کاربرد بیوتکنولوژی در باغبانی

با افزایش جمعیت در دنیا، نیاز به افزایش تولید میوه و سبزى نیز به همان نسبت وجود دارد. چگونه مى توان این نسبت را متوازن نمود و تولیدات باغبانى را با افزایش جمعیت، افزایش داد؟ تکنیک هاى سنتى به نژادى گیاهان، پیشرفت هاى قابل توجهى را در اصلاح ارقام با پتانسیل بالا به وجود آورده اند ولى این تکنیک ها قادر نیستند میزان تولید میوه ها و سبزى ها را نسبت به افزایش تقاضا براى این محصولات در کشورهاى در حال توسعه بالا ببرند. لذا یک نیاز فورى به استفاده از بیوتکنولوژى براى سرعت دادن به توسعه برنامه هاى اجرایى احساس مى شود. ابزارهاى بیوتکنولوژى در تمام برنامه هاى به نژادى محصولات باغبانى با اصلاح ارقام جدید گیاهى، مهیا نمودن مواد مناسب کشت، حشره کش هاى انتخابى موثرتر و کودهایى با کارایى بالاتر، مورد استفاده و نیاز هستند. اکثر میوه ها و سبزى هاى موجود در بازار کشورهاى توسعه یافته، به صورت ژنتیکى دستکارى شده اند. بیوتکنولوژى مدرن، طیف وسیعى از موجودات زنده یا مواد حاصل از میکروارگانیسم ها را در ساختن یا تغییر یک فرآورده جهت اصلاح گیاهان یا حیوانات و یا اصلاح میکروارگانیسم هایى براى کاربردهاى خاص در بر گرفته و مورد استفاده قرار مى دهد. بیوتکنولوژى یک جنبه جدیدى از بیولوژى و علوم کشاورزى است که ابزار و راهکارهاى جدیدى را بر حل مشکلات متفرقه تولید غذا در دنیا مهیا مى سازد. عمده ترین کاربردهاى بیوتکنولوژى جهت اصلاح و بهبود محصولات باغبانى عبارتند از:۱- کشت بافت. ۲- مهندسى ژنتیک. ۳- شناساگرهاى مولکولى. ۴- مارکرهاى مولکولى. ۵- تولید و توسعه میکروب هاى مفید

 • کشت بافت یکى از کاربردهاى وسیع بیوتکنولوژى در زمینه کشت بافت، به ویژه ریز ازدیادى است. این تکنیک یکى از مهمترین تکنیک هاى مورد استفاده براى ازدیاد غیرجنسى سریع گیاهان در درون شیشه (In vitro) به حساب مى آید. تکنیک کشت بافت از نظر زمان و فضاى مورد استفاده براى تولید انبوهى از گیاهان عارى از بیمارى بسیار مقرون به صرفه است. همچنین انتقال منابع با ارزش گیاهى (ژرم پلاسم) از نواحى بومى گیاهان به اقصى نقاط دنیا با کشت بافت میسر و تسهیل شده است. این در حالى است که روش سنتى قادر به پاسخگویى و تامین مواد گیاهى مورد نیاز جهت تقاضاهاى موجود نیست. تولید گیاهان عارى از ویروس با تکنیک کشت مریستم (نقاط رشدى در نوک ساقه و ریشه گیاهان) در اکثر محصولات باغبانى امکان پذیر شده است. تکنیک نجات جنین (رویان) یکى دیگر از کاربردهاى کشت بافت است که به نژادگران گیاهى را ساخته است تا از سقط جنین هاى گیاهى در اثر عوامل مختلف پیشگیرى نمایند. کشت جنین هاى نجات یافته در مراحل مناسب نمو، مى تواند مشکل ناسازگارى پس از تشکیل تخم را حل نماید. این تکنیک در گونه هاى باغبانى مشکل دار بسیار موثر بوده است. اکثر گونه هاى بقولات مناطق خشک به طور موفقیت آمیزى از طریق کشت لپه ها، محور زیرلپه اى (هیپوکوتیل)، برگ، تخمدان، پروتوپلاست، دمبرگ، ریشه، بساک و... باززایى مى شوند. تولید گیاهان هاپلوئید (n _ کروموزومى) از طریق کشت گرده یا بساک یکى از کاربردهاى مهم کشت بافت در به نژادى گیاهان است. این تکنیک بسیار سریع بوده و از نظر اقتصادى غیرمقرون به صرفه است. هموزیگوتى کامل نتایج به گزینش فنوتیپ ها براساس خصوصیات کمى و کیفى توارث یافته کمک مى کند و باعث تسهیل در به نژادى، ایزولاسیون موفق، کشت و ترکیب پروتوپلاست هاى گیاهى مى شود و در انتقال نر عقیمى سیتوپلاسمى جهت دستیابى به گیاهان هیبریدقوى، از طریق ترکیب میتوکندریایى بسیار مفید و موثر است و کارایى زیادى در انتقال ژنتیکى در گیاهان دارد. حفاظت درون شیشه اى ژرم پلاسم ها در محیط هاى کشت آماده و روش هاى جایگزین جهت غلبه بر مشکلات مدیریتى منابع ژنتیکى در محصولاتى که به طور غیرجنسى تکثیر مى شوند و گیاهانى که هتروزیگوتى بالایى دارند و ذخیره بذر مناسبى ندارند، از اهمیت زیادى برخوردار شده است. در برخى از محصولات خاص، حفاظت درون شیشه اى، راحت و بسیار موثر است. این تکنیک ها به طور موفقیت آمیزى در مورد محصولات باغبانى به کار گرفته شده و در مراکز مختلف جمع آورى ژرم پلاسم، شناخته شده هستند. ژرم پلاسم درون شیشه اى همچنین تبادل مواد گیاهى عارى از آفت و بیمارى را تضمین نموده و به قرنطینه بهتر آنها کمک مى کند.به نژادگران گیاهى به طور ممتد در حال تحقیق بر روى تغییرات ژنتیکى جدیدى هستند که کارآیى بالایى در اصلاح ارقام جدید دارند. برخى از گیاهان باززایى شدند. از طریق کشت بافت، اغلب تنوع فنوتیپى غیرمعمول و جدیدى را نسبت به فنوتیپ گیاه اصلى و مادرى از خود نشان مى دهند. چنین تنوعى را، تغییرات سوماکلونال (Somaclonal) مى نامند که مى تواند قابل توارث و تثبیت باشد و در نسل بعدى دیده شود. همچنین، تغییرات ممکن است اپى ژنتیکى باشند و در تولید مثل جنسى (ازدیاد جنسى) دیده نشوند. تغییرات قابل توارث براى به نژادگرهاى گیاهى بسیار مفید هستند.

