ذرت گیاهی است از خانواده غلات با چرخه فتوسنتزی C₄ (چهار کربنه) كه به دلیل ارزش غذایی خاصی كه دارد، بعد از گندم بزرگترین سطح زیر كشت اراضی زراعی دنیا را به خود اختصاص داده است و از نظر تولید محصول بعد از گندم و برنج در رتبه سوم قرار دارد (کریمی،1375).

سطح زیر كشت ذرت در جهان روز به روز در حال افزایش است. در كشور ما نیز به دلیل تطابق شرایط آب و هوایی بعضی از نقاط كشور از جمله ایلام و خوزستان با مراحل رشد آن كشت این گیاه نتایج خوبی داده است. اصولاً ذرت گیاهی است كه در مناطق گرمسیری با رطوبت مناسب رشد می‌كند (فتحی، 1378 ) و نیاز آب و هوای آن با شرایط محیطی ایلام مطابقت زیادی دارد. با توجه به پتانسیل بالای تولید آن در استان، عملكرد تولیدی آن پایین‌تر از پتانسیل این گیاه می‌باشد. از جمله عواملی كه عملكرد ذرت را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد خشكسالی و تنش حاصل از آن است كه تولیدات محصولات زراعی را با محدودیت روبرو می‌سازد و بازده كشت در مناطق خشك و دیم را كاهش می‌دهد. با توجه به اینكه ایران جز مناطق خشك جهان محسوب می‌شود و در بیشتر موارد توصیه‌های كودی بدون توجه به نیاز گیاه صورت گرفته و به تغذیه صحیح گیاهی اهمیت داده نشده. توصیه‌های كودی عمدتاً‌ به صورت كلیشه‌ای انجام می گردد، كود نقش خود را به عنوان ابزار مهم در افزایش تولید به دلیل عدم استفاده بهینه از آنها ایفا نمی‌کند یکی از دلایل اصلی توجه بیشتر به عناصر كم‌مصرف، به جز نقش آنها در افزایش تولید محصولات، مشاهده كمبود، گرسنگی پنهان و افزایش بیماری‌هایی است كه انسان امروزی در اثر مصرف مواد غذایی فقیر از این عناصر، به آن‌ ها مبتلا می‌شود.

اشكالی كه در توصیه‌ها وجود دارد این است كه تا گیاهان زراعی نشانه‌های كمبود را نشان ندهند، كودی توصیه و مصرف نمی‌شود كه این اندیشه‌ای نادرست می‌باشد زیرا در این شرایط عملكرد پایین آمده و كیفیت محصول بسیار كاهش می‌یابد (كنگر‌شاهی،1382).

اگرچه آب فراوان‌ترین تركیب كره زمین به حساب می‌آید و در تمام واكنش‌های شیمیایی اهمیت حیاتی دارد اما كمبود آن مهم‌ترین عامل محدود‌كننده عملكرد محصولات كشاورزی در سراسر جهان به شمار می‌رود. در نواحی خشك و كم آب مانند ایران گذشته از اینكه آب موجود برای كشاورزی كافی نیست از این مقدار نیز بیش از 3 درصد به مصرف واقعی گیاه نرسیده و بقیه‌ی آب قبل از اینكه در اختیار گیاه قرار گیرد به نحوی از بین می‌رود (علیزاده، 1378). مقدار آب مورد نیاز گیاه در مراحل مختلف رشد آن بسته به گونه‌های گیاهی متفاوت است و كمبود آب در هر مرحله‌ای از رشد ممكن است بر محصول نهایی اثر بگذارد (راشد محصل و همکاران، 1364). با توجه به مشكل كمبود آب به خصوص در ماه‌های تابستان، مصرف صحیح كودهای پتاسیم و روی به دلیل نقشی که در افزایش مقاومت به تنش كم آبی و افزایش سرعت رشد و تولید عملكرد بالاتر دارد، از اهداف مدیریت‌های زراعی می‌باشد.

 تعریف تنش

به هر عامل محیطی كه باعث كاهش پتانسیل رشد شود، تنش محیطی اطلاق می‌شود. به طور كلی تنش‌هایی كه باعث كاهش عملكرد گیاهان می‌شوند به سه دسته کلی تقسیم می‌گردند: تنش خشکی، تنش شوری و گرما (شبان، 1386).

 تنش خشكی

تنش خشكی هنگامی ایجاد می‌شود كه رطوبت موجود در اطراف ریشه، به حدی كاهش یابد كه گیاه قادر به جذب آب كافی نباشد، یا به عبارت دیگر زمانی كه تعرق بیشتری از جذب آب صورت بگیرد (شیخ بگلو و همكاران، 1388). 

 اهمیت موضوع تنش خشكی

خشكی و تنش ناشی از آن معمولی‌ترین تنش‌های محیطی است كه تقریباً تولیدات زراعی را در 25 درصد از زمین‌های زراعی كشاورزی جهان محدود می‌كند. ایران با متوسط نزولات آسمانی240 میلی‌متر در زمره مناطق خشك جهان طبقه‌بندی می‌گردد. بالا بودن مقدار تبخیر، محدودیت منابع آبی و سایر عوامل، باعث توجه بیشتر به مطالعه اثر تنش خشكی شده است. دانستن اطلاعات كافی از واكنش‌های گیاهی در مقابله با تنش‌های محیطی به ویژه خشكی، بهره‌وری بیشتر برنامه‌های به‌نژادی در تهیه ارقام متحمل به خشكی را امكان‌پذیر می‌سازد (سبكدست نودهی و خیال‌پرست، 1386).

خشكی‌های فصلی از مهم‌ترین عوامل محدودكننده توسعه كشت و تولید ذرت در دنیا می‌باشند. خشكی به طور متوسط 17 درصد از عملكرد سالانه ذرت دانه‌ای جهان را كاهش می‌دهد و حتی در بعضی از سال‌ها كاهش محصول بیش از 70 درصد نیز در اثر خشكی گزارش شده است. تقریباً 70 درصد مساحت ایران را مناطق خشك و نیمه‌خشك تشكیل می‌دهند كه متوسط بارندگی سالانه آنها كمتر از 150 میلیمتر می‌باشد. علاوه بر این متوسط نزولات جوی از میزان تبخیر كمتر است و مقدار بارندگی نیز نامنظم و غیرقابل پیش‌بینی می‌باشد. بنابراین یكی از مهم‌ترین محدودیت‌هایی كه در اكثر مناطق كشور ما وجود دارد، مشكل كم‌آبی است (خلیلی و همكاران، 1389).

در ایران كشت ذرت در سال‌های اخیر رونق یافته و استفاده از آن در تغذیه دام و طیور و مصارف صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی تأمین آب مورد نیاز در مراحل خاص رشد رویشی و زایشی این گیاه كه نسبت به تنش خشكی در مراحل مختلف رشد حساس می‌باشد، از اهمیت خاصی برخوردار است. عملكرد دانه در گیاه ذرت كه متأثر از سایر صفات زراعی می‌باشد، شدیداً تحت تأثر عوامل محیطی قرار می‌گیرد که تنش خشكی و عناصر غذایی از مهم‌ترین این عوامل می‌باشند (سلیسپور و همكاران، 1388).

 چگونگی مقابله گیاه با تنش خشكی

مقاومت به خشكی عبارت از توانایی گیاه در مقابله با دوره‌های خشكی است و یک خصوصیت پیچیده می‌باشد. جهت مقابله با خشكی سه فرایند عمده در گیاهان وجود دارد که شامل اجتناب از خشکی،فرار از خشکی و تحمل به خشکی می باشند. ساده‌ترین راه سازگاری گیاه به شرایط خشك، فرار از خشكی است. این مكانیسم خاص برخی گیاهان یكساله مناطق خشك و بیابانی است. این گیاهان در واقع هیچ فرایندی جهت مقابله با تنش خشكی ندارند و اصولاً مقاوم به خشكی نیستند، بلكه فقط این توانایی را دارند كه خود را از معرض تنش برهانند. برخی گیاهان دیگر با حفظ توازن رطوبتی و پتانسیل بالای آب، در بافت‌های خود، در واقع از تنش خشكی اجتناب می‌كنند، ولی بعضی دیگر از گیاهان توانایی تحمل تنش را دارند. این گیاهان قادرند كه در پتانسیل‌های پایین آب نیز به حیات خود ادامه دهند (شبان، 1386).   

1-1- تاریخچه و سطح زیر كشت ذرت در ایران

ذرت تا قبل از سال 1492 كه قاره‌ی آمریكا كشف شد در آسیا، اروپا و افریقا بعنوان یک گیاه زراعی شناخته نشده بود (كریمی وهمکاران، 1375). اظهارنظرهای متعددی در خصوص منشأ آن ابراز شده است و به احتمال زیاد مبدأ آن مكزیک و آمریكای مركزی و همچنین كشورهای آمریكای جنوبی مانند پرو، بولیوی و اكوادور بوده است. طبق نتایج كاوش های بعمل آمده مشخص شده است كه حدود 3000 سال قبل از میلاد این گیاه در پرو كشت می‌شده و همچنین نوع وحشی آن بنام ذرت آندن[1] یا ذرت مكزیكی حدود 5600 سال قبل در مكزیک كشت می‌شده است. كریستف كلمب در نوامبر 1492 ذرت را در حوالی كوبا مشاهده كرده كه به وسیله‌ سرخ‌پوستان قبیله‌ ماهیز كشت می‌شده است و از دانه آن تغذیه می‌كردند كه در حقیقت نام گیاه نیز از نام همین قبیله اقتباس شده است. این گیاه بعد از سفر دوم كاشف آمریكا در سال 1494 از كوبا به اروپا و آفریقای شمالی برده شده و در اواخر قرن شانزدهم وارد آسیا گردید (نورمحمدی و همکاران، 1377).  

در سال‌های اخیر در نتیجه توجه شایانی كه به امر دامپروری و پرورش طیور به عمل آمده و همچنین به علت استقبال زیاد دامداران و پرورش‌دهندگان مرغان گوشتی و تخمگذار و نیز دامدارانی كه به تولید و پرورش گاوهای شیری و گوشتی پرداخته‌اند و از طرف دیگر نیاز روزافزون كارخانجات صنعتی و حتی داروسازی به فرآورده‌های این گیاه، به سرعت سطح زیر كشت آن در كشور افزایش یافته است. با توجه به شرایط آب و هوایی بسیار مناسبی كه كشور ایران برای تولید ذرت دارا می‌باشد، كشت آن به سرعت در كشور توسعه یافته است.

سطح زیر كشت ذرت در كشور حدود 245.000 هكتار كه بیشترین سطح زیر كشت در فارس 100.000، خوزستان 43.000 و كرمانشاه 26.000 هكتار می‌باشد. میزان تولید ذرت دانه‌ای 6/1 میلیون تن تولید شده است. متوسط عملكرد ذرت دانه‌ای 6726 كیلوگرم در هكتار می‌باشد. بدیهی است با توجه به ارقام اصلاح شده موجود، عملكرد هكتاری پایین بوده و مورد قبول نمی‌باشد. با رعایت اصول مصرف بهینه كودی مخصوصاً مصرف كودهای پتاسیمی به صورت سرك در خاك‌های تخلیه شده نظیر خاك‌های خوزستان و سایر نقاط كشور، به سهولت می‌توان عملكرد هكتاری ذرت را تا حد پیش‌بینی شده در برنامه‌های چهارم توسعه و چشم‌انداز 20 ساله كشور افزایش داد (غیبی و ملكوتی، 1384).

 1-2- مشخصات گیاه‌شناسی ذرت

ذرت با نام علمی  Zea Mags یكی از مهمترین محصولات خانواده غلات Poaceae می‌باشد كه نام انگلیسی آن Maize و آمریكایی آن Corn است كه خصوصیات گیاهی آن به شرح زیر است (شریفی جهان تیغ، 1386).

 1-2-1- ریشه 

سیستم ریشه‌ای ذرت مانند گراس‌ها بر دو قسم است 1) ریشه بذری كه در جنین بذر حضور دارد 2) ریشه‌های نابجا كه پس از مرحله جوانه‌زنی از بافت ساقه منشأ می‌گیرد این گونه ریشه‌ها تحت عنوان ریشه‌های تاجی نیز نام برده می‌شوند. ریشه‌های بذری متشكل از دو نوع ریشه اولیه و تعدادی ریشه‌های جانبی است. ریشه‌های نابجا نیز پس از مرحله اولیه رشد سیستم اصلی ریشه را تشكیل می‌دهد (خدابنده، 1374).

 1-2-2- ساقه

ذرت برخلاف بسیاری از گراس‌ها دارای ساقه توپر بوده كه دارای تعدادی گره و میانگره می‌باشد. تعداد این گره‌ها و میانگره‌ها با توجه به ژنوتیپ و اثرات محیطی می‌تواند بسیار متغیر باشد برخی از گره‌های ساقه در بالاتر از زمین ولی نزدیک به سطح خاك تولید ریشه‌های هوایی نابجا می کند (خدابنده، 1374 و نورمحمدی، 1376).

1-2-3- برگ  

از هر گره ساقه یک برگ تشكیل شده که برگها به طور متناوب در دو جهت كاملاً‌ مشخص قرار می‌گیرند. هر برگ شامل پهنك و غلاف بوده و غلافها به دور ساقه می‌پیچد. پهنك برگ دارای بافتی نرم بوده و در قسمت میانی آن رگبرگ اصلی قرار دارد. غلاف برگ دارای بافتی سخت‌تر بوده و رگبرگ میانی در آن كمتر مشخص است (آقاعلیخانی،1380).

 1-2-4- گل 

ذرت گیاهی است یكپایه كه گلهای نر در گل تاجی و گل‌های ماده در بلال قرار گرفته‌اند ساقه اصلی و پاجوش‌ها در انتها به یک گل تاجی (Tassel) ختم می‌شوند. انشعابات حاصل از گره‌های بالای سطح خاك به گل آذین ماده یا بلال (Ear) منتهی می‌شود. از آنجایی كه در ذرت گل‌های نر و ماده، جدا از هم قرار می‌گیرند و گرده‌افشانی راه طبیعی تكثیر این گیاه می‌باشد، دانه‌های گرده توسط جریان باد بر روی تارهای ابریشمی منتقل شده و در آنجا جوانه زده و به طرف پایین خامه رشد نموده و پس از ورود به كیسه جنینی در طی جریان باروری دوگانه القاح مضاعف جنین دیپلوئید (zn=20) و آندوسپرم تریپلوئید (sn= 30) را در بذر شكل می‌دهد (کریمی،1375).

 1-2-5- بذر   

بذر ذرت در اصل یک میوه گندم است كه شامل جنین، آندوسپرم، لایه آلئورون و بقایایی از پوشش بذر می‌باشد كه توسط پریكارپ چسبنده‌ای محصور می‌گردد.

جنین بذر ذرت دارای یک محور مركزی بوده كه از یک سو به ریشه اولیه و از سوی دیگر به نوك ساقه منتهی می‌شود. آندوسپرم در یک طرف انتهای بذر ذرت قرار دارد كه فضای زیادی را فرا می‌گیرد كه به جز لایه خارجی آن مشتمل بر سلولهایی است كه عمده آن نشاسته است. دانه خشك ذرت حاوی 77% نشاسته، 2% قند، ‌9% پروتئین، 5% روغن، ‌5% پنتوزان و 2% خاكستر می‌باشد كه این خاكستر شامل نمك هایی نظیر كلسیم، منیزیم، فسفر آلومینیم، آهن، سدیم، پتاسیم و كلر می‌باشد (نورمحمدی، 1376).

 1-3- مراحل فنولوژی 

مراحل رشد و نمو ذرت همانند سایر گیاهان تابع شرایط آب و هوایی است كه آگاهی از مراحل آن در ارزیابی نهایی ظرفیت عملكرد آن بسیار مهم می‌باشد. مراحل رشد رویش و زایش بستگی به شرایط اقلیمی خاص دارد كه مهمترین آنها درجه حرارت و رطوبت محیط است كه برای آغاز یک مرحله باید این عوامل به مقدار كافی و مطلوب در اختیار گیاه باشد (کوچکی و همکاران، 1373).

 1-3-1- مراحل رشد رویشی

1-3-1-1- جوانه‌زنی

 جوانه‌زنی بذر ذرت با جذب آب از خاك به میزان 30% وزن بذر شروع می‌شود و اولین علامت خارجی آن ظهور ریشه‌چه از قسمت نزدیک به انتهای دانه است و این مرحله در شرایط مناسب و مطلوب طی 3- 2 روز بعد از كاشت اتفاق می‌افتد. هنگامی كه بذر ذرت تحت شرایط رطوبتی و حرارتی مناسب برای جوانه‌زنی قرار می‌گیرد، فعالیت جنین سریعاً آغاز می‌شود و در این مرحله ابتدا ریشه به همراه غلاف اطراف خود (كلئوریز) جدار پریكارپ را باز كرده و خود را از بذر خارج می‌سازد. سپس سطح كلئوریز را نیز شكافته و از آن خارج شده و در درون خاك رشد می‌كند (خدابنده، 1374).

 1-3-1-2- سبز شدن

در خاك گرم و مرطوب یعنی 20- 18 درجه سانتیگراد ذرت در طی 5 روز سبز می‌شود بعد از سبز شدن، گیاهچه‌های ذرت در مدت كوتاهی از وابستگی مواد ذخیره‌ای در بذر مستقل شده و به مواد غذایی موجود در خاك و مواد فتوسنتزی وابسته می‌شود. با استقرار گیاهچه‌ها، گیاه سیستم ریشه‌ای ساقه و برگ‌های خود را تشكیل می‌دهد (کریمی،1375). 

 1-3-1-3- مراحل طویل شدن سریع ساقه

در این مرحله، افزایش در اندازه گیاه ناشی از طویل شدن ساقه و توسعه برگهای موجود است. همراه با رشد ساقه، نقطه رشد به تشكیل برگهای اولیه اضافی ادامه داده كه اینها در آینده به برگهای اصلی گیاه تبدیل می‌شوند. هنگامی كه تمام برگهای اصلی گیاه تشكیل شد، رشد ساقه طویل و منشعب شده و نهایتاً به صورت گل تاجی جوان (Tassel) ظاهر می شود (کوچکی،1373).

 1-3-2- مراحل رشد زایشی

1-3-2-1- گلدهی

 ذرت از جمله گیاهانی است كه برای گلدهی به روزهای كوتاه نیاز دارد و با كاهش طول روز رشد زایشی گیاه آغاز می‌شود. در مدت بعد از اینكه تعداد نهایی برگها تعیین شدند، جوانه‌های اولیه گل تاجی و بلال نیز شكل می‌گیرند در اثر رشد طولی ساقه، گل تاجی به طرف بالا هدایت می‌شود و جوانه‌های بلال نیز در چندین گره شروع به تشكیل شدن می‌كنند ولی معمولاً یک بلال رشد و توسعه می‌یابد با نزدیک شدن بوته ذرت به ارتفاع نهایی بلال و گل تاجی به سرعت رشد می‌كنند. مرحله ظهور گل تاجی و ظهور كاكل‌ها از بحرانی‌ترین مرحله رشد و دوره می‌تواند عملكرد نهایی ذرت را كاهش دهد، در ضمن در این مرحله هجوم آفات و بیماریها آغاز و می‌تواند باعث كاهش عملكرد ذرت گردد (خدابنده، 1374).

 1-3-2-2- گرده‌افشانی

ذرت به طور طبیعی، گیاهی دگرگشن است و گرده‌افشانی آن عموماً با باد صورت می‌گیرد. به طور معمول گرده‌افشانی ذرت 3- 2 روز بعد از ظهور كامل گل‌تاجی و خروج آن از غلاف شروع شده و برای چندین روز ادامه می‌یابد وقتی دانه گرده روی كاكل قرار گیرد دانه گرده جوانه زده و تولید لوله گرده می‌كند كه در طول ریشه كاکل رشد كرده و به طرف تخمدان حركت می‌كند و به طور معمول 800- 300 و به ندرت 1000 بذر در بلال تشكیل می‌شود (کوچکی و همکاران، 1373).

 1-3-2-3- مرحله پر شدن دانه 

پر شدن طی 60- 50 روز آخر دوره رشد و نمو ذرت اتفاق می‌افتد. بلافاصله بعد از گرده‌افشانی ذرت یک دوره سریع تجمع ماده خشك در دانه‌ها شروع می‌شود كه 40- 30 روز طول می‌كشد پر شدن دانه چندین روز بعد از این نیز ادامه می‌یابد ولی سرعت آن كاهش می‌یابد در هر حال دانه‌ها معمولاً طی 10- 5 روز بعد از ظهور كاكل‌ها كاملاً پر می‌شوند (نورمحمدی، 1376).

 1-4- خاك 

ذرت از جمله گیاهان پر توقعی است كه در خاكهایی با بافت لومی، عمیق، با نفوذپذیری مناسب و مواد آلی كافی و متعادل بودن عناصر غذایی بیشترین عملكرد را می‌دهد.

ذرت در اغلب خاكها سازگاری دارد ولی در خاك های رسی سنگین و متراكم و خاك های شنی بسیار سبك سازگاری كمتری داشته و به خاك های شور نیز حساس می‌باشد. بهترین اسیدیته خاك برای ذرت 7- 6 PH

حضور باورهای ریشه­دار مردم سرزمینهای مختلف در خصوص استفاده از گیاهان دارویی است. اطلاعات مربوط به اثرها و خواص دارویی گیاهان، از زمان های بسیار دور به تدریج سینه به سینه منتقل گشته و با آداب و سنن قومی درآمیخته و سرانجام در اختیار نسلهای معاصر قرار گرفته است. طبق برخی «سنگ‌نوشته‌ها» و شواهد دیگر، به نظر می­رسد مصریان و چینیان در زمره نخستین اقوام بشری بوده ­اند که بیش از 27 قرن قبل از میلاد مسیح، از گیاهان به عنوان دارو استفاده کرده و حتی برخی از گیاهان را برای مصرف بیشتر در درمان دردها کشت کرده ­اند(امیدبیگی، 1386).

گیاهان دارویی از هزاران سال پیش به عنوان یکی از مهمترین منابع دارویی کاربرد داشته اند. سازمان بهداشت جهانی تخمین­زده است که بیش از 80% از مردم به صورت سنتی و یا مدرن از گیاهان دارویی استفاده می­ کنند. بعلاوه برخی از داروهای شیمیایی نیز با الگوبرداری از مواد گیاهی ساخته شده ­اند (تریپاتی، 2003). اگرچه تقاضا برای این ترکیبات افزایش یافته است اما برخی از این گیاهان، زیستگاه­های طبیعی محدود دارند و بسته به شرایط محیطی و جغرافیایی محل رویش گیاه، جمع­آوری آنها با مشکلاتی مواجه است. غلظت پایین این ترکیبات در گیاه محدودیت منابع طبیعی، تخریب روزافزون جنگل­ها و مراتع و فضای سبز، نابودی گونه­ های متنوع گیاهی و جانوری، مشکلات مرتب با اهلی نمودن و کشت زراعی این گیاهان، توجه محققین را به استفاده از راهکارهای فناوری زیستی جهت افزایش تولید و بهره­وری گیاهان دارویی معطوف نموده است. فناوری زیستی با بهره­ گیری از علوم مختلف مانند بیولوژی، بیوشیمی، ژنتیک و … با بهره گرفتن از راهکارهای کشت سلول­ها، اندام­ها و بافت­ها، مهندسی ژنتیک و نشانگرهای مولکولی قادر است کارایی گیاهان را به عنوان منابع تجدیدپذیر جهت تولید دارو افزایش دهد(کومار، 2008).

کشت سلول، بافت­ها و اندام­های گیاهی امکان تکثیر انبوه و سریع گیاهان و تولید متابولیت­های ثانویه را در شرایط درون شیشه ­ای (Invitro) فراهم می­سازد. با بهره گرفتن از این سیستم کشت، علاوه بر دسترسی به منبع اولیه دارو در شرایط کنترل شده و مستقل از محیط، افزایش تولید ترکیبات جدید نیز امکان­ پذیر می‌گردد(بورگاد، 2002).

تاکنون کشت سلولی طیف وسیعی از گیاهان دارویی بررسی شده است و ترکیبات مهمی نظیر: فلاونوئیدها، تانن­ها، الکالوئیدها و ترپنوئیدها از این طریق تولید شده ­اند(امیدی، 1388).

 

1-1-2- گیاهان دارویی

گیاهان دارویی به گسترده وسیعی از گیاهان اطلاق می­شوند که در درمان بیماری و یا پیشگیری از بروز آن مورد استفاده قرار می­گیرند. حدود این گستره با فرهنگ ملی استفاده از گیاهان دارویی، قوانین و مقررات و پیشرفت­های علمی هر کشور تعیین می­ شود. در طب سنتی کشورها معمولاً هر گیاهی را می­توان دارویی محسوب کرد. در تعریف دیگر چنین آمده است: گیاه دارویی به گیاهی گفته می­ شود که دارای مواد مؤثره مشخصی است، در درمان بیماری به کار می­رود و نام آن گیاه در یکی از فارماکوپه­های معتبر بین ­المللی ذکر شده باشد(دوازده­امامی، 1382).

1-1-3- گیاهانی که به عنوان گیاه دارویی شناخته می شوند

1- در پیکر این گیاه مواد خاصی ساخته می­ شود به نام «مواد مؤثره» که این مواد تأثیر فیزیولوژیکی بر پیکر موجود زنده بر جا می­گذارند. این گیاهان برای مداوای برخی از بیماریها مورد استفاده قرار می­گیرند. مواد فعال مذکور در طی یک سلسله فرایندهای ویژه و پیچیده بیوشیمیایی، به مقدار بسیار کم، معمولاً کمتر از وزن خشک گیاه ساخته می­شوند و به «متابولیت­های ثانوی» نیز معروفند.

2- کاشت، داشت و برداشت گیاهان دارویی، صرفاً به خاطر استفاده از مواد مؤثره آنها صورت می­گیرد.

3- ممکن است اندام خاصی چون ریشه، ساقه، برگها، گل و … حاوی مواد مؤثره مورد نظر باشد. از این رو نمی­توان تمام اندامهای گیاه مربوط را منبع ماده دارویی مورد نظر دانست.

4- معمولاً از اندامهای مورد نظر به صورت تازه استفاده نمی­ شود (و بهتر است نشود). یعنی اندامهای مورد نظر باید تحت تأثیر عملیات خاصی چون: تمیز شدن، هوا خوردن، خشک شدن، پالودگی و … قرار گیرند و پس از آن مورد استفاده واقع شوند.

5- گیاهان دارویی حاوی مواد مؤثره در مقایسه با عموم گیاهان مورد استفاده در کشاورزی چون غلات و سبزیها که بطور عام و روزمره مورد استفاده انسانند در موارد خاص قابل استفاده­اند”برای تولید آنها سطوح زراعی نسبتاً محدودی نیز کفایت می­ کند”(امیدبیگی، 1386).

1-1-4- دلایل رویکرد به گیاهان دارویی

استفاده روزافزون مردم از گیاهان دارویی و همچنین تمایل شرکتهای تولید کننده مواد دارویی به داروهای دارای منشاء گیاهی را می­توان به دلایل زیر دانست:

1- تهیه برخی از مواد مؤثره فعال که در صنایع دارویی اهمیت بسیاری دارند، به طور مصنوعی امکان پذیر­نیست و تنها به صورت طبیعی از گیاهان مورد نظر قابل استخراج­اند. این دسته از مواد یا بطور کلی ساختمان شیمیایی ناشناخته­ای دارند و یا به دلیل داشتن ساختمان شیمیایی بسیار پیچیده تهیه آنها بصورت مصنوعی در صنایع داروسازی مشکل و مستلزم هزینه بسیار­گران است.

2- برخی از مواد طبیعی گیاهی، چون سولانین­ها بصورت مستقیم قابل استفاده نیستند. یعنی در صورت استفاده مستقیم فاقد ارزش دارویی­اند. ولی اگر این مواد در صنایع دارویی تحت تأثیر برخی فرایندهای شیمیایی قرار گیرند و در واقع بصورتی «نیمه­طبیعی غیر­مصنوعی» درآیند، به موادی فعال و قابل استفاده تبدیل خواهند شد. مواد مؤثره گیاهان پس از تأثیر فرایندهای شیمیایی، بو، طعم و مزه مطلوبتری نیز خواهند داشت.

3- مواد دارویی مصنوعی (شیمیایی) البته به طور سریع اثر می­بخشند و دارای یک تأثیر مشخص نیز می­باشند (ممکن است صرفاً مسکن باشند یا فقط تب بر و یا …) ولی اکثر آنها عوارض جانبی نامطلوبی بر بدن انسان بر جای می­گذارند. در حالی که مواد دارویی حاصل از گیاهان با آنکه بتدریج تأثیر می­بخشند، ولی اثرهای مفید جانبی داشته و فواید زیادی از نظر دوام سلامت بدن دارند.

4- مواد مؤثره گیاهان، بخصوص عطرها و اسانسها، موارد استفاده متعدد و متفاوتی در صنایع لوازم آرایشی، صنایع مواد شیمیایی خانگی(نظیر: شامپو، صابون، عطر، ادکلن، خوشبو کننده­ های هوا و امثال آنها) دارند، بطوریکه بدون حضور مواد مؤثره مذکور، ساخت و تهیه بسیاری از محصولات یاد شده امکان پذیر نخواهد بود(ساخت و تهیه بسیاری از اسانسها به طریق شیمیایی امکان پذیر نیست).

ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

جو با نام علمی(Hordeum vulgare L.)  گیاهی است با سازگاری وسیع و در مقایسه با گندم تحمل بیشتری به خشکی دارد. سطح زیر کشت آن در ایران حدود سه میلیون هکتار و تولید آن در حدود چهار میلیون تن می­باشد (بی­نام، 1998). جو نسبت به سایر غلات کم­ توقع­­تر بوده و در مقایسه با گندم به آب کم­تری نیاز دارد، به شوری ­­و قلیایی خاک متحمل­تر و احتیاجات غذایی کم­تری دارد. این گیاه دامنه انتشار و سازش اقلیمی وسیعی دارد و به دلیل برخوردار بودن از تنوع بالای ژنتیکی در شرایط کاملاً متفاوت آب و هوایی رشد می­ کند، به­ طوری­­که در هر دو نیمکره شمالی و جنوبی تا ارتفاع 5000 متری از سطح دریا کشت می­ شود. جو در مقایسه با گندم تحمل به خشکی و مقاومت به بیماری بیشتری دارد. در شرایط نا­مساعد محیطی و کمبود بارندگی عملکرد آن بیشتر از گندم است و در مناطقی که به علت کوتاه بودن فصل رشد امکان کشت گندم نیست، کشت جو امکان­ پذیر است (بندیک، 2006). مجموع درجه حرارت مورد نیاز از زمان کاشت تا برداشت با توجه به خصوصیات ژنتیکی در حدود 3000-2500 درجه سانتی ­گراد است، دوره رشد جو از سایر غلات کوتاه­تر است، به­ طوری­که در نوع بهاره 70-60 روز و در نوع پاییزه 180 روز است و این امر اهمیت آن را از نظر سرعت رشد در مقایسه با سایر غلات نشان می­دهد (پاراساد، 2008).

1-2- اهمیت مصرف غلات

جمعیت کره زمین به صورت تصاعدی رو به افزایش است، به­ طوری­که جمعیت کره زمین از 2 میلیارد نفر در سال 1930 میلادی به 3/5 و 6 میلیارد نفر به ترتیب در سال­های 1990 و 2000 رسید و پیش ­بینی می­ شود که این رقم در سال 2025 میلادی به 5/8 میلیارد نفر برسد (مجدم، 1376). بیش از 75 درصد جمعیت جهان در کشور­های در حال توسعه زندگی می­ کنند که امروز با مشکل گرسنگی و سوء­ تغذیه دست به گریبان هستند، به­گونه­ای که 20 درصد جمعیت این کشور­­­ها دچار سوء تغذیه هستند (حق نیا، 1368). جهت فائق آمدن بر مشکل گرسنگی می­بایستی در 30 سال آینده 60 درصد به مقدار تولیدات کشاورزی خود بیفزایند (نورمحمدی، 1376). به­ طور­کلی بیش از 75 درصد انرژی و 50 درصد پروتئین مورد نیاز بشر از غلات تأمین می­ شود (حق پرست 1371). غلات، پایه اصلی تغذیه و بقاء بشر به­شمار می­­آیند (امام، 1383).

بر اساس گزارش سازمان خوار­بار جهانی ( (FAO در حال حاضر حدود 85 میلیون تن پروتئین در جهان مصرف می­ شود که حدود نصف این مقدار از غلات تأمین می­گردد (سالار دینی، 1372). بنابر­این پیش ­بینی تأمین انرژی، پروتئین و ریز­­مغذی­ها الزامی است. در حال حاضر 25 تا 30 درصد از جمعیت کشور ما از نظر میزان مصرف انرژی پروتئین و ریزمغذی­ها آسیب­ پذیر هستند و 10 درصد آنها دچار کمبود شدید مواد غذایی هستند، 25 درصد جمعیت هم بیش از نیاز مصرف می­ کنند (مجنون حسینی، 1375).

اگر برنامه ­های کنترل جمعیت هم به­صورت موفقیت­آمیز اجراء گردد در آینده نزدیک به علت افزایش جمعیت لزوم به­کار­­­­گیری شیوه ­های نوین در افزایش تولیدات زراعی اجتناب ناپذیر خواهد بود. با گذشت زمان، افزایش میانگین تولیدات در واحد سطح و ازدیاد عملکرد پیچیده خواهد شد (حق نیا، 1368). افزایش تولید از راه ازدیاد سطح زیر کشت عملی به­نظر نمی­رسد، به­همین دلیل تأکید بیشتر بر افزایش از طریق ازدیاد محصول در واحد سطح است. بنابراین با به­ کارگیری ابزار­ها، اصول علمی، نتایج تحقیقات، عمل به توصیه­های فنی مربوط به آزمون خاک، انتخاب ارقام پر­محصول، به­ کارگیری اصول به­نژادی و به­زراعی و مصرف بهینه کود­های شیمیایی با در نظر گرفتن نیاز واقعی گیاه به عناصر غذایی عملکرد محصولات کشاورزی در واحد سطح در دیم­زارهای کشور را به نحو چشم­گیری افزایش خواهد داد (حق نیا، 1368) .

یکی از عمده­ترین مشکلات تولید محصولات دامی، عدم وجود علوفه خوراکی کافی جهت تغذیه دام­ها است. مراتع ایران با مساحتی بالغ بر 90 میلیون هکتار با حدود 10 میلیون تن علوفه خشک در سال می ­تواند غذای 16 میلیون واحد دامی (22 درصد دام­های کشور) را تأمین ­کند (آیت الهی، 1377). در حال حاضر 56 میلیون واحد دامی متکی بر علوفه مراتع می­باشد. سطح زیر کشت جو نزدیک به دو میلیون هکتار و با تولید بیش از 3 میلیون تن در سال، بعد از گندم عمده­ترین محصول زراعی کشور است.

