كاربرد فناوری نانو در مراحل زراعت

استفاده از فناوري‌نانو در صنعت كشاورزي، آينده روشني در شكل‌گيري فرآيندهاي كشاورزي و افزايش دقت در اين كار، ترسيم نموده است؛ به عنوان مثال نانوحسگرهاي پراكنده شده در يك مزرعه مي‌توانند همه موارد مربوط به آن را، از مواد مقوي و ميزان آب گرفته تا وجود بيماري‌ها، قارچ‌ها و آفت‌هاي ديگر، اندازه‌گيري كنند. اين حسگرها مي‌توانند براي رساندن مقدار مشخص و دقيقي از يك آفت‌كش يا كود، با نانوذرات يا نانوكپسول‌ها برهم‌کنش داشته باشند. اين كار مي‌تواند منجر به كاهش هزينه و ميزان پراكندگي اين مواد شيميايي در محيط‌هاي كشاورزي شود. علاوه بر اين موارد، به كمك نانوتراشه‌ها در مزرعه‌ها، مي‌توان حيوانات مضر را شناسايي و رديابي كرد و از آنها تصويربرداري نمود. چنين تراشه‌هايي مي‌توانند در رساندن ميزان مشخصي از داروهاي واكسيناسيون و مواد درماني ديگر نيز مورد استفاده قرار گيرند.

منبع: مرکز مقالات کشاورزی AKE( بزرگترین وبلاگ کشاورزی ایران )

کشت هیدروپونیک گیاهان

در اواخر قرن نوزدهم با شناخت مواد غذایی پرمصرف و بعدها نیاز به مواد کم‌مصرف و فراهم نمودن شرایط تهویه مناسب در محلولهای غذایی بطور مصنوعی سیکل کامل تولید از مرحله سبز شدن تا مرحله باردهی و مرگ از نظر علمی در حوالی سالهای ۱۹۳۰ ـ ۱۹۲۰ امکان‌پذیر اعلام گردید. اصطلاح هیدروپونیک (Hydroponicum) اولین بار بوسیله Gericke پیشنهاد شد که او موفق گردیده بود در کالیفرنیا تولید نباتات را در معیار تجارتی بدون استفاده از خاک از رشد اولیه تا مرحله باردهی نشان دهد. این اصطلاح مجموعه‌ای است از یک لغت یونانی Hydro یعنی آب و کلمه لاتین Ponero یعنی جای دادن که بطور خلاصه مفهوم قرار گرفتن چیزی در آب از آن استنباط می‌گردد.

هنگامی که استفاده از روش آب کشت و تولید محصولات کشاورزی بدون استفاده از خاک مطرح می‌شود این سوال ظاهرا بسیار ساده پیش می‌آید که وقتی میلیونها هکتار زمین مزروعی وجود دارد که قسمتی هم بدون استفاده مانده، وقتی خاک به عنوان منبع مواد غذایی گیاهان و محیط طبیعی رشد آنها به بشر ارزانی شده چرا به جای استفاده از آن به دنبال روش تولید بدون استفاده از خاک برویم؟ پاسخ این سوال در مواردی که جامعه مصرف کننده مثلا سبزیجات تازه به دلایل صنعتی ، تجارتی ، نظامی و غیره در منطقه بدون خاک مزروعی مستقر شده و یا دسترسی با آب ارزان قیمت نداشته و مسائل حمل و غیره مطرح باشد نسبتا آسان است.

● سیر تکاملی

از زمانی که Gericke در سال ۱۹۲۹ امکان کشت تعدادی از نباتات را بدون استفاده از خاک تا مرحله تکامل و باردهی آنان به ثبوت رساند تا امروز که در نقاط مختلف جهان تولید با روش آب‌کشت به صورت تجارتی معمول گردیده، فکر دانشمندان و متخصصین به تکامل این روش و رفع نواقص آن مشغول بوده است. دستگاه یا ظرفی که Gericke از آن استفاده کرد در حقیقت جعبه‌ای یود که به جای درب آن یک ورق توری قرار داشت. روی توری بستر بذور و زیر آن مقداری فضای خالی و بعد از فضای خالی محلول غذایی در کف محفظه واقع می‌شد.

نبات پس از سبز شدن در بستر بذر که از جنس سنگریزه یا ماده دیگری غیر از خاک بود ریشه خود را از سوراخهای توری عبور داده و ریشه پس از طی فضای خالی زیر توری خود را به محلول غذایی می‌رساند. با پاشیدن آب یا محلول غذایی روی بستر بذر ، رطوبت برای رشد بذر و جلوگیری از خشک شدن آن قسمت ریشه که داخل محلول غذایی قرار نداشت، تامین می‌گردد. به علاوه با تبخیر مختصری که از سطح محلول غذایی و یا در اثر محلول‌پاشی از بالای توری حاصل می‌شد درصد رطوبت فضای زیر توری تا سطح محلول غذایی را بالا نگه داشته و از خشک شدن ریشه‌های واقع در این قسمت جلوگیری می‌گردید. ضمنا این ریشه‌ها حداکثر دسترسی به هوا را داشتند.

با این روش Gericke تضاد مکانیسم آب و هوا را در محیط رشد ریشه به شکلی از بین برد اما این روش برای تولید تجارتی راه حل مناسبی ارائه نمی‌داد و چند نقص کلی و عمده داشت. یکی اینکه طبیعت این نباتات اقتضا نمی‌کرد که ریشه آنها در هوا آویزان باشد بلکه برعکس نیاز به اتکا داشتند. و دیگر مشکل اینکه در طوقه ریشه گیاهان حساس پوسیدگی ایجاد شد. ولی در هر حال با تلاش شبانه روزی دانشمتدان و محققان ، امروز مطالعه و تحقیق و کسب تجربه در این زمینه به حدی توسعه یافته و مورد توجه قرار گرفته است که آینده کار برد روش آب‌کشت را خیلی روشن جلوه می‌دهد. در حال حاضر تولید تجارتی محصولات با روش آبکشت در آمریکا ، ژاپن ، اروپا و هندوستان رو به افزایش بوده و در سایر نقاط دنیا در حال پیشرفت است. بدون تردید کشور ما نیز دور از این تکنولوژی قرار نخواهد گرفت.

● انواع روشها

۱) کشت مستقیم در محلول غیر متحرک

این روش شباهت زیادی به اولین روش تولید آبکشی دارد که در آن قسمتی از ریشه‌ها به منظور جذب اکسیژن در هوا قرار داشته و قسمتی در محلول غذایی جایی می‌گیرند. به دلایلی عمده امروزه در سیستمهای تجارتی از آن استفاده نمی‌شود.

۲) کشت در مه

این روش شباهت زیادی به روش کشت در محلول دارد با تفاوت که غذا به صورت مه یا باران پودر شده به نباتات پاشیده می‌شود ولی به همان دلایل ذکر شده از قبیل اشکالاتی که نگه داشتن نباتات دارد و همان مشکلات بیولوژیکی روش بالا ، روش کشت در مه هنوز تجارتی نگردیده و در حال حاضر تحقیقاتی در این مورد در کشور ایتالیا جریان دارد.

۳) کشت در ماده جامد با مدار باز از نظر محلول غذایی

در عمل مثل روش کشت در خاک است با این تفاوت که به جای خاک ماده بی‌اثری مثل شن یا سنگریزه مورد استفاده قرار گرفته و ریشه‌ها در این ماده رشد می‌کنند. از نظر وسایل و ساختمان و تاسیسات ، روی هم رفته خیلی ساده می‌باشد. مشهورترین نوع این روش ، کشت در ماسه یا شن با استفاده از محلول غذایی از سطح ماسه مصرف شده و پس از آنکه مقداری بوسیله ریشه‌ها جذب گردید، بقیه به صورت فاضلاب از سیستم خارج می‌شود. خروج فاضلاب از مدار محلول دهی باعث می‌شود که این روش از نظر صرفه جویی در مصرف آب در مواردی که هزینه تامین آب زیاد است مقرون به صرفه و قابل توصیه نباشد.

۴) روش کشت در ماده جامد با مدار بسته از نظر محلول غذایی

در این سیستم کشت در حوضچه‌های متصل به مخزنهایی صورت می‌گیرد که بوسیله بتن یا استفاده از مواد دیگر ساخته شده است. محلول غذایی از مخزن مربوط بوسیله پمپ وارد حوضچه شده و سطح ارتفاع آن در حوضچه بالا آمده و مجددا بوسیله پمپ تخلیه گردیده و به مخزن مربوطه برمی‌گردد. این عمل بر حسب نیاز نبات به آب و غذا چند بار در روز تکرار می‌گردد.

مزیت عمده این روش در مقایسه با روش مدار باز امکان صرفه جویی در مصرف آب به مقدار زیاد بوده و با مقدار قابل ملاحظه‌ای نیز در مصرف مواد غذایی صرفه‌جویی می‌شود. بدیهی است از نظر کنترل کیفیت و کمیت محلول غذایی مراقبت و دقت بیشتری لازم خواهد بود. به علاوه هزینه تاسیسات اولیه به مراتب بیشتر می‌باشد . در این گلخانه‌ها مورد توجه باشد ، استفاده از سیستم تغذیه و آبیاری با مدار بسته توصیه و تاکید می‌گردد.

● موارد استفاده

▪ محدودیت اراضی

▪ تولید برخی محصولات خاص

▪ تولید محصول در غیر فصل طبیعی

● مزایا

▪ کنترل محیط از نظر عناصر غذایی

▪ یکی از مزیت‌هایی که در ارتباط با تغذیه گیاه در کشت بدون خاک مطرح بوده کنترل محیط از نظر عناصر غذایی است. فرمول محلول غذایی تهیه شده قابل دسترسی است. به عبارت دیگر می‌توان هر ماده‌ای با هر نوع غلظتی تهیه و در محلول قرار داد. نسبت بین یون‌ها را به خوبی می‌توان حفظ کرد. مثلا می‌توان در محلولی نسبت یون آمونیوم به نیترژون را تنظیم کرد. ولی در محیط خاک این مسأله قابل کنترل نیست.

● معایب

▪ مشکل تهویه

▪ عدم وجود خاصیت تامپونی

▪ سرمایه‌گذاری زیاد اولیه

در سیستم‌های بدون کشت می‌توان از طریق تعویض محلول غذایی و تهویه مصنوعی تهویه را تأمین کرد. در خاک خاصیت بافری یا تامپونی برای عناصر غذایی وجود دارد ولی در محلول‌های غذایی این مشکل وجود ندارد. مسأله دیگر در کشت بدون خاک سرمایه‌گذاری اولیه برای گیاه می‌باشد. معمولا هیدروپون‌ها نیاز به سرمایه‌گذاری دارند که ممکن است برای هر نوع محصولی این مساله اقتصادی نباشد.

● مواد غذایی مورد نیاز در کشت هیدروپونیک

خاک دارای خاصیت تامپونی و بافری است. بدین مفهوم که اگر عنصری توسط گیاه جذب شد و غلظتش در محلول خاک کاهش پیدا کرد خاک این توانایی را دارد که از فاز جامد یا فاز تبادلی آن عنصر را آزاد و وارد محلول خاک کند و غلظت را به همان سطح اولیه خودش برگرداند. خاصیت تامپونی یا همان حفظ غلظت و آزاد کردن عناصر از فاز جامد یا تبادلی است. ولی در محلول‌های غذایی یا کشت هیدروپونیک تجدید غلظت وجود ندارد. در بعضی از سیستم‌ها ، محلول غذایی حالت چرخشی داشته و در یک محدوده (یا مخزنی) کمبود غلظت خود را جبران کرده و دوباره وارد سیستم خواهد شد که این خود یکی از مزیت‌های خاک در رابطه با کشت بدون خاک است.

در سیستم‌های بدون خاک در تغذیه گیاه از محلول‌های غذایی استفاده می‌کنند لذا برای تهیه محلول‌های غذایی از نمک‌های عناصری مانند نیترات پتاسیم و سولفات پتاسیم استفاده می‌کنند. معمولا برای تهیه این محلول‌ها ، فرمول‌های غذایی متعددی پیشنهاد شده است. برای هر گیاه خاص با توجه به نیاز غذایی آن گیاه ، فرمول غذایی خاصی تنظیم می‌شود. یعنی غلظت لازم در محلول غذایی کنترل می‌شود. بطوری که تمامی عناصر غذایی مورد نیاز در آن به مقدار کافی وجود داشته باشند.

منبع: مرکز مقالات کشاورزی AKE( بزرگترین وبلاگ کشاورزی ایران )

كشت هيدروپونيك

در کشت هيدروپونيک از خاک اثری نيست و گياه تمام نيازهای خود را مستقيما از آب دريافت می کند . از مزايای اين نوع کشت می توان به تغذيه کياه ، کنترل علفهای هرز و بيماريها ، رعايت بهداشت ، بلوغ گياه ، کيفيت محصول و عملکرد نام برد .در بحث تغذيه گياه در کشت خاکی مشکلاتی از قبيل تغيير پذيزی زياد خاک ،کمبودهای متمرکز زياد ، غير قابل دسترس بودن عناصر برای گياه به علت پی اچ بالا ، مشکل نمونه برداری و آزمايش و تعديل خاک وجود دارد .

در حالی که در کشت هيدروپونيک تمام عوامل قابل کنترل است ، محيط دارای پايداری نسبی است ، برای همه گياهان همجنس است ، به مقادير کافی قابل دسترس است ، پی اچ آن قابل کنترل است و سادگی آزمايش و نمونه گيری و تعديل آن .

در کشت هيدروپونيک نسبت به کشت خاکی تعداد بوته بيشتری در واحد سطح به علت استفاده بهتر از فظا می توان کشت کرد . همچنين در کشت خاکی تياز به آماده سازی زمين وجود دارد و علفهای هرز نيز مشکل ديگر ان می باشد که در هيدروپونيک وجود ندارد . همچنين خاک منيع اصلی بيماريها ، قارچها و حشرات مضر می باشد و بايد تناوب زراعی را در يک مزرعه

برای جلوگيری از رشد اين عوامل محدود کننده اجرا کنيم که در کشت هيدروپونيک اين مشکلات وجود ندارد .

در کشت خاکی مشکل تبخير آب ابياری و نفوذ آب از منطقه ريشه و کلا راندمان پايين آبياری وجود دارد در صورتيکه در کشت هيدروپونيک از آب استفاده بهتری می شود و مشکل نفوذ عمقی آب نيز وجود ندارد .

کود دهی در کشت خاکی با مشکلات نياز به پخش کود در سطح خاک ، توزيع غير مرتب کود و تثبيت کود در خاک وجود دارد . در کشت هيدروپونيک از کودها به مقدار کم و بطور يکنواخت استفاده می شو د .

از مهمترين مسائل در گلخانه ها رعايت بهداشت می باشد که در کشت خاکی به علت وجود پسمانده های مواد آلی ناشی از کودها و همانطور که قبلا گفته شد خاک محل زندگی انو.اع بيماريهای قارچی ، ميکروبی و حشرات میباشد .

و در نهايت به علت وجود تمام اين شرايط کيفيت و عملکرد محصول بيشتر از کشت درون خاک ميباشد . بطور مثال عملکرد ساليانه گوجه فرنگی در يک هکتارخاک ۱۵۰ - ۷۵ تن می باشد در حالی که در کشت هيدروپونيک ۶۰۰ -۳۰۰ تن ميباشد و هزينه توليد کمتری نيز خواهد داشت . البته مهمترين عاملی که باعث ميشود از اين نوع کشت استقبال کمی شود هزينه بالای اجرای طرحهای هيدروپونيک ميباشد

منبع: مرکز مقالات کشاورزی AKE( بزرگترین وبلاگ کشاورزی ایران )

متخصصين تغذيه گياه سه عنصر ازت (N)، فسفر (P) و پتاسيم (K) را كه غلظت آنها در برگهاي گياهان در حدود 50/2، 15/0 و 00/2 درصد است، جزء عناصر اصلي (Macronutrients) و گوگرد (S) را جزو عناصر غذايي ثانويه ((Secondary nutrients طبقه بندي كرده‌اند. ولي بنا به دلايل متعدد، از جمله زيادي غلظت گوگرد در اندامهاي گياهي (25/0درصد)، در مقايسه با فسفر (15/0 درصد) و نقش بسيار مثبت اين عنصر در مواردي مانند افزايش قابليت جذب عناصر غذايي و بهبود كمّي و كيفي محصولات كشاورزي، اصلاح خصوصيات فيزيكو شيميايي خاكهاي آهكي و سديمي و همچنين افزايش نفوذپذيري و كاهش pH و حذف بي‌كربنات از آب آبياري و نقش بسيار مؤثر و مثبت آن در كاهش تنشهاي شوري و سديمي، بايد جايگاه فعلي اين عنصر تغيير يابد و در رديف عناصر اصلي قرار گيرد و مصرف سالانه آن از مصرف كودهاي فسفاتي (700 هزار تن در سال) فراتر رود. البته نظر به اينكه شكل قابل جذب گوگرد توسط گياهان به صورت يون سولفات (SO4=) است، بنابراين لازم است گوگرد با كمك ريز جانداران اكسيد كننده گوگرد به صورت يون سولفات درآيد.

گوگرد، عنصري حياتي براي تغذيه گياهان است و نقش آن برتر از فسفر مي‌باشد. نقش گوگرد در گياهان، به طور عمده ساخت پروتئين، روغن و بهبود كيفيت محصولات كشاورزي است. مقدار گوگرد مورد نياز براي برداشت هر تن دانه‌هاي روغني 12 كيلوگرم، براي بقولات 8 كيلوگرم و براي غلات 4 كيلوگرم است. در ذكر اهميت گوگرد از ديد تغذيه گياه، همين كافي است كه در اكثر محصولات كشاورزي نسبت ازت به گوگرد (N/S) لازم است در محدوده 15-10، و در دانه‌هاي روغني اين نسبت براي دستيابي به افزايش عملكرد و بهبود كيفيت، بايد كمتر از 10 باشد.

نتايج آزمايشها نشان داده‌است كه اگر گوگرد به همراه مواد آلي و باكتريهاي تيوباسيلوس با روش صحيحي جايگذاري شود و رطوبت نيز در حد مطلوب باشد، مي‌تواند تا حد 60 درصد عملكرد محصولات كشاورزي را افزايش دهد. شكل قابل استفاده گوگرد توسط گياهان، به صورت يون سولفات است. ازاين رو براي تبديل گوگرد به سولفات بايد شرايط اكسيداسيون در خاك مهيا باشد.

براي قابل استفاده شدن گوگرد، از راه تبديل آن به سولفات، مهيا كردن چهار شرط (رطوبت، مواد آلي، جايگذاري عمقي و ميكروارگانيسمهاي اكسيده‌كننده گوگرد) الزامي است. از سوي ديگر چون خاكهاي كشاورزي كشور آهكي و شور هستند و آب آبياري نيز محتوي بي‌كربنات فراوان است، بنابراين در اولويت قرار دادن ساخت انواع كودهاي سولفاتي مخصوصاً اوره با پوشش گوگردي، سولفات آمونيوم، فسفات سولفات آمونيوم و سولفات پتاسيم كه داراي خاصيت اسيدزايي نيز هستند، توسط شركت ملي صنايع پتروشيمي و نيز بخش خصوصي الزامي است.

امروزه، بيش از هر زمان ديگر، تأمين نياز گياهان به عناصر غذايي كافي به منظور تضمين توليد محصول و در نتيجه تأمين امنيت غذايي جامعه بشري، اهميت دارد. كشاورزان به طور مداوم در تلاشند تا با رفع كمبودهاي اين عناصر و استفاده بهينه از مصرف كود، توليد محصول را به حد پتانسيل (ژنتيكي) نزديك كنند (نمودار شماره 1).

نمودار شماره 1ـ نقش كليدي مصرف بهينه كود از جمله گوگرد در افزايش عملكرد محصولات كشاورزي

گوگرد يكي از عناصر غذايي ضروري براي رشد گياه و توليد محصولات به شمار مي‌رود. نياز گياهان به اين عنصر، مشابه فسفر و حتي بيشتر نيز است. در سالهاي گذشته، به دليل آلودگي زياد هوا، مقدار بيشتري گوگرد از طريق اتمسفر و همچنين قارچ‌كشهاي حاوي گوگرد، وارد خاك مي‌شد و كمبود آن كمتر مشاهده مي‌شد، ولي در سالهاي اخير با كاهش بارانهاي اسيدزا، حذف اين منابع گوگردي، استفاده از محصولات پر نياز به عناصر غذايي و كشاورزي متمركز، كمبود اين عنصر در مناطقي از جهان تشديد شده است. گوگرد براي ساختن پروتئين و آنزيم از طريق شركت در ساختمان اسيدهاي آمينه متيونين و سيستئين الزامي است. بنابراين در عملكرد و كيفيت محصولات بسيار تأثيرگذار است.

گوگرد به شكلهاي مختلف در خاك و هوا يافت مي‌شود. تجزيه مواد آلي و احياء سولفات توسط موجودات زنده نيز يكي از راههايي است كه باعث ورود گوگرد به اتمسفر مي‌شود. قسمت اعظم گوگرد در اثر سوزاندن سوختهاي فسيلي به صورت SO2 وارد هوا مي‌شود. بنابراين مقدار گوگرد موجود در اتمسفر مناطق مختلف، به دوري و نزديكي آنها به مراكز صنعتي بستگي دارد (بختياري و همكاران، 1380). پوستة زمين داراي 06/0 درصد گوگرد است و گوگرد از نظر مقدار در طبيعت، در رديف ششم و از لحاظ ميزان نياز گياه، پس از سه عنصر اصلي قرار دارد.

مقدار گوگرد در خاك از 002/0 درصد تا 5 درصد متغيير بوده و به طور متوسط بين 5/0 تا 01/0 درصد است. گوگرد در خاك به دو شكل معدني و آلي يافت مي‌شود، تقريباً تمام گوگرد موجود در نواحي خشك و درصد كمي از گوگرد موجود در مناطق مرطوب به‌صورت معدني است. نسبت مقدار گوگرد آلي و معدني بسيار متفاوت است و به طبيعت خاك pH)، وضعيت زه‌كشي، مقدار مواد آلي، تركيبات كاني‌ها) و عمق پروفيل بستگي دارد. گوگرد معدني در خاك به طور عمده به صورت سولفات است. اگر چه تركيبات در وضعيت اكسايش مانند سولفيدها (سولفيد آهن)، سولفيت، تيوسولفات كمتر يافت مي‌شود، اما در شرايط غرقابي، گوگرد معدني در شكلهاي احياء شده مانند H2S و Fe S2 تشكيل مي‌شود.

پيريت (FeS2) شكل عمده گوگرد در خاكهاي غرقابي و مردابي است و در برخي شرايط نيز گوگرد عنصري مي‌تواند تشكيل شود. اما بخش عمدة گوگرد در خاكهاي آهكي و شور به شكل گچ (CaSO4.2H2O) وجود دارد. نظر به تأثير بي‌كربنات در كاهش جذب مقدار عناصر غذايي گياه به ويژه ريزمغذيها، عملكرد محصولات تحت تأثير گوگرد قرار مي‌گيرد. مطالعات نشان مي‌دهد كه احياء ريبونوكلوتيد به دي‌اكسي ريبونوكلوتيد به وسيله احياء كننده‌اي كه آهن جزء ساختماني آن است، انجام مي‌پذيرد. بنابراين در شرايط بي‌كربنات بالا، سنتز DNA كه براي رشد سلول و تقسيم آن ضروري است، كاهش يافته و در نتيجه رشد سلولها و عملكرد نيز كاهش مي‌يابد.

مطالعات محققين فراوان از جمله شهابي و ملكوتي (1380) نشان داد كه بي‌كربنات آب آبياري باعث كاهش عملكرد مي‌شود. گوگرد عنصري كه به خاك اضافه ‌شود، به وسيله باكتريهاي اكسيد كننده گوگرد اكسيده ‌شده و به سولفات تبديل مي‌شود. اين فرآيند اسيدزاست و در نهايت توليد اسيدسولفوريك مي‌كند و پروتون اسيدسولفوريك باعث اسيدي شدن خاك مي‌گردد. ميزان اثر گوگرد و سرعت تبديل آن به اسيد سولفوريك به مقدار رطوبت، جمعيت و قدرت اكسيدكنندگي ميكروارگانيسمهاي موجود در خاك و دما بستگي دارد. سرعت اين واكنش كُند است. گوگرد عنصري حداقل دو سال زمان لازم دارد تا كاملاً به اسيد سولفوريك تبديل شود. در اين واكنش، در نهايت حلاّليت آهن، روي و منگنز افزايش مي‌يابد و زردبرگي كاهش مي‌يابد.

در مطالعه‌اي كه توسط محققين انجام شد، تأثير 300 گرم سكوسترين آهن و 10 و 20 كيلوگرم گوگرد به ازاء هر درخت در رفع كلروز هلو مؤثر بود. بعد از يكسال مصرف 10 و 20 گيلوگرم گوگرد، به ترتيب باعث كاهش اسيديته از 2/8 به 6/6 و 4/6 گرديد و بدين‌ترتيب زردبرگي ناشي از كمبود آهن بهبود يافت.

بسياري از صاحبان گلخانه‌ها اسيدسولفوريك را در آب گلخانه‌ها تزريق مي‌كنند تا قليائيت بالاي آن پايين بيابد. در واقع اگر در گلخانه كمبود آهن و ريزمغذيها مشخص شود يا pH بستر كشت بالا باشد و يا گياهان حساس به قليائيت زياد، دچار زردبرگي شوند، ‌حتماً بي‌كربنات آب آبياري بالاست و بايد از اسيد سولفوريك براي پايين آوردن آن استفاده شود. اسيدي كردن آب آبياري باعث كاهش تصاعد آمونياك (NH3)، افزايش نفوذپذيري خاك و كاهش خطر زيادي بُر (B) خاك مي‌گردد. براي اين كار مي‌توان حتي از اسيدسولفوريك سه درصد همراه با آب آبياري استفاده كرد. استفاده از اسيدسولفوريك و ديگر مواد اسيدزا در خاكهاي آهكي مي‌تواند حلاّليت ريزمغذيها را از طريق حذف بي‌كربنات خاك و كاهش اسيديته افزايش دهد.

در خاكهاي آهكي، اسيد اضافه شده به وسيله تركيبات بازي خنثي شده و pH خاك پايين مي‌آيد. بدين‌ترتيب حلاّليت عناصري مثل فسفر، آهن، منگنز، روي و مس افزايش مي‌يابد. از سوي ديگر اسيدي كردن باعث افزايش فسفر قابل تبادل خاك مي‌شود. در واقع تري‌فسفات كلسيم در اثر اسيد سولفوريك، تبديل به دي‌كلسيم فسفات و مونو كلسيم فسفات مي‌شود كه محلولتر هستند. محققين نشان دادند كه در سويا با دو آزمايش گلخانه‌اي و مزرعه‌اي، با مصرف 250 ميلي‌گرم بر كيلوگرم اسيدسولفوريك، در شرايط گلخانه‌‌اي و 560 كيلوگرم بر هكتار اسيدسولفوريك، عملكرد محصول از 434 به 2164 كيلوگرم در هكتار افزايش يافت. يك آزمايش گلخانه‌اي ديگر نشان داد كه تزريق اسيد سولفوريك به خاكهاي با كمبود فسفر، حلاّليت فسفر را در ناحيه تيمار شده بهبود بخشيده و جذب فسفر را نيز افزايش داد.

در آزمايش‌ ديگري مقادير مختلف اسيدسولفوريك به سه خاك داراي كمبود فسفر اضافه شده و نتايج نشان داد كه جذب فسفر توسط گياه گوجه فرنگي با افزايش‌مصرف اسيد سولفوريك افزايش يافت. در اين آزمايش، عملكرد گياه از 5/0 گرم براي هر بوته در تيمار شاهد به 5/3 گرم افزايش يافت و جذب فسفر از 5/0 ميلي ‌گرم براي هر بوته در شاهد به 4/7 ميلي‌گرم در بوته رسيد.

در آزمايش ديگري، سوياي حساس به كمبود آهن را در گلدانهاي 500 گرمي مورد مطالعه قرار دادند و مقدار ناچيزي از ضايعات معادن مس حاوي آهن و اسيدسولفوريك را كه در مجموع 16 درصد آهن داشت، در زير ريشه قرار دادند. مطالعات نشان داد كه مقدار يك گرم و دو گرم اسيدسولفوريك براي هر گلدان بهترين تيمار بود. البته در تيمار يك گرمي، جذب آهن و عملكرد افزايش يافت و زردبرگي بر طرف شد ولي در تيمار دوگرمي، اندكي قهوه‌اي شدن ريشه‌ها مشاهده گرديد. ميلاني و همكاران (1378) براي افزايش قابليت بهره‌برداري اراضي شور و قليايي از اسيدسولفوريك در سطح مزرعه استفاده كردند . نتايج نشان داد كه پس از مصرف اسيدسولفوريك و يك نوبت آبياري سنگين، ميزان شوري(ECe) و قليائيت (SAR) در عمق 30-0 سانتيمتر، به ترتيب 6/51 و 9/28 درصد كاهش يافت.

نتايج مشاهدات اوليه مزرعه نشان داد كه بوته‌هاي گندم كرتهايي كه با اسيد سولفوريك (به ميزان 4/6 تن اسيد غليظ 95 درصد در هكتار) تيمار شده بودند، داراي گياهاني به رنگ سبز و بدون علايم كمبود عناصر غذايي و شاداب بودند، در صورتي كه بوته‌هاي گندم كاشته شده در كرت شاهد، از رشد و شادابي كمتري برخوردار بودند. همين اثر اصلاحي در باغهاي سيب نيز از طريق كاهش غلظت بي‌كربنات آب آبياري حادث گرديد .

يكي ديگر از نقشهاي گوگرد، استفاده از آن براي اصلاح خاكهاي شور و قليا است. ذكر اين نكته ضروري است كه كار با اسيد سولفوريك بسيار خطرناك بوده و بايد احتياطهاي لازم به هنگام حمل، نگهداري و مصرف آن رعايت شود. امروزه، براي جلوگيري از خطرات احتمالي اسيد سولفوريك، استفاده از گوگرد به همراه مواد آلي و باكتريهاي تيوباسيلوس بيشتر توصيه مي‌شود. راههاي ورود گوگرد به خاك عبارتند از مصرف كودهاي مختلف حاوي گوگرد، هواديدگي كانيهاي گوگرد دار، استفاده از مواد اصلاح كننده حاوي گوگرد، افزودن بقاياي آلي به خاك و ورود گوگرد از طريق اتمسفر، آفت كشها و آب آبياري. راههاي خارج شدن گوگرد از خاك، عبارتند از جذب گوگرد توسط گياهان و ميكروارگانيسمها، آبشويي، فرسايش خاك، سوزاندن بقاياي گياهي و تصعيد گوگرد از خاك.

از ويژگيهاي مهم گوگرد، دارا بــودن درجات مختلف اكسيداسيون (2-تا 6+) است كه اين امر به گردش آن در طبيعت كمك مي‌كند. چرخة گوگرد شامل چهار مرحلة معدني شدن، آلي شدن، احياء شدن و اكسيدشدن مي‌باشد. شكلهاي مختلف گوگرد به طور دايم در حال تغيير و تبديل به يكديگر بوده و در داخل اين چرخه در گردش هستند. گوگرد به طور عمده به صورت سولفات توسط گياهان و ميكروارگانيسمها جذب مي‌شود. يونهاي سولفات در اثر هواديدگي كانيهاي حاوي گوگرد و يا در اثر معدني شدن تركيبات آلي گوگرد دار، آزاد شده و وارد محلول خاك مي‌شوند. با توجه به اينكه حدود 90 درصد گوگرد موجود در اغلب خاكها به‌صورت آلي بوده و نمي‌تواند به طور مستقيم به وسيلة گياهان و ميكروارگانيسمها جذب شود، اهميت معدني شدن گوگرد مشخص مي‌شود.

معدني شدن مواد آلي گوگرد دار فرايندي است كه طي آن، اين مواد توسط ميكروارگانيسمها، به منظور كسب انرژي تجزيه شده و گوگرد موجود در آنها به صورت سولفات آزاد مي‌شود. معدني شدن فرايندي كاملاً ميكروبي است و افزودن بازدارنده‌هاي ميكروبي باعث توقف آن مي‌شود. معدني شدن مواد آلي، يك فرايند غيراختصاصي بوده و توسط طيف وسيعي از ميكروارگانيسمها (باكتريها، قارچها و اكتينوميستها) انجام مي‌شود. معدني شدن تركيبات آلي گوگرد دار به دو طريق انجام مي‌گيرد.

الف) بيولوژيك: گوگرد متصل به كربن در اثر اكسيداسيون كربن به وسيلة ميكروارگانيسمهاي هتروتروف به منظور كسب انرژي، اكسيد شده و به صورت سولفات آزاد مي‌شود.

ب) بيوشيميايي: گوگردي كه متصل به كربن نيست، به وسيلة آنزيمهاي

تولید متاسیون با تخریب سلول به خصوص سلول برای مدیریت آفات و یا برخی از عوامل بیماری زا روی گیاهان . در بخش حشرات به خصوص حشرات آفت این تاریخچه اش به برمی‌گردد به حدود صد سال پیش كه بر روی سوسك لازیوور لازینكن در سال 1916 و همین طور یك شپش هایی پیدا می شوند سیتو فیلوریزر استفاده شد برای مدیریت آنها و خوب جواب خیلی خوبی هم داد . دكتر معروف : در دنیا هم خوب خیلی استفاده شده یعنی حتی كشورهای آفریقایی كه این دانش را هم ندارند آمدند كمك گرفتند از سازمانهای بین المللی مثل خوار و بار جهانی و همین طور آژانش بین المللی انرژی اتمی و دارد جنسی می‌شوند كه از این ویژگی پرتو ها استفاده می شود، در واقع طرح هایی در آن كشور ها اجرا می شود به خصوص در مورد آفات پزشكی یعنی حشراتی كه ناقل بیماری ها هستند مثل مگس تسه تسه كه ناقل بسیاری از بیماری ها است اینها روش های خیلی مؤثری بوده و تا حد زیادی توانستند این آفات را كنترل كنند.

در كشور هایی مثل الجزایر كه خرما یكی از تولیدات مهمشان است آنها دارند همین عقیم سازی حشرات را همین تغییر را در مورد آفات خرما الان استفاده می‌كنند كشورهایی مثل عرض كنم خدمتتان مصر دارند از این روش استفاده می‌كنند. كشورهایی مثل آمریكای مركزی ، آفریقای جنوبی این یك روش كاملا پذیرفته شده است واز سال 1938 در آمریكا این روش شروع شد روش استریل كردن حشرات یا عقیم كردن حشرات تا الان هم ادامه داشته . نریتور : انسان ها در طول تاریخ همواره در حال مبارزه با آفات محصولات كشاورزی بودند ودر این مبارزه از شیوه ها و روش های گوناگونی استفاده كرده‌اند .

استفاده از روش های فیزیكی چون آتش و یا شیمیایی همچون سموم شیمیایی گذشته از موفقیت آمیز بودن یا نبودن با عوارض و مشكلات متعددی همراه بوده است كه در نهایت باعث شده كه به دنبال دیگر روش ها باشند به طوری كه این میان نانو و بیو تكنولوژی نیز به كمك انسان ها آمد . فناوری هسته ای نیز یكی از تكنولوژی هایی است كه در این زمینه می تواند كمك بسیار زیادی به انسانها كند استفاده از این تكنیك از سالها قبل در نقاط مختلف جهان آغاز شد . دكتر سرافرازی عضو هیئت علمی مؤسسه تحقیقات آفات و بیماری های گیاهی : برای اولین بار در سال 2001 در آمریكا اولین حشره ترانسیونیك كه نوعی آفت است همین پكتریو فسیپلا كه در ایران هم به صورت یك آفت قرنطینه در جنوب شرقی در استان سیستان و بلوچستان در حال حاضر این حشره فعالیت می‌كند با بهره گیری از دستكاری ژنتیكی از یك طرف و تكنیك نر عقیمی توانستند این آفت را به خوبی در سه نسل كنترل كنند ما از مجموعه برنامه هایی كه در سال گذشته به در واقع سازمان انرژی اتمی پیشنهاد دادیم كه در ایران انجام شود با توجه به اینكه اساسا با این روش و به خصوص با شرایطی كه به ؟؟؟؟ پنبه در جنوب شرقی ایران دارد امكان رادیكیشن آن به خوبی است و ما بنا را بر این داریم كه به همكاری سازمان انرژی اتمی این برنامه را در سیستان و بلوچستان پیاده كنیم.

در حال حاضر كار مقدماتی آن انجام شده نمونه برداری هایی از این نقاط را ما در همین مناطق خوراكی و حول و حوش منطقه چابهار انجام دادیم نمونه ها جمع آوری شده و در حال پرورش است و امید این است كه با مذاكراتی كه اخیرا با سازمان انرژی اتمی در وین انجام شده زمینه های به كارگیری همزمان این دو تكنیك یعنی نر عقیمی و در واقع دستكاری ژنتیكی را بتوانیم انجام بدهیم و انشاءالله

كار برد فناوری هسته ای دردفع آ فات گیاهی نریتور

امروزه با بالا رفتن جمعیت جهان كشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار شده است وتامین و امنیت غذایی از مهمترین دغدغه های هر كشور می‌باشد.یكی از مهمترین چالش‌های كشاورزی خسارات ضایعاتی است كه به محصولات كشاورزی وارد می‌شود بطوریكه گفته‌می‌شود‌امروزه بیش از یك سوم محصولات كشاورزی در جهان از بین می‌روند.وجودآفات گوناگونی كه به محصولات كشاورزی حمله ور شده وباعث نابودی آنها می‌گردد باعث شده از دیربازانسانها بفكر یافتن روشهای گوناگون برای از میان برداشتن این آفات ودر بدست آوردن مهصولات كشاورزی سالم باشند تا با بالابردن سطح كمی و كیفی محصولات كشاورزی را توسعه ببخشند .

تحول كشاورزي با دانش هسته‌اي‌

امروزه به سبب افزايش جمعيت جهان، علوم كشاورزي و توليدات آن از اهميت ويژه‌اي‌‌‌‌‌برخوردار شده به نحوي كه تامين و امنيت غذايي از مهمترين برنامه‌هاي استراتژيك هر كشور است.‌

در حال حاضر علاوه بر روش‌هاي كلاسيك، سنتي و مدرن، از تكنيك‌هاي هسته‌اي به عنوان ابزاري براي بهبود سطح پژوهش و توليدات كشاورزي استفاده مي‌شود.‌

کاربردهای مهندسی ژنتیک تقریبا نامحدود به نظر می رسد. این علم کاربردهای زیادی در علوم پایه و همچنین تولیدات صنعتی ، کشاورزی و علوم پزشکی دارد. در زمینه علوم پایه ، بررسیهایی مانند مکانیزمهای همانند سازی DNA و بیان ژنها در پرو کاریو تها ، یو کاریوتها و ویروسها و همچنین چگونگی ساخته شدن و تغییرات پروتئینهای داخلی سلول و همچنین مکانیزم ایجاد سرطان از جمله کاربردهای مهندسی ژنتیک است. در زمینه کشاورزی که زمینه بسیاری از کاربردها ی مهندسی ژنتیک بوده است ، تولید گیاهان مقاوم به آفات گیاهی و خشکی ، تولید گیاهان پر محصول و تولید گاوهای دارای شیر و گوشت بیشتر ، را می توان نام برد . در زمینه کاربردهای انسانی ، تشخیص بیماریهای ارثی ، تولید انسولین انسانی ، تولید هورمون رشد انسان و ... را می توان نام برد. 

کاربردهای مهندسی ژنتیک تقریبا نامحدود به نظر می رسد. این علم کاربردهای زیادی در علوم پایه و همچنین تولیدات صنعتی ، کشاورزی و علوم پزشکی دارد. در زمینه علوم پایه ، بررسیهایی مانند مکانیزمهای همانند سازی DNA و بیان ژنها در پرو کاریو تها ، یو کاریوتها و ویروسها و همچنین چگونگی ساخته شدن و تغییرات پروتئینهای داخلی سلول و همچنین مکانیزم ایجاد سرطان از جمله کاربردهای مهندسی ژنتیک است. در زمینه کشاورزی که زمینه بسیاری از کاربردها ی مهندسی ژنتیک بوده است ، تولید گیاهان مقاوم به آفات گیاهی و خشکی ، تولید گیاهان پر محصول و تولید گاوهای دارای شیر و گوشت بیشتر ، را می توان نام برد . در زمینه کاربردهای انسانی ، تشخیص بیماریهای ارثی ، تولید انسولین انسانی ، تولید هورمون رشد انسان و ... را می توان نام برد. 

پلاستیک های زیستی

  در انتهاى جاده اى سنگلاخى در ايالت آيواى مركزى، يك كشاورز در افق، به جايى خيره شده است كه تا چشم كار مى كند گياهان بلند و برگ دار ذرت قرار دارند و زير نسيم موج مى زنند. او لبخندى مى زند زيرا چيزى در مورد كشتزارش مى داند كه كمتر كسى از آن آگاه است چون نه فقط دانه هاى ذرت در سنبله آن رشد مى كنند بلكه گرانول هاى پلاستيك نيز در ساقه و برگ هاى آن توليد مى شوند.به نظر مى رسد كه ايده رشد دادن پلاستيك «كه در آينده نزديك قابل حصول است» جالب تر از ساخت پلاستيك ها در كارخانجات پتروشيمى باشد. در اين كارخانجات هر ساله حدود ۲۷۰ ميليون تن نفت و گاز مصرف مى شود. در واقع سوخت هاى فسيلى علاوه بر انرژى، مواد اوليه را نيز براى تبديل نفت خام به پلاستيك هاى معمولى از قبيل پلى استايرن، پلى اتيلن و پلى پروپيلن فراهم مى كنند. كاربرد پلاستيك ها در تمام شئونات زندگى، گسترده شده است و نمى توان روزى، زندگى بدون پلاستيك را تصور كرد چون از بطرى هاى شير و نوشابه گرفته تا لباس و قطعات خودرو از پلاستيك هستند، گرچه اين توليد زياد پلاستيك ها اساساً زير سئوال رفته است. انتظار مى رود منابع شناخته شده ذخيره جهانى نفت تا ۸۰ سال ديگر تمام شوند و اين در مورد گاز طبيعى ۷۰ سال و براى زغال ۷۰۰ سال است، اما تاثيرات اقتصادى كاهش اين منابع خيلى زودتر فرا خواهد رسيد. وقتى منابع كاهش يابد، قيمت ها هر روز بالا خواهد رفت و اين واقعيتى است كه نمى تواند از كانون توجه سياستگزاران خارج شود. چند سال قبل كلينتون رئيس جمهور آمريكا در ماه اوت ۱۹۹۹ يك دستورالعمل اجرايى صادر كرد و طى آن تاكيد كرد كه بايد كار محققين به سمت جايگزينى سوخت هاى فسيلى با مواد گياهى به عنوان سوخت و نيز به عنوان مواد خام جهت گيرى شود. با توجه به اين نگرانى ها، تلاش مهندسين بيوشيمى براى كشف چگونگى رشد پلاستيك گياهى از دو جهت سبز است: يكى اينكه قابل ساخت از منابع تجديدپذير است و ديگر اينكه اساساً پلاستيك توليدى پس از دور ريختن قابل تجزيه بيولوژيكى است.اما تحقيقات اخير ترديدهايى در مورد صحت اين ديدگاه ها به وجود آورده است. اول اينكه، توانايى تجزيه بيولوژيكى داراى «هزينه پنهانى» است. بدين معنى كه با تجزيه پلاستيك ها دى اكسيدكربن و متان تشكيل و متصاعد مى شود كه اين گازها، جزء گازهاى به دام افكننده گرما يا گازهاى گلخانه اى هستند كه كوشش هاى امروزه جهانى در جهت كاهش آنها است. علاوه بر اين، هنوز به سوخت هاى فسيلى براى ايجاد انرژى مورد نياز فرايند استخراج پلاستيك از گياهان نياز است. براساس محاسبات، اين نياز به انرژى بسيار بيشتر از آن چيزى بود كه فكر مى شد. در اينجا است كه بايد گفت توليد موفقيت آميز پلاستيك هاى سبز در گرو اين است كه محققان بتوانند با روش هاى با صرفه، بر موانع مصرف انرژى غلبه كرده در عين حال نيز هيچ بارى بر محيط زيست اضافه نكنند. توليد سنتى پلاستيك ها متضمن مصرف بسيار زياد سوخت فسيلى است. خودروها، كاميون ها، هواپيماها و نيروگاه ها بيشتر از ۹۰ درصد از مواد توليدى پالايشگاه ها را مى بلعند، اما پلاستيك ها از بقيه آن استفاده مى كنند كه اين مقدار تنها در آمريكا حدود ۸۰ ميليون تن در سال است.تا به امروز كوشش صنايع بيوتكنولوژيكى و كشاورزى در مورد جايگزينى پلاستيك هاى معمولى با پلاستيك هاى گياهى به سه ديدگاه منجر شده است كه عبارتند از: تبديل شكرهاى گياهى به پلاستيك، توليد پلاستيك در داخل بدن ميكروارگانيسم هاى گياهى، رشد پلاستيك در ذرت و ديگر غلات.شركت كارگيل (Cargill) يكى از غول هاى صنايع كشاورزى به همراه شركت داو (Dow) برترين شركت شيميايى جهان، چند سال پيش به توسعه ديدگاه اول همت گماشتند كه به تبديل شكر حاصل از ذرت و ديگر گياهان پلاستيكى به نام پلى لاكتيد (PLA) منجر شد. در مرحله اول ميكروارگانيسم ها شكر را به اسيدلاكتيك تبديل مى كنند و در مرحله بعدى، به طور شيميايى مولكول هاى اسيد لاكتيك به يكديگر متصل مى شوند تا زنجيره اى مشابه زنجيره پلى اتيلن ترفنالات (PET) كه پلاستيكى پتروشيميايى است و در بطرى نوشابه هاى خانواده و در الياف لباس ها استفاده مى شود، به دست آيد. در واقع جست وجوى محصولات جديد از شكر ذرت، جزيى از فعاليت هاى طبيعى شركت كارگيل بود كه با استفاده از كارخانه هاى آسياى مرطوب دانه هاى ذرت را به محصولاتى از قبيل شربت با فروكتوز بالاى ذرت، اسيد سيتريك، روغن نباتى، بيواتانول و غذاهاى حيوانات تبديل مى كند. در سال ۱۹۹۹ كارخانه هاى اين شركت ۳۹ ميليون تن ذرت را فرايند كردند كه اين مقدار تقريباً ۱۵ درصد كل برداشت ذرت آمريكا در آن سال بود. در ابتداى سال ۲۰۰۰ مجموعه كارگيل- داو طرحى با سرمايه ۳۰۰ ميليون دلار به منظور توليد انبوه پلاستيك جديدشان راه اندازى كرد. اين طرح با نام تجارى Nature Works و براى توليد انبوه PLA ارائه شد.ديگر شركت ها از جمله صنايع شيميايى سلطنتى (ICI) روش هايى براى توليد نوع دوم اين پلاستيك ها ابداع كردند. اين پلاستيك پلى هيدروكسى آلكانوايت (PHA) نام دارد.

كشاورزي هسته اي

مقدمه

انرژي هسته اي ازجمله انرژي هايي است كه كاربرد زيادي درسطح جهان دارد. درحال حاضر، ظرفيت نيروگاههاي هسته اي جهان بيش از350هزارمگاوات است كه ژيش بيني مي شودتاسال 2020به 359هزارمگا وات برسد.انرژي هسته اي داراي مزايايي است كه كاربردآن راافزايش مي دهد.

تكنيكهاي هسته اي درجوارسايرروشهاي كلاسيك مي توانند به عنوان يك وسيله كمكي درحل مؤثروسريع بسياري ازمسائل كشاورزي مورد بهره برداري قرارگيرند.

از انرژي هسته اي درحوزه كشاورزي وصنايع غذايي استفاده هاي بسيارفراواني صورت مي گيرد.موارداستفاده دراين بخش عبارت است از: جلوگيري ازجوانه زدن محصولات غذايي – كنترل وازبين بردن حشرات – به تأخيرانداختن زمان رسيدن محصولات – افزايش زمان نگهداري – كاهش ميزان آلودگي ميكروبي – ازبين بردن ويروسهاي گياهي وغذايي – طرح باردهي وجهش گياهاني چون گندم ، برنج و پنبه. فناوري هسته اي براي پژوهشهاي كشاورزي به عنوان يك ابزار محسوب مي شود. ودرحال حاضر كشورهاي مختلف ازاين فناوري بهره مي برند. دراين كشورها ازطريق پرتودهي به موادغذايي وسالم سازي اصلاح ژنتيكي گياهان، عقيم سازي آفات گياهي ومواردمشابه مي پردازند.

درحال حاضربا افزايش جمعيت درجهان امنيت غذايي به يكي ازچالش هاي امروزه تبديل شده است كه هرچه بيشتر اهميت كشاورزي راآشكار مي كندواستقلال سياسي واقتصادي هركشورمتضمن دست يابي به خودكفايي درمورد موادغذايي آن كشوراست ، كشاورزي امروزه باحيات ملت هاسروكارداردوتوسعه كشاورزي ازاركان توسعه اقتصادي مي باشد كه سرمايه گذاري كشورهاي مختلف دراين حوزه بيانگر اين اهميت است.جايگاه كشاورزي دردنياي امروزيه جايگاه مشخص وبارزي است . كشوري كه ازلحاظ كشاورزي وتوليدات كشاورزي جايگاه مناسبي داشته باشد دربسياري ازجنبه ها مي تواندموفق باشد ويكي ازراه هاي استقلال هركشوري، استقلال دركشاورزي ومحصولات كشاورزي وامنيت غذايي است.

درحال حاضرجمعيت دنيا درحال افزايش است ودرمجموع بايدمنابع غذايي زيادتري توليدكرد كه بتواندبشرراتغذيه كند.هم اكنون دردنيا تلاش هاي بسيارومطالعات زيادي دربخش كشاورزي ودرجهت توسعه آن برداشته مي شود. استفاده ازعلوم وتكنولو‍ژي هاي مختلف دراين حوزه همواره باعث افزايش بهره بري وتوسعه آن شده است .بيوتكنولو‍ژي ،نانوتكنولوژي ،شيمي ومكانيك وبرخي ديگرازعلوم وفناوريها به كمك كشاورزي آمده ودرپيشرفت وتوسعه آن تأثيرگذاربوده اند. پيشرفت وتوسعه اي كه به رشد وتوسعه اقتصادي خواهدانجاميد .امروزه فناوري هسته اي نيزيكي ازتأثيرگذارترين تكنولوژي ها دراين بخش مي باشد. ازجمله مهم ترين مصارف صلح آميزهسته اي دربخش كشاورزي شامل كليه مراحل كاشت ، داشت وبرداشت محصولات كشاورزي است كه كارآمدي اين فناوري يادشده ، گاه مستقيم وگاه غيرمستقيم است كه ازآن بانام كشاورزي هسته اي نام مي برند.

مقاله فناوری هسته ای در کشاورزی

فناوری هسته ای ابزارمهم در پژوهش های کشاورزی

دانایی محوری یکی از ارکان اساسی توسعه اقتصادی در بخش کشاورزی و تلاش برای خودکفایی است و دانش هسته ای هم فرایند تحقق این اهداف را سرعت می بخشد.

دانش هسته ای در فعالیت ها و طرح های توسعه کشاورزی کاربردهای متنوعی دارد که به انها اشاره می شود و پس از ان تاریخچه تحولات دانش هسته ای کشورمان ارائه خواهد شد.

تولید ابزارهای مقاوم به شوری و سرما

با پرتودهی بذرها می توان آنها را در برابر آب و خاک شور و مناطق سرد مقاوم کرد و از این طریق در مناطق کویری هم می توان گیاهان مقاومت را کاشت و بارور کرد.

این اقدام زیر نظر آژانس بین المللی انرژی اتمی به منظور افزایش سطح زیر کشت در زمین های شور و مناطق خشک در مناطقی از استان های خوزستان، گلستان و یزد در حال انجام است.

در این روش با استفاده از پرتودهی گاما صفات مقاومت به شوری یا سرما ایجاد می شود، این تحقیقات هم اکنون روی گندم، دانه روغنی کلزا و برنج در حال انجام است.

طرح تحقیقاتی مقاوم سازی درخت اکالیپتوس به شوری و خشکی با استفاده از انرژی هسته ای به شکل پرتودهی گاما در دست اجراست.در صورت مقاوم سازی این درخت به شوری و خشکی، با استفاده از ان از حرکت شن های روان و فرسایش خاک جلوگیری می شود و شاهد سرسبزی منطقه و تامین علوفه دام به علت تثبیت خاک خواهیم بود.

تولید میوه های بدون هسته

مراکز تحقیقاتی جهادکشاورزی بیشترین همکاری را با سازمان انرژی اتمی دارد و یکی از طرح های مشترک تولید پرتقال، نارنگی و پرتقال کم هسته در باغات تنکابن است.

خیام نکویی رئیس موسسه تحقیقاتی بیوتکنولوژی جهادکشاورزی می گوید: با استفاده از روش پرتوتابی گاما به بذر مرکبات یا میوه های هسته دار می توان با اصلاح ژنتیک میوه های با هسته کوچک یا بی هسته تولید کرد که علاوه بر خوش خوراک بودن می تواند در جذب بازارهای بین المللی و ارتقای کیفیت محصول مرکبات و میوه های هسته دار موثر باشد.

کاربرد هورمون‌های گیاهی

هورمون

هورمون به موادی اطلاق می‌شود که به مقدار بسیار ناچیز در یک اندام معین از گیاه بوجود می‌آید و در اندام‌های دیگر استفاده می‌شود. با این تعریف شاید تصور شود که هورمون‌ها صرفاً جزء مواد کاملاً درون ساز گیاه هستند، اما همواره اینطور نیست زیرا هورمون‌ها هم در داخل اندام‌های گیاهی و هم به شکل سینتتیک و شیمیایی در خارج ساخته می‌شوند و روی گیاه القا می‌شوند. بنابراین علی رغم اینکه یک تفاوت ناچیز بین این دو نحوه ساخت هورمون موجود است بیشترین تفاوت مربوط به اصطلاح انگلیسی است.

در فارسی هم موادی که بصورت طبیعی در گیاه ساخته می‌شوند و هم موادی که به صورت مصنوعی از خارج به گیاه القا می‌شوند را تحت عنوان هورمون می‌شناسند، اما در اصطلاح انگلیسی موادی را که بصورت طبیعی (در داخل گیاه) ساخته می‌شوندPlant Hormone و موادی که بطور مصنوعی (در خارج از گیاه)‌ساخته می‌شوند را تحت عنوانPlant Growth Regulators یعنی تنظیم کننده‌های رشد گیاهی می‌شناسند. در تقسیم بندی‌های خیلی قدیمی‌تر هورمون‌ها بر حسب نوع قابلیت یا کاری که به عهده دارند، به پنج دسته تقسیم می‌شوند.

هورمون‌ها

1- اکسین‌ها Auxines

2- ژیبرلین‌ها Giberellines

3- سیتوکینین‌ها Cytokinines

4- بازدارنده‌های رشد Inhibitors

5- اتیلن Ethylene

اکسین‌ها Auxines

عوامل موثر بر عملکرد هورمون‌ها در روی گیاهان زینتی

غلظت Dosageهورمون مصرفی؛

سن فیزیولوژیکی گیاه

اکسین‌ها جزء اولین گروه هورمون‌های کشف شده هستند که وظایفی همچون تسریع در ریشه‌زایی گیاهان و ریزش گل‌های اضافی درختان میوه را بر عهده دارند. مهم‌ترین عاملی که روی عملکرد اکسین‌ها تأثیر گذار بوده مقدار مصرف اکسین و یا غلظت هورمون مصرفی است. گاهی اوقات یک اکسین معین عامل رشد و تقسیم سلولی است. اما اگر همین ماده را در غلظت Dosage خیلی زیاد بکار بریم، باعث مرگ و از بین رفتن گیاه می‌شود. بنابراین در مصرف هورمون‌ها مخصوصاً اکسین‌ها غلظت مصرف اهمیت زیادی دارد. عامل دیگری که در روی عملکرد و یا وظیفه خاص اکسین اثر گذار است سن فیزیولوژیکی گیاه مورد استفاده است. بسته به اینکه گیاهان در چه مقطع سنی قرار گرفته‌اند غلظت مصرفی اکسین و زمان القا آن به سن متغیر است و نتایج متفاوتی دارد. اما بطور کلی مهم‌ترین وظایفی را که برای اکسین‌ها می‌شناسیم عبارتند از :

تسریع در ریشه زایی گیاهان سخت ریشه‌زا 3000 ppm - 8000 ppm- مخصوصاً در سطوح بزرگ و واحدهای تولیدی بزرگ که سرعت ریشه‌دار شدن گیاه و زمان آن اهمیت دارد، مصرف و کاربرد اکسین‌ها دارای جایگاه ویژه‌ای است؛

عامل تُنُک کننده در محصولات سال‌آور- به این طریق باعث ریزش گل‌های اضافی درختان می‌شود. مثلاً در درخت سیب حالت سال‌آوری وجود دارد. بدین صورت که در بعضی از سال‌ها میوه زیاد تولید می‌کند و در سال دیگر محصول بسیار ناچیزی دارد. کاربرد اکسین‌ها باعث می‌شود که در سال‌های پر محصول تعداد گل‌های قابل تبدیل به میوه کم شود و در نتیجه عملکرد گیاه در سال‌های مختلف به شکل متعادلی نگه داشته شود.

ژیبرلین‌ها Giberellines

مهم‌ترین کاربرد ژیبرلین‌ها GA

جایگزینی سرما در غده‌ها؛

جایگزینی سرما در بذر

دسته نسبتاً بزرگ از هورمون‌های گیاهی ژیبرلین‌ها هستند که در سال‌های حدود 1940 شناخته شدند. کاربرد ژیبرلین‌ها در باغبانی به درشت کردن حبه‌های انگور، وادار کردن غده یا پیاز برای گل‌دهی و جایگزینی سرما در بعضی از بذرهای گیاهان است. بهترین و پرمصرف‌ترین جای مصرف GA در ژیبرلین‌ها در Flowery culture است که غده‌ها و پیاز‌ها را به کمک سرما وادار به گل‌دهی می‌کنیم، بنابراین ژیبرلین‌ها جایگزین سرما می‌شوند. با تیمار ژیبرلین دوره 3 تا 5 ماهه را که پیازها لازم دارند تا وارد مرحله گل‌دهی شوند را بسیار کوتاه‌تر می‌کنند.

وظیفه دیگر ژیبرلین‌ها جایگزینی سرما در بعضی از بذرها می‌باشد. بعضی از بذرهای گیاهان زینتی نظیرانواع نسترن‌ها نیازمند طی یک دوره سرما قبل از جوانه‌زنی هستند، لذا وقتی این بذرها را با GA که مخفف ژیبرلین اسید است تیمار کنیم آن را جایگزین یک دوره سرما کرده‌ایم. لازم به ذکر است که تعداد ایزومرهای ژیبرلین خیلی زیاد است از GA1- GA47 شناخته شده‌اند، و در کارخانجات مواد شیمیایی تولید می شوند اما GA3 کاربرد بیشتری دارد. مشخص کردن نوع هورمون و مقدار آن کار بسیار دقیق و ظریفی است که در آزمایشگاه‌های تخصصی با استفاده از دستگاه HPLC صورت می‌گیرد.

سیتوکینین‌ها Cytokinines

سیتوکنین‌ها دسته‌ای از هورمون‌ها هستند که وظایف خاص و بسیار تخصصی بر عهده دارند. سیتوکنین‌ها وظایفی همچون کمک به تقسیم سلولی و جلوگیری از پیر شدن گل‌های شاخه بریده را بر عهده دارند که کمیاب و گران قیمت بوده و دز مصرفی آن‌ها کم است. نقش دیگر سیتوکنین‌ها جلوگیری از پیر شدن گل‌های شاخه بریده Cut flowers است. سیتوکنین‌ها در محلول پاشی‌های آبی و شیمیایی روی شاخه‌های بریده شده که برای مدت طولانی نگهداری می‌شوند، کاربرد بسیار خوبی دارند. انواع سیتوکنین‌ها عبارتست از بنزیل آمینوپورین، زآتین و کینیتین.

بازدارنده‌های رشد Inhibitors

دسته چهارم از هورمون‌های گیاهی بازدارندگان رشد هستند که نقش متضاد بقیه هورمون‌ها را دارند.نقش سه دسته اول اکسین‌ها، ژیبرلین‌ها و سیتوکینین‌ها در تشویق گیاه به رشد و نمو است ولی ایندسته نقش جلوگیری کننده در رشد را دارند. در گیاه بنت قنسول Euphorbia Pulcherrimaصورت می‌توان از بازدارنده‌ای مثل B9 استفاده کرد. گیاهان زینتی کاربرد خوب و بسیار اقتصادی دارند واستفاده از این بازدارنده‌ها باعث می‌شود گیاهان کوتاه اما کامل از نظر ساختمان رشدی داشته باشیم. یک پا کوتاهی دسته‌ای دیگر از مواد بازدارنده که در گیاهان زینتی استفاده می‌شوند آلار SADH است، گر چه در بعضی از مجامع جهانی منع شده است اما چون مورد استفاده آن برای گیاهان زینتی است و مصرف خوراکی ندارد همچنان قابل استفاده است. بهترین مورد استفاده از آلار یا SADH در طولانی کردن خوشه‌های گل گیاه کاغذی است.

اتیلن Ethylene

بر خلاف چهار دسته دیگر (که ابتدا خاصیت هورمونی آن‌ها شناخته شده)، اتیلن ابتدا به عنوان گازی فرار شناخته شد بعد بعنوان هورمون شناسایی شد. اتیلن را در گیاهان زینتی عمدتاً بعنوان هورمون پیری می‌شناسیم، هر وقت که بخواهیم گیاهان را به سمت بلوغ و پیری ببریم کاربرد اتیلن توصیه می‌شود. اتیلن گازی فرار است که در گیاهان زینتی به هورمون پیری شهرت داشته و باعث رسیده شدن میوه‌هایی هم‌چون موز و گوجه‌فرنگی می‌شود. مصرف اتیلن بر روی سبز زدایی یا رسیدن میوه‌جات مفید است. اما در گیاهان زینتی بدلیل تشویق به طرف پیری و بلوغ خیلی مفید نیست. اتیلن بر روی گیاهان خانواده Coleus blumei خصوصاً گیاه آیکما Aechema خیلی مؤثر بوده و باعث رشد و انگیزه گل دهی در گیاه می‌شود. برای جلوگیری از فعالیت اتیلن و جوان ماندن گیاه از مواد شیمیایی و ترکیبات نقره مثل نیترات نقره و تیو سولفات نقره 8-Hydroxy puinoline استفاده می‌کنند. هم‌چنین ماده‌ی شیمیایی دیگر به نام متیل سیکلو پروپان Methyle Cyclo Propane (1-MCP) را بصورت قر‌ص‌هایی در ظرف‌های بسته‌بندی گیاه قرار می‌دهند تا گل مدتی شاداب باقی بماند.

منبع: مرکز مقالات کشاورزی AKE( بزرگترین وبلاگ کشاورزی ایران )

را هنماي كاشت گياهان بدون استفاده از خاك (هيدروپونيك)

  مزاياي C هيدروپونيك :

1- در جاييكه خاك مناسب ندارد يا خاك دچار بعضي بيماريها است قابل استفاده است.

2- شخم، آبياري، مبارزه با آفات خاك، مبارزه با علف هاي هرز را ندارد و بقيه عمليات هاي زراعي نيز ساده تر است.

3- براي مناطقي كه زمين گران قيمت است براي بدست آوردن بيشترين محصول با تراكم بالا كاربرد دارد.

4- در اين طرح آلودگي خاك وجود ندارد و آلودگي آب هم كمتر است.

5- كنترل شرايط محيطي از جمله نور، دما، رطوبت و تركيب هوا بسيار ساده تر است.

6- در مناطقي كه آب شور دارد كاربرد دارد حتي اگر نمكهاي محلول در آب به مقدار 500ppm با شد مي توان با يك شستشوي محيط آن را بكار برد.

محيط كشت : طبقه بندي سيستمهاي كشت هيدروپونيك توسط دكتر جان لارسن انواع سيستمها غير آلي آلي مخلوط 1-ايستاده (معلق) گراول پيت موس پيت موس و پرليت 2-تكنيك فيلم غذايي ماسه پين بارك پرليت و پين بارك 3-آئروپونيك پرليت خاك اره پيت موس و پرليت 4-هواكشت راك وول

ظروف كشت : در حال حاضر ظروفي كه يك گالن و يا دو گالن ناميده مي شوند بيشتر عموميت دارند. امروزه توليد كنندگان از يك كيسه پلاستيكي به عنوان محيط رشد استفاده مي كنند.

توجه : 1- براي همه ظروف رشد، عمق بايد 2/3 تا 2 برابر قطر سايه گياه در زماني كه به حداكثر رشد برسد در نظر گرفته شود.مثلا اگر سطح سايه گياهي 12 سانتي متر است عمق ظرف بايد بين 18 تا 24 سانتي متر باشد. 2- گيا هاني كه سايه بزرگتر و زمان رشد بيشتري دارند و گياهاني كه در كنار ظروف كشت هستند بايد عمق بيشتري داشته باشند.

محلول غذايي : مهمترين مسئله در كشت هيدروپونيك مديريت محلول غذايي آن است كه از اهميت بسيار زيادي برخوردار است.شما بايد خواص و آثار عناصر مختلف را بر رشد گياه بدانيد تا در صورت بروز عوارض كمبود يا ازدياد يك عنصر بتوانيد عنصر مورد نظر را شناسايي كنيد و آن را به محلول اضافه كنيد.