 • مهندسى ژنتیک در گیاهان مهندسى ژنتیک در سه مرحله اصلى زیر دخالت دارد: ۱- شناسایى و جدا کردن ژن هاى مطلوب براى انتقال. ۲- سیستم رهاسازى جهت وارد کردن ژن مطلوب به داخل سلول هاى پذیرنده. ۳- بیان اطلاعات ژنتیکى جدید در سلول هاى پذیرنده. با استفاده از تکنیک هاى مهندسى ژنتیک، ژن هاى مفید زیادى به داخل گیاهان وارد شده و باعث توسعه گیاهان تغییر یافته ژنتیکى (گیاهان تراریخته) گردیده است. در این گیاهان DNA خارجى به طور ثابت الحاق یافته و فرآورده ژنى مناسبى را باعث مى شود. گیاهان تراریخته وسعتى در حدود ۶/۵۲ میلیون هکتار را در کشورهاى صنعتى و در حال توسعه تا سال ۲۰۰۱ به خود اختصاص داده اند. ژن ها براى دستیابى به خصوصیات مفید زیر به داخل محصولات گیاهى وارد مى شوند. مقاومت به علف کش ها: گیاهان تراریخته مقاوم به علف کش ها این امکان را براى کشاورزان به وجود آورده اند که بدون صدمه به گیاه اصلى، جهت از بین بردن علف هاى هرز از علف کش هاى مختلف استفاده کنند. اکثر گیاهان مقاوم به علف کش ها در گیاهانى نظیر گوجه فرنگى، توتون، سیب زمینى، سویا، کتان، ذرت، خردل روغنى، اطلسى و امثال آن به وجود آمده اند. گلیفوسات (Glyphosate) یکى از قوى ترین علف کش هایى است که براى طیف وسیعى از گیاهان با نام تجارى رانداپ (Round up) در حال استفاده است. گلیفوسات با بلوکه کردن یک آنزیم ۵-انول پروویل شیکیمات -۳-فسفات سنتاز (EPSPS) که در بیوسنتز اسیدهاى آمینه حلقوى نظیر تیروزین، فنیل آلانین و تریپتوفان نقش دارد، منجر به از بین رفتن علف هاى هرز مى شود. اسیدهاى آمینه مواد سازنده پروتئین ها هستند. گیاهان تراریخته مقاوم به گلیفوسات که حاوى ژن EPSPS هستند به مقادیر زیادى آنزیم مورد نظر را تولید کرده و در برابر اثرات گلیفوسات از خود مقاومت نشان مى دهند. قابل ذکر است که این علف کش یک علف کش عمومى است و تمام گیاهان را از بین مى برد. تعدادى از آنزیم هاى سم زدا در گیاهان و میکروب ها شناسایى شده اند از جمله آنزیم گلوتاتیون _ اس _ ترانسفور (GST) در ذرت و گیاهان دیگر، اثرات سمى علف کش بروموکسینیل (Bromoxynil) را خنثى مى کند و همچنین آنزیم فسفینوتریسین استیل ترانفسفراز (pat) که اثرات سمى علف کش PPT (ال _ فسفینوتریسین) را خنثى مى کند. با گرفتن ژن ban از klebsiella و ژن bar از قارچ هاى استرپتومیست (Strepotomyces) و انتقال آنها به سیب زمینى، چغندر قند، سویا، کتان و ذرت، گیاهان تراریخته اى حاصل شده اند که به علف کش ها مقاوم اند. گیاهان تراریخته، زحمت و هزینه مبارزه با علف هاى هرز را براى کشاورز کاهش داده و باعث افزایش عملکرد محصول مى گردند. مهندسى مقاومت به پاتوژن ها (عوامل بیمارى زا): ویروس ها مهم ترین و خطرناک ترین عوامل بیمارى زاى گیاهى بوده که به طور قابل توجهى عملکرد محصولات باغبانى را کاهش مى دهند. راهکارهایى با استفاده از پوشش پروتئینى ویروس ها و RNA ماهواره اى جهت کنترل آلودگى هاى ویروسى به کار گرفته شده است. ویروس ها موجودات ذره بینى متشکل از اسیدهاى نوکلئوئیک (RNA DNA) هستند که در یک پوشش پروتئینى محصور بوده و قادر به تکثیر زیاد در داخل سلول میزبان هستند. استفاده از پوشش پروتئینى ویروس به عنوان یک عامل قابل تغییر جهت تولید گیاهان مقاوم به ویروس یکى از دستاوردهاى مهم بیوتکنولوژى گیاهى است. ژن مسئول ساخت پوشش پروتئینى از ویروس موزائیک توتون (TMV) به عنوان یک ویروس با RNA رشته اى مثبت به گیاه توتون انتقال داده شده و آن را مقاوم به ویروس TMV کرده است. استفاده از ژن مقاوم به پروتئین nucelocapsid در گیاهانى نظیر گوجه فرنگى، توتون، کاهو، بادام زمینى، فلفل و گل هاى زینتى مانند حنا، گل ابرى و داوودى جهت مقاومت به ویروس لکه پژمردگى گوجه فرنگى معرفى شده است. استفاده از RNA ماهواره اى (SATRNA) برخى گیاهان تراریخته را به ویروس موزائیک خیار (CMV) مقاوم کرده است. گیاهان تراریخته مقاومى نیز در برابر ویروس موزائیک یونجه، ویروس x سیب زمینى، ویروس تانگروى برنج، ویروس جغ جغى توتون و ویروس لکه حلقوى خربزه درختى (پاپایا) به وجود آمده اند. در دهه اخیر، ژن هاى مقاومى در شناسایى پاتوژن هاى بیمارى زا معرفى و کلون شده اند. همچنین برخى از مسیرهاى مشخصى که آلودگى پاتوژنى را دنبال مى کنند، مورد شناسایى قرار گرفته اند. برخى ترکیبات ضدقارچ در گیاهان مقاوم به آلودگى هاى قارچى شناسایى و ساخته شده است. راهکارهاى مناسبى جهت توسعه مقاومت به قارچ ها با تولید گیاهان تراریخته حاوى مولکول هاى ضدقارچ نظیر پروتئین ها و سموم توسعه یافته است. ژن کیتیناز (Chitinase) گرفته شده از لوبیا، مقاومت زیادى به بیمارى قارچى Rhizoctonia solani در توتون و شلغم به وجود آورده است. همچنین این ژن که از باکترى خاکزى Serratia marcescens گرفته شده است در گیاه توتون، مقاومت به بیمارى قارچى Altenaria longipes که باعث بیمارى لکه قهوه اى مى شود را ایجاد کرده است. ژن استیل ترانسفراز در توتون، مقاومت به بیمارى باکتریایى Pseudomonas Syringea را باعث شده است. مقاومت به تنش ها: برخى از ژن ها مسئول ایجاد مقاومت در برابر تنش هایى همچون گرما، سرما، شورى، عناصر سنگین و هورمون هایى گیاهى هستند. مطالعاتى نیز در مورد متابولیت هاى نظیر پروتئین ها و بتائین ها انجام گرفته است که نشان داده اند در مقاومت به تنش ها دخالت دارند. مقاومت به سرمازدگى در توتون با داخل کردن ژن مسئول سنتز آنزیم گلیسرول، فسفات، آسیل، ترانسفراز ایجاد شده است که این ژن از Arabidopsis گرفته شده است. برخى گیاهان با سنتز گروهى از مشتقات قندى مشهور به پلى ال ها (مانیتول، سوربیتول و سیون) به تنش هاى خشکى واکنش نشان مى دهند. گیاهانى که داراى پلى ال هاى بیشترى هستند، مقاومت بیشترى به تنش ها دارند. با استفاده از ژنى در باکترى ها که قادر به ساختن مانیتول ها است، این امکان وجود دارد که سطح مانیتول را در گیاهان مقاوم به خشکى بالا برد. کیفیت میوه: میوه هاى گوجه فرنگى که به کندى مى رسند از اهمیت ویژه اى در حمل ونقل برخوردارند. گوجه فرنگى تراریخته با فعالیت کم آنزیم پکتین میتل استواز و مقادیر بالاى مواد جامد محلول و PH بالا، کیفیت فرآورى را افزایش مى دهد. گوجه فرنگى هاى دیررس با استفاده از RNA آنتى سنس تولید شده اند که در آنها از سنتز آنزیم هاى دخیل در تولید اتیلن ممانعت مى شود مثل آنزیم EgAccl سنتتاز. همچنین با استفاده از ژن دآمیناز که مقدار اسید ۱- آمینو سیکلوپروپان ۲-کربوکسیلیک (ACC) (پیش ماده سنتز اتیلن) را در میوه کاهش مى دهد، امکان تولید گوجه فرنگى هاى دیررس وجود دارد. این گوجه فرنگى ها از عمر ماندگارى بیشترى برخوردار هستند و همچنین مى توانند مدت طولانى بر روى گیاه باقى بمانند تا تجمع قندها و اسیدها در میوه جهت بهبود طعم آن بالا رود. این گوجه فرنگى ها در کشورهاى اروپایى و آمریکایى در سطوح تجارى گسترده اى در حال تولید هستند. با استفاده از ژن ساکارز فسفات سنتتاز مى توان گوجه فرنگى با ساکارز و نشاسته کم تولید نمود، همچنین با ژن باکتریایى ADP گلوکز پیروفسفوریلاز مى توان محتواى نشاسته سیب زمینى ها را به میزان ۲۰ تا ۴۰ درصد افزایش داد. مقاومت به آفات: با وارد کردن ژن بتا اندوتکسین (ژن bt) گرفته شده از باکترى Bacillus thuringiensis به گیاهانى نظیر کتان، توتون، گوجه فرنگى، سویا، سیب زمینى و... مقاومت به حشرات مضر در این گیاهان ایجاد شده است. این ژن ها، پروتئین هاى کریستاله ضد حشرات را تولید مى کنند که بر روى دامنه وسیعى از سخت بالپوشان، بى بالپوشان و دو بالپوشان اثر دارد. این کریستال ها در داخل بدن لارو حشرات به صورت ذرات قلیایى در داخل پروتوکسین هاى انفرادى با وزن مولکولى ۱۳۳ تا ۱۳۶ کیلووالتون تشکیل مى شوند. این پروتئین هاى کریستالى ضدحشرات در طول دوره رشد رویشى سلول ها تولید مى شوند و اثرات زیادى بر کنترل حشرات دارند. نر عقیمى و تجدید بارورى: این تکنیک در تولید بذر هیبرید بسیار مفید مى باشد. گیاهان تراریخته با ژن هاى نر عقیم و تجدید کننده بارورى در شلغم ایجاد شده اند. این تکنیک تولید بذر هیبرید، بدون اخته کردن دستى گل هاى نر را تسهیل مى نماید و گرده افشانى را در ذرت کنترل مى کند. در سال ،۱۹۹۰ ماریانى (Mariani) و همکاران در بلژیک با موفقیت یک ساختار ژنى را که داراى محرک خاص دیگرى بود از ژن TA29 توتون گرفتند و ژن ریبونوکئاز را در باکترى باسیلوس (ژن بارناز) توالى یابى کرده و در تولید گیاهان تراریخته شلغم به کار گرفتند. با این عمل و با بیان ژن انتقال یافته از تولید گرده نرمال جلوگیرى شده و منجر به نر عقیمى مى شود.

• شناساگرهاى مولکولى کاوشگر هاى اسید نولکئیک: امروزه با استفاده از کاوشگر هاى CDNA مى توان بیمارى هاى گیاهى را قبل از بروز علائم شناسایى کرد. کاوشگر، توالى هاى اسیدنوکلئیک پاتوژن هستند که ارگانیسم هاى با مارکرهاى ویژه را تولید مى کنند. کاوشگرهاى CDNA به نواحى خاصى از پاتوژن ها فرستاده شده و با استفاده از تکنیک هاى استاندارد DNA نوترکیب مى توان آنها را تولید کرد. پادزهرهاى تک کلونى McAb) تکنیک هاى ایمونوشیمیایى، براى شناسایى سریع و دقیق پاتوژن هاى گیاهى بسیار مفید هستند. همچنین از این تکنیک در شناسایى بیمارى هاى گیاهى استفاده مى شود. تکنیک هیبریداسیون (تلاقى)، روش هاى مناسبى را براى تولید هومولوگ ها به وجود آورده است که از لحاظ بیوشیمى اینها به عنوان مواد ایمنولوژیکى تعریف مى شوند که توسط یک لاین سلولى ساده و علیه اپى توپ هاى پادتن ایمن ساز ساخته مى شوند. پتانسیل بالاى McAbs در شناساگرهاى پاتولوژى گیاهى ضرورى هستند چون منجر به تولید پادزهرهاى هموژن با فعالیت مشخص به مقادیر زیاد گردید که در مدت زمان طولانى ساخته مى شوند. با این حال تکنولوژى هیبریداسیون یک عمل آزمایشگاهى و پرهزینه است در مقایسه با روش هاى ایمنى سازى استاندارد که به طور گسترده براى شناساگرهاى مولکولى در مقیاس وسیع استفاده مى شوند.

• مارکرهاى مولکولى استفاده از مارکرهاى مولکولى جهت گزینش صفات زراعى، کار را براى به نژادگرایان گیاهى آسان ساخته است. این امکان به وجود آمده است که گیاهان را براساس صفات مختلف یا مقاومت به بیمارى ها در مراحل مختلف رشد و نمو، گروه بندى کنیم. استفاده از RFLP چند شکلى طولى قطعات برشى)، RAPD (DNA) چند شکلى تکثیر شده تصادفى)، AFLP (چند شکلى طولى قطعات تکثیر شده) و مارکرهاى ایزوآنزیم در به نژادى گیاهان، فراوان به چشم مى خورد. مارکرهاى RFLP براى مارکرهاى مورفولوژیکى و ایزوآنزیم ها مفید بوده، چون تعداد آنها فقط توسط اندازه ژنوم محدود مى شود و آنها تحت تاثیر شرایط محیطى قرار نمى گیرند. نقشه هاى مولکولى در حال حاضر براى برخى از گیاهان زراعى نظیر ذرت، گوجه فرنگى، سیب زمینى، برنج، کاهو، گندم و گونه هایى از کلم ها وجود دارد. مارکرهاى RFLP کاربردهاى زیادى دارند که مى توان به شناسایى ارقام، شناسایى مکان هاى ژنى، صفات کمى، آنالیز ساختار ژنوم، داخل کردن ژرم پلاسم و کلون سازى براساس نقشه، اشاره کرد. RFLP به عنوان ابزارى براى شناسایى مورد استفاده قرار مى گیرد چون در مقایسه با APD قدرت ترمیم و بازسازى دارد. ریزماهواره ها یا مارکرهاى تکرارشونده توالى ساده (SSRS) نیز استفاده گسترده اى در ژنوتیت سازى، نقشه ژنى و آنالیزه ژنى دارند.

رابطه پژوهش و توسعه

امروزه علم در جوامع نوین از عنصری منزوی و در اختیار گروهی اندک خارج شده و دولت ها در آن دخالت می کنند. از اینجاست که تقویت علم و فناوری و به تبع آن حمایت از فعالیت های پژوهشی برای حفظ بقای کشورهای در حال توسعه از اهمیت اساسی برخوردار می شود. 

امروزه علم در جوامع نوین از عنصری منزوی و در اختیار گروهی اندک خارج شده و دولت ها در آن دخالت می کنند. از اینجاست که تقویت علم و فناوری و به تبع آن حمایت از فعالیت های پژوهشی برای حفظ بقای کشورهای در حال توسعه از اهمیت اساسی برخوردار می شود.
علم، ابزار کشف حقیقت و محصول پژوهش است و پژوهش به گفته پروفسور «هانس کربس» - استاد دانشگاه آکسفورد- دیدن چیزی است که دیگران نمی توانند ببینند و اندیشیدن درباره چیزی است که دیگران نمی توانند به آن بیندیشند.
دیدن آنچه همه از دیدن آن ناتوانند، نیازمند دیدی عمیق و موشکافانه است و این تنها از طریق کنش و واکنش های آموزشی علمی در شرایط محیطی مناسب بویژه از سوی استعدادهای برجسته و نخبگان جامعه میسر می شود.
بنابراین، پژوهش در دنیای امروز فعالیتی جدی و ضروری است؛ زیرا نتیجه آن علم و فناوری است و این دو، منشا ثروت و قدرت هستند.
امروزه شاهدیم که از طریق علم و فناوری مزیت های جدید خلق می شود و ثروت و رفاه به ارمغان می آید و انتظار می رود که علم و فناوری علاوه بر کشف رازهای طبیعی، بشریت را به جایی برساند که ناآرامی و تنش های سیاسی و اجتماعی را در آن راهی نباشد و نابرابری های اجتماعی به حداقل برسد.
امروزه علم در جوامع نوین از عنصری منزوی و در اختیار گروهی اندک خارج شده و دولت ها در آن دخالت می کنند. از اینجاست که تقویت علم و فناوری و به تبع آن حمایت از فعالیت های پژوهشی برای حفظ بقای کشورهای در حال توسعه از اهمیت اساسی برخوردار می شود.ما در عصری زندگی می کنیم که علم هر روز قدرت خود را ظاهر می کند. دانشی که علم به ما داده است بر فاصله ها غلبه کرده، نیازها را برآورده ساخته، بیماری ها را کاهش داده و درها را به روی فهم رازهای طبیعی گشوده است. علم برای کشف حقیقت، یعنی چیزی که پنهان است، ابزاری بی مانند است. زحمت توسعه علمی بر دوش پژوهشگران و محققانی است که همه زندگی خود را وقف جستجو، پژوهش و تحقیق می کنند و به قول معروف دود چراغ می خورند؛ اگرچه با پیشرفت فناوری امروزی، دود چراغی وجود ندارد، ولی پیشرفت فناوری نتوانسته کمکی به فقر و مشکلات مالی یا پایگاه اجتماعی آنها بکند.
دانشمندان و پژوهشگران چیزی برای خودشان نمی خواهند و بزرگترین دلمشغولی و دغدغه ای که دارند، این است که امکانات و بستر علمی برای آنها فراهم شود تا بتوانند به پژوهش های خود ادامه دهند. در اهمیت تحقیقات، نکته مبهمی وجود ندارد و جای شکی باقی نیست. پژوهش یکی از ارکان ارتقای علمی کشورهاست؛ اگر بخواهیم فناوری داشته باشیم، باید پژوهش داشته باشیم.
امروزه، تحقیق و پژوهش در کلیه شوون زندگی علمی، سیاسی، اجتماعی و... از ضروریات اجتناب ناپذیر است، بنابراین برای حرکت هدفمند، نظام مند و اثربخش ناگزیریم که تحقیق و پژوهش را در سرلوحه کارهای خود قرار دهیم.
کشورهایی موفق به پیشرفت چشمگیر در بخش های علمی و تکنولوژیکی خود شده اند که به طور متوسط به جمع آوری اطلاعات، تحقیق و کاربرد تحقیق در عمل شده اند. موفقیت و نقش برجسته علم، رابطه بین گروه علمی و دولت را بسیار پیچیده تر از گذشته کرده است. ظهور و بقای هیچ جامعه نوینی بدون حمایت علم و فناوری قابل تصور نیست و ارتباط، موانع را از سر راه هر دو طرف بر می دارد. علم نوین، بزرگتر و پرهزینه تر از آن شده که بتواند بدون کمک مالی دولت برای مدتی طولانی باقی بماند. هر دو طرف گروه علمی و دولت به یکدیگر نیازمندند؛ اما رابطه بین علم و قدرت رابطه ساده ای نیست.
براساس برآورد یونسکو تعداد دانشمندان و مهندسان تحقیق و توسعه در یک میلیون نفر جمعیت در سال ۱۹۹۰ در کشورهای در حال توسعه ۱۸۹ نفر و در کشورهای پیشرفته ۳۶۹۴نفر و هزینه های تحقیق و توسعه به ترتیب ۳/۱۸ میلیارد دلار و ۳/۴۳۴ میلیارد دلار بوده است. سهم تولید فناوری کشورهای اتحادیه اروپایی، امریکا و ژاپن در سال ۱۹۹۳ بر اساس جوایز امتیاز اعطا شده اروپایی و امریکایی عمومی،

