فهرست مطالب
مقدمه
رشد و نمو در گیاهان فرآیندهایی بههمپیوسته و در عین حال قابل تفکیک هستند که درک آنها برای مدیریت بهتر تولید محصولات کشاورزی، از جمله گوجهفرنگی، اهمیت زیادی دارد. “رشد” به افزایش غیرقابل برگشت ابعاد و جرم گیاه در طول زمان اشاره دارد، در حالی که “نمو” شامل تغییرات کیفی در ساختار یا عملکرد گیاه است، مانند جوانهزنی، گلدهی و میوهدهی. این دو فرآیند تحت تاثیر مجموعهای از عوامل درونی (هورمونها) و بیرونی (دما، نور، آب، تغذیه، شوری و غیره) قرار دارند و در نهایت عملکرد کمی و کیفی محصول را تعیین میکنند.
بذر و جوانهزنی گوجه فرنگی
بذر گوجهفرنگی ساختاری کوچک و بیضیشکل است که شامل جنین، اندوسپرم و پوشش بذر (تستا) میباشد. فرآیند جوانهزنی از مرحله جذب آب (Imbibition) آغاز میشود که طی آن بذر تورم پیدا کرده و متابولیسم سلولی فعال میشود. سپس با ظهور ریشهچه، جوانهزنی کامل میشود. نقش هورمونها در این فرآیند بسیار حیاتی است؛ بهویژه جیبرلینها که تسریعکننده جوانهزنی بوده و اسید آبسیزیک (ABA) که در ایجاد و نگهداشتن خواب بذر نقش دارد.
در بذرهای گوجهفرنگی، معمولاً خواب عمیق وجود ندارد، اما کیفیت و شرایط برداشت بذر بر یکنواختی و سرعت جوانهزنی تاثیرگذار است. بذرهایی که از میوههای کاملاً رسیده برداشت میشوند، معمولاً کیفیت جوانهزنی بالاتری دارند. علاوه بر آن، روشهای پیشتیمار بذر (Priming) با استفاده از هورمونها یا عملیات فیزیکی، میتواند جوانهزنی یکنواختتری در شرایط مزرعه ایجاد کند. عوامل محیطی نظیر دما (بهینه در حدود ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتیگراد)، رطوبت خاک، شوری و نور نیز تاثیر مستقیم بر سرعت و درصد جوانهزنی دارند.
رشد برگ گوجه فرنگی گلخانهای
رشد برگ در گوجهفرنگی مستقیماً به فعالیت مریستم انتهایی وابسته است. نرخ ظهور برگها (Leaf Appearance Rate) در دمای بهینه بین ۱۷ تا ۲۳ درجه سانتیگراد خطی افزایش مییابد. بهطور معمول در شرایط گلخانهای سه برگ در هفته در دمای حدود ۲۰ درجه سانتیگراد باز میشوند. شدت نور و سطح فتوسنتز تاثیر بسزایی بر اندازه و کیفیت برگ دارند. در تراکم کاشت پایین، به دلیل افزایش دریافت نور، برگهای بزرگتر و ضخیمتر تولید میشوند. سطح برگ ویژه (SLA) که نسبت سطح برگ به وزن خشک برگ است، با افزایش شدت نور و تامین بهتر کربوهیدراتها کاهش مییابد و برگهای ضخیمتر و فتوسنتزدهندهتر ایجاد میشوند. در مقابل، رطوبت بیش از حد میتواند با ایجاد کمبود کلسیم، کاهش سطح برگ و بروز عوارض فیزیولوژیکی به همراه داشته باشد.
رشد ساقه گوجه فرنگی گلخانهای
ساقه اصلی گوجهفرنگی از مریستم انتهایی تولید میشود که پس از فاز رشد رویشی، به مریستم گلدهنده تبدیل میشود. در ارقام نامحدود گوجه فرنگی (indeterminate)، این تبدیل بهطور نامحدود ادامه مییابد و منجر به تولید مداوم گلآذینها میشود. نرخ رشد طولی ساقه عمدتاً توسط دمای روز تنظیم میشود و در دماهای بالای ۲۸ درجه سانتیگراد افزایش مییابد. اختلاف دمای روز و شب (DIF) نیز میتواند بهعنوان ابزار مدیریتی در کنترل رشد طولی ساقه استفاده شود. در شرایط DIF منفی (دمای شب بالاتر از روز)، رشد طولی ساقه کاهش یافته و گیاهان کوتاهتر و مقاومتر تولید میشوند. همچنین، شوری محیط ریشه و رطوبت نسبی نیز در تنظیم رشد ساقه نقش دارند. افزایش شوری منجر به کاهش رشد طولی ساقه میشود، در حالی که رطوبت بالا تا حدی میتواند رشد طولی را افزایش دهد.