عناصر اصلي و مهم : 9 تا از 16 عنصر ضروري را جزو عناصر مهم طبقه بندي كرده اند: كربن، هيدروژن، اكسيژن، نيتروژن، فسفر، پتاسيم، كلسيم، منيزيم، و گوگرد

عناصر كم مصرف(ريز مغزها) گيا هان به طور قابل ملاحضه اي به غلظت كمي از ريز مغزها كه از عناصر اصلي هستند احتياج دارند.اين عناصر عبارتند از : بر، كلر، مس، آهن، منگنز، موليبدن، و روي

سيستمهاي كشت هيدروپونيك: در اينجا تعدادي از روشهاي كشت هيدروپونيك را نام مي بريم. شما مي توانيد بر اساس طرحي كه در ذهن خود داريد نيز اقدام به اين كار كنيد ولي اين روشها آزمايش شده است .

سيستمهاي هيدروپونيكي خالص (واقعي)

1- سيستم ايستا محلول غذايي اين يك تكنيك قديمي هيدروپونيك است ولي هنوز براي مطالعات غذايي انواع مختلف گياهان بكار مي رود.

براي اين روش مواد زير لازم است 1- محلول غذايي 2 – تلمبه هوا 3- شبكه اي از تارهاي ريشه اي مناسب تلمبه، هوا را دائما به داخل محلول پمپ مي كند.حباب هاي هوا هم اكسيژن محلول غذايي را فراهم مي كنند و هم محلول را به جريان در مي آورند.يك نوع ساده آن به نحوي است كه يك درپوش كه نور از آن عبور نكند را برداشته و يك سوراخ براي عبور ريشه در آن ايجاد مي كنيم و يك لوله هوا كه به پمپ متصل است را در ظرف كشت قرار مي دهيم محلول غذايي را در ظرف مي ريزم و درپوش را گذاشته و گياه را در آن قرار مي دهيم. در اين سيستم محلول غذايي هر 7 الي 14 روز يكبار عوض مي شود همچنين تلفات آب را بايد روزانه جبران كرد حجم محلول غذايي براي يك گياه (2 تا 4 گالن)9 تا 18 ليتر است

2- روش كلارك اين تكنيك براي مطالعه عناصر مورد نياز ذرت و سورگوم بكار رفته ولي روشهاي مديريت محلول غذايي آن را مي توان براي گياهان ديگر نيز بكار برد. در اين سيستم ريشه گياهان را به حالت ايستاده در محلول غذايي قرار مي دهند .كاهو و ديگر سبزيجات علفي رشد خوبي در اين سيستم دارند.

3- تكنيك فيلم غذايي مهمترين روش هيدروپونيك يك پيشرفت مهم در زمينه هيدرو پونيك در سال 1970 با ابداع تكنيك فيلم غذايي توسط آلن كوپر اتفاق افتاد از اين روش اغلب با عنوان NFT ياد مي شود.

انواع روشها

کشت مستقیم در محلول غیر متحرک

این روش شباهت زیادی به اولین روش تولید آبکشی دارد که در آن قسمتی از ریشه‌ها به منظور جذب اکسیژن در هوا قرار داشته و قسمتی در محلول غذایی جایی می‌گیرند. به دلایلی عمده امروزه در سیستمهای تجارتی از آن استفاده نمی‌شود.

کشت در مه

این روش شباهت زیادی به روش کشت در محلول دارد با تفاوت که غذا به صورت مه یا باران پودر شده به نباتات پاشیده می‌شود ولی به همان دلایل ذکر شده از قبیل اشکالاتی که نگه داشتن نباتات دارد و همان مشکلات بیولوژیکی روش بالا ، روش کشت در مه هنوز تجارتی نگردیده و در حال حاضر تحقیقاتی در این مورد در کشور ایتالیا جریان دارد.

کشت در ماده جامد با مدار باز از نظر محلول غذایی

در عمل مثل روش کشت در خاک است با این تفاوت که به جای خاک ماده بی‌اثری مثل شن یا سنگریزه مورد استفاده قرار گرفته و ریشه‌ها در این ماده رشد می‌کنند. از نظر وسایل و ساختمان و تاسیسات ، روی هم رفته خیلی ساده می‌باشد. مشهورترین نوع این روش ، کشت در ماسه یا شن با استفاده از محلول غذایی از سطح ماسه مصرف شده و پس از آنکه مقداری بوسیله ریشه‌ها جذب گردید، بقیه به صورت فاضلاب از سیستم خارج می‌شود. خروج فاضلاب از مدار محلول دهی باعث می‌شود که این روش از نظر صرفه جویی در مصرف آب در مواردی که هزینه تامین آب زیاد است مقرون به صرفه و قابل توصیه نباشد.

روش کشت در ماده جامد با مدار بسته از نظر محلول غذایی

در این سیستم کشت در حوضچه‌های متصل به مخزنهایی صورت می‌گیرد که بوسیله بتن یا استفاده از مواد دیگر ساخته شده است. محلول غذایی از مخزن مربوط بوسیله پمپ وارد حوضچه شده و سطح ارتفاع آن در حوضچه بالا آمده و مجددا بوسیله پمپ تخلیه گردیده و به مخزن مربوطه برمی‌گردد. این عمل بر حسب نیاز نبات به آب و غذا چند بار در روز تکرار می‌گردد.

مزیت عمده این روش در مقایسه با روش مدار باز امکان صرفه جویی در مصرف آب به مقدار زیاد بوده و با مقدار قابل ملاحظه‌ای نیز در مصرف مواد غذایی صرفه‌جویی می‌شود. بدیهی است از نظر کنترل کیفیت و کمیت محلول غذایی مراقبت و دقت بیشتری لازم خواهد بود. به علاوه هزینه تاسیسات اولیه به مراتب بیشتر می‌باشد . در این گلخانه‌ها مورد توجه باشد ، استفاده از سیستم تغذیه و آبیاری با مدار بسته توصیه و تاکید می‌گردد.

موارد استفاده

* محدودیت اراضی

* تولید برخی محصولات خاص

* تولید محصول در غیر فصل طبیعی

مزایا

* کنترل محیط از نظر عناصر غذایی

* یکی از مزیت‌هایی که در ارتباط با تغذیه گیاه در کشت بدون خاک مطرح بوده کنترل محیط از نظر عناصر غذایی است. فرمول محلول غذایی تهیه شده قابل دسترسی است. به عبارت دیگر می‌توان هر ماده‌ای با هر نوع غلظتی تهیه و در محلول قرار داد. نسبت بین یون‌ها را به خوبی می‌توان حفظ کرد. مثلا می‌توان در محلولی نسبت یون آمونیوم به نیترژون را تنظیم کرد. ولی در محیط خاک این مسأله قابل کنترل نیست.

معایب

* مشکل تهویه

* عدم وجود خاصیت تامپونی

* سرمایه‌گذاری زیاد اولیه

در سیستم‌های بدون کشت می‌توان از طریق تعویض محلول غذایی و تهویه مصنوعی تهویه را تأمین کرد. در خاک خاصیت بافری یا تامپونی برای عناصر غذایی وجود دارد ولی در محلول‌های غذایی این مشکل وجود ندارد. مسأله دیگر در کشت بدون خاک سرمایه‌گذاری اولیه برای گیاه می‌باشد. معمولا هیدروپون‌ها نیاز به سرمایه‌گذاری دارند که ممکن است برای هر نوع محصولی این مساله اقتصادی نباشد.

مواد غذایی مورد نیاز در کشت هیدروپونیک

خاک دارای خاصیت تامپونی و بافری است. بدین مفهوم که اگر عنصری توسط گیاه جذب شد و غلظتش در محلول خاک کاهش پیدا کرد خاک این توانایی را دارد که از فاز جامد یا فاز تبادلی آن عنصر را آزاد و وارد محلول خاک کند و غلظت را به همان سطح اولیه خودش برگرداند. خاصیت تامپونی یا همان حفظ غلظت و آزاد کردن عناصر از فاز جامد یا تبادلی است. ولی در محلول‌های غذایی یا کشت هیدروپونیک تجدید غلظت وجود ندارد. در بعضی از سیستم‌ها ، محلول غذایی حالت چرخشی داشته و در یک محدوده (یا مخزنی) کمبود غلظت خود را جبران کرده و دوباره وارد سیستم خواهد شد که این خود یکی از مزیت‌های خاک در رابطه با کشت بدون خاک است.

در سیستم‌های بدون خاک در تغذیه گیاه از محلول‌های غذایی استفاده می‌کنند لذا برای تهیه محلول‌های غذایی از نمک‌های عناصری مانند نیترات پتاسیم و سولفات پتاسیم استفاده می‌کنند. معمولا برای تهیه این محلول‌ها ، فرمول‌های غذایی متعددی پیشنهاد شده است. برای هر گیاه خاص با توجه به نیاز غذایی آن گیاه ، فرمول غذایی خاصی تنظیم می‌شود. یعنی غلظت لازم در محلول غذایی کنترل می‌شود. بطوری که تمامی عناصر غذایی مورد نیاز در آن به مقدار کافی وجود داشته باشند.

منبع: مرکز مقالات کشاورزی AKE( بزرگترین وبلاگ کشاورزی ایران )

استفاده از فن‌آوری هسته‌ای در علوم کشاورزی

تا اوایل قرن بیستم تصور می‌شد تمامی اتم‌ها پایدار هستند، اما با کشف خاصیت پرتوزایی اورانیوم در سال ۱۸۹۶ مشخص شد که برخی عناصر دارای ایزوتوپ‌های رادیواکتیو هستند؛ یعنی هسته‌ی اتم آن ها از خود تشعشع ساطع می‌کند. از زمان کشف مواد رادیواکتیو، اطلاعات زیادی توسط دانشمندان درباره‌ی خاصیت رادیواکتیویته، خواص ایزوتوپ‌ها و رادیوایزوتوپ‌ها و استفاده از انرژی حاصله از هسته ی اتم‌ها در علوم مختلف به دست آمده است. از این انرژی در جنبه‌های مختلف علوم پزشکی، صنعتی، بهداشت،باستان‌شناسی، زمین‌شناسی، کشاورزی و دامپروری استفاده می‌شود. دانش هسته‌ای دارای قدرت و وسعت زیاد بوده و هر روز بر دامنه‌ی استفاده از فناوری هسته‌ای و به ویژه انرژی هسته‌ای افزوده می شود. کاربرد بخش‌های مختلف آن به گونه‌ای است که اگر کشوری فناوری هسته‌ای را نهادینه نماید، در بسیاری از حوزه‌های علمی و صنعتی ارتقا پیدا می‌کند. در این مقاله به بررسی مختصری درباره ی کاربردهای انرژی هسته‌ای در علوم مختلف کشاورزی پرداخته می‌شود.

● ضرورت استفاده از دانش هسته‌ای در علوم کشاورزی:

امروزه هر کشوری که از لحاظ تولیدات کشاورزی جایگاه مناسبی داشته باشد، در بسیاری از جنبه‌ها، قدرت و موفقیت بین المللی کسب می کند.

یکی از ارکان توسعه ی اقتصادی در بخش کشاورزی، دانایی محوری و تلاش برای خودکفایی است. دانش هسته‌ای فرآیند تحقق این اهداف را سرعت می‌‌بخشد. با افزایش جمعیت، نیاز به غذا افزایش می¬یابد که باعث تولید بیشتر محصولات کشاورزی می‌شود؛ در نتیجه منابع آبی به تدریج کاهش و فرسایش خاک افزایش می‌یابد و در صورت ادامه ی این روند، شاهد نابودی منابع آبی و خاکی کشور خواهیم بود.

از طرفی ما نمی‌توانیم تولید را به دلیل از دست دادن محیط و تخریب منابع متوقف کنیم؛ بلکه باید بین این دو، رابطه‌ای برقرار سازیم که در آن روش‌های تولید و نیز روش‌های حفاظت منابع آب و خاک در تعادل باشند. یکی از راه‌های استفاده ی بهینه از منابع آب و خاک و تامین امنیت غذای جامعه ی امروز و نسل آینده، استفاده از فناوری هسته‌ای می‌باشد. ایران برای رهایی از اقتصاد تک‌محصولی و کاهش میزان وابستی به درآمدهای نفتی، مجبور است که با استفاده از فناوری‌های نوین به توسعه‌ی هر چه بیشتر کشاورزی به عنوان بخش درآمدزا اقدام کند.

ایران با داشتن زمین‌های حاصل‌خیز و چهارفصل آب و هوایی می‌تواند نه تنها تولید داخلی را تأمین کند، بلکه از صادر کنندگان محصولات کشاورزی در منطقه باشد.

● تکنیک‌های هسته‌ای در علوم کشاورزی:

تکنیک‌های هسته ای در علوم کشاورزی به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

۱) تکنیک پرتوتابی: در این روش از ایزوتوپ‌های رادیواکتیو با دستگاه اشعه ی x، رآکتورها و شتاب‌دهنده‌ها، پرتوهای یون‌ساز تولید می‌شود و از آن ها در تحقیقات استفاده می‌شود. ایجاد موتاسیون در گیاهان، کنترل حشرات از طریق عقیم کردن آن ها، مبارزه با آفات انباری و غیره... جزو این روش های نوین می باشند.

۲) تکنیک ردیابی: در این روش با استفاده از ایزوتوپ‌های مختلف که رادیواکتیو هستند، تمام مسائل مربوط به حرکت و تجمع کود، آب و عناصر مختلف و نیز جذب آن ها را در گیاه با دقت می‌توان بررسی کرد. در مورد سموم نیز این کار امکان‌پذیر است.

۳) تکنیک تجزیه به روش اکتیو کردن: این روش بسیار حساس است و به طور عمده برای تعیین مقادیر بسیار جزئی از عناصر موجود در بافت های گیاهی و حیوانی استفاده می‌شود. بدین ترتیب که یک نمونه را در رآکتور در معرض تشعشع نوترون‌های حرارتی قرار می‌دهند و عناصر موجود در نمونه نوترون را جذب می‌کنند و رادیواکتیو می‌شوند. در این حالت می‌توان عناصر موجود در نمونه را تشخیص داد و اندازه‌گیری کرد.

● معرفی مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌ای ایران و فعالیت‌های آن:

مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌ای ایران از سال ۱۳۵۶ تاسیس و به فعالیت مشغول شده است. این مرکز در ۴ گروه زیر فعال است:

▪ ژنتیک و اصلاح نباتات

▪ مدیریت آب و خاک و تغذیه‌ی گیاهی

▪ پرتودهی مواد غذایی و کنترل آفات

▪ بهداشت دام و فرآورده های دامی

اهداف این مرکز عبارتند از:

▪ تولید گونه های مقاوم به آفات و کم آبی و بالابردن تحمل گیاهان در مناطق گرم و خشک

▪ تولید ارقام پرمحصول.

▪ کنترل و نابودی آفات

▪ استفاده‌ی موثر از منابع آبی

▪ جلوگیری از فسادمحصولات هنگام نگهداری آن‌ها

▪ اصلاح نباتات با پرتوتابی و ایجاد موتاسیون در آن ها

بخشی از فعالیت‌های انجام شده در مرکز کشاورزی هسته‌ای کرج:

▪ استفاده از موتاژن* فیزیکی پرتو گاما در ایجاد تنوع ژنتیکی در گیاه برنج.

▪ استفاده از پرتوتابی به منظور افزایش تنوع ژنتیکی برای ایجاد لینه‌های مقاوم به خوابیدگی، زودرسی و بیماری بلاست در ارقام برنج.

▪ بررسی موتانت‌های* خالص سویا.

▪ تهیه ی لاین‌های پاکوتاه و متحمل به بلاست از بعضی از ارقام پابلند محلی در برنج.

▪ القای موتاسیون در نارنگی به منظور تنوع ژنتیکی در جهت تولید موتانت‌هایی با صفات کیفی برتر (مانند نارنگی بدون هسته)

▪ استفاده از آب و خاک شور در کشاورزی پایدار با استفاده از فنون هسته‌ای.

▪ بررسی امکان ایجاد موتاسیون با به کارگیری پرتو گاما برای تولید لاین‌های مقاوم به بیماری پژمردگی در ارقام نخود ایرانی.

▪ ایجاد لاین‌های زودرس و مقاوم به ریزش در کنجد.

▪ اثر پرتوی گاما در افزایش تولید جوجه‌های گوشتی.

▪ استفاده از پرتودهی به منظور جلوگیری از ضایعات محصولات کشاورزی و مواد غذایی اولیه ی تبدیلی.

● تولید ابزارهای مقاوم به شوری و سرما

با پرتودهی بذرها می توان آنها را در برابر آب و خاک شور و مناطق سرد مقاوم کرد و از این طریق در مناطق کویری هم می توان گیاهان مقاومت را کاشت و بارور کرد.

این اقدام زیر نظر آژانس بین المللی انرژی اتمی به منظور افزایش سطح زیر کشت در زمین های شور و مناطق خشک در مناطقی از استان های خوزستان، گلستان و یزد در حال انجام است.

در این روش با استفاده از پرتودهی گاما صفات مقاومت به شوری یا سرما ایجاد می شود، این تحقیقات هم اکنون روی گندم، دانه روغنی کلزا و برنج در حال انجام است.

طرح تحقیقاتی مقاوم سازی درخت اکالیپتوس به شوری و خشکی با استفاده از انرژی هسته ای به شکل پرتودهی گاما در دست اجراست.در صورت مقاوم سازی این درخت به شوری و خشکی، با استفاده از ان از حرکت شن های روان و فرسایش خاک جلوگیری می شود و شاهد سرسبزی منطقه و تامین علوفه دام به علت تثبیت خاک خواهیم بود.

● تولید میوه های بدون هسته

مراکز تحقیقاتی جهادکشاورزی بیشترین همکاری را با سازمان انرژی اتمی دارد و یکی از طرح های مشترک تولید پرتقال، نارنگی و پرتقال کم هسته در باغات تنکابن است.

خیام نکویی رئیس موسسه تحقیقاتی بیوتکنولوژی جهادکشاورزی می گوید: با استفاده از روش پرتوتابی گاما به بذر مرکبات یا میوه های هسته دار می توان با اصلاح ژنتیک میوه های با هسته کوچک یا بی هسته تولید کرد که علاوه بر خوش خوراک بودن می تواند در جذب بازارهای بین المللی و ارتقای کیفیت محصول مرکبات و میوه های هسته دار موثر باشد.

● افزایش ماندگاری محصولات کشاورزی

رئیس موسسه تحقیقاتی بیوتکنولوژی جهادکشاورزی افزایش ماندگاری میوه به ویژه مرکبات را در سردخانه ها از دیگر کاربردهای انرژی هسته ای و کشاورزی می داند و می افزاید: با استفاده از پرتودهی گاما و افزایش عمر ماندگاری محصولات باغی به ویژه مرکبات می توان ضایعات میوه را کاهش داد و زمان بیشتری برای بازاریابی و صادرات این محصولات به بازارهای بین المللی برای تولیدکنندگان و صادرکنندگان فراهم کرد.

خیام نکویی حفظ طعم و تازگی میوه ها به ویژه مرکبات را از دیگر مزایای کاربرد انرژی هسته ای در کشاورزی دانست.

به تاخیر انداختن جوانه زدن سیب زمینی و پیاز در انبارها و حفظ کیفیت این محصولات از طرح های تحقیقاتی است که کارشناسان بخش کشاورزی و سازمان انرژی اتمی در دست مطالعه و اجرا دارند.

● کاربرد انرژی هسته ای در مبارزه با آفات محصولات کشاورزی

امروزه در جهان به بهداشت محصولات غذایی اهمیت زیادی می دهند .

برای افزایش سلامت محصولات کشاورزی و کاهش مصرف سم و کود شیمیایی می توان از فناوری پرتودهی هسته ای برای آفت زدایی از محصولات بدون استفاده از انواع سموم و کودهای شیمیایی بهره برد.

صالحی جوزانی عضو هیئت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی با اشاره به اینکه استفاده از پرتودهی گاما در آفت زدایی از محصولات هیچ آسیبی به محصول نمی رساند، می گوید: استفاده از مواد شیمیایی و سموم در مبارزه با انواع آفات و قارچ ها علاوه بر کاهش سلامت محصول سبب آلودگی محیط زیست منابع آب و خاک می شود.

این عضو هیئت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی تصریح می کند: در کشور ۲۰ میلیون تن انواع سم برای مبارزه با آفات مصرف می شود که با جایگزینی فناوری هسته ای این میزان کاهش چشمگیری خواهد داشت.

وی می گوید : کارشناسان و متخصصان کشورمان با استفاده از انرژی هسته ای و پرتوتابی گاما ، آفات را عقیم می کنند و با رهاسازی آفات و حشره های عقیم این فعالیت اقتصادی را سالم به نسل های بعدی انتقال می دهند و به این ترتیب جمعیت آفات کاهش می یابد.

این عضو هیئت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی می افزاید: این روش هم اکنون برای کنترل آفت کرم گلوگاه انار و بیماری میکروبی خرما که سبب ترشیدگی و شکرک این محصول می شود با همکاری کارشناسان سازمان انرژی اتمی در حال اجراست.

صالحی جوزانی اضافه می کند با پرتودهی به محصول خرما و کنترل عوامل میکروبی می توان از کاهش کیفیت سالانه ۷۰۰ هزار تن خرمای کشور جلوگیری کرد.

● تولید گونه های پرمحصول و حفظ ذخایر ژنتیکی کشور

تولید گونه هایی از محصولات غذایی با حاصلخیزی بیشتر به منظور افزایش عملکرد محصول در واحد سطح و استفاده بهینه از منابع آب و خاک یکی از مهمترین کاربردهای انرژی هسته ای است.

خیام نکویی رییس موسسه بیوتکنولوژی جهادکشاورزی با تاکید بر بکارگیری انرژی هسته ای در این زمینه می گوید : به جای اینکه سطح زیر کشت را افزایش دهیم می توانیم با استفاده از پرتودهی گاما ارقام بومی کم محصول را به ارقام مقاوم پرمحصول تبدیل کنیم.

وی از کاربرد انرژی هسته ای در افزایش محصول بذر گندم طبسی خبر داده و می افزاید: با استفاده از این روش میزان برداشت محصول از گندم از یک و نیم تن در هر هکتار به ۷ تن در هر هکتار افزایش یافته است.

رئیس موسسه بیوتکنولوژی جهادکشاورزی می گوید : از انرژی هسته ای برای جلوگیری از افتادگی ساقه ذرت و گندم در اردبیل نیز استفاده شده است.

خیام نکویی اضافه می کند : با استفاده از فناوری هسته ای ساقه ذرت و گندم در منطقه اردبیل کوتاهتر و ضخیم تر شد و به این ترتیب ضایعات محصول کاهش و تولید محصول در هر هکتار افزایش یافت.

این کارشناس کشاورزی تاکید می کند با استفاده از انرژی هسته ای می توان با اصلاح و بهبود ارقام بومی این گونه ها را که به عنوان میراث طبیعی کشور است حفظ و از اختلاط آنها با ارقام غیربومی و نابودی گونه های بومی جلوگیری کرد.

● افزایش سرعت تحقیقات

برخی تحقیقات کشاورزی برای رسیدن به نتیجه مطلوب زمان زیادی طلب می کند درحالی که با استفاده از فناوری هسته ای این زمان به نصف کاهش می یابد.

برای بررسی یک بذر تا رسیدن به نتیجه مطلوب در تحقیقات معمولی اگر ده سال زمان نیاز باشد در تحقیقات هسته ای به ۵ سال کاهش می یابد.

خیام نکویی رئیس موسسه بیوتکنولوژی جهادکشاورزی می گوید: در روش معمولی برای تولید بذر اصلاح شده مثلا گندم که مقاوم به خشکی یا شوری باشد به حداقل ۱۴ سال زمان نیاز است درحالی که با استفاده از فناوری هسته ای با پرتودهی گاما می توان در مدت ۵ تا ۶ سال بذر اصلاح شده گندم را تولید کرد.

● ضرورت دستیابی به دانش و فناوری هسته ای

دستیابی به دانش و فناوری هسته ای در ایران با توجه به افزایش جمعیت و نیازهای غذایی کشور و کاهش سرانه منابع آبی و فرسایش خاک امروزه یک ضرورت است.

با بکارگیری فناوری های نوین و در راس آنها فناوری هسته ای می توان با استفاده بهینه از منابع موجود،مسیر تامین امنیت غذایی را برای جامعه امروز و نسل آینده هموار کرد و کشور را در زمینه تولید محصولات کشاورزی به ویژه محصولات استراتژیک به خودکفایی رساند.

امروزه دستیابی به دانش هسته ای یک انتخاب لوکس و تشریفاتی یا محتاج دستور و اوامر بیگانگان نیست بلکه یک ضرورت است و باید مسیر تحولات و پیشرفت دانشمندان جوان وطن را پاس بداریم و ان را هموار و از انها حمایت کنیم.

در ادامه به تاریخچه تحولات دانش هسته ای کشورمان اشاره می شود.

● تاریخچه انرژی اتمی ایران

سال ۱۳۱۵ مجلس شورای وقت، ایجاد مرکز اتمی دانشگاه تهران را تصویب کرد و در آذر۱۳۴۴ رئاکتور پنج مگاواتی آموزشی و تحقیقاتی ایران آماده فعالیت شد.

در سال ۱۳۴۵ در مرکز تحقیقات هسته ای امیرآباد تهران این تجهیزات بکار گرفته شد.

فعالیت این واحد تاکنون ادامه دارد و این رئاکتور بطور منظم از سوی آژانس بین المللی انرژی اتمی بررسی می شود.

سال ۱۳۵۲ سازمان انرژی اتمی تشکیل و در همان سال قراردادهای ۱۰ ساله قابل تمدید برای تهیه سوخت هسته ای با کشورهای آلمان، فرانسه و آمریکا امضا شد.

قرار بود نیروگاه اتمی در بوشهر توسط وزارت تحقیقات و صنعت آلمان غربی سابق به عنوان نخستین نیروگاه اتمی ایران در سال ۱۳۵۸ راه اندازی و بلافاصله پس از پایان کار احداث نیروگاه بعدی آغاز شود.

بر اساس این قرارداد قرار شد آمریکا پس از مذاکراتی که ۲۲ مرداد ۵۶ صورت گرفت نیروگاههایی در ایران احداث کند و هشت رئاکتور اتمی به رژیم شاه بفروشد.

پانزده مهر ۱۳۵۶ نیز فرانسه اعلام کرد که دو نیروگاه اتمی در ایران تاسیس می کند و رئاکتورهایی به ایران می فروشد.