اثرات مصرف بهینه كود در افزایش عملكرد گوجه فرنگی

گوجه فرنگی (Lycopersium  esculantium) یكی از سیزیهای مهم است كه به لحاظ داشتن ویتامین A , C  و مواد غذایی نقش مهمی در سلامتی جامعه ایفا می نماید . گوجه فرنگی در شرایط اقلیمی بسیار متفاوت از بوشهر گرفته تا مرند آذربایجانشرقی و در تمام استانهای كشور در سطح وسیعی كشت می شود . این سیزی مهم در مناطق جنوبی كشور نظیر استانهای هرمزگان و بوشهر كه دارای هوای گرم هستند در زمستان در هوای آزاد محصول (نوبری) داده و در اواخر اردیبهشت ماه باردهی آن به اتمام می رسد .

این در حالی است كه در استانهای سردسیر در همین مواقع نشاء های گوجه فرنگی از خزانه به مزارع انتقال داده شده و در طول تابستان محصول می دهد. در اكثر استانهای كشور با وجود اقلیم متفاوت , كشت مزرعه و پلاستیكی و گلخانه ای آن مرسوم است . میزان برداشت عناصر غذایی گوجه فرنگی با 90 تن عملكرد بیش از 260 كیلوگرم ازت (N ) , 100 كیلوگرم (P2O5) , 520كیلوگرم پتاسیم (K2O) , 40 كیلوگرم منیزیم , 60 كیلوگرم گوگرد و رقمی بیش از 100 كیلوگرم در هكتار كلسیم می باشد . ولی مقدار برداشت عناصر ریز معدنی درمقایسه با عناصر پر مصرف بسیار كم و ناچیز است .

مثلا برای برداشت 48 تن در هكتار گوجه فرنگی فقط 608 گرم مس (Cu) , 535 گرم آهن (Fe) ,  95 گرم منیزیم (Mn) ,60 گرم روی(Zn) و 28 گرم بر (B) برداشت میگردد كه در مقایسه با مقادیر عناصر پرمصرف بسیار ناچیز ولی مهم می باشند (1998 . Fertilizer Development center National) 

افزایش محصول , بهبود كیفیت و مقاومت در مقابل برخی از بیماریها در این محصول مستلزم مصرف متعادل كودهای شمیایی و افزایش مواد آلی چه در خزانه و چه در مزارع گوجه فرنگی است .

نقش عناصر در عملكرد و كیفیت گوجه فرنگی

1-      ازت

تاثیر ازت بر رشد سبزینه ای و محصول گوجه فرنگی از عناصر دیگر بیشتر است . ازت تشكیل گل و میوه را افزایش داده و بلوغ را به تاخیر می اندازد. كمبود ازت در گیاه سبب كاهش جیبرلین , اكسین و افزایش ممانعت كننده های رشد () می شود . ریزش تعدادزیادی از گلها در درجه حرارت های زیاد نیز به علت كمبود ازت در گیاه گوجه فرنگی است . این گیاه برای تولید بیش از 100تن محصول در هكتار به جذب ازت بیشتری در هر روز نیاز دارد . اندازه , رنگ , مزه و درصد مواد جامد در میوه در اثرمصرف زیاد ازت كاهش و اسیدیته قابل سنجش افزایش می یابد . به طور كلی ازت زیاد سبب بروز كاهش مقاومت گیاه نسبت به بیماریها می شود . ظهور مرگ انتهایی میوه (Blossom end  rot) با افزایش میزان ازت به خصوص در فرم آمونیومی افزایش پیدا می كند در صورتی كه شدت پوسیدگی ریشه (Botrytis cinera) با درمان كمبود ازت در گیاه كاهش پیدا می كند . گوجه فرنگی فرم ازت نیتراته را به فرم آمونیومی آن ترجیح می دهد . ضمنا نیترات راندومان مصرف آب (  W.U.E) را بهبود بخشیده و غلضت اسید آمینه آزاد را كاهش می دهد.

2-      فسفر

وجود فسفر كافی در محیط ریشه سبب توسعه سریع و استفاده بهتر گیاه از آب و دیگر مواد غذایی ضروری گیاه می شود . فسفر (به همراه استفاده ازت و پتاسیم ) رنگ پوست و گوشت میوه , میزان ویتامین C و سفتی میوه را بهبود و بلوغ را تسریع می بخشد . بدیهی است بر مبنای مقدار فسفر برداشتی توسط گوجه فرنگی و آزمون خاك (حد بحرانی حداكثر 15 میلی گرم در كیلوگرم بر مبنای روش اولسون) بایستی نسبت به مصرف كودهای فسفاته اقدام نمود كه متاسفانه تاكنون چنین نبوده است .

3-      پتاسیم

علائم كمبود پتاسیم در گوجه فرنگی با تیره تر شدن رنگ گیاه و گوتاه شدن بین گرهها ظاهر می شود . نكروزه شدن حاشیه برگها نیز نشانه شدت كمبود پتاسیم در این گیاه است . افزایش میزان پتاسیم ور محلول غذایی با كاهش خسارت ناشی از بیماری Alternaria همراه است . به نظر می رسد پتاسیم تاثیر مثبتی نیز بر روی قارچ برگی (Clodosprium fulvum ), پوسیدگی ساقه (Diplodialyocopersici ) و پوسیدگی ریشه (Botrytis cinere ) دارد .

گرچه تاثیر پتاسیم بر میزان محصول به اندازه ازت چشمگیر نیست اما با این حال اثر پتاسیم بر افزایش بر افزایش اندازه میوه را نمی توان نادیده گرفت . یكی از دلایل اختلال در رسیدن میوه , تغذیه  ناكافی پتاسیم در گوجه فرنگی است .

 كمبود پتاسیم سبب قهوه ای شدن آوندها , سفیدی دیواره , خاكستری شدن دیواره و سبزی میوه می شود . میزان پتاسیم در دمبرگ , همبستگی زیادی با توسعه بافت سفید در میوه دارد . بدشكلی و غیر یكنواختی رنگ میوه با افزایش مصرف پتاسیم كاهش می یابد . پتاسیم نقش مهمی نیز در رنگ میوه در صنایع تبدیلی دارد . مصرف پتاسیم سبب افزایش كارتنوئید , لیكوپن و كاهش كلروفیل شده و تاثیر زیادی در متابولیسم اسید های میوه (عمدتا اسید سیتریك و اسشید مالیك) دارد . در مجموع كل مواد جامد, قند ها , اسید ها , كاروتن, لیكوپن , و خاصیت انباری در میوه های گوجه فرنگی كه از تغذیه پتاسیم بهره مند بوده باشد بیشتر است . ریزش میوه قبل از بلوغ نیز در گیاهانی كه دارای غلظت پتاسیم كمی هستند بیشتر است .

نظر بر اینكه مقدار پتاسیم مورد نیاز گوجه فرنگی در مقایسه با سایر عناصر غذایی باید حداكثر باشد , بنابراین مقدار كود پتاسیمی مورد نیاز چه از منبع سولفات (قبل از كاشت)و چه از منبع كلرورپتاسیم (سرك) بستگی به عملكرد , رقم , درصد رس , نوع رس, كلسیم و منیزیم , ظرفیت تبادل كاتیونی , مقدار پتاسیم قابل استفاده و درجه نسبی تخلیه پتاسیم خاكهای مربوطه دارد . در مناطق شور مصرف كلرورپتاسیم به صورت سرك در مقایسه با شاهد عملكرد را افزایش داده ولی قابل مقایسه با سولفات پتاسیم نبوده ولی در خاكهاو آبهای غیر شور مصرف چند دفعه ای كلرورپتاسیم همزمان با رشد و زمان گلدهی (حداقل چهار بار) بیشترین تولید را چه در ایران و چه در پاكستان عاید نموده است .

پتاسیم علاوه بر افزایش تولید و بهبود كیفیت (بازار پسندی) , سبب افزایش مقاومت گیاهان منجمله گوجه فرنگی در برابر شوری , كم آبی , انواع تنشها و آفات و بیماریها نیز گشته و بازیافت آب و كود را نی افزایش می دهد .

در جدول زیراثر مقادیر مختلف پتاسیم در افزایش عملكرد و كاهش تجمع نماتدها در ریشه های گوجه فرنگی نشان داده شده است .

اثرات پتاسیم در عملكرد  تراكم نماتد ها

در تمامی آزمایش ها با مصرف زیادی پتاسیم به دلیل ایجاد رابطه آنتاگونیستی عمدتا با كلسیم و منیزیم عملكرد كاهش یافته است .

4-كلسیم و منیزیم

بسیاری از اختلالات فیزیولوژیكی در رسیدن میوه , به علت كافی نبودن كلسیم (به خصوص با مصرف ازت آمونیاكی)می باشد . تعدادی از محققین مرگ انتهای میوه (Blossom end  rot) را به دلیل كمی كلسیم و زیادی آب , ازت و منیزیم در خاك ذكر كرده اند . ترك خوردن میوه گوجه فرنگی كه در مزارع گوجه فرنگی بسیار شایع است یكی دیگر از اختلالات فیزیولوژیكی است كه دلیل آن كمبود كلسیم می باشد . افزایش نسبت Na:Ca  نیز سبب شیوع بیشتر پژمردگی فوزاریومی(Fusarium oxysporinmy) می شود .