1-3- اهمیت مصرف جو

از نظر سطح زیر کشت در دنیا، جو چهارمین گیاه پس از گندم، برنج و ذرت است و 12 درصد کل تولید جهانی غلات را به خود اختصاص داده است. متوسط سطح زیرکشت آن طی سال­های 1981 تا 2000 معادل 3/70 میلیون هکتار گزارش شده است. سطح زیر کشت جو در مقایسه با سایر غلات معادل 38 درصد و سطح برداشت معادل 35 درصد است. در اغلب کشور­های اروپایی سهم جو از نظر سطح زیر کشت در بین غلات بیش از 50-40 درصد است) رادمهر قدیری، 1372) .

جو از غلات مهم ایران و جهان است و در بین غلات به دلیل خوش­خوراکی و بر­خورداری از محتوای بالای انرژی قابل سوخت­و­­ساز دارای موقعیت منحصر به­فردی در تأمین انرژی مورد نیاز دام و طیور است. (کوچکی و راشد محصل و صدر آبادی، 1376).

دانه جو از نظر ترکیبات شیمیایی اختلاف بسیار زیادی با دیگر دانه­ های غلات ندارد، با این وجود دانه­ های جو به دلیل پوسته­ها دارای مقدار بسیار زیادی سلولز است، مقدار چربی در دانه­ های جو کمتر از ذرت و یولاف می­باشد و از نظر مواد غیر نیتروژنه و مواد معدنی عمدتاً مشابه دیگر دانه­ های غلات است (ماسکیاندارو، 2008). بهترین خاک­ها برای كاشت جو، خاک­های لومی و رسی با زهکشی مناسب می­باشند، به­ طور کلی خاک­هایی که از حاصلخیزی کمتری برخوردارند به کشت جو اختصاص داده می­شوند (نلسون، 2007). جو در اکثر کشورهای تولید کننده آن سابقه طولانی دارد، این گیاه علاوه بر تغذیه دام در مصارف غذایی انسان و قنادی­ها کاربرد دارد. جو در بین غلات دانه­ریز چه در طول دوره جوانه زدن و چه در مراحل بعدی رشد خود متحمل­ترین گیاه نسبت به شوری است (کوچکی و همکاران، 1376). جو برای تعداد زیادی از ساکنان نواحی سردسیر و خشک دنیای قدیم (به­خصوص خاورمیانه و شمال آفریقا) یک منبع غذایی مهم به­شمار می­رود. در دنیای جدید، جو عمدتاً در تغذیه دام و در صنایع تخمیری به­کار می­رود (براون، 2008).

در حال حاضر در اغلب کشورها از آن در تهیه انواع نوشابه­های الکلی و غیر الکلی و نیز در کارخانه­جات نشاسته­سازی استفاده می­ شود (کارامونوس، 2005) و از مالت آن نیز در صنعت و دارو­سازی استفاده به­عمل می ­آید (نیکخواه، 1385). به­ طور کلی دانه غلات و از جمله جو به لحاظ میزان پروتئین، در مقایسه با لگوم­ها و دانه­ های روغنی فقیرتر است و در این بین مهم­ترین اسید­آمینه مورد نیاز انسان که در غلات و از جمله جو کمبود آن مشاهده می­ شود، اسید آمینه لیزین می­باشد. اگر چه جو، یولاف و برنج نسبت به سایر غلات از این نظر غنی­ترند (چانی، 2005). از دیگر مزایای اقتصادی جو، امکان استفاده دو منظوره آن در زراعت است. این امر به­ دلیل رشد سریع آن بعد از چیدن یا چرا می­باشد (کافی، ژند، شریفی، 1379).

1-4- ارزش غذایی جو

دانه جو دارای 50 میلی­گرم کلسیم، 6 میلی­گرم آهن در 100 گرم می باشد، ارزش غذایی برخی از ترکیبات دانه جو در مقایسه آن با دانه سایر غلات در جدول 1-1 آورده شده است (گراهان، 2002).

	ارزن	یولاف	سورگوم	جو	برنج	ذرت	گندم	چاودار
درصد آلوئید قابل دسترس	4/63	9/62	9/62	8/55	3/64	6/63	7/69	8/71
انرژی (کیلو­ژول در 100 گرم)	1650	1640	1610	1630	1610	1660	1570	1570
انرژی قابل مصرف	2/87	6/70	9/79	81	3/96	2/87	4/84	85

ویتامین (میلی­گرم در 100 گرم)

تیامین	63/0	60/0	33/0	10/0	29/0	32/0	45/0	66/0
ریبو­فلاوین	33/0	14/0	13/0	04/0	04/0	10/0	10/0	25/0
نیاسین	2	3/1	3/4	7/2	4	9/1	7/3	3/1

آمینو اسید (گرم در 16 گرم نیتروژن)

لیزین	7/2	4	7/2	2/3	8/3	5/2	3/2	6/3
ترئونین	2/3	6/3	3/3	9/2	6/3	2/3	8/2	3/3
میتیونین و سیستئین	6/3	8/4	8/2	9/3	9/3	9/3	6/3	7/3
تریپتوفان	3/1	9/0	1	7/1	1/1	6/0	1	1

کیفیت پروتئین (درصد %)

قابلیت واقعی هضم	93	1/84	8/84	88	7/99	95	96	77
ارزش بیولوژیکی	60	4/70	2/59	70	74	61	55	7/77
سودمندی پروتئین خالص	56	1/59	50	62	8/73	58	53	59
پروتئین قابل مصرف	4/6	5/5	2/4	8/6	4/5	7/5	6/5	1/5

جو لخت با وزن حجمی بیشتر، هزینه انباری و حمل و نقل کم­تر بیش از 16 درصد پروتئین با کیفیت عالی، را در بین سایر غلات دارا است. از نظر آمینواسیدها، درصد فیبر خیلی کم و میزان بالای ارزش غذایی و انرژی متابولیکی از سایر غلات برتر می­باشد (آیت الهی، 1377). جو علاوه بر مصارف دامی در تغذیه و رژیم غذایی انسان نیز از جایگاه ویژه ای برخوردار است، همچنین مصرف برخی ارقام جو لخت به­ دلیل درصد بیشتری مواد مثل بتاگلوکان موجب کنترل کلسترول شده و بدین لحاظ یکی از مواد غذایی مفید در رژیم لاغری نیز به حساب می ­آید (کوچکی، راشد محصل، صدر­آبادی، 1376) و (یعقوب فر و فضایلی، 1378).

جو به­صورت دیم و آبی در زمستان کاشته و تولید می­ شود و مقاومت بالایی به شرایط نامطلوب محیطی دارد، به­خوبی می ­تواند برای تأمین بخشی از نیاز غذایی دام و طیور جایگزین ذرت گردد و وابستگی به واردات ذرت را حذف یا کاهش دهد. (پوررضا و صادقی، 1377). در اغلب کشورهای اروپایی سهم جو از نظر سطح زیر کشت در بین غلات بیش از 50-40 درصد است به­ طوری که این مقدار در دانمارک 5/86 درصد، انگلستان 60 درصد، اسپانیا 47 درصد، ایرلند 7/80 درصد و فرانسه 5/46 درصد است و بیشتر به شکل علوفه برداشت می­ شود. از اوایل قرن حاضر، جو مورد توجه بیشتر قرار گرفت. در طی جنگ جهانی دوم وقتی که ورود گندم جهانی به انگلستان ممنوع شد، دولت اضافه کردن مقادیر مختلف جو ویولاف را به مخلوط­های آسیایی مورد استفاده برای تهیه آرد نانوایی مجاز اعلام کرد، برای این منظور پوسته جو مورد استفاده تا حدود زیادی گرفته شد (یعقوب فر و فضائلی، 1378).

جدول 1-2  مقایسه ترکیب شیمیایی و انرژی قابل متابولیسم در جو بدون چوشینه و جو معمولی

(قزوینی و یوسفی، 1378)

		الیاف خام (%)	انرژی قابل متابولیسم ظاهری  (AME)	انرژی قابل متابولیسم حقیقی (TME)
جو بدون پوشینه	4/16	6/2
جو معمولی	41/10	74/6

1-5- وضعیت سطح زیر کشت و تولید جو در جهان، ایران و خوزستان

1-5-1- نواحی کشت جو و موقعیت آن در جهان

جو در ایران و خوزستان از حدود 3000 سال قبل از میلاد مسیح کشت می­شد و برای تهیه نان مورد استفاده قرار می­گرفت. به استناد گزارشات وزارت کشاورزی آمریکا، پس از سال 1970 یعنی درست هنگامی­­که صنعت جدید مرغ­داری در ایران شروع به­کار کرد و به طور طبیعی تقاضای غلات مخصوص تغذیه مرغ افزایش یافت (روهرر، 1999).

جو چهارمین محصول مهم در میان غلات بعد از گندم، ذرت و جو است. در کشورهای چین و ترکیه و هند بیشترین سطح زیر کشت را دارا می­باشند، در استرالیا جو در اکثر مناطق رایج است (ترورس، 2007). سطح زیر کشت جو در جهان 55336169 هزار هکتار می­باشد. کشورهای عمده تولید کننده جو آلمان، انگلستان، فرانسه، روسیه و کانادا هستند. اگرچه در سال­های اخیر سطح زیر کشت آن کاهش یافته ولی عملکرد به نحو چشم­گیری افزایش داشته و در ایران سالیانه به طور متوسط 5/1 میلیون هکتار از اراضی آبی و دیم کشور را به­خود اختصاص داده است که 40 درصد آبی و 60 درصد دیم می­باشد (خواجه­پور، 1381).

سطح زیر کشت جو آبی و دیم در کشور معادل 000/750/1 هکتار و عملکردی معادل 2600 كیلوگرم در هكتار داشت. 40 درصد زمین­ها در کشور به کشت آبی و 60 درصد آن تحت کشت دیم می­باشند. 67 درصد تولید متعلق به اراضی آبی و 33 درصد متعلق به اراضی دیم است. سهم دیم به آبی در خوزستان نسبت به سایر استان­ها بیشتر است. در خوزستان کشت آبی حدود 000/40 هکتار و کشت دیم 000/60 هکتار است )روهرر، 1999).

وضعیت تولید جو در سالهای (82-1373) در جدول 1-3 مشخص گردیده است (کیزیل کایا، 2004).

دو‌پایه[4]، دگرگشن[5] و همیشه سبز[6] بلند است که متعلق به خانواده آراکاسه[7] می‌باشد (اسلام و همکاران[8]، 2011). این خانواده ۲۰۰ جنس و 2۵۰۰ گونه دارد (فاو[9]، 2008). نخل خرما به دلیل سازگاری و تحمل طبیعی بالا با شرایط نامساعد محیطی از قبیل خشکی، شوری و درجه حرارت بالا نقش اقتصادی و اجتماعی مهمی در مناطق بیابانی خاور‌میانه و شمال آفریقا را داراست (باکیت و همکاران[10]، 2008). به طوری که تقریباً 95 درصد از خرمای تولیدی کل جهان در خاور‌میانه تولید می‌شود (اسلام و همکاران، 2011).

براساس شواهد باستان شناسی قدمت کشت نخل خرما در ایران بیش از هفت هزار سال پیش می‌رسد که از بین‌النهرین منشاء گرفته است (وریگلی[11]، 1995). تعداد کل درختان نخل در جهان 105 میلیون و مساحتی حدود 800 هزار هکتار را می‌پوشاند (جین[12]، 2007). در حال حاضر خرما در پنج قاره دنیا و در بیش از ۳۴ کشور کشت و مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. بیش از نیمی از خاک کشور ایران مستعد کشت و پرورش خرما می‌باشد. در حال حاضر، 21 درصد خرمای جهان از ایران تأمین می‌شود. در سال 1388، ایران با حدود 253 هزار هکتار سطح زیر کشت و با تولیدی بالغ بر 105400 تن، از بزرگ‌ترین تولید‌کنندگان خرما در دنیا بوده است و از نظر سطح زیر کشت بعد از امارات متحده عربی و از نظر تولید بعد از کشور مصر در رتبه دوم جهانی قرار داشت (فاو، 2009) که از این سطح 84 درصد را درختان بارور و 16 درصد را درختان غیر بارور یا نهال تشکیل می‌دهند.

2-1 بیان مسأله

خرما گیاهیست دو‌پایه که پایه‌های نر و ماده آن به صورت مجزا هستند. اما تا زمان گلدهی از همدیگر قابل تفکیک نیستند. نخل خرمای ماده پس از 5-3 سال به ثمر می‌نشیند و به طور کامل در 12 سالگی بالغ می‌شوند (جین، 2006). تکثیر خرما از طریق جنسی[13] و رویشی[14] است که تکثیر رویشی از طریق پاجوش[15] و تکثیر جنسی آن از طریق بذر صورت می‌گیرد. در گیاهان تکثیر شده از طریق رویشی بیماری‌های متعددی از قبیل بیماری‌های باکتریایی، قارچی، ویروسی و مایکوپلاسمایی تجمع‌ یافته که باعث کاهش بهره‌وری می‌گردد. معمولاً برای تکثیر خرما پا‌جوش‌های ریشه‌دار شده ترجیح داده می‌شوند زیرا آنها تولید درختان با کیفیت مشابه با درختان مادری خود می‌کنند (الخیری[16]، 2001). به این که هر درخت تعداد بسیار کمی پا‌جوش در طول زندگی خود تولید می کند (3-8 عدد) و برخی از ژنوتیپ‌ها پاجوش تولید نکرده و پا‌جوش‌ها مشکلاتی از قبیل عدم وجود ریشه را خواهند داشت (پوپنو[17]، 1973)، تولید از طریق پاجوش محدود بوده و مقرون به‌صرفه نمی‌باشد. تکثیر از طریق بذر نیز دارای محدودیت‌هایی از قبیل سرعت کم جوانه‌زنی، تنوع در نتاج تولیدی و نیاز به چندین سال برای رسیدن به مرحله‌ی باردهی و عدم تمایز درختان نر و ماده از هم تقریباً تا 5 سال بعد از کشت می‌باشد (چند و همکاران[18]، 2004).

برای غلبه بر مشکلات تکثیری، حل مشکلات مربوط به هیبریداسیون و برای حفظ ژرم پلاسم، ریز‌ازدیادی در شرایط آزمایشگاهی[19] (جنین‌زایی سوماتیکی یا اندام‌زایی) یک روش موفقیت‌آمیز است که تکثیر سریع جهت تولید تجاری ارقام برگزیده، تکثیر گیاهان با کیفیت بالا و یکسان از لحاظ ژنتیکی، تکثیر در مقیاس وسیع، ذخیره سازی طولانی مدت (انجماد[20])، بسته‌بندی، صادرات آسان و سریع، دستکاری ژنتیکی، کاهش مدت زمان تولید نهال، تولید خارج از فصل و گیاهچه‌های عاری از آلودگی را فراهم می‌آورد (ایک و همکاران[21]، 2005). جنین‌های سوماتیکی می‌توانند به طور غیر‌مستقیم از طریق کالوس یا به طور مستقیم و بدون دخالت کالوس تشکیل ‌شوند. گیاهچه‌های حاصل از کالوس گاهی اوقات تفاوت‌های ژنتیکی یا اپی‌ژنتیکی مختلف نسبت به کلون والدینی خود نشان می‌دهند به‌ویژه زمانی که دوره واکشت طولانی گردد در نتیجه کالوس غیر‌یکنواخت حاصل می‌گردد (کنی‌تا و کوثری[22]، 2002). همچنین برخی از هورمون‌ها در محیط کشت مانند 2,4-D ماهیتاً جهش‌زا هستند (حمید و همکاران[23]، 2009). جهش رخ داده در طی کالوس‌زایی که سبب ایجاد تنوع سوماتیکی در گیاهچه‌ها گردیده به‌ویژه زمانی که تنوع ایجاد شده سبب ایجاد صفاتی مانند تحمل به تنش‌های زنده و غیر زنده، کیفیت بالاتر از کلون‌های مادری و دیگر صفات زراعی باشد، می‌تواند مفید واقع ‌گردد (ال‌حفرمی[24]، 2009)، همچنین زمانی که تولید زیاد گیاهچه مد نظر است جنین‌زایی غیر‌مستقیم کاربرد دارد. جنین‌زایی سوماتیکی به واسطه‌ی مرحله کالوس‌زایی در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی بسیار کار‌آمد و محبوب است.زیرا گیاهچه‌های کشت بافتی که از طریق کالوس تولید می‌شود پتانسیل جنین‌زایی نابجا را دارا هستند. این جنین‌های سوماتیکی را می‌توان با پوشش مناسب به عنوان بذور مصنوعی به‌‌کار برد (بابخیت، 2005). تکنیک‌های موجود تکثیر سریع خرما به افزایش تقاضا برای میوه خرما در سراسر جهان کمک کرده است (جین، 2011).

3-1 ضرورت و اهمیت موضوع

در جنین‌زایی سوماتیکی انتخاب منبع ریز‌نمونه حساس‌ترین تصمیم بوده است، لذا از منابع مختلف گزارش‌های متعددی منتشر شده است. تلاش‌های اولیه از طریق رویان‌های تخم (شروئیدر[25]، 1970) بوده و بعد‌ها ریزنمونه‌هایی از قبیل رأس ساقه، برگ‌های اولیه‌، جوانه‌ی‌ جانبی، برگ‌های جوان و گل آذین مورد بررسی قرار گرفته است. در بسیاری از آزمایشگاه‌های تجاری، نخل خرما با جنین‌زایی از ریز‌نمونه رأس ساقه تولید می‌گردد که استفاده از این ریزنمونه‌ و استفاده از محیط‌های با اکسین بالا باعث بسیاری از مشکلات تکنیکی از جمله آلودگی‌های درون‌زای باکتریایی، قهوه‌ای شدن، تنوع سوماکلونال و مدت زمان طولانی جهت تولید (حدود 3 سال) شده است و این در صورتی انجام‌پذیر است که پروتکل شناخته شده‌ای وجود داشته باشد ( ابول ‌سعود[26] و همکاران، 2004). بنابراین ریزنمونه‌های جایگزین مناسب برای غلبه بر مشکلات ذکر شده در بالا مورد نیاز است. به عنوان مثال در آلودگی‌های باکتریایی میان‌بافتی می‌توان از ریز‌نمونه‌های جوان یا ریز‌نمونه‌های بافت آوندی نابالغ استفاده کرد (افکای[27]، 2005). همچنین استفاده از گل نر و بلاخص بساک‌ها به دلیل هاپلوئید بودن آنها و آلودگی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، نرزایی در گونه‌های چوبی[28] تنها در تعداد معدودی موفقیت‌آمیز بوده است (پیکسا و همکاران[29]، 2004). تاکنون نر‌زایی در نخل خرما گزارش نگردیده است و تنها مطالعات کمی بر روی کشت بساک نارگیل انجام گرفته است. از دیگر موارد، کشت جنین است که شامل برداشت جنین استریل از بذر و کاشت آن در یک محیط غذایی استریل است. کشت جنین برای نجات جنین‌ و یا رشد جنین از هیبریداسیون بین‌گونه‌ای[30] (جانستون و استرن[31]، 1957) و کاهش دوره خواب[32] طولانی مورد استفاده قرار می‌گیرد (هودد[33]، 1977). رابشلت و گس[34]، 1974 ریزنمونه‌هایی از جنین خرما را در شرایط درون ‌شیشه‌ای کشت دادند، میوه سبز نخل خرما، دو تا سه ماه بعد از گرده افشانی برداشت شده و در یک محیط غنی شده با 2,4-D کاشته شد، و پس از آن کالوس گره‌دار کرم رنگ به‌دست آمد.

4-1 اهداف تحقیق

1- تعیین تأثیر تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی[35] مختلف بر جنین‌زایی سوماتیکی در خرما

2- بررسی اثر نوع ریزنمونه بر جنین‌زایی سوماتیکی در خرما

3- بررسی امکان نرزایی در نخل خرما

 

 

 

 

 

 

فصل دوم

بر پیشینه موضوع

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل دوم بر پیشینه موضوع

1-2 منشأ و تاریخچه نخل خرما

نخل خرما با نام علمی (Phoenix dactylifera L.)، احتمالاً یک واژه فنیقی[36] است. واژه “Phoenix” از یک پرنده‌ی اسطوره‌ای یونان باستان به‌نام سیمرغ گرفته شده که زائیده‌ی آتش است و dactylifera از واژه‌ی یونانی “daktulos” به معنای یک انگشت است که بیانگر شکل میوه ‌خرماست (لینه[37]، 1734).

نخل خرما در لوح‌های آشوریان و بابلی‌ها به تصویر کشیده است، ازجمله لوح مشهور حمورابی، که شامل قوانین مربوط به کشت و فروش نخل خرماست. منابع مربوط به نخل خرما نیز در نوشته‌های مصر باستان، سوریه، لیبی و فلسطین یافت می‌شود (پوپنو، 1973). از آنجایی که سابقه‌ی طولانی مدت در کشت و توزیع گسترده و صادرات نخل خرما وجود دارد، منشاء دقیق نخل خرما ناشناخته است، اما به احتمال زیاد از منطقه بین‌النهرین و یا غرب هند سرچشمه گرفته است (وریگلی، 1995). مدارک بیشتر از قدمت زیاد درختان خرما در دره نیل مصر خبر می‌دهد که از آن به عنوان نمادی برای سال در هیروگلیف مصری و برگ ساقه آن به عنوان یک نماد برای ماه استفاده شده است (داوسن[38]، 1982).

2-2 گسترش جغرافیایی نخل خرما در جهان

نخل خرما متعلق به خانواده پالمئاسه[39] است که حدود 200 جنس و 2500 گونه را داراست (داوسن، 1982). بر اساس گزارش درانسفیلد و اول[40] (1986) نخل خرما به شرح زیر طبقه‌بندی شده است: گروه: اسپادیسی‌فلورا[41]، راسته: پالمئا[42]، خانواده: پالمئاسه،[43]، زیر خانواده: کوری‌فوئیده[44]، قبیله: فونیسه[45]، جنس: فونیکس، گونه: داکتیلی‌فرا. فونیکس دارای 12 گونه است که اکثراً به عنوان درخت زینتی شناخته شده و دارای ارزش تجاری بسیاری هستند از جمله P. canariensis Chabeaud که معمولاً به نام نخل جزیره قناری نامیده می‌شود. همچنین P. sylvestris Roxb به ‌طور گسترده‌ای در هند به عنوان یک منبع قندی استفاده می‌شود.

[1] . Date palm

[2] . Perennial

[3] . Monocotyledon

[4] . Dioecious

[5] . Out-cross

[6] . Evergreen

[7] . Arecaceae

[8] . Aslam et al.

[9] . Fao

[10] . Bakheet et al.

[11] . Wrigley

[12] . Jain

[13] . Sexual

[14] . Vegetative

[15] . Offshoot

[16] . Al-Khayri

[17] . Popenoe

[18] . Chand et al

[19] . In vitro

[20] . Cryopreservation

[21] . Eke et al

[22] . Kanita and Kothari

[23] . Hameed et al

[24] . El Hadrami

[25] . Schroeder

[26] . Abul-Soad

[27] . Fki

[28] . Woody species

[29] . Peixe et al

[30] . Interspecific hybridisation

[31] . Johnston and Stern

[32] . Dormancy

[33] . Hoded

[34] . Rabéchault and Gas

[35] . Plant growth regulators (PGR)

[36] . Phoenician

[37] . Linne

[38] . Dowson

[39] . Palmaceae

[40] . Dransfield and Uhl

[41] . Spadiciflora

. [42]Palmea

[43] . Palmaceae

[44] . Coryphyoideae

[45] .Phoeniceae

ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

ذرت متعلق به تیره یPoaceae  و از غلات مهم مناطق گرمسیر و معتدل جهان است كه از نظر تولید جهانی بعد از گندم و برنج مقام سوم را به خود اختصاص داده است. جمعیت رو به افزایش جهان با كمبود عمد‌ه ای در تولیدات گیاهی و غذای مورد نیاز مواجه است. بنابراین برای تأمین غذا به گیاهان زراعی پر محصولی مانند ذرت نیاز دارد(Alyri et al., 2000). ذرت یکی از گیاهانی است که به دلیل سازگاری بالا می تواند با گیاهان زیادی به صورت مخلوط کشت شود. گزارش شده است که 60 درصد ذرت کشت شده در مناطق گرمسیری آمریکای لاتین بصورت مخلوط انجام می شود(Francis and Decoteau, 1993). به طور معمول کشت مخلوط غلات خصوصاً ذرت با حبوبات در سطح وسیعی از جهان انجام شده و تحقیقات زیادی روی آن صورت گرفته(Seran and Brintha., 2010). مطالعات نشان داده است که در کشت مخلوط ذرت و سویا، ذرت عملکرد بیشتری نسبت به سیستم تک کشتی تولید کرده است (Marchiol et al., 1992). ذرت به دلیل قدرت سازگاری بالا می تواند با گیاهان زیادی به صورت مخلوط كشت گردد و به علت داشتن مواد قندی، نشاسته و عملكرد علوفه زیاد یكی از مهمترین گیاهان جهت تولید علوفه سبز، سیلو و دانه محسوب می شود(Yazdani et al., 2009). 60 درصد کشت ذرت در مناطق گرمسیری آمریکای لاتین به صورت زراعت مخلوط انجام می شود(Francis and Decoteau,1993). كشت مخلوط غلات – بقولات و بویژه كشت ذرت با حبوبات یكی از معمو ل ترین انواع زراعت مخلوط است (مظاهری، 1372). ذرت و لوبیا از جمله گیاهانی هستند كه سطح زیر كشت بالایی را در كشور دارند و در اكثر مناطق به صورت تك كشتی تولید می شوند. تحقیقات نشان داده است كه كشت مخلوط این دو گیاه متعلق به دو خانواده بقولات و غلات، موجب افزایش تولید، حداكثر كارایی استفاده از منابع و نیز افزایش بهره وری سیستم كشت می گردد (Chen et al , 2004).

1-2- تاریخچه و اهمیت اقتصادی

ذرت  با نام علمی Zea mays L گیاهی یک ساله از خانواده گندمیان است که تاریخ دقیق پیدایش و کشت و کار آن کاملا مشخص نیست و اظهار نظرهای متعدد در مورد منشاء آن ابراز شده است (تاج بخش، 1375). نورمحمدی و همکاران (1376) به نقل از Brandoliny (1967) دو مرکز اولیه ذرت را در آمریکا نام برده‌اند:

الف- ناحیه‌ی شمالی خط استوا (آمریکا، مکزیک، آمریکای مرکزی، کلمبیا و ونزوئلا)، یعنی نواحی که در آنجا اکثراً فرم های اولیه مکزیکی و گوآتمالایی دیده می شود.

ب- ناحیه‌ی جنوب خط استوا (اکوادور، پرو، بولیوی، پاراگوئه، برزیل و آرژانتین)، یعنی نواحی که در آنجا اکثر فرم‌های اولیه‌ی پرو و بولیوی دیده می شود.

مهمترین کشف در رابطه با منشاء ذرت در دهه 1950 بود که فسیل گرده ی ذرت در عمق 70 متری در بلاس آرتس واقع در مکزیک یافته شد و کارشناسان قدمت این دانه‌های گرده را 60 تا 80 هزار سال تخمین زده‌اند (میرهادی، 1380). درباره مبدأ و تکامل ذرت هرگونه بحثی می شود، باید رابطه نزدیک بین ذرت، Tripsacum و Euchlaena در نظر گرفته شود.

پس از کشف قاره‌ی آمریکا توسط کریستف کلمب در 1443، ذرت وارد اسپانیا شد و از آنجا به ایتالیا، پرتغال و سایر کشورهای اروپایی گسترش یافت. پرتغالی‌ها در اوایل قرن شانزده میلادی ذرت را وارد اندونزی، آفریقا، هندوستان و چین کردند. در اواخر قرن شانزده میلادی زراعت ذرت در چین صورت می‌گرفت، ذرت به دلیل ویژگی‌های زیاد خود به ویژه به دلیل قدرت سازگاری با شرایطی اقلیمی گوناگون بسیار زود در تمام دنیا گسترش یافت و مکان سوم را بعد از گندم و جو و برنج از نظر سطح زیر کشت به خود اختصاص داد (نورمحمدی و همکاران.، 1376). در مورد ورود این گیاه به ایران دو احتمال وجود دارد: الف- با حمله‌ مهاجمان پرتغالی به جزیره‌ هرمز و بندرعباس و تسلط بر نوار جنوبی ایران که در قرن دهم هجری شمسی و در زمان شاه اسماعیل صفوی رخ داد و بیشتر جنبه‌ی تجاری و فروش فرآورده‌های کشاورزی داشت، این گیاه به ایران وارد و در نواحی جنوبی که شرایط مساعد برای پرورش آن فراهم بود، پراکنده شد.

ب- اطلاق کلمه‌ی (گندم مکه) به این گیاه در آذربایجان و بسیاری دیگر از مناطق ایران شاید به دلیل این است که زائران خانه خدا در بازگشت از مکه این گیاه را به عنوان ره آورد به ایران آورده باشند و در مناطق مختلف پراکنده شده باشد (میرهادی، 1380). با وجود اینکه کشت ذرت در ایران سابقه ی نسبتاً طولانی دارد، ولی تا مدت‌ها مورد توجه قرار نگرفته و همیشه به صورت محصول حاشیه‌ای که ارزش چندانی نداشته کشت می‌گردید. ذرت برای اولین بار در سال 1352 در سطحی معادل 4 هزار هکتار به وسیله‌ی اداره‌ی کل مهندسی زراعی به منظور تأمین خوراك دام و طیور کشت گردید (نورمحمدی و همکاران.، 1376). بیش از 500 نوع فرآورده‌های گوناگون از ذرت به دست می‌آید. موارد مصرف ذرت در تغذیه‌ی انسان و دام و طیور و مصارف صنعتی مانند نان آرد ذرت همراه با آرد گندم، دانه‌ی بو داده، کورن فلیکس، بلغور، کنسرو بلال و دانه‌ی ذرت، شربت قند، دکسترین، گلوتن خوراکی و خشک، آرد، چوب بلال جهت تغذیه دام و طیور، علوفه به شکل‌های مختلف و سیلو، کنجاله دانه، کنجاله‌ی جوانه‌ی ذرت، مالت و تهیه‌ی الکل های اتیلیک، بوتیلیک و پروتیلیک، استالدئید، اسید لاکتیک، استون و گلیسرول است. همچنین ذرت در صنایع پارچه بافی، عایق سازی، ساخت کاغذ دیواری و مقواسازی هم کاربرد دارد (میرهادی، 1380). از یک صد کیلوگرم دانه‌ی ذرت بعد از جدا کردن جنین، 77 کیلوگرم آرد یا 44 لیتر الکل یا 63 کیلوگرم نشاسته و یا 71 کیلوگرم گلوکز بدست می‌آید. مضافاً اینکه از جنین همین مقدار دانه 8/ 1کیلوگرم تا 7/2 لیتر روغن و 6/3 کیلو گرم کنجاله به دست می‌آید (نورمحمدی و همکاران.، 1376). از چوب بلال ذرت سلولز به دست می‌آید که در ساخت پارچه فیبری، فیلم عکاسی، فیبر سلوفان و مواد پلاستیکی مصرف دارد (میرهادی، 1380). ازچوب بلال آن جهت تولید قطران زغال سنگ و فورفورال که در صنایع رنگ و لاستیک سازی به کار می‌رود استفاده می شود (نورمحمدی و همکاران 1376).

1-3- مشخصات گیاه شناسی

ذرت دارای ریشه‌های افشان قوی و انبوه و در عین حال سطحی است که می تواند به استقامت گیاه کمک کند. ریشه اولیه ذرت که بعد از جوانه زدن بذر تولید می گردد، 3 تا 5 عدد است و در عمق 3 تا 5 سانتی‌متر خاك ریشه‌های ثانویه به تعداد زیاد و در حدود 20 عدد از گره‌های در عمق خاك خارج می گردند (بحرانی، 1384). همچنین از گره‌هایی که در سطح خاك قرار دارند، ریشه‌هایی خارج شده و وارد خاك گشته و بنابراین مجموعه ریشه‌ها بطرف عمق زمین و اطراف پراکنده شده و بتدریج بر طول آن‌ ها اضافه می گردد که ممکن است تا عمق 2 تا 3 متری خاك نفوذ نماید (کریمی، 1386). ساقه ذرت مانند سایر گیاهان تیره غلات بندبند و بدون انشعاب است. این ساقه‌ها راست و دارای ارتفاع 2 تا 5 متر بوده که در شرایطی ممکن است تا 6 متر نیز برسند. فاصله بین گره‌های ساقه متفاوت و ممکن است 6 تا 20 سانتی‌متر باشد. بطور کلی طول آن به رقم یا زودرسی آن مربوط است. قطر ساقه ذرت حدود 3 سانتی‌متر است و حدود 8 تا 12 میان گره دارد که میان گره پایین ساقه کوتاه‌تر و میان گره بالای ساقه بلندتر است. برگ ذرت از محل گره‌ها خارج شده و از دو قسمت پهنک و غلاف تشکیل شده که غلاف به دور ساقه پیچیده شده است. پهنک برگ بطول 30 تا 80 سانتی‌متر بوده و عرض آن در حدود 10 سانتی‌متر و ضخامت آن 2 میلی متر می باشد. تعداد برگ‌های ذرت بطور متوسط 12 تا 18 عدد است. ارقام زودرس تعداد برگ کمتر و ارقام دیررس برگ بیشتری دارند(Ficher and Palmer.,1984) . گل‌های نر و ماده در ذرت جدا از هم ولی بر روی یک پایه قرار دارند و بنابراین ذرت گیاهی یک پایه است. آرایش گل‌های ماده در محل گره‌ها و در کنار برگ و گل‌های نر در انتهای ساقه قرار دارند، سنبله ماده از یک محور اصلی قطور تشکیل شده که روی آن سنبلک‌ها در ردیف‌های منظمی قرار گرفته‌اند (Duncan, 1984). هر سنبلک دارای دو گل است که فقط گل بالایی بارور می شود. مجموعه گل‌های ماده بوسیله غلافی که پوست بلال نامیده می شود، پوشیده شده است. از محل تخمدان گل‌ها میله بلند و باریکی به نام خامه خارج و از رأس پوسته دور بلال خارج می گردند. این میله‌ها که به کاکل ذرت معروف می‌باشند، برای تولید به مدت زمانی حدود 5 تا 10 روز احتیاج دارند. تعداد بلال‌ها در هر بوته بر حسب رقم متفاوت و از یک تا 12 عدد می باشد که طول هر بلال بین 1/5 تا 60 سانتی‌متر (بحرانی، 1384). گل‌های نر بصورت خوشه مرکب در انتهای ساقه اصلی قرار داشته که در روی خوشه‌های متعدد آن دو سنبلچه بلند و کوتاه بصورت منظم قرار گرفته و هر سنبلچه دارای دو گل و هر گل دارای 3 پرچم است. گرده افشانی بصورت دگرگشنی انجام می شود و درصد کمی نیز ممکن است خودگشنی صورت گیرد. پرچم‌ها می توانند مقدار زیادی گرده تولید کنند، که بوسیله باد به گل‌های ماده همان گیاه یا سایر پایه‌ها منتقل می گردند و بلافاصله بعد از قرار گرفتن روی کلاله شروع به جوانه زدن نموده و پس از 20 دقیقه فقط یک میله گرده به تخمدان می‌رسد (Ficher and Palmer, 1984). دانه ذرت میوه‌ای است گندمه و رنگ آن بسته به ارقام مختلف متفاوت و از سفید، زرد،