اما با پیروزی انقلاب شکوهمند اسلامی و در پی مخالفت دولت های غربی با انقلاب این روند متوقف شد و بخشی از امکانات نیز بمباران شد.

پس از پایان جنگ تحمیلی برای تکمیل و تجهیز نیروگاه هسته ای بوشهر مذاکراتی انجام شد اما پیمانکاران به علت فشار دولت های غربی کناره گیری کردند و در نهایت روس ها همکاری هسته ای با ایران را پذیرفتند.

سال های ۶۴ تا ۷۶ برای انتقال این دانش به کشور تلاش های زیادی انجام شد.

سال های ۷۶ تا ۸۰ با انتقال این دانش به کشور و ساخت وسایل و تجهیزات مورد نیاز در داخل ، ایران موفق به انجام آزمایشهای مربوط در محیط آزمایشگاهی شد.

از سال ۸۰ این دانش به سایت هسته ای نطنز که از چند سال پیش احداث آن آغاز شده بود منتقل شد.

در همین زمان ایران به دانش غنی سازی اورانیوم از طریق لیزر در محیط آزمایشگاهی دست یافت و عملیات احداث رئاکتور آب سنگین اراک نیز آغاز شد و بالاخره ایران توانست فرایند غنی سازی و چرخه سوخت اتمی را اجرایی کند.

در سال ۱۳۸۲ براساس توافقنامه سعدآباد ، تهران متعهد شد که غنی سازی اورانیوم را به حالت تعلیق دراورد و برغم اینکه بیش از ۱۰۰ ماشین سانتریفیوژ در نطنز داشت صرفا ۱۰ ماشین سانتریفیوژ به هم متصل و روی آنها تست انجام و اورانیوم تا یک و دو دهم درصد غنی شده بود.

براساس توافقنامه سعدآباد قرار شد ایران در اسفند ۸۴ فرایند تحقیق و توسعه هسته ای را نطنز آغاز خواهد کرد.

متخصصان جمهوری اسلامی ایران پس از آغاز فعالیت مجدد هسته ای موفق شدند همه مراحل غنی سازی دستگاه های سانتریفیوژ را بومی کنند .

این سانتریفیوژها حدودا یک متر و هشتاد سانتی متر ارتفاع دارد و از ۲۰۰ قطعه تشکیل شده که ۹۴ قطعه آن بسیار حساس و دارای تکنولوژی بالایی است.

 منبع: مرکز مقالات کشاورزی AKE( بزرگترین وبلاگ کشاورزی ایران )

اساس روش تکثیر غیر جنسی

اساس روش تکثیر غیر جنسی

هر یک از سلول‌های هر کدام از گیاهان توانایی ساخت یک گیاه کامل همانند پایه مادری خود را دارند. و کلاً هر روشی که بوسیله آن هر یک از اندام‌های گیاهی به یک گیاه کامل تبدیل شود، یکی از زیر رده‌های این روش است.

انواع روش‌های تکثیر غیر جنسی

1) کشت بافت؛

2) تقسیم بوته؛

3) استفاده از اندام‌های زیرزمینی؛

4) استفاده از ساقه و برگ بعنوان قلمه؛

5) استفاده از جوانه‌ها بعنوان پیوند؛

6) استفاده از ساقه‌های رونده؛

7) خوابانیدن

تقسیم بوته Succres

استفاده از تقسیم بوته برای تکثیر گیاهان زینتی کاربرد زیادی دارد و تعداد زیادی از گیاهان به این روش تکثیر می‌شوند. استفاده از این روش بدلیل اینکه گیاه کامل و ریشه‌دار از پایه مادری جدا می‌شود و عیناً شبیه پایه مادری شروع به رشد و نمو می کند، یک روش نسبتاً آسان و بدون هیچ گونه خطر از نظر سازگاری با محیط است و هیچ تغییر ژنتیکی در آن اتفاق نمی‌افتد. نمونه این نوع تکثیر را می‌توان در دیفن باخیا، سانسویریا و آنتوریوم مشاهده کرد.

خوابانیدن Layering

تکثیر بوسیله خوابانیدن یاLayering یک روش نسبتاً ساده و کم هزینه است. فقط باید دقت داشت که همه گیاهان با این روش قابل تکثیر نیستند. برخی از درختان و درختچه‌ها و تعدادی از پیچ‌های زینتی با این روش تکثیر می‌شوند.

روش کار بدین صورت است که بخش‌هایی از ساقه که در حال رشد است را درون خاک حفر می‌کنیم و مقداری خاک بر روی آن می‌ریزیم. بخش‌هایی که در زیر خاک هستند ریشه‌دار می‌شوند و بعد از ریشه‌دار شدن آن‌ها را از پایین‌ترین محلی که برای خاک ریختن انتخاب کرده‌ایم قطع می‌کنیم و بعنوان یک گیاه جدید به محل مورد نظر انتقال می‌دهیم. این روش تکثیر در گیاهانی نظیر پیچ لونی سرا (یاس امین‌الدوله)، یاس زرد و پیچ اناری و تعداد دیگر از گیاهان قابل استفاده است.

استفاده از ساقه و برگ به عنوان قلمه

روش‌های قلمه برداشتن بر حسب اینکه از کدام قسمت ساقه صورت گیرد اسامی مختلفی دارند.

انواع قلمه ساقه

- قلمه چوبی Wood Cutting

- قلمه نیمه چوبی؛

- قلمه سبز؛

- قلمه علفی؛

- قلمه برگ.

قلمه یا Cuttingاستفاده ا ز بخش‌های ساقه و گاهی برگی بعضی از گیاهان زینتی می‌باشد که قابلیت ریشه‌زایی سریع دارند. اگر آخرین قسمت ساقه یا بخش رشد یافته سال قبل در قلمه استفاده شود، قلمه چوبی یا اصطلاحاً Wood Cutting می‌گویند. بیشتر درختان میوه، درختچه‌های زینتی، گیاهان برگ ریز و گیاهان خزان دار به کمک این روش تکثیر می‌شوند. در این روش طول قلمه 10 تا 25 سانتی‌متر است و بسته به نوع قلمه و تعداد، 3 تا 7 گره در قلمه باقی می‌ماند. این چنین قلمه‌هایی فاقد برگ هستند، چون زمان قلمه گیری این گونه گیاهان به دوره خواب گیاهان نزدیک می‌شود (حدوداً از اواسط آبان به بعد) .

قلمه‌هایی که بافت محکمی دارند، کمی خشبی شده ولی انعطاف لازم را دارند و حاصل رشد سال جاری هستند را قلمه‌های نیمه چوبی یا نیمه خشبی گویند. درختچه‌های زینتی و سوزنی برگان و تعدادی از گیاهان گلخانه‌ای نظیر آکالیفا Acalypha و گل کاغذی به این وسیله تکثیر می‌شوند. طول قلمه‌ها حدود 10 تا 15 سانتی‌متر بوده و 3 تا 4 گره روی ساقه بجای می‌ماند. قلمه‌ها بدون برگ یا با داشتن یک یا دو برگ کشت می‌شوند.

قلمه‌های سبز، حاصل رشد جاری گیاه و حامل مریستم انتهایی هستند و به سرعت ریشه‌دار می‌شوند. چنین قلمه‌هایی طولی در حدود 5 تا 10 سانتی‌متر دارند و حداقل دارای دو گره هستند و معمولاً برگ دارند و با یک یا دو برگ در محیط ریشه زایی کشت می‌شوند. این قلمه‌ها تقریبا در تمام گیاهان زینتی مانند سوزنی برگ‌ها از قبیل کاج مطبق و آلوکالیاها قابل استفاده می‌باشند.

نوع دیگر قلمه‌های ساقه، قلمه‌های علفی یا Herbaceous Cutting است که در گیاهان زینتی نظیر انواع فوتوس‌ها، دیفن باخیا و برگ انجیری کاربرد دارند.

نوع دیگر قلمه، قلمه برگ است. برگ‌های بعضی از گیاهان قابلیت ریشه دار شدن دارند. عمده برگ‌های ریشه زا برگ‌های کامل هستند. یعنی باید یک برگ کامل همراه با دم برگش در بسترهای تکثیر کشت شود در حالیکه بعضی از برگ‌ها را بوسیله تکه کردن یا قطعه کردن، می‌توان تکثیر کرد مانند برگ‌های بگونیای ریزوم‌دار و سانسویریا.

تکثیر بوسیله اندام‌های زیر زمینی

اندام‌های زیرزمینی

- ساقه‌های تغییر شکل یافته (پیازها)؛

- بخش‌های گوشتی ریشه.

گل گلایول با پیاز تو پر بوسیله اندام‌های زیرزمینی تکثیر می‌شود. هم‌چنین گل سنبل با پیازهای حساس و سخت ریشه‌زا تکثیر پیدا می‌کند. ریزوم‌ها بخشی از ساقه زیرزمینی گیاه هستند که بعنوان عامل تکثیر از آن استفاده می‌شود. حال به معرفی بعضی از گیاهانی که به این وسیله تکثیر می‌شوند، می‌پردازیم.

گل اختر

گل اختر یا کانا از خانواده کاناسل است که یک گیاه تابستانه با گل‌های بسیار زیبا به رنگ‌های متنوع می‌باشد. بدلیل اینکه برگ‌های بزرگ و متراکم تولید می‌کند در زمانی که گیاه روی گل نیست برای فضای سبز مناسب است. بخش تکثیری این گیاه، یک ریزوم بسیار جوان، فعال و مرتب در حال جوانه زدن است بنابراین می‌توان با قطعه کردن ریزوم این گیاه را تکثیر کرد. هم‌چنین ریزوم‌های برخی از بگونیاها و اخترها نمونه بارز این دسته از گیاهان می‌باشند.

عامل تکثیر در گیاهان پیازی (بعنوان مثال گلایول)، پیازچه‌های بسیار کوچک هستند که در کنار پیاز مادری رشد می‌کنند. پیازچه‌ها را چند سال‌ متوالی (3 تا 4 سال) در زمین مرغوب می‌کارند و زمانی که پیازها به اندازه معین رسیدند، گل می‌دهند.

استفاده از جوانه‌ها بعنوان پیوند

عمل پیوند یاGrafting متصل کردن دو قسمت گیاهی است، بطوریکه این دو قسمت بوسیله باززایی با هم کاملاً جوش خورده و یک گیاه را تشکیل دهند. معمولا بر روی همه درختان میوه عمل پیوند صورت می‌گیرد. هم‌چنین گل سرخ از خانواده رزاسه عموماً با روش پیوند تکثیر می‌شود.

در عمل پیوند دو بخش پایه و پیوندک وجود دارد. بخش پایینی و اصلی که پایه یاStock نامیده می‌شود و بخشی را که از گیاه دیگر جدا می‌شود و روی گیاه مادری چسبانده می‌شود را اصطلاحاً پیوندک Scion می‌گویند. بنابراین پایه و پیوندک دو عامل مهم در موفقیت پیوند هستند. انتخاب پیوندک و سازگاری پیوندک مهم می‌باشد، زیرا هر پایه با هر پیوندکی عمل پیوند موفقی نخواهد داشت.

پایه بسته به نوع گیاه می‌تواند نهال یک ساله یا شاخه بسیار باریک باشد. نسترن‌ها گیاه بومی کشور ایران هستند. در پایان سال اول یا دوم وقتی ضخامت پایه نسترن به اندازه یک مداد معمولی شد مناسب پیوند است. دو نوع پیوند وجود دارد. پیوند جوانه و پیوند شاخه که هر دو آن بر روی نسترن انجام می‌شود.

پیوند

1) نیمانیم یا انگلیسی

2) پیوند اسکنه از انواع پیوند شاخه هستند.

پیوند انگلیسی در فصل زمستان و بر روی گیاهانی چون رز، نسترن و کلماتیس انجام می‌گیرد. لازم به ذکر است که پیوند اسکنه احتیاج به چسب پیوند دارد تا باز زایی بخش‌های جدا از هم راحت صورت گیرد.

معمول‌ترین پیوند جوانه، پیوند شکمی یا Tاست، که در اواسط فصل بهار یا اواخر شهریور قابل انجام است و نیازی به چسب پیوند ندارد.

معمولاً پایه و پیوندک را از یک خانواده انتخاب می‌کنند تا شانس سازگاری بیشتر باشد. دو نشانه بارز ناسازگاری پایه و پیوندک عبارتند از

الف) برجستگی در بخش طوقه،

ب) نامتناسب بودن رشد پایه و پیوندک.

معمولاً بعد از گذشتن 2 یا 3 سال از پیوند علائم ناسازگاری مشخص می‌شوند.

منبع: مرکز مقالات کشاورزی AKE( بزرگترین وبلاگ کشاورزی ایران )

کاربردهای فناوری نانو در کشاورزی

از بين تدابير موجود در مديريت آفات کشاورزي استفاده از آفت کش ها و سموم سريعترين و ارزان ترين روش براي واکنش به يک وضيت اضطراري است .

دانایی محوری یکی از ارکان اساسی توسعه اقتصادی در بخش کشاورزی  و تلاش برای خودکفایی است و  دانش هسته ای هم فرایند تحقق این اهداف را سرعت می بخشد.

دانش هسته ای در فعالیت ها و  طرح های توسعه کشاورزی کاربردهای متنوعی دارد که به آنها اشاره می شود.