مواد غذایی از دسترس آن خارج می­گردد. درحالیکه در خاک­های سنگین شستشوی مواد غذایی کمتر بوده ولی در عین حال بعضی مواد غذایی نمی­تواند به راحتی در دسترس گیاه قرار گیرد. در یک خاک حاصلخیز تقریباً تمام عناصر مورد نیاز گیاه در خاک فراهم است و از لحاظ ساختمانی نیز ریشه درخت به خوبی در خاک می­تواند توسعه پیدا کند.