علوم کشاورزی
سال:1384 | دوره:11 | شماره:1 (ویژه نامه) |تعداد مقالات:9

پاکسازی مواد آلاینده از خاک، آب و هوا به وسیله گیاهان، انباشت گیاهی (Phytoremediation) گفته می شود. از این تکنولوژی و علم جدید امروزه جهت پاکسازی اکوسیستم ها از مواد آلاینده از جمله فلزات سنگین، شبه فلزات، مواد رادیواکتیو، علف کش ها و ئیدروکربن های نفتی حلال های کلره استفاده می شود. گیاهان مختلفی که دارای توانایی جذب به این آلاینده ها هستند، اغلب از خانواده های Asteraceae, Brassicaceae, Fabaceae, Poaceae و Amaranthaceae هستند. انباشت گیاهی دارای انواع مختلفی از جمله استخراج گیاهی، تثبیت گیاهی، تصفیه رشد و تجزیه ریشه ای و غیره می باشد. گیاهان مورد استفاده باید دارای سازگاری با شرایط اقلیم و خاک بوده ضمن اینکه توانایی جذب یا تجزیه مواد آلوده را داشته باشند. همچنین این گیاهان دارای توانایی تولید بیوماس و رشد ریشه زیاد می باشد. برای پاکسازی ماده آلاینده می توان به طور همزمان و یا متوالی از فرآیندهای مختلف انباشت گیاهی استفاده نمود. همچنین این فرایند می تواند جهت پاکسازی آب های زیرزمین، خاک آب های سطحی، پسماندهای آبی و هوا مورد استفاده قرار می گیرد. انباشت گیاهی نسبت به تکنولوژی رایج 1000 برابر ارزان تر می باشد. ضمن اینکه این تکنولوژی دوستار محیط زیست بوده و پوشش گیاهی ایجاد شده موجب حفظ و بهبود خصوصیات خاک نیز شود. به منظور طراحی پروژه انباشت گیاهی فاکتورهایی مانند کاربرد گیاهان بومی، مناسب بودن شرایط رشد برای گیاهان، امکان استفاده از گیاهان غیربومی و ... دارای اهمیت می باشد.

مرفومتریک هندسی به عنوان یک فن آوری در ساختار علوم طبیعی مدرن برای تشخیص شباهت ها و اختلاف های میان ساختمان های مرفولوژیک جوامع زیستی شناخته شده است. این فن آوری در اواخر قرن بیستم و در پی بحث های متعدد در زمینه نارسایی های مرفولوژی توصیفی و مرفومتریک سنتی برای جداسازی گروه های نزدیک به یکدیگر ابداع گردید و پس از آن به وفور توسط محققین علوم مختلف منجمله حشره شناسان مورد استفاده قرار گرفت. در برنامه این تحقیق به منظور بررسی تنوع مرفولوژیک میان جمعیت های جغرافیایی شب پره Ectomyelois ceratoniae (Zel.)، جمعیت هایی از لارو این شب پره از 4 منطقه در ایران (فیض آباد خراسان، ارسنجان فارس، تفت یزد و ساوه در استان مرکزی) جمع آوری و تا مرحله بلوغ پرورش داده شدند. سپس با استفاده از فن آوری مرفومتریک هندسی، اختلافات شکل بال در میان این جمعیت ها مورد بررسی قرار گرفت و به صورت هندسی نمایش داده شد. آنالیز واریانس چند متغیره و یک متغیره، اختلاف معنی دار در شکل و اندازه بال را در جمعیت های مورد بررسی نشان داد. سپس آرایش تنوع مخروطی جمعیت ها نسبت به یکدیگر به صورت سه بعدی به تصویر کشیده شد و ارتباط میان فواصل جغرافیایی و مرفولوژیک و همچنین روابط آلومتریک میان شکل و اندازه محاسبه گردید. در کلیه تجزیه و تحلیل های فوق، ویژگی های مربوط به بال جلو و عقب به صورت جداگانه بررسی شد. سپس، عوامل احتمالی موثر بر ایجاد اختلافات به دست آمده در بین جمعیت ها و همچنین احتمال وجود پایه و اساس ژنتیکی برای این اختلافات مورد بحث قرار گرفت.

متخصصین علوم کشاورزی برای جوامع ساکن در مناطق نیمه خشک، نیازمند تغییر نگرش علمی خود درباره مفهوم «توسعه» و بکارگیری «سیستم های پیشرفته فن آوری» به منظور تولید فرآورده های کشاورزی، مصرف بهینه آب و انرژی، حفظ زیست بوم و منظر سازی می باشند. برای دستیابی به عملکرد بهینه در مناطق خشک و نیمه خشک، یکی از گزینه های نو شناخت و بکارگیری روش های نوین آبیاری است. زیرا بکارگیری فن آوری های نو، موجب افزایش موثر بازده مصرف آب و پیشگیری از انباشت املاح در ناحیه رشد ریشه شده و عملکرد بیشتری را به ارمغان خواهد آورد. پیامد بی چون و چرای افزایش شهرنشینی متمرکز در مناطق نیمه خشک جهان، چیزی جز تقاضای فزاینده آب و فشار بر منابع آبی محدود این مناطق نیست. از این رو استفاده دوباره از آب های یک بار مصرف شده، همچون پساب های خانگی و زه آبها به موضوعی پر چالش اما نو تبدیل شده است. در حال حاضر در برخی کشورها، فاضلاب های خانگی پس از تصفیه های فیزیکی و یا بیولوژیک برای آبیاری درختان و فضاهای سبز با موفقیتی نسبی به کار گرفته شده اند. همچنین به منظور مدیریت هوشمند منابع آب در مقیاس های بزرگ، کاربرد سنجنده های دمایی مادون قرمز برای تعیین نیاز آبی گیاهان مختلف عملی شده است. افزون بر این، استقرار «شبکه های هوشمند اطلاع رسانی هواشناسی» و دریافت اطلاعات ثبت شده در این مراکز، امکان بهینه سازی راندمان مصرف آب آبیاری را فراهم آورده است. یکی دیگر از گزینه های نوین برای بهره برداری از منابع موجود در مناطق خشک و نیمه خشک، توجه به «تنوع زیستی» فراهم آمده در این مناطق همچون امکان استفاده از گیاهان جایگزین مانند گیاهان شور پسند، گیاهان دارویی و زینتی می باشد.

یکی از روش های نوین در جهت کنترل آفات و بیماری های گیاهی بویژه برای تولید محصولات ارگانیک استفاده از مواد و ترکیبات طبیعی یا سبز با منشا میکروبی و گیاهی است. در این بین نقش و اهمیت ترکیبات طبیعی گیاهان در کنترل انواع بیماری های گیاهی از جمله بیماری های قارچی، باکتریایی، ویروسی و نماتدها بسیار بارز و برجسته است. زیرا از یک سوی برای تعدادی از عوامل بیماری زای خاکزاد و بذر زاد روش کنترل موثر و پایداری وجود ندارد و از سوی دیگر پیدایش پدیده های مقاومت به انواع سموم سنتیتیک به ویژه آنتی بیوتیک ها، مسمومیت های ناشی از مصرف سموم شیمیایی به جانوران، آبزیان و حشرات مفید و نیز اثرات سوء باقیمانده های سموم مشکلات عدیده ای را برای سلامت انسان و محیط زیست فراهم آورده است. از این رو بسیاری از کشورها با استفاده از فن آوری جدید تهیه و فرمولاسیون سموم غیر شیمیایی از جمله آفت کش های با پایه و منشا گیاهی مبادرت به کنترل تلفیقی بیماری های مهم گیاهی نموده اند. در حال حاضر چند سم تجاری در دنیا معرفی شده است. در ایران نیز یک باکتری کش گیاهی علیه بیماری آتشک به ثبت رسیده است. اما حجم تحقیقات انجام شده و در دست اجرای کشورها موید وجود یک تحول جدید در امر تامین بهداشت و سلامت تولیدات محصولات کشاورزی است. مزیت خانواده جدید ترکیبات طبیعی یا اسانس های گیاهی نسبت به روغن های نفتی یا معدنی، تاثیرات فرا میزبانی، سمپاشی در مراحل مختلف رشد، تجزیه سریع توسط عوامل بیولوژیک و از بعد ساختمان شیمیایی پیچیدگی ترکیبات و مشتقات آنها است. ماهیت ضدمیکروبی، تحریک برای مصونیت گیاه و جلوگیری از آلودگی های محیطی از دیگر مزایای مواد طبیعی جدید است.