كمبود منیزیم نیز با مصرف زیاد پتاسیم و فرم آمونیومی ازت پدید می آید كه با مصرف خاكی 100 كیلوگرم سولفات منیزیم و یا محلول پاشی سولفات منیزیم به میزان 5/1 درصد (حداقل دوبار) كمبود را سریعا درمان می نماید . درجداول زیر جذب عناصر غذایی و متواسط غلظت این عناصر در بافتهای مختلف گوجه فرنگی نشان داده شده است

جذب عناصر غذایی به ازاء هر تن محصول گوجه فرنگی( كیلوگرم )

متوسط غلظت عناصر غذایی در اندامهای مختلف گوجه فرنگی بالغ ( گرم در گیاهان )

اندام گیاهی	آموزش و ترویج کشاورزی ، [ چهارشنبه 17 مرداد 1386 ] [ 01:08 ق.ظ ] [ مجید فنایی ] نظرات .: Weblog Themes By Iran Skin :. تعداد کل صفحات : 27 :: 1 2 3 4 5 6 7 ...	درباره وبلاگ آرشیو مطالب مهر 1390 ، 1 بهمن 1389 ، 2 دی 1389 ، 1 مرداد 1388 ، 4 آبان 1387 ، 4 تیر 1387 ، 2 بهمن 1386 ، 1 دی 1386 ، 1 آبان 1386 ، 1 مرداد 1386 ، 2 تیر 1386 ، 1 بهمن 1385 ، 1 دی 1385 ، 1 آذر 1385 ، 20 آبان 1385 ، 8 مهر 1385 ، 10 شهریور 1385 ، 5 مرداد 1385 ، 5 تیر 1385 ، 11 خرداد 1385 ، 3 آخرین مطالب چکیده ای از گیاهان دارویی و موارد مصرف آنها (برگرفته از شرکت گلفام) مدیریت گــــــلخانه ای مشاوره و اجرای سازه های گلخانه ای : مدیریت کشت ریشه درختان میوه زیتون کیوی فروت بیماری های مهم سیب زمینی (آموزشی) آفات و بیماری های مهم در خیار گلخانه ای کاربرد بیوتکنولوژی در باغبانی به مناسبت هفته پژوهش انتخاب بستر مناسب گام مهم در جهت تکثیر قلمه گیاهان باغی و زینتی اثرات مصرف بهینه كود در افزایش عملكرد گوجه فرنگی مختصری در مورد زراعت لوبیا (( Phaseolus sp. معرفی گیاه اسپرس بیوتكنولوژی(Biotechnology) لیست آخرین مطالب موضوعات مدیریت گلخانه ای (كشت های هیدروپونیك) 0 مدیریت گـــــــلخانه ای(كشت های خاكی) 1 عمومی 28 گیاهشناسی ـ بحث ساقه 2 گیاهشناسی ـ بحث ریشه 2 گیاهشناسی ـ بحث برگ 2 گیاهشناسی ـ بحث گلها 1 گیاهشناسی ـ بحث میوه 1 گیاهشناسی ـ جذب و انتقال 1 گیاهشناسی- بافتهای گیاهی 1 گیاهشناسی ـ تعرق گیاهان 1 گیاهشناسی - چرخه آب 1 گیاهشناسی ـ بحث گل آذینها 1 گیاهشناسی ـ نهاندانگان 1 گردش شیره پرورده در گیاهان 1 گیاهشناسی - تنفس گیاهی 1 رشد و نمو در گیاهان 1 هورمونهای گیاهی 1 گیاهشناسی - تمکن 1 رده بندی گیاهی 0 آشنائی با زعفران 1 رده بندی گیاهان مختلف 1 گیاهشناسی ـ بحث جوانه ها 1 معرفی گیاهان داروئی 2 خانواده رزاسه Rosaceae 2 معرفی : ازگیل و کروتون 1 معرفی خانواده : چمن . گل نرگس . اسفناج . خانواده شمعدانی و بنفشه آفریقایی 1 آشنایی با انگور 2 کشت گلخانه ای (نگاهی گذرا ) 1 گل مریم 1 گیاهشناسی ـ بازدانگان 1 آموزش و ترویج کشاورزی 10 اخبار سایت 3 پاسخ به نظرات و سوالات 2 چغندر قند 1 پیدایش باغبانی 1 تاریخچه باغبانی در دنیا 0 تاریخچه باغبانی در ایران 0 اهمیت اقتصادی باغبانی 0 ارزش غذایی محصولات باغبانی 0 اهمیت گیاهان گلخانه ای 1 مزایا و معایب کشت گلخانه ای 1 تعریف و تقسیم بندی گلخانه ها 1 گرم کردن و خنک کردن گلخانه ها 1 بستر کشت گیاهان گلخانه ای 1 تغذیه دی اكسید كربن گلخانها 1 كود دهی گیاهان گلخانه ای 1 آبیاری گیاهان گلخانه ای 1 نور و تامین آن در گلخانه ها 1 بروز بیماریها در گلخانه 1 پیوند Grafing 12 بیوتکنولوژی در کشاورزی 2 عناصر غذایی گیاهان 0 لینک های مفید فال حافظ چت آنلاین بک لینک فا خرید اینترنتی ماه موزیک آمار سایت بازدیدهای امروز : نفر بازدیدهای دیروز : نفر كل بازدیدها : نفر بازدید این ماه : نفر بازدید ماه قبل : نفر تعداد نویسندگان : عدد كل مطالب : عدد آخرین بروز رسانی :
	[ طراحی : ایران اسکین ] [ Weblog Themes By : iran skin ]