توسعه ریشه گوجه فرنگی گلخانهای
سیستم ریشه گوجهفرنگی شامل یک ریشه اصلی (Taproot) و شبکهای از ریشههای جانبی است که در جذب آب و مواد غذایی نقش اساسی دارند. بیش از ۶۰٪ از جرم ریشه در عمق کمتر از ۳۰ سانتیمتر خاک متمرکز میشود. دمای محیط ریشه تاثیر مستقیم بر نرخ رشد و انشعاب ریشهها دارد. در دماهای پایینتر (حدود ۱۴ درجه سانتیگراد)، ریشهها ضخیمتر و کمتر منشعب میشوند. در کشتهای گلخانهای مدرن، گوجهفرنگی معمولاً در بسترهای مصنوعی (راک وول، پرلیت، NFT) کشت میشود که امکان کنترل دقیق بر محیط ریشه را فراهم میآورد. شوری، اکسیژن محلول و ترکیب محلول غذایی از عوامل کلیدی در کارایی سیستم ریشه هستند. ریشههای نابجا (Adventitious Roots) نیز در شرایط مناسب (رطوبت بالا، قلمهگیری) از بخشهای پایینی ساقه تولید میشوند و در استقرار گیاه و افزایش جذب کمک میکنند.
گلدهی گوجه فرنگی گلخانهای
گذار از فاز رشد رویشی به فاز تولید مثل یکی از نقاط کلیدی در چرخه زندگی گوجهفرنگی است. تعداد برگهای پیش از اولین گلآذین (NLPI) بهعنوان شاخص زمانبندی گلدهی در نظر گرفته میشود و تحت تاثیر دما، نور، وضعیت تغذیه و حتی مدیریت رشد (مانند هرس) قرار دارد. دما یکی از مهمترین عوامل تعیینکننده NLPI است؛ دماهای پایینتر در دوره حساس رشد نشا منجر به کاهش NLPI و تسریع گلدهی میشوند. شدت نور نیز با افزایش نرخ تشکیل برگ و کاهش زمان تا تشکیل گلآذین اول، بهطور غیرمستقیم NLPI را کاهش میدهد. در گوجهفرنگیهای نامحدود، پس از تشکیل اولین گلآذین، بهطور معمول هر سه برگ جدید یک گلآذین دیگر ایجاد میشود. نرخ ظهور گلآذینها (Truss Appearance Rate) ارتباط تنگاتنگی با دمای میانگین ۲۴ ساعته دارد و در محدوده دمایی ۱۷ تا ۲۳ درجه سانتیگراد، تقریباً خطی است.
تشکیل و رشد میوه گوجه فرنگی گلخانهای
فرایند تشکیل میوه در گوجهفرنگی پس از گردهافشانی و لقاح موفق آغاز میشود. کارایی این مرحله به عوامل متعددی مانند سلامت گرده، شرایط محیطی (دما، رطوبت، نور) و وضعیت تغذیهای گیاه بستگی دارد. یکی از چالشهای مهم در تولید میوه در گلخانه، دماهای بالا است که میتواند با کاهش تولید یا کیفیت گرده و اختلال در لقاح، باعث ریزش گلها و کاهش تشکیل میوه شود. به همین دلیل مدیریت دقیق دما در دوره گلدهی حیاتی است. هورمونهای اکسین و جیبرلین در شروع رشد میوه نقش کلیدی دارند. تحریک این مسیرهای هورمونی میتواند حتی منجر به تشکیل میوه بدون بذر (پارتنوکارپی) شود. پس از تشکیل میوه، رشد آن بهطور معمول شامل سه مرحله است: تقسیم سلولی، رشد و بزرگ شدن سلولی (گسترش سلولی) و مرحله نهایی رسیدگی. نرخ رشد میوه عمدتاً تحت تاثیر دما قرار دارد. افزایش دما در محدوده ۱۴ تا ۲۶ درجه سانتیگراد منجر به تسریع رسیدن فیزیولوژیکی میوه میشود. با این حال، دماهای بیش از حد بالا میتوانند کیفیت میوه را کاهش دهند. علاوه بر دما، شدت نور و تامین کافی کربوهیدراتها (نسبت منبع به مخزن) نیز در افزایش نرخ رشد میوه موثر هستند. در کشتهای پرمحصول، مدیریت باردهی (تعداد میوه در هر خوشه) برای بهبود کیفیت و اندازه میوهها اهمیت زیادی دارد.
رسیدگی میوه گوجه فرنگی گلخانهای
رسیدگی میوه فرآیندی پیچیده است که شامل تغییرات رنگ، بافت، طعم و ترکیب شیمیایی میوه میشود. این فرآیند تحت کنترل اتیلن بهعنوان هورمون اصلی رسیدگی در میوههای کلایماکتریک مانند گوجهفرنگی است. در آغاز رسیدگی، تولید اتیلن افزایش مییابد و بهدنبال آن آنزیمهای دخیل در تخریب کلروفیل و سنتز رنگدانههای کاروتنوئیدی مانند لیکوپن فعال میشوند که منجر به قرمز شدن میوه میشود. علاوه بر رنگ، در این مرحله میزان قندها (گلوکز، فروکتوز) افزایش یافته و اسیدهای آلی کاهش مییابند که در مجموع طعم مطلوب میوه را ایجاد میکند. همچنین تغییرات ساختاری در دیواره سلولی باعث نرمتر شدن بافت میوه میشود. دما تاثیر مهمی در سرعت رسیدگی دارد. دماهای معتدل (۱۸ تا ۲۴ درجه سانتیگراد) به تولید میوههایی با رنگ، طعم و بافت بهتر منجر میشود. دماهای بسیار پایین (کمتر از ۱۲ درجه سانتیگراد) میتوانند فرآیند رسیدگی را مهار کرده و کیفیت میوه را کاهش دهند.