کشتار گیاه خیار (Cucumeris sativus L.) از واریته های اروپایی در شرایط حفاظت شده (گلخانه یا زیر پوشش پلاستیک) با هدف تولید محصولی در خارج از فصل زراعی، یکی از سودآورترین فعالیت های زراعی است که در سال های اخیر در سطحی حدود 1000 هکتار در کشور ما توسعه پیدا کرده است.اجرای پروژه ملی: “بررسی امکان مبارزه بیولژیک و تلفیقی آفات و بیماری های مهم کشت های حفاظت شده” از سال 1377، برای ما فرصت مناسبی از برنامه ریزی در مدیریت تلفیقی، بیولوژیک و غیرشیمیایی در کشتار ارقام ایرانی خیار، جهت رفع مشکل تولید کنندگان در موارد کشت گلخانه ای و زیر پلاستیک، از طریق بی نیازی از واردات بذور ارقام خارجی و حذف مصرف سموم شیمیایی متداول، با هدف تولید محصول ارگانیک، بوده است. در مدت 4 سال از اجرای این تحقیق (1378 تا 82) برنامه مدیریت تلفیقی آفات (IPM) در روش های بیولوژیک، مکانیکی و زراعی در دو روند پیشگیری و کنترل منطقی، بطور همزمان نشان داده است که در صورت اعمال روش های به زراعی روند رشد و باردهی در ردیف های کاشت ارقام ایرانی خیار مناسب تر از ردیف های کاشت ارقام خارجی آن بوده و در مقایسه کمی و کیفی نیز تفاوت مقاومت به آفات هدف در ارقام ایرانی بیشتر بوده و این روند نقش موثری در پیشگیری رشد جمعیت آفات، بیماری ها و فن آوری مدیریت کنترل آنها در برنامه ای، با هدف تولید محصول ارگانیک خیار ایرانی داشته است. در برنامه کنترل منطقی آفات و بیماری ها با تلفیقی از نصب تله های زرد چسب دار، محلول پاشی مواد بیولوژیک از ترکیبات روغنی، باسیلی، قارچی و شیر، کمپوست و نیز رهاسازی اشباعی عوامل بیولوژیک مختلف، از پارازیتوئیدها و پره داتورها در دو روند کلاسیک و طبیعی، به طور موثر از رشد جمعیت عوامل هدف جلوگیری شد.در بیوتوپ گلخانه ای کشت توام ارقام ایرانی و خارجی خیار و نیز گیاهان هم کشت و متقابل مانند گوجه فرنگی، بادمجان، توتون، فلفل، لوبیا و غیره به حفظ و تقویت تنوع زیستی و روند کنترل بیولوژیک غیرشیمیایی در مدیریت تلفیقی (IPM) و نیز برای اولین بار به تولید محصول ارگانیک انجامیده است.در کشت گلخانه ای و تونل پلاستیک ارقام خیار ایرانی و در ارتباط با اصول مدیریت تلفیقی محصول (ICM) مهمترین مورد بررسی، به بارآوری بوته های تک پایه، با گل های نر و ماده جداگانه است که در این مورد از کاشت بذر دوکولتیوار بومی، به ترتیب از مبدا باسمنج تبریز و منطقه دستگرد اصفهان، استفاده شد و بر اساس ضرورت تلقیح گل های ماده به طرق گرده افشانی، از سال 1378 نسبت به رهاسازی و استقرار زنبور مگاشیل (Megachile rotundata F.) در داخل گلخانه تا سال 1381 و رهاسازی زنبورعسل (Apis mellifera L.) در داخل تونل پلاستیکی در چهاردهمین دوره کشت بهار 1382 اقدام و در هر دو مورد کارایی مطلوب در افزایش محصول حاصل گردید.

دوران دشواری برای صنایع خمیر و کاغذ در مقیاس جهانی فرا رسیده است. استاندارد مصرف کننده بالا بوده و تولید با رقابتی شدید همراه است. در برخی کشورها، لزوم کاهش هزینه ها سبب یکپارچه شده شرکت ها از طریق ادغام در یکدیگر شده و سودآوری آنها تحت تاثیر فاکتورهایی از قبیل جهانی شدن، دغدغه های زیست محیطی و رقابت، محدود شده است. تولید خمیر و کاغذ، صنعتی بزرگ و از نوع سرمایه بر بوده و حجم تولید نقش عمده ای در بقای آن ایفا می کند. از طرفی مصرف سرانه کاغذ در جهان و به تبع آن در کشور ایران رو به افزایش است. تامین این نیاز مستلزم پیداکردن روش های جدید برای استفاده بهینه از منابع لیگنوسلولزی با کارآیی بیشتر و پیامدهای زیست محیطی کمتر است. توسعه صنایع شیمیایی بر مبنای استفاده پایدار از منابع لیگنوسلولزی کشور، اقدام به نوسازی صنایع خمیر و کاغذ موجود و استفاده از فناوری زیستی را به عنوان راهکارهایی استراتژیک در آینده میان مدت و بلندمدت توجیه می کند. در این مطالعه، پس از شناسایی مشکلات موجود در صنایع خمیر و کاغذ کشور، نمونه هایی از کاربرد آنزیم های مختلف در فرآیند تولید خمیر کاغذ، رنگبری، بازیافت الیاف و جوهرزدایی، رسوب زدایی، بهبود خواص الیاف و کاهش آلاینده های زیست محیطی بررسی گردید.

در این مقاله، مراحل طراحی و پیاده سازی اولین بانک اطلاعات مکانیزاسیون ایران، سازندگان ماشین ها و ادوات کشاورزی، ارایه شده است. این برنامه به محققان، کارشناسان، طراحان، خریداران، شرکت های سازنده و مسوولانی که در ارتباط با توسعه مکانیزاسیون کشور هستند کمک می کند تا به سرعت تکنولوژی مناسب و تولیدکنندگان داخلی را شناسایی نموده و از طریق مقایسه، گزارش گیری و جستجو در بانک اطلاعاتی نرم افزار آمار دقیقی از وضعیت موجود این صنعت داشته باشند. این نرم افزار که با اکسس به زبان فارسی نوشته شده است از یک جدول، 26 پرس و جو، 24 فرم، 10 گزارش و 30 ماکرو تشکیل شده است. نرم افزار از قابلیت هایی نظیر افزودن اطلاعات جدید به بانک، اصلاح اطلاعات موجود، جستجو و تهیه گزارش ها بر اساس شاخص های متفاوت بر روی اطلاعات و به دلخواه کاربر برخوردار است. این نرم افزار دارای یک رابط گرافیکی کاربر پسند، جذاب و انعطاف پذیر بوده و تماما به زبان فارسی نوشته شده است. یکی از ویژگی های بارز رابط گرافیکی این نرم افزار این است که کاربر به سرعت می تواند به رکورد مورد نظر خود دسترسی پیدا کرده و در هر مرحله به چاپ آن اقدام کند.

هر گونه دخالت در روند طبیعی تولیدمثل و هدایت آن به سوی اهداف مشخص را می توان فن آوری زیستی در تولیدمثل تعریف نمود. فن آوری زیستی در تولیدمثل با انتقال اسپرم به دام ماده بدون دخالت دام نر آغاز گردید. فن آوری هایی همچون تلقیح مصنوعی، جداسازی اسپرم های Y X و، باروری در آزمایشگاه، انتقال ژن، کپی سازی (کلونینگ)، اختلاط چند جنین (کیمرا)، انجماد جنین، تقسیم جنین، تشخیص جنسیت رویان و انتقال جنین نمونه های بارز این فن آوری هستند. تلقیح مصنوعی اولین بار در سال 1780 بر روی سگ تجربه گردید. انتقال جنین عبارت است از بیرون آوردن جنین در مراحل ابتدایی رشد، (مورولا) از رحم دام تولید کننده و قرار دادن آن در رحم دام گیرنده برای ادامه رشد و تولد سالم. این عمل برای اولین در سال 1891 بر روی خرگوش انجام گرفت. باروری آزمایشگاهی، به تلقیح تخمک با اسپرماتوزویید، در خارج از بدن اطلاق می شود. بارور نمودن تخمک در آزمایشگاه اولین بار بر روی تخمک خرگوش در سال 1959 و در انسان در سال های دهه 1978 صورت گرفته است. انتقال ژن بر اساس انتقال DNA مورد نظر، به مجموعه کروموزوم های نر در مرحله پرونوکلئوس تخم لقاح یافته استوار است. تابحال انتقال ژن در گاو، گوسفند، بز و خوک با موفقیت انجام گرفته است. کپی سازی یا کلونینگ به معنی تولید حیواناتی است که از نظر ژنتیکی با هم شبیه بوده و از والدین مشترک بوجود آمده باشند. کلونینگ را می توان با جدا کردن یک بلاستومر از جنین و انتقال آن به تخمک در مرحله پرونوکلئوس که هسته نر آن خارج شده است، ایجاد نمود. این عمل در دامپروری به تولید دام های خوب و مشابه کمک می نماید. اختلاط چند جنین (کیمرا)، در زیست شناسی کیمرا موجودی است که بیشتر از یک جمعیت سلولی مشخص دارد و این جمعیت سلولی از جنین های حیوانات متفاوتی منشا گرفته است. مشهورترین کیمرای تولید شده در دامپروری اختلاط جنین های بز و گوسفند است که (بز فند Geep) نامیده می شود. انجماد سلول، راهی است برای رساندن حیات به مرز سکون جهت حفظ طولانی مدت توان زیست و ذوب، فعال نمودن مجدد آن است. در محدوده تولید مثل انجماد اسپرم از سال 1339 و انجماد جنین از سال 1350 جهت حفظ طولانی مدت حیات، امکان پذیر شده است. عمل انجماد جنین ابزاری بسیار کاآرا و ارزنده، هم برای اصلاح نژاد و هم به منظور نگهداری گونه هایی که در خطر نابودی قرار دارند بشمار آید. سلول منجمد شده می تواند برای مدت های طولانی در ازت مایع نگهداری شود. تمام فعالیت های حیاتی موجود زنده در این دما متوقف ولی توان حیات آن حفظ می گردد. انجماد سلول و یا مجموعه ای از سلول ها توسط تبدیل آب خالص آن به بلورهای یخ صورت می گیرد که حالت پایدار بیولوژیکی آب است. برای جلوگیری از شوک سرما به هنگام انجماد از مواد شیمیایی که به سرما محافظ معروف هستند استفاده می شود. انجماد جنین به سه روش صورت می گیرد. انجماد و ذوب کنترل شده، انجماد و ذوب سریع و روش ویتریفیکاسیون. برای تعیین جنسیت جنین روش های متفاوتی مانند بررسی سرعت رشد جنین، سنجش آنزیم های مربوط به کروموزوم X، تعیین پادتن اختصاصی جنسیت و استفاده از کاوشگرهای DNA ویژه کروموزوم Y امتحان شده است. جدا کردن اسپرم های حاوی کروموزوم Y و X جهت ایجاد نوزاد نر و یا ماده از زمانی که ژن و کروموزوم مطرح شده، مورد نظر بوده است. روش های متفاوتی از قبیل سدیمنتاسیون، تفاوت در مقدار بار الکتریکی و فلورسانس مورد استفاده قرار گرفته است.

پروانه برگخوار E rannis defoliaria (Clerck, 1759) برای اولین بار در ایران در سال 1377 از جنگل های غرب مازندران گزارش گردید. در این راستا تحقیقی بین سال های 80-1377 در شرایط جنگلی صورت گرفت. در این تحقیق از بین سطح آلوده (سطحی بیش از 21 هزار هکتار) یک قطعه 2 هکتاری با گونه غالب ممرز که یکی از کانون های اصلی آفت بود انتخاب گردید و در آن 10 اصله درخت به منظور نمونه برداری و آماربرداری علامتگذاری شد. حشرات ماده بی بال این آفت برای به دام انداختن از نوارهای پلاستیکی به عرض 30 سانتی متر که به چسب Tengel food آغشته شده بودند استفاده شد. با شمارش تعداد تخم های موجود در تخمدان حشرات ماده و محاسبه تعداد لارو روی درختان و میانگین تعداد شفیره های موجود در یک مترمربع از خاک پای درختان و نیز درصد تلفات توسط عوامل کنترل طبیعی، جدول زیستی آفت مذکور بدست آمد. حشرات کامل گونه Erannis defoliaria در اواخر پاییز از شفیره ها خارج می شوند و تا پایان دی ماه بطور پراکنده در طبیعت دیده می شوند. این پروانه ها شب پرواز بوده و رفتار آمیزشی نر و ماده روی تنه درختان میزبان مشاهده گردید. حشرات ماده تخم های زردرنگ خود را در داخل شکاف پوست و یا در زیر خزه های موجود در روی تنه درخت قرار می دهند. تخم ها پس از زمستان گذرانی، در اواسط فروردین تفریخ شده و به صورت وجبی حرکت نموده و پس از مدتی خود را به سرشاخه ها و برگ ها می رسانند و با ولع زیاد شروع به تغذیه می نمایند. لاروها از اواسط اردیبهشت ماه در داخل خاک اطراف درختان میزبان شروع به شفیره شدن می نمایند و تا اواسط خرداد تمام لاروها به شفیره های قهوه ای رنگ تبدیل شده اند. مرحله شفیرگی تا اواخر آبان بطول می انجامد و از آذر ماه حشرات کامل از شفیره ها خارج می شوند. این آفت در سال یک نسل دارد. به طور کلی این آفت پلی فاژ بوده و به استثنای درختان بلوط، توسکا و خرمندی از سایر درختان پهن برگ جنگل های شمال ایران تغذیه می کند. همچنین مشاهده شده است که دشمنان طبیعی مانند زنبور Bracon SP. و مگس Chaetinella و چرخ ریسک Parus major از این آفت تغذیه می نمایند.