بانک مقالات کشاورزی و باغبانی و گیاه پزشکی
بانک مقالات کشاورزی و باغبانی و گیاه پزشکی فارسی انگلیسی ترجمه
موضوعات مطالب
آمار و امكانات
:
:

دانلود ديكشنري كشاورزي مخصوص بابيلون

پشتیبانی سایت

 

لینک عضویت در کانال تلگرامی ما ضمنا برخی مقالات فقط در کانال ما موجود هستند حتما بازدید کنید.


پاییز  95  برشما عزیزان  تبریک و تهنیت باد



gricultureکشاورزی پایداربرای ماندگاری وتداوم کشاورزی
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس تاریخ ارسال : جمعه ۱۳۸٥/٩/۳

Organic farming for sustainable agriculture

 

 Organic c and n: Standard treatment methods remove most of the organic matter from sewage. Consequently the typical COD BOD or TOC levels found effluents are much lower than in the original sewage and the quantities organic c added to soils through effluent irrigation are also relatively low for instance the amount of organic c applied through an annual additive of 1000mm of typical sewage effluent containing a total organic c level 50mg/l is only 500kg/ha. Since the amount of n in sewage effluents is high the c/n ratio for organic components is low (typical values are 5)and release of mine n from organic substances is favoured. The organic c/total N ratio is must lower than the organic C/organic N ratio. Application of sewage effluents having a high BOD value reduces the oxygen level in the soil and consist quently denitrification may be enhanced. Soil organic matter affects soil structure and its stability and is a sours fo nutrient elements essential for plan growth. The C cycle in soil cood sists of manifold reaction in which numerous microorganisms take plant (Alexander 1977).many reviews deal with C transformation in the soil plant system some of which are specific to soils treated with organic was (e.g.Gilmor et al.1977;Stevens The great concern for possible health hazards resulting from the present of trace organics in the relevant publications cussing various aspects of sewage effluent reuse .chang and page(1989) concluded that the risks from trace organics associated with the use in sewage effluent for irrigation are not greater than those presented by other sources of water. This is due to the redaction in the number of substance presents in the effluent and in their concentration following treatmer Moreover various soil reactions attenuation procenuation processes similar to thos occurring in pesticide – treated soils further reduce the level of trace organics adde through sewage effluents are usually smaller than those applied by means of standard pesticide treatment. Biodegradation is responsible for reduction in the level of trace organics in the soil The type of microorganism soil properties and the chemical properties of the organic substances involved determine the rate of decomposition . At low substrate concentrations degradation of organic substances follows a first-order reaction. The presence of available organic C derived from other sources enhances the decomposition of trace organics in the soil while adsorption reduces it rate . Suspended solids in secondary effluents are mainly of biological origin Their concentration and composition depend on the level of treatment and particularly on the degree of separation of sludge from the treated sewage in the final sedimentation process .Turbidity in excess of 20-30 mg/l (a common value for biological treatments ) may be found in over/or under-loaded system suspended particles in secondary effluent feaving thetreatment plant contain various microorganisms such as bacteria protozoa rotatoria and phytoflagellata ranging in size from colloidal to several hundred microns in size. Organic and mineralized flocs of 1mm or even large in size (usually of porous structure) as well as clay particles and other inorganic colloidal matter are also present. Irrigation with waste water Nutrients in municipal waste water and treated effluents are of particular advantage over conventional irrigation water sources and supplemental fertilizers are something not necessary. however additional environ mental and health must be taken into account when treate waste is the source of irrigation water . Irrigation methods Different methods are used by farmers to irrigate crops they range from watering individual plants from a can of water to highly automated irrigation through centrally controlled system. However from the point of wetting the soil these methods can be grouped under five headings namely.

 

ترجمه متن پست بعدی

کیفیت تخم مرغ
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس تاریخ ارسال : سه‌شنبه ۱۳۸٥/۸/۳٠

ارتباط تغذیه با کیفیت تخم مرغ
نشریه تغذیه طیور صنعتی

 

   مهمترین خصوصیات تخم مرغ که بیان کننده کیفیت تخم مرغ هستند شامل اندازه تخم مرغ ، کیفیت پوسته ، کیفیت سفیده ، ارزش غذایی ، وجود لکه های خون در زرده و سفیده ، تغییر رنگ محتویات تخم مرغ و رنگ زرده می باشد . هر یک از این خصوصیات
می توانند بر میزان فروش تخم مرغ در بازارهای داخل و خارج مؤثر باشند . تأثیر عوامل تغذیه ای بر کیفیت تخم مرغ از جنبه های گوناگون قابل بررسی است .

2-1- کیفیت پوسته تخم مرغ :

      منظور از کیفیت پوسته ، رنگ ، ضخامت و مقاومت پوسته تخم مرغ است . برخی از مردم رنگ سفید و برخی دیگر رنگ قهوه ای پوسته را ترجیح می دهند . عامل اصلی تعیین کننده رنگ پوسته نژاد است ، به طوری که رنگ پوسته تا حد زیادی به رنگدانه هایی که برخی از نژادها تولید می کنند بستگی دارد . نوع جیره نیز در بعضی از شرایط خاص ممکن است بر رنگ پوسته تأثیرگذار باشد . موادی مانند نیکاربازین می توانند در سنتز رنگدانه ها اختلال ایجاد نمایند لذا وجود آنها در جیره ممکن است سبب تولید تخم مرغ های دارای پوسته سفید توسط نژادهایی شود که به طور طبیعی تخم مرغ های داری پوسته قهوه ای تولید می کنند . همچنین تغذیه از مقادیر بیش از حد کلروتتراسایکلین ممکن است سبب ذخیره این آنتی بیوتیک در پوسته تخم مرغ و در نتیجه تولید تخم مرغ هایی با پوسته زرد رنگ شود . البته این اثرات را نمی توان تغذیه ای نامید ، زیرا اینگونه مواد به عنوان دارو مورد استفاده قرار می گیرند .

      ضخامت و مقاومت پوسته بیشترین اهمیت را در کیفیت پوسته تخم دارند . عموماً فروشندگان ، حم و نقل کنندگان و خریداران تخم مرغ ، تخم مرغ هایی را با پوسته مقاوم در برابر شکستگی و نفوذ میکروارگانیسم ها ترجیح می دهند . پوسته تخم مرغ ازکربنات کلسیم تشکیل شده است ، بنابراین وجود مقادیر کافی کلسیم در جیره برای تولید تخم مرغ های دارای پوسته مقاوم ضروری می باشد . علاوه بر مقدار کلسیم ، تعادل آنیون - کاتیون و نسبت کلسیم به فسفر در جیره نیز از عوامل تعیین کننده میزان جذب کلسیم و در نتیجه مقاومت پوسته تخم مرغ می باشند . بنابراین بسته به عواملی مانند نژاد ، سن ، مرحله تخم گذاری و غیره ، تأمین کلسیم کافی در جیره و توجه به سایر عناصر و نمکهای آنها بخصوص فسفر جیره می تواند نقشی اساسی در تشکیل پوسته مقاوم ایفا نماید .

      تأمین ویتامینD   کافی نیز برای جذب کلسیم و تشکیل پوسته تخم مرغ ضروریست . ویتامینD   تشکیل پروتئین باند شونده به کلسیم  را در مخاط روده تحریک نموده و جذب کلسیم را افزایش می دهد . لذا کمبود ویتامینD   در جیره سبب کاهش ضخامت و نرمی پوسته تخم مرغ خواهد شد .

2-2- کیفیت سفیده تخم مرغ :    

      کیفیت سفیده تخم مرغ تاحد زیادی به استحکام یا ساختمان ژله ای سفیده مربوط می شود . به طوری که با افزایش استحکام سفیده ، کیفیت تخم مرغ افزایش می یابد . پروتئینی به نام اووسین عامل ایجاد ساختمان ژله ای در سفیده تخم مرغ می باشد . واحد نشان دهنده سفیده تخم مرغ ، واحد هاو  نام دارد ، به طوری که با افزایش اووسین سفیده تخم مرغ ، واحد هاو افزایش می یابد . مطالعات محدودی تأثیر تغذیه بر کیفیت سفیده تخم مرغ را مورد بررسی قرار داده اند اما با این حال گزارش شده است که کیفیت سفیده تخم مرغ با سطح پروتئین خام جیره رابطه ای عکس دارد به طوری که در اثر افزایش سطح پروتئین خام جیره ، کیفیت سفیده تخم مرغ کاهش می یابد .

2-3- ارزش غذایی تخم مرغ :

      تخم مرغ یکی از بهترین منابع پروتئینی مورد استفاده در تغذیه انسان است و سطح و ترکیب اسیدهای آمینه موجود در آن تا حد زیادی با نیازهای غذایی انسان مطابقت دارد  به علاوه تخم مرغ از نظر ویتامین های محلول در چربی نیز غنی است ، به طوری که مصرف 2 عدد تخم مرغ متوسط در روز حدود 25 درصد نیاز ویتامین های A وD  افراد کمتر از سن 25 سال را تأمین می نماید . گزارش شده است که سطح ویتامین های موجود در جیره مقدار ویتامین موجود در تخم مرغ را تحت تأثیر قرار می دهد ، بنابراین با افزایش سطح ویتامین های جیره می توان سطح ویتامین های موجود در تخم مرغ را افزایش داد . اما باید به این نکته توجه داشت که معمولاً اضافه نمودن ویتامین های مصنوعی در جیره برای افزایش سطح ویتامین های تخم مرغ از نظر اقتصادی به صرفه نیست و استفاده از ویتامین هایی با منشاء موادخوراکی بهتر می باشد .

      یکی از مباحثی که نگرانی زیادی را در مورد مصرف تخم مرغ ایجاد نموده است ، سطح کلسترول تخم مرغ می باشد . طبق آزمایش های انجام شده میزان کلسترول موجود در یک تخم مرغ بزرگ حدود 208 -  198 میلی گرم است که مقدار آن نسبت به بسیاری از مواد غذایی دیگر بالاتر می باشد . به همین دلیل توجه زیادی به امکان کاهش سطح کلسترول تخم مرغ صورت گرفته است . یکی از مهمترین راهکارهای کاهش سطح کلسترول را می توان دستکاری جیره دانست . در این زمینه گزارشهای ضد و نقیض زیادی وجود دارد اما هیچیک از این گزارشات امکان کاهش کلسترول تخم مرغ را از طریق جیره به طور قاطعانه تأیید ننموده اند . از آنجا که تقریباً تمام کلسترول موجود در تخم مرغ توسط پرنده ساخته می شود ، جیره غذایی تأثیر معنی داری بر روند ذخیره کلسترول در تخم مرغ نخواهد داشت ، مشاهده شده است که وجود برخی از مشتقات کلسترول در جیره سبب کاهش مقدار آنزیم های دخیل در متابولیسم کلسترول و در نتیجه کاهش کلسترول تخم مرغ می شود ، که البته این تأثیر اندک می باشد . روشهای دیگری نیز مانند افزایش سطح ویتامین C ، ید و نیاسین نیز برای کاهش کلسترول تخم مرغ پیشنهاد شده اند .

      نسبت اسیدهای چرب اشباع و غیر اشباع در تخم مرغ یکی از موارد بر اهمیت در ارزش غذایی تخم مرغ می باشد . زیرا پایین بودن نسبت اسیدهای چرب غیر اشباع در خوراک سبب بروز مشکلای نظیر تصلب شرائین و افزایش خطر بروز سکته قلبی خواهد شد . ملاحظه شده است که با خوراندن چربی های دارای نسبت بالایی از اسیدهای چرب غیر اشباع می توان نسبت اسیدهای چرب غیر اشباع را در زرده تخم مرغ افزایش داد ، یکی از موارد کاربرد این مسئله در مورد اسید لینولنیک می باشد . اسید لینولنیک پیش ساز پروستاگلاندین E است که متسع کننده سرخرگهای کرونر قلب و عامل پیشگیری از آزاد شدن اسیدهای چرب آزاد و ممانعت کننده های مهم چسبیدن پلاکت ها به یکدیگر می باشد . از آنجا که در برنامة غذایی اکثر انسانها اسید لینولنیک به مقدار کافی وجود ندارد تغذیه مرغهای تخمگذار با جیره های غنی از این اسید سبب ذخیره آن در تخم مرغ و تأمین آن در جیره غذایی انسان خواهد شد . به طور کلی استفاده از چربیهای غیر اشباع مانند چربیهای گیاهی و روغن طیور در جیره مرغ های تخم گذار می تواند سبب افزایش نسبت اسیدهای چرب غیر اشباع در زرده تخم مرغ گردد .

2-4- وجود لکه های خون در تخم مرغ :

      یکی از مهمترین عوامل کاهش دهنده کیفیت تخم مرغ وجود لکه های خون در آنها است . عموماً لکه های خون در سطح زرده مشاهده می شوند که علت آن پارگی مویرگهای خونی هنگام آزاد شدن زرده از تخمدان می باشد . مهمترین عامل تغذیه ای مؤثر در تشکیل لخته های خونی کمبود ویتامین A است .

      مطالعات مختلف نشان داده اند که سطح ویتامین A لازم برای به حداقل رساندن لکه های خونی در تخم مرغ کمتر از مقدار نیاز آن برای حداکثر نمودن تولید تخم مرغ است . بنابراین اضافه نمودن مقادیر بیشتر ویتامین A به جیره در شرایط عملی ، تأثیری در کاهش لکه های خونی در تخم مرغ نخواهد داشت . همچنین محققین گزارش نموده اند
که کمبود ویتامین
K  در جیره سبب کاهش لکه های خونی می شود ، زیرا در کمبود ویتامین K  قطره خون تولید شده هنگام آزاد شدن زرده ، لخته نشده و در محتویات تخم مرغ پخش می شود . یکی دیگر از عوامل مؤثر بر وجود لکه های خونی نژاد می باشد ، مشاهده شده است که وجود لکه های خونی و یا تکه های گوشتی در سویه های تولید کننده تخم مرغ های با پوسته قهوه ای بیشتر از نژادهای توید کننده تخم مرغ های دارای پوسته سفید است .

2- 5- تغییر رنگ محتویات تخم مرغ :

      یکی از مشکلاتی که در صنعت تولید تخم مرغ وجود دارد لکه دار شدن زرده تخم مرغ است . عوامل مختلفی می توانند بر لکه دار شدن زرده تخم مرغ تأثیر بگذارند . در طول فصل بهار لکه دار شدن زرده ها افزایش یافته و در فصلهای تابستان و پائیز کاهش می یابد . انبار نمودن طولانی تخم مرغ در شرایط نامساعد نیز سبب افزایش لکه دار شدن زرده می شود . تأثیر جیره بر لکه دار شدن زرده تخم مرغ کاملاً به اثبات رسیده است . استفاده از سطوح بالای کنجاله تخم پنبه در جیره مرغ های تخم گذار به علت وجود مقادیر بالایی از گوسیپول سبب لکه دار شدن زرده تخم مرغ می شود . همچنین ثابت شده است که استفاده از مقادیر بالایی از برخی مواد افزودنی در جیره مانند نیکاربازین نیز سبب لکه دار شدن زرده تخم مرغ خواهد شد . استفاده از روغن پنبه دانه به علت وجود اسیدهای چرب سیلکوپروپن ( اسید مالوالیک و اسید استرکولیک ) سبب صورتی رنگ شدن سفیده تخم مرغ می شود . تغییر رنگ زرده یا سفیده تخم مرغ از بازار پسندی محصول می کاهد . لذا توجه به سطوح مجاز مواد خوراکی و همچنین عوامل مؤثر بر این عارضه برای افزایش کیفیت تخم مرغ های تولیدی ضروری می باشد .

2- 6- رنگ زرده :

      رنگ زرده تخم مرغ از زرد روشن تا نارنجی تیره متغیر است و مصرف کنندگان مختلف علاقه متفاوتی نسبت به رنگ زرده دارند . برخی از کشورها مانند ایالات متحده رنگ زرد روشن و برخی دیگر مانند ایران رنگ زرد تیره را ترجیح می دهند . گذشته از سلیقه مصرف کنندگان ، رنگ زرده تخم مرغ در صنایع مختلف نیز دارای اهمیت می باشد . تخم مرغ مورد استفاده در صنایع غذایی اغلب در ظروف مخصوص ریخته شده و سفیده و زرده آن از هم جدا می شود . در این حالت رنگ مطلوب زرده در هر صنعت متفاوت خواهد بود ، به عنوان مثال برای تولید محصولاتی نظیر رشته سوپ و ماکارونی و یا محصولات مشابه زرده هایی با رنگ زرد تیره مورد نیاز خواهد بود . به طور کلی رنگ زرده توسط رنگدانه های موجود در خوراک مرغ تخم گذار تعیین می شود . جزء اصلی رنگ زرده تخم مرغ را رنگدانه هایی به نام گزانتوفیلها تشکیل می دهند . این مواد گروهی از هیدروکسی کاروتنوئیدها هستند که در جیره وجود دارند و از طریق دستگاه گوارش مرغ جذب شده وبه همان شکل در زرده تخم مرغ و بافتهای چربی ذخیره می شوند ، بنابراین گزانتوفیلها نه تنها در تأمین رنگ زرده تخم مرغ نقش دارند بلکه عامل ایجاد رنگ زرد در پوست مرغهای زرد پوست و چربی مرغهای دارای چربی زرد نیز می باشند . در مرغهایی که دارای پوست سفید هستند این رنگدانه ها صرفاً در زرده تخم مرغ تجمع می یابند . در  حال حاضر استفاده از گزانتوفیل مصنوعی جهت تنظیم رنگ زرده رواج زیادی دارد . معمولاً مصرف 8 - 7  گرم گزانتوفیل در هر تن خوراک سبب ایجاد رنگ مطلوب زرده خواهد شد . مصرف مقادیر کمتر از 5 گرم گزانتوفیل در هر تن خوراک ممکن است تخم مرغ هایی را با زرده بسیار کم رنگ تولید نماید که معمولاً به آسانی مورد پسند مصرف کننده قرار نمی گیرد . رنگ های نارنجی تا قرمز را می توان با بهره گیری از محصولاتی مانند کانتازانتین تولید نمود ، هرچند که چنین زرده هایی برای اکثر مصرف کنندگان نامطلوب است . در جیره هایی که در آنها مقادیر پایه ای از گزانتوفیل وجود داشته باشد ، استفاده از این رنگدانه باید محدود شود ، زیرا در غیر این صورت رنگ زرده به جای نارنجی مطلوب به قرمز نامطلوب متمایل خواهد شد . استفاده از چنین تخم مرغ هایی در تولید رشته های خوراکی نیز سبب نامطلوب شدن رنگ رشته می شود . بنابراین در انتخاب مواد رنگین کننده در جیره مرغ هایی که تخم مرغ آنها مصرف صنعتی دارد باید کلاً دقت نمود .

      استفاده از خوراکهایی نظیر ذرت زرد ، گلوتن ذرت و پودر یونجه در جیره می تواند سبب افزایش تجمع گزانتوفیل در زرده تخم مرغ و در نتیجه افزایش غلظت رنگ زرده شود . از آنجا که گزانتوفیل ها جزء ترکیبات لیپیدی هستند ، استفاده از چربی در جیره سبب افزایش قابلیت جذب این مواد و ذخیره آنها در زرده تخم مرغ می شود . همچین به نظر می رسد که استفاده از آنتی اکسیدانها و یا مقادیر زیادی از ویتامین E سبب افزایش رنگ زرده می شود . برخی از عوامل تغذیه ای سبب کاهش بازده ذخیره گزانتوفیل در زرده می شوند . ثابت شده که برخی از مواد خوراکی حاوی مواد اکسید کننده ، مانند بعضی از مواد معدنی و اسیدهای چرب ، سبب کاهش رنگ زرده تخم مرغ می شوند و مقادیر زیاد ویتامین A جیره میزان کاروتنوئیدهای زرده را کاهش می دهد . وجود مقادیر زیاد کنجاله تخم پنبه در جیره نیز سبب کاهش رنگ زرده می شود . به نظر می رسد که دمای بالای محیطی ، بیماری کوکسیدیوز و آلودگی خوراک توسط سموم آفلاتوکسین نیز با تولید تخم مرغ های دارای زرده کم رنگ در ارتباط باشند .

نتیجه گیری

      در حال حاضرتولیدکنندگان طیور رقابت بسیاری در تصاحب بازارهای مصرف گوشت مرغ و تخم مرغ ، حتی در سطح بین المللی دارند . در این میان ، کیفیت محصول ارائه شده به بازار مصرف دارای اهمیت بسزایی می باشد . کیفیت پایین گوشت مرغ و تخم مرغ در ایران سبب شده است که صنعت طیور ایران مشکل عمده ای در امر صادرات این محصولات داشته باشد . بنابراین یکی از مهمترین راهکارهای ایجاد امکان صادرات ، بهبود کیفیت محصول با توجه به استانداردهای جهانی و سلیقه مصرف کنندگان در بازار مصرف است . در این راستا ، عوامل بسیاری بر کیفیت محصولات طیور مؤثر هستند که از میان آنها می توان به تغذیه مرغ اشاره نمود . هر یک از عوامل مربوط به تغذیه اثر خاصی بر انواع خصوصیات کیفی گوشت مرغ و تخم مرغ دارند . این عوامل اعم از مواد مغذی ، ترکیب مواد خوراکی و مواد افزودنی موجود در جیره ، مدیریت خوراک دهی و ... اثرات مستقیم و متقابل بسیار پیچیده ای بر کیفیت گوشت مرغ و تخم مرغ تولیدی دارند . نحوه تنظیم این عوامل به منظور بهینه سازی کیفیت محصولات طیور به شرایط مختلفی مانند نژاد ، سن ، شرایط محیطی و اجتماعی بستگی دارد و کنترل آنها نیازمند داشتن تخصص و آگاهی از مجموعه این عوامل می باشد . بنابراین برای افزایش بهره وری صنعت مرغداری ، بهبود کیفیت و امکان صادرات بهینة محصولات طیور پیشنهاد می گردد که مدیریت پرورش ، جیره نویسی و خوراک دهی واحدهای مرغداری به متخصصین علوم دامی به خصوص متخصصین تغذیه طیور محول شود تا امکان در نظر گرفتن کلیه عوامل مؤثر بر عملکرد و کیفیت محصولات تولیدی طیور فراهم گردد .

نهاندانگان
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس تاریخ ارسال : سه‌شنبه ۱۳۸٥/۸/۳٠

مقدمه:

 ویژگی بارز آنتوفیتها در این است که تخمکهای آنها درون تخمدان بسته نهفته‌اند. این گیاهان اغلب در خشکی می‌رویند. بعضی از نهاندانگان با اینکه فتوسنتز می‌کنند، ولی فاقد ریشه‌اند و آب و مواد کانی لازم را از میزبان خود تامین می‌کنند. برخی نیز فاقد کلروفیل می‌باشند و زندگی انگلی دارند. معدودی مانند عدسک آبی ، کوچک و ظریف و بدون ساقه در سطح آب شناورند. عده‌ای علفی یا به صورت درختچه یا درخت‌اند. ساختار ساقه آنها بر حسب محیط زیست متفاوت است. مثلا کاکتوس ، ساقه‌ای گوشتی و برگهایی خارمانند دارد و با این ویژگیها می‌تواند در شرایط نامناسب خشک و گرم بیابان زندگی کند. نهاندانگان در حدود 130 تا 140 میلیون سال پیش ظاهر شده‌اند. این گیاهان اندازه‌های متفاوت دارند. کوچکترین آنها ولفیای بی ریشه آبزی است که اندازه آن 1 میلیمتر است و بزرگترین آنها اوکالیپتوس استرالیایی است که به بلندی 9 متر می‌رسد.

رافلزیا که انگل ساقه و ریشه گیاهان دیگر است، بزرگترین گل را (به قطر 90 سانتیمتر و وزن 7.5 کیلوگرم) دارد. موز دارای بزرگترین برگ (3 تا 3.5 متر طول و 90 سانتیمتر عرض) است و کاکتوسها کوچکترین برگ (13 میلیمتر) را دارند.

رده بندی نهاندانگان قرائن و مدارک موجود نشان می‌دهد که گیاهان نهاندانه امروزی به احتمال قوی از تحول تدریجی و تکامل گیاهان پست‌تر بوجود آمده‌اند و این تکامل همچنان ادامه دارد. بنابراین انواع نهاندانگان کنونی دارای اجداد مشترک بوده و در نتیجه با هم خویشاوندند. برای رده بندی گیاهان روش سبی را که بیشتر نظر گیاه شناسان را جلب می‌کند، مورد توجه قرار می‌دهند. در روش سبی ، رده رانال نخستین گروه گیاه نهاندانه است. دو تیره اولیه آن ، تیره‌های ماگنولیا و آلاله است. تیره ماگنولیا ابتدایی‌تر و تیره آلاله تکامل یافته‌تر است. اگر چه هر دو رده تیره گل دارند و صفات مشترک بسیار دارند، ولی گیاهان تیره ماگنولیا بیشتر به صورت درخت و درختچه و گیاهان تیره آلاله بیشتر علفی‌اند. دیرین گیاه شناسی معلوم داشته است که درخت زودتر از علف بوجود آمده است. بنابراین گیاهان تیره ماگنولیا می‌بایست زودتر از گیاهان تیره آلاله بوجود آمده باشند. طبق نظریه سبی گلهای ابتدایی نوع رانال که نمونه آن ماگنولیا و آلاله است، دست کم در سه مسیر تکامل یافته‌اند. این مسیرها به پیدایش گیاهان تیره‌های نعناع ، مینا ، ثعلب انجامیده‌اند. مقایسه اندامهای تولید مثلی گیاهان گلدار و بی گل گل ، اندام تولید مثلی گیاهان نهاندانه است. از آنجا که گل نهاندانگان به احتمال زیاد از تکامل دستگاه تولید مثلی گیاهان پست‌تر بوجود آمده است، قاعدتا باید اجزا گل با دستگاه تولید مثلی آنها قابل مقایسه باشد. در دستگاه تولید مثلی گیاهان بی گل چیزی مشابه کاسبرگ یا گلبرگ وجود ندارد، چون میوز درون بساک انجام می‌گیرد و میکروسپور در کیسه گرده تولید می‌شود، پرچم را می‌توان به عنوان میکروسپوروفیل و کیسه گرده را به منزله میکروسپورانژ دانست. دانه گرده گامتوفیت نر جوان و لوله گرده گامتوفیت نر بالغ است. در داخل تخمک نیز میوز انجام می‌گیرد. بافتی که پیرامون مگاسپور قرار دارد (بافت خورش) درون تخمک تولید می‌شود. تخمک اغلب به لبه برچه متصل است و مگاسپورها روی برچه قرار دارند. پس برچه را می‌توان به منزله مگاسپوروفیل و بافت خورش را به منزله مگاسپورانژ دانست. معمولا یکی از مگاسپورها گامتوفیت ماده را تولید می‌کند. دوره گامتوفیت بازدانگان و نهاندانگان کوتاهتر شده و به دوره اسپوروفیت قبلی متکی است. چرخه زندگی نهاندانگان چرخه زندگی نهاندانگان را می‌توان به دو مرحله هاگ‌زا (اسپوروفیت) و گامت‌زا (گامتوفیت) تقسیم کرد.

 در مرحله اسپوروفیت ریشه ، ساقه و برگ تولید می‌شود و از این رو آن را مرحله رویشی می‌نامند. در مرحله گامتوفیت یاخته‌های نر و ماده تولید می‌شود و به همین مناسبت آن را مرحله زایشی می‌نامند. مرحله اسپوروفیت طولانی‌تر از مرحله گامتوفیت است گامتوفیت نر سباک محل تولید میکروسپور (هاپلوئید) است. هسته هر میکروسپور به دو هسته زاینده و روینده تقسیم می‌شود. همزمان با این تقسیم در اطراف میکروسپور دیواره ضخیمی بوجود می‌آید و به تشکیل دانه گرده می‌انجامد. دانه گرده از طریق گرده افشانی روی کلاله قرار می‌گیرد و در آنجا رشد می‌کند و لوله گرده را می‌سازد. لوله گرده از راه کلاله و خامه به درون تخمدان نفوذ می‌کند و به تخمک می‌رسد. هسته زاینده معمولا در لوله گرده تقسیم می‌شود و دو آنتروزوئید تولید می‌کند. آنتروزوئید و سیتوپلاسم اطراف آن یاخته نر را بوجود می‌آورد. لوله گرده که حاوی یاخته‌های نر و هسته روینده است، گامتوفیت نر را تشکیل می‌دهد. گامتوفیت ماده در میان بافت خورش تخمک جوان یاخته درشتی است که بر اثر دو تقسیم متوالی میوزی 4 مگاسپور در یک ردیف تولید می‌کند.

 همزمان با این تقسیم در اطراف بافت خورش پوششهایی بوجود می‌آیند و تخمک تشکیل می‌شود. سه مگاسپوری که به سفت نزدیکترند، از بین می‌روند و چهارمی طی سه تقسیم متوالی میتوزی هشت هسته کیسه جنینی یا گامتوفیت ماده را بوجود می‌آورد. مراحل چرخه گامتوفیت ماده لوله گرده شامل هسته روینده و 2 یاخته نر است. گامتوفیت ماده از هفت یاخته تشکیل شده است که یکی از آنها تخم‌زا و دیگری یاخته ثانویه است. پنج یاخته دیگر روینده‌اند. یاخته نر و تخم‌زا n کروزموزمی است و از ترکیب آنها یاخته تخم 2n کروموزومی بوجود می‌آید. لقاح و تولید دانه ترکیب همزمان دو یاخته نر یکی با تخم‌زا و دیگری یا یاخته مادر آندوسپرم را لقاح مضاعف می‌گیوند. تخم پس از تقسیمات متوالی جنین کوچکی را تشکیل می‌دهد که در یک سوی آن گیاهک دانه بوجود می‌آید. در هر دانه شامل گیاهک و مقداری غذای اندوخته جهت تامین رشد آن است.

عکس هفته
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس تاریخ ارسال : سه‌شنبه ۱۳۸٥/۸/۳٠

عكس هفته

‌‌‌‌متخصصان‌ اصلاح‌ نژاد بيشتر روي‌ تنوع‌ صفات‌ كمي‌ مي‌انديشند و سعي‌ مي‌نمايند با توسط روشهاي‌ آماري‌ از همهِ اط‌لاعات‌ در برنامه‌هاي‌ انتخاب‌ استفاده‌ نمايند. اين‌ روشها از سال1950 باپايه‌گذاري‌ متدهاي‌ بيومتري‌ پيچيده‌تر همراه‌ شد .‌‌‌‌ژنتيك‌ كمي‌ تنها اثر تجمعي‌ ژنهايي‌ را كه‌ باعث‌ ايجاد تفاوت‌ بين‌ افراد مي‌شوند مورد توجه قرار مي‌دهد و فرض‌ اصلي‌ آن‌ تفكيك‌ همزمان‌ بسياري‌ از ژنهاي‌ كوچك‌ اثر مي‌باشد. اين‌ موضوع‌مورد ترديد است‌ كه‌ همه‌ ژنهاي‌ موِثر بر صفات‌ كمي، كوچك‌ اثر باشند و ممكن‌ است‌ بعضي‌ ژنهاسهم‌ عمده‌اي‌ در تنوع‌ ژنتيكي‌ داشته‌ باشند. براي‌ توضيح‌ بيشتر تفاوت‌ عملكرد ژنها بايدخصوصيات‌ ژنها به‌ تنهائي‌ نيز بررسي‌ شود . روشهاي‌ آماري‌ مناسب‌ جهت‌ شناسائي‌ حيوانات‌داراي‌ ارزش‌ اصلاحي‌ مطلوب‌ توسعه‌ يافته‌ است‌ كه‌ اساس‌ آن‌ حذف‌ هر چه‌ بيشتر عوامل‌ محيطي‌ واستفاده‌ از اط‌لاعات‌ حاصل‌ از عملكرد خود حيوان‌ و خويشاوندان‌ آن‌ جهت‌ انتخاب‌ و تخمين‌ آثارافزايشي‌ همه‌ جايگاههاي‌ موِثر بر صفت‌ است. انتخاب‌ براساس‌ فنوتيپ‌ به‌ دليل‌ آثاري‌ كه‌ عوامل‌محيطي‌ روي‌ صفت‌ اندازه‌گيري‌ شده‌ دارند و نيز توارث‌ صفات‌ چند ژني، اثر متقابل‌ بين‌ ژنها دريك‌ لوكوس‌ (غلبه) و بين‌ لوكوسهاي‌ مختلف‌ (اپيستازي) با كاهش‌ سودمندي‌ روبروست‌ . درحال‌ حاضر كاربرد تكنيك‌ آماري‌ همچون BLUP ‌(7)، امكان‌ جدا كردن‌ آثار محيطي‌ از ژنتيكي‌ رافراهم‌ و در برنامه‌هاي‌ اصلاحي‌ بسيار سودمند واقع‌ شده‌اند. ولي‌ اين‌ روشها ژنوتيپ‌ يك‌ فردراناشناخته‌ باقي‌ مي‌گذارند و به‌ صورت‌ يك‌ جعبهِ سياه‌ به‌ آن‌ مي‌نگرند و مضراتي‌همچون‌ كاهش‌ واريانس‌ ژنتيكي، تثبيت‌ الل‌هاي‌ كشنده‌ و همخوني‌ را ممكن‌ است‌ بدنبال‌ داشته‌باشد. چرا كه‌ در روشهاي‌ ژنتيك‌ كمي‌ اط‌لاعات‌ ژنوتيپي‌ افراد بطور دقيق‌ قابل‌ ارزيابي‌نمي‌باشد بلكه‌ برآوردي‌ از آن‌ از طريق‌ فنوتيپ‌ و خويشاوندان‌ امكانپذير است.
‌‌‌‌شناخت‌ ملكولي‌ ژنهائي‌ كه‌ بزرگ‌ اثر هستند ممكن‌ است‌ ديدگاه‌ جديدي‌ براي‌ بهبود ژنتيكي فراهم‌ كند . علم‌ ژنتيك‌ ملكولي‌ در اصلاح‌ نژاد مي‌كوشد با پرده‌برداري‌ از سيما و ساختار ژنها،نقش‌ دقيق‌ آنها را در توليد حيوان‌ شناسائي‌ و چگونگي‌ تغييراتشان‌ را در سطح‌ مولكولي‌ بررسي‌ نمايد.
‌‌‌‌شناسائي‌ طبيعت‌ كنترل‌ صفات، نه‌ تنها دستاوردهاي‌ علمي‌ عمده‌اي‌ را به‌ همراه‌ داشته‌ بلكه برنامه‌هاي‌ اصلاحي‌ را به‌ يك‌ بازده‌ مناسب‌ هدايت‌ خواهد نمود كه‌ اين‌ ديدگاه‌ به‌ عنوان‌ انتخاب‌ به‌كمك‌ نشانگر(8) مشهور است‌. ژنتيك‌ ملكولي‌ و بيوشيمي‌ شكاف‌ و نقايص‌ ژنتيك‌ كمي‌ راپر كرده‌ و درك‌ ما را از علل‌ تغييرات‌ كمي‌ در سطح‌ ژن‌ بالا برده‌ است.
‌‌‌‌در برنامه‌هاي‌ اصلاح‌ نژاد، ماركر يا نشانگر مولكولي‌ عبارتست‌ از تفاوت‌ در توالي نوكلئوتيدهايDNA ‌ كه‌ اين‌ تفاوت‌ داراي‌ توارث‌ مندلي‌ است‌ اين‌ قطعه‌ ويژه‌ متعلق‌ به‌ ژن‌ يا ژنهائي‌است‌ كه‌ بطور معني‌داري‌ در تنوع‌ بين‌ حيوانات‌ سهيم‌ هستند و در نتيجه‌ ممكن‌ است‌ بين‌ قطعه‌ويژه‌اي‌ كه‌ نتاج‌ از والدين‌ دريافت‌ مي‌نمايند و عملكرد نتاج‌ يك‌ ارتباط‌ مشاهده‌ شود در نتيجه‌مي‌توان‌ نتاج‌ را براساس‌ قطعه‌ كروموزومي‌ كه‌ از والدين‌ دريافت‌ كرده‌اند انتخاب‌ كرد ..
‌‌‌‌بنابراين‌ خود نشانگر معمولا روي‌ عملكرد حيوان‌ بي‌تاءثير است‌ ولي‌ با يك‌ ژن‌ تاءثيرگذارروي‌ عملكرد حيوان‌ يا توالي‌ مجاور متصل‌ بهQTL ‌آن‌ را ارزشمند مي‌كند. ما با استفاده‌ از نشانگرژنتيكي‌ مستقيماإ روي‌ تنوع‌ ژنتيكي‌ نگرش‌ داشته‌ و با شناسائي‌ تنوع‌ در سطحDNA ‌ قادر خواهيم‌ بودتفاوت‌ صحيح‌ ژنتيكي‌ دو فرد را بررسي‌ كنيم.
‌‌‌‌روش‌ مناسب‌ تركيب‌ اط‌لاعات‌ حاصل‌ از نشانگرهاي‌ ژنتيكي‌ با روشهاي‌ آماري‌ مي‌باشد
باعث‌ افزايش‌ دقت‌ و كاهش‌ فاصلهِ نسل‌ و نهايتاإ افزايش‌ پاسخ‌ به‌ انتخاب‌ مي‌گردد ‌‌‌‌مزيت‌ انتخاب‌ به‌ كمك‌ نشانگر در يك‌ صفت‌ نسبت‌ به‌ روشهاي‌ انتخاب‌ براساس‌ فنوتيپ بستگي‌ به‌ وراثت‌پذيري‌ صفت‌ دارد. انتخاب‌ براساس‌ نشانگر در موارد زير مفيد است:
- وراثت‌ پذيري‌ صفت‌ كم‌ باشد
- صفت‌ محدود به‌ جنس
- صفت‌ در ابتداي‌ زندگي‌ باشد
- اط‌لاعات‌ از والدين‌ جمعيت‌ حاضر وجود نداشته‌ باشد.
- صفات‌ لاشه‌ يا صفاتي‌ كه‌ اندازه‌گيري‌ آن‌ مشكل‌ و پرهزينه‌ است‌
‌‌‌‌عيب‌ انتخاب‌ براساس‌ نشانگر فقط‌ در احتمال‌ نوتركيبي‌ است‌ كه‌ سودمندي‌ آن‌ را كاهش مي‌دهد. از سه‌ راه‌ كلي‌ اط‌لاعات‌ مستقيم‌ بدست‌ آمده‌ از سطح‌ ژنها در برنامه‌هاي‌ اصلاحي‌ موِثراست:
- نشانگرها مي‌توانند فاصله‌ نسلي‌ را كاهش‌ دهند و اجازه‌ دهند كه‌ انتخاب‌ در مراحل‌ زودتري‌ اززندگي‌ صورت‌ گيرد
- دقت‌ انتخاب‌ را با فراهم‌ كردن‌ اط‌لاعات‌ بيشتر براي‌ تخمين‌ افزايش‌ مي دهد.
- نشانگر شدت‌ انتخاب‌ را افزايش‌ داده‌ و اجازه‌ انتخاب‌ كانديدهاي‌ اصلي‌ را از ميان‌ تعداد زيادي‌كانديدا براي‌ انتخاب‌ فراهم‌ مي‌كند.
Denise‌‌‌‌ 1998در يك‌ گزارش‌ از مرور منابع،QTL هائي‌ كه‌ در جمعيتهاي‌ گاو مشخص‌ شده بودند را بررسي‌ نمودند. در گاوهاي‌ گوشتيQTL ‌هائي‌ براي‌ وزن‌ تولد، رشدشاخ، رشد قبل‌ ازشيرگيري‌ و چربي‌ پيدا شده‌ كه‌ اينQTL ‌ها با ماركرهاي‌ ژنتيكي‌ همبستگي‌ نشان‌ داده‌اند.همچنين‌ در گاو براي‌ تشخيص‌ هيپرتروفي‌ ماهيچه و بيماري‌ پومپ(11) از نشانگرهاي‌ ژنتيكي‌مستقيم‌ آن‌ استفاده‌ مي‌شود. علاوه‌ بر اين‌ در گاوهاي‌ شير ده‌ ماركرهاي‌ پيوسته‌اي‌ براي‌ شير وتركيبات‌ آن، توليد پنير و بيماريBLAD ‌ گزارش شده‌ است‌.
‌‌‌‌در خوكQTL ‌هائي‌ براي‌ باروري، رشد از تولد تا30 كيلوگرمي، چربي‌ پشتي‌ و شكمي گزارش‌ شده‌ است.

كاربرد نشانگرهاي‌ ژنتيكي‌ در آزمون‌ نتاج‌
‌‌‌‌در آزمون‌ نتاج‌ نرهاي‌ جواني‌ كه‌ از نرها و ماده‌هاي‌ با ارزش‌ اصلاحي‌ بالا حاصل‌ شده‌است براساس‌ عملكرد50-100عدد از دخترانشان‌ آزمون‌ مي‌گردند. در آزمون‌ نتاج‌ زمان‌ طولاني‌ صرف‌مي‌شود بطوري‌ كه‌ 5-6 سال‌ براي‌ تاييد(proof) كانديدا صرف‌ شود. تخمين‌ ارزش‌ اصلاحي‌ نرها ازروي‌ ركورد دختران‌ به‌ هزينه‌اي‌ بالغ‌ بر 45000 دلار به‌ ازاي‌ هر نر نياز دارد و تنها 10% از نرهاي‌آزمون‌ شده‌ در يك‌ برنامهِ اصلاحي‌ انتخاب‌ مي‌شوند.‌‌‌‌اگر چه‌ اين‌ روش‌ به‌ طور موِثر شايستگي‌ ژنتيكي‌ گله‌ را بهبود مي‌بخشد ولي‌ روشهائي‌ كه‌ در آن ارزش‌ اصلاحي‌ يك‌ حيوان‌ سريعتر تشخيص‌ داده‌ شود ضروري‌ به‌ نظر مي‌رسد .‌‌‌‌امروزهQTL ‌ به‌ عنوان‌ اط‌لاعاتي‌ كه‌ مي‌توان‌ براي‌ انتخاب‌ افراد براساس‌ ژنوتيپ‌ استفاده‌ كرد
براي‌ سرعت‌ بخشيدن‌ به‌ برآورد ارزش‌ اصلاحي، مطرح‌ گرديده‌ است.
تاءثير انتخاب‌ روي‌ ژنهاي‌ بزرگ‌ اثر
VAN Arendonk‌‌‌‌ و(1995)Bovenguisگزارش‌ كردند با توجه‌ به‌ اينكه‌ انتخاب‌ براساس نشانگر باعث‌ افزايش‌ فراواني‌ ژنهاي‌ بزرگ‌ اثر مي‌شود، فقط‌ در پنج‌ نسل‌ اين‌ سودمندي‌ ادامه‌ خواهدداشت‌ و در زمان‌ طولاني، فراواني‌ اللهاي‌ مطلوبQTL ‌ تثبيت‌ مي‌شود. لذا در دراز مدت‌ بهتر است‌كه‌ از اط‌لاعاتQTL ‌ كمتر استفاده‌ شود .
‌‌‌‌برآورد ارزش‌ اصلاحي‌ حيوانات‌ با استفاده‌ از روشهاي‌ موِثري‌ چونBLUP ‌كه‌ مبناي ركوردهاي‌ فنوتيپي‌ افراد مي‌باشد باعث‌ افزايش‌ همخوني‌ و همچنين‌ كاهش‌ اندازهِ موِثر جمعيت‌مي‌شود.
‌‌‌‌درBLUP ما با تغيير فراواني‌ ژنهاي‌ كوچك‌ اثر، تنوع‌ ژنتيكي‌ را كاهش‌ نخواهيم‌ داد ولي‌ انتخاب‌ براساس‌ نشانگر كه‌ هدف‌ آن‌ افزايش‌ ژنهاي‌ بزرگ‌ اثرQTLاست، اعمال‌ شود اين‌ استراتژي‌فقط‌ براي‌ انتخاب‌ كوتاه‌ مدت‌ (حداكثر 5 سال) مفيد خواهد بود
‌‌‌‌بهرحال‌ در هر دو روش‌ انتخابBLUP ‌ و انتخاب‌ براساس‌ نشانگر آللهاي‌ مثبت،QTL جمعيت‌ تثبيت‌ مي‌شود و حداكثر پاسخ‌ ممكن‌ برايQTL ‌ بدست‌ مي‌آيد با اين‌ تفاوت‌ كه‌ روشهاي‌متداول‌ آماري، تفاوت‌ انتخاب‌ كمتري‌ را براي‌ تثبيت‌ ژنهاي‌ بزرگ‌ اثر اختصاص‌ مي‌دهند و در نتيجه‌در انتخاب‌ دراز مدت‌ روش‌ مبتني‌ برBLUP نسبت‌ بهMAS ‌ مفيدتر خواهد بود .

منبع: آرش جوانمرد. بررسی چند شکلی ناحیه پروموتور ژن گیرنده هورمون رشد در گاوهای سیستانی. پایان نامه کارشناسی ارشد- دانشگاه تهران.

‌‌‌‌متخصصان‌ اصلاح‌ نژاد بيشتر روي‌ تنوع‌ صفات‌ كمي‌ مي‌انديشند و سعي‌ مي‌نمايند با توسط روشهاي‌ آماري‌ از همهِ اط‌لاعات‌ در برنامه‌هاي‌ انتخاب‌ استفاده‌ نمايند. اين‌ روشها از سال1950 باپايه‌گذاري‌ متدهاي‌ بيومتري‌ پيچيده‌تر همراه‌ شد .‌‌‌‌ژنتيك‌ كمي‌ تنها اثر تجمعي‌ ژنهايي‌ را كه‌ باعث‌ ايجاد تفاوت‌ بين‌ افراد مي‌شوند مورد توجه قرار مي‌دهد و فرض‌ اصلي‌ آن‌ تفكيك‌ همزمان‌ بسياري‌ از ژنهاي‌ كوچك‌ اثر مي‌باشد. اين‌ موضوع‌مورد ترديد است‌ كه‌ همه‌ ژنهاي‌ موِثر بر صفات‌ كمي، كوچك‌ اثر باشند و ممكن‌ است‌ بعضي‌ ژنهاسهم‌ عمده‌اي‌ در تنوع‌ ژنتيكي‌ داشته‌ باشند. براي‌ توضيح‌ بيشتر تفاوت‌ عملكرد ژنها بايدخصوصيات‌ ژنها به‌ تنهائي‌ نيز بررسي‌ شود . روشهاي‌ آماري‌ مناسب‌ جهت‌ شناسائي‌ حيوانات‌داراي‌ ارزش‌ اصلاحي‌ مطلوب‌ توسعه‌ يافته‌ است‌ كه‌ اساس‌ آن‌ حذف‌ هر چه‌ بيشتر عوامل‌ محيطي‌ واستفاده‌ از اط‌لاعات‌ حاصل‌ از عملكرد خود حيوان‌ و خويشاوندان‌ آن‌ جهت‌ انتخاب‌ و تخمين‌ آثارافزايشي‌ همه‌ جايگاههاي‌ موِثر بر صفت‌ است. انتخاب‌ براساس‌ فنوتيپ‌ به‌ دليل‌ آثاري‌ كه‌ عوامل‌محيطي‌ روي‌ صفت‌ اندازه‌گيري‌ شده‌ دارند و نيز توارث‌ صفات‌ چند ژني، اثر متقابل‌ بين‌ ژنها دريك‌ لوكوس‌ (غلبه) و بين‌ لوكوسهاي‌ مختلف‌ (اپيستازي) با كاهش‌ سودمندي‌ روبروست‌ . درحال‌ حاضر كاربرد تكنيك‌ آماري‌ همچون BLUP ‌(7)، امكان‌ جدا كردن‌ آثار محيطي‌ از ژنتيكي‌ رافراهم‌ و در برنامه‌هاي‌ اصلاحي‌ بسيار سودمند واقع‌ شده‌اند. ولي‌ اين‌ روشها ژنوتيپ‌ يك‌ فردراناشناخته‌ باقي‌ مي‌گذارند و به‌ صورت‌ يك‌ جعبهِ سياه‌ به‌ آن‌ مي‌نگرند و مضراتي‌همچون‌ كاهش‌ واريانس‌ ژنتيكي، تثبيت‌ الل‌هاي‌ كشنده‌ و همخوني‌ را ممكن‌ است‌ بدنبال‌ داشته‌باشد. چرا كه‌ در روشهاي‌ ژنتيك‌ كمي‌ اط‌لاعات‌ ژنوتيپي‌ افراد بطور دقيق‌ قابل‌ ارزيابي‌نمي‌باشد بلكه‌ برآوردي‌ از آن‌ از طريق‌ فنوتيپ‌ و خويشاوندان‌ امكانپذير است.
‌‌‌‌شناخت‌ ملكولي‌ ژنهائي‌ كه‌ بزرگ‌ اثر هستند ممكن‌ است‌ ديدگاه‌ جديدي‌ براي‌ بهبود ژنتيكي فراهم‌ كند . علم‌ ژنتيك‌ ملكولي‌ در اصلاح‌ نژاد مي‌كوشد با پرده‌برداري‌ از سيما و ساختار ژنها،نقش‌ دقيق‌ آنها را در توليد حيوان‌ شناسائي‌ و چگونگي‌ تغييراتشان‌ را در سطح‌ مولكولي‌ بررسي‌ نمايد.
‌‌‌‌شناسائي‌ طبيعت‌ كنترل‌ صفات، نه‌ تنها دستاوردهاي‌ علمي‌ عمده‌اي‌ را به‌ همراه‌ داشته‌ بلكه برنامه‌هاي‌ اصلاحي‌ را به‌ يك‌ بازده‌ مناسب‌ هدايت‌ خواهد نمود كه‌ اين‌ ديدگاه‌ به‌ عنوان‌ انتخاب‌ به‌كمك‌ نشانگر(8) مشهور است‌. ژنتيك‌ ملكولي‌ و بيوشيمي‌ شكاف‌ و نقايص‌ ژنتيك‌ كمي‌ راپر كرده‌ و درك‌ ما را از علل‌ تغييرات‌ كمي‌ در سطح‌ ژن‌ بالا برده‌ است.
‌‌‌‌در برنامه‌هاي‌ اصلاح‌ نژاد، ماركر يا نشانگر مولكولي‌ عبارتست‌ از تفاوت‌ در توالي نوكلئوتيدهايDNA ‌ كه‌ اين‌ تفاوت‌ داراي‌ توارث‌ مندلي‌ است‌ اين‌ قطعه‌ ويژه‌ متعلق‌ به‌ ژن‌ يا ژنهائي‌است‌ كه‌ بطور معني‌داري‌ در تنوع‌ بين‌ حيوانات‌ سهيم‌ هستند و در نتيجه‌ ممكن‌ است‌ بين‌ قطعه‌ويژه‌اي‌ كه‌ نتاج‌ از والدين‌ دريافت‌ مي‌نمايند و عملكرد نتاج‌ يك‌ ارتباط‌ مشاهده‌ شود در نتيجه‌مي‌توان‌ نتاج‌ را براساس‌ قطعه‌ كروموزومي‌ كه‌ از والدين‌ دريافت‌ كرده‌اند انتخاب‌ كرد ..
‌‌‌‌بنابراين‌ خود نشانگر معمولا روي‌ عملكرد حيوان‌ بي‌تاءثير است‌ ولي‌ با يك‌ ژن‌ تاءثيرگذارروي‌ عملكرد حيوان‌ يا توالي‌ مجاور متصل‌ بهQTL ‌آن‌ را ارزشمند مي‌كند. ما با استفاده‌ از نشانگرژنتيكي‌ مستقيماإ روي‌ تنوع‌ ژنتيكي‌ نگرش‌ داشته‌ و با شناسائي‌ تنوع‌ در سطحDNA ‌ قادر خواهيم‌ بودتفاوت‌ صحيح‌ ژنتيكي‌ دو فرد را بررسي‌ كنيم.
‌‌‌‌روش‌ مناسب‌ تركيب‌ اط‌لاعات‌ حاصل‌ از نشانگرهاي‌ ژنتيكي‌ با روشهاي‌ آماري‌ مي‌باشد
باعث‌ افزايش‌ دقت‌ و كاهش‌ فاصلهِ نسل‌ و نهايتاإ افزايش‌ پاسخ‌ به‌ انتخاب‌ مي‌گردد ‌‌‌‌مزيت‌ انتخاب‌ به‌ كمك‌ نشانگر در يك‌ صفت‌ نسبت‌ به‌ روشهاي‌ انتخاب‌ براساس‌ فنوتيپ بستگي‌ به‌ وراثت‌پذيري‌ صفت‌ دارد. انتخاب‌ براساس‌ نشانگر در موارد زير مفيد است:
- وراثت‌ پذيري‌ صفت‌ كم‌ باشد
- صفت‌ محدود به‌ جنس
- صفت‌ در ابتداي‌ زندگي‌ باشد
- اط‌لاعات‌ از والدين‌ جمعيت‌ حاضر وجود نداشته‌ باشد.
- صفات‌ لاشه‌ يا صفاتي‌ كه‌ اندازه‌گيري‌ آن‌ مشكل‌ و پرهزينه‌ است‌
‌‌‌‌عيب‌ انتخاب‌ براساس‌ نشانگر فقط‌ در احتمال‌ نوتركيبي‌ است‌ كه‌ سودمندي‌ آن‌ را كاهش مي‌دهد. از سه‌ راه‌ كلي‌ اط‌لاعات‌ مستقيم‌ بدست‌ آمده‌ از سطح‌ ژنها در برنامه‌هاي‌ اصلاحي‌ موِثراست:
- نشانگرها مي‌توانند فاصله‌ نسلي‌ را كاهش‌ دهند و اجازه‌ دهند كه‌ انتخاب‌ در مراحل‌ زودتري‌ اززندگي‌ صورت‌ گيرد
- دقت‌ انتخاب‌ را با فراهم‌ كردن‌ اط‌لاعات‌ بيشتر براي‌ تخمين‌ افزايش‌ مي دهد.
- نشانگر شدت‌ انتخاب‌ را افزايش‌ داده‌ و اجازه‌ انتخاب‌ كانديدهاي‌ اصلي‌ را از ميان‌ تعداد زيادي‌كانديدا براي‌ انتخاب‌ فراهم‌ مي‌كند.
Denise‌‌‌‌ 1998در يك‌ گزارش‌ از مرور منابع،QTL هائي‌ كه‌ در جمعيتهاي‌ گاو مشخص‌ شده بودند را بررسي‌ نمودند. در گاوهاي‌ گوشتيQTL ‌هائي‌ براي‌ وزن‌ تولد، رشدشاخ، رشد قبل‌ ازشيرگيري‌ و چربي‌ پيدا شده‌ كه‌ اينQTL ‌ها با ماركرهاي‌ ژنتيكي‌ همبستگي‌ نشان‌ داده‌اند.همچنين‌ در گاو براي‌ تشخيص‌ هيپرتروفي‌ ماهيچه و بيماري‌ پومپ(11) از نشانگرهاي‌ ژنتيكي‌مستقيم‌ آن‌ استفاده‌ مي‌شود. علاوه‌ بر اين‌ در گاوهاي‌ شير ده‌ ماركرهاي‌ پيوسته‌اي‌ براي‌ شير وتركيبات‌ آن، توليد پنير و بيماريBLAD ‌ گزارش شده‌ است‌.
‌‌‌‌در خوكQTL ‌هائي‌ براي‌ باروري، رشد از تولد تا30 كيلوگرمي، چربي‌ پشتي‌ و شكمي گزارش‌ شده‌ است.

كاربرد نشانگرهاي‌ ژنتيكي‌ در آزمون‌ نتاج‌
‌‌‌‌در آزمون‌ نتاج‌ نرهاي‌ جواني‌ كه‌ از نرها و ماده‌هاي‌ با ارزش‌ اصلاحي‌ بالا حاصل‌ شده‌است براساس‌ عملكرد50-100عدد از دخترانشان‌ آزمون‌ مي‌گردند. در آزمون‌ نتاج‌ زمان‌ طولاني‌ صرف‌مي‌شود بطوري‌ كه‌ 5-6 سال‌ براي‌ تاييد(proof) كانديدا صرف‌ شود. تخمين‌ ارزش‌ اصلاحي‌ نرها ازروي‌ ركورد دختران‌ به‌ هزينه‌اي‌ بالغ‌ بر 45000 دلار به‌ ازاي‌ هر نر نياز دارد و تنها 10% از نرهاي‌آزمون‌ شده‌ در يك‌ برنامهِ اصلاحي‌ انتخاب‌ مي‌شوند.‌‌‌‌اگر چه‌ اين‌ روش‌ به‌ طور موِثر شايستگي‌ ژنتيكي‌ گله‌ را بهبود مي‌بخشد ولي‌ روشهائي‌ كه‌ در آن ارزش‌ اصلاحي‌ يك‌ حيوان‌ سريعتر تشخيص‌ داده‌ شود ضروري‌ به‌ نظر مي‌رسد .‌‌‌‌امروزهQTL ‌ به‌ عنوان‌ اط‌لاعاتي‌ كه‌ مي‌توان‌ براي‌ انتخاب‌ افراد براساس‌ ژنوتيپ‌ استفاده‌ كرد
براي‌ سرعت‌ بخشيدن‌ به‌ برآورد ارزش‌ اصلاحي، مطرح‌ گرديده‌ است.
تاءثير انتخاب‌ روي‌ ژنهاي‌ بزرگ‌ اثر
VAN Arendonk‌‌‌‌ و(1995)Bovenguisگزارش‌ كردند با توجه‌ به‌ اينكه‌ انتخاب‌ براساس نشانگر باعث‌ افزايش‌ فراواني‌ ژنهاي‌ بزرگ‌ اثر مي‌شود، فقط‌ در پنج‌ نسل‌ اين‌ سودمندي‌ ادامه‌ خواهدداشت‌ و در زمان‌ طولاني، فراواني‌ اللهاي‌ مطلوبQTL ‌ تثبيت‌ مي‌شود. لذا در دراز مدت‌ بهتر است‌كه‌ از اط‌لاعاتQTL ‌ كمتر استفاده‌ شود .
‌‌‌‌برآورد ارزش‌ اصلاحي‌ حيوانات‌ با استفاده‌ از روشهاي‌ موِثري‌ چونBLUP ‌كه‌ مبناي ركوردهاي‌ فنوتيپي‌ افراد مي‌باشد باعث‌ افزايش‌ همخوني‌ و همچنين‌ كاهش‌ اندازهِ موِثر جمعيت‌مي‌شود.
‌‌‌‌درBLUP ما با تغيير فراواني‌ ژنهاي‌ كوچك‌ اثر، تنوع‌ ژنتيكي‌ را كاهش‌ نخواهيم‌ داد ولي‌ انتخاب‌ براساس‌ نشانگر كه‌ هدف‌ آن‌ افزايش‌ ژنهاي‌ بزرگ‌ اثرQTLاست، اعمال‌ شود اين‌ استراتژي‌فقط‌ براي‌ انتخاب‌ كوتاه‌ مدت‌ (حداكثر 5 سال) مفيد خواهد بود
‌‌‌‌بهرحال‌ در هر دو روش‌ انتخابBLUP ‌ و انتخاب‌ براساس‌ نشانگر آللهاي‌ مثبت،QTL جمعيت‌ تثبيت‌ مي‌شود و حداكثر پاسخ‌ ممكن‌ برايQTL ‌ بدست‌ مي‌آيد با اين‌ تفاوت‌ كه‌ روشهاي‌متداول‌ آماري، تفاوت‌ انتخاب‌ كمتري‌ را براي‌ تثبيت‌ ژنهاي‌ بزرگ‌ اثر اختصاص‌ مي‌دهند و در نتيجه‌در انتخاب‌ دراز مدت‌ روش‌ مبتني‌ برBLUP نسبت‌ بهMAS ‌ مفيدتر خواهد بود .

منبع: آرش جوانمرد. بررسی چند شکلی ناحیه پروموتور ژن گیرنده هورمون رشد در گاوهای سیستانی. پایان نامه کارشناسی ارشد- دانشگاه تهران.

METABOLIC DISORDERS IN DAIRY COWS گاو ودامپروری
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس تاریخ ارسال : دوشنبه ۱۳۸٥/۸/٢٩

زایمان و اولین ماه بعد از زایمان دوره بحرانی گاوهای شیری می باشد بنابراین مدیریت صحیح گاوهای خشک نقش مهمی در کنترل بیماریهای متابولیکی در زایمان یا دوره نزدیک به زایمان را بر عهده دارد، مسائل عمده بوجود آورنده این اختلالات متابولیکی که با یکدیگر در ارتباط هستند از مسائل مدیریتی تغذیه ناشی می گردند.

اختلالات عمده متابولیکی در گاوها تازه زا عبارتند از:

1- تب شیر
2- ادم یا خیز پستانی
3- کتوزیس
4- سندرم کبد چرب
5- جفت ماندگی
6- جابجایی شیردان
7- اسیدوزیس
8- لنگش (Laminitis)

تب شیر:
تب شیر یا فلج ناشی از زایمان یکی از اختلالات متابولیکی معمول در دوره زایمان می باشد منظور از بیماری تب شیر داشتن تب واقعی نیست. بروز تب شیر در گاو با سن دا م مرتبط می باشد و اکثراً در گاوهای پر تولید با سن بالا دیده می شود. در حدود 75 % از موارد بروز تب شیر 24 ساعت و حدود 5% آن 48 ساعت بعد از زایمان روی می دهد.

علایم عمومی بروز تب شیر:
- از دست دادن اشتها
- عدم فعالیت دستگاه گوارش
- سرد شدن گوشها و خشک شدن پوزه
علایم اختصاصی بروز تب شیر:
- عدم تعادل حین راه رفتن
- زمین گیر شدن گاو که این حالت در سه مرحله انجام می گیرد:
- ایستادن همراه با لرزش
- افتادن روی سینه
- افتادن روی پهلو و بی اعتنا بودن به تحریکات محیطی
تغییرات عمده در خون گاو مبتلا به تب شیر شامل کاهش سطح کلسیم خون است, حد طبیعی کلسیم در خون گاوهای خشک 8- 10 میلی گرم در 100 میلی لیتر خون می باشد، که این مقدار در حین زایمان به کمتر از 8 میلی گرم در 100 میلی لیتر خون می رسد. در گاو مبتلا به تب شیر سطح کلسیم خون به ترتیب در سه مرحله ذکر شده به 5/6, 5/5 و 5/4 میلی گرم در 100 میلی لیتر خون کاهش می یابد که این کاهش سطح کلسیم خون همراه با کاهش فسفر و افزایش سطوح پتاسیم و منیزیم خون می باشد.
سطوح کلسیم خون در گاوهای مبتلا به تب شیربه ترتیب شامل موارد ذیل می باشد:
گاو با شیر دهی طبیعی 4/8 – 2/10 mg/dl
زایمان طبیعی                8/6 – 6/8 mg/dl
بروز تب شیر خفیف          5/7 –9/4 mg/dl
بروز تب شیر متوسط        8/6 –2/4 mg/dl
بروز تب شیر شدید          7/5 –5/3 mg/dl
علل بروز تب شیر:
تب شیر در اثر خروج کلسیم از طریق شیر بعد زایمان همراه با ناتوانی گاو در متعادل نگه داشتن سطح کلسیم خون روی می دهد. ناتوانی گاو نسبت به تغییر متابولیسم کلسیم احتمالاً در اثر عدم تعادل کلسیم, فسفر و منیزیم و افزایش سطح پتاسیم ایجاد می شود بطور کلی تب شیر با تعادل آنیونها و کاتیونها در ارتباط می باشد. گاو شیری کلسیم مورد نیاز خود را از دو منبع تامین می نماید: استخوان و جذب کلسیم از دستگاه گوارش.
در بدن تعادل کلسیم توسط هورمون پاراتیروئید تنظیم می گردد و کاهش سطح کلسیم خون باعث آزاد سازی این هورمون می شود، اثرات عمده این هورمون حرکت کلسیم از استخوان به طرف خون است. آزادسازی هورمون پاراتیروئید در گاو مبتلا به کمبود کلسیم موجب تحریک 1و25 دی هیدروکسی (ویتامین D ) می شود که باعث افزایش جذب کلسیم در روده کوچک میگردد. فرم فعال ویتامین D در گاو مبتلا به تب شیر افزایش می یابد ولی تأخیر در پاسخ به افزایش این ویتامین مانع تأثیر مناسب آن می گردد.
درمان:
روش مناسب برای درمان بیماری تب شیر تزریق وریدی محلول گلوکونات کلسیم می باشد. از دیگر روشها می توان تجویز خوراکی 100 گرم کلرید آمونیوم بمدت 204 روز و یا بلوسهای حاوی کلسیم بالا ( gr75) هشت ساعت قبل از زایمان را نام برد. گاوهایی که به درمان جواب مثبت نمی دهند می توان 800-700 گرم Epsom یا سولفات دومنیزی محلول در آب را به گاو داد تا علاوه بر تأمین منیزیم، سموم موجود در روده را نیز دفع نماید.
پیشگیری:
راه سنتی پیشگیری از بیماری تب شیر شامل محدود نمودن مصرف کلسیم در دوره خشکی گاو می باشد تا اینکه گاوها نسبت به کمبود کلسیم سازگاری یافته و توانایی مناسبی در پاسخ به احتیاجات بالای کلسیم در اوایل شیر دهی داشته باشند. بنابراین گاوهایی که در دوره خشکی با جیره های محدود از نظر کلسیم و فسفر تغذیه شده اند استخوانها و روده کوچک آنها نسبت به تحریک هورمون پاراتیروئید و ویتامین D پاسخ مناسبی میدهد.
جهت محدود کردن مصرف کلسیم در دوره خشکی از راههای زیر می توان استفاده نمود.
- کاهش مصرف کلسیم به 50 گرم در روز (کمتر از 5/0%جیره)
- کاهش مصرف فسفر به gr 45در روز (کمتر از 35/0%)
تغذیه با علوفه هایی خشبی داراى کلسیم بالا از قبیل یونجه خشک و سیلاژ در دوره خشکی گاوها باید محدودتر گردد و بخشی از یونجه جیره غذایی با گراسها یا سیلاژ جایگزین شود تا بدین ترتیب با محدود نمودن مصرف کلسیم در دوره خشکی حدالمقدور از بروز تب شیر جلوگیری نمائیم.
استفاده از مکمل نمکهای آنیونی در جیره گاوهای خشک روش موثر دیگر در پیشگیری از بروز بیماری تب شیر می باشد. نمکهای آنیونی با افزایش آزادسازی کلسیم از استخوانهابروز تب شیر را کاهش می دهند همچنین نمکهای آنیونی در جیره های با سطوح کلسیم بالا نیز موثر می باشند(150 گرم در روز).
باید توجه نمود، زمانی که سطح کلسیم جیره پایین است از نمکهای آنیونی نباید استفاده گردد بنابراین آگاهی از ترکیبات جیره غذایی بویژه علوفه ها از نظر مواد معدنی اهمیت بسیار زیادی دارد. pH ادرار با تغییرات حالت اسیدی پایه تحت تأثیر قرار می گیرد. بنابراین دامداران با کنترل نمودن pH ادرار در تعیین میزان استفاده مناسب از نمکهای آنیونی در جیره های گاوهای شیری می توانند استفاده کنند.

کتوزیس:
این اختلال متابولیکی در نتیجه عدم تغذیه مناسب بویژه از لحاظ انزژی در اوایل شیر دهی روی میدهد. با کاهش تدریجی سطح گلوکز خون ذخایر بدنی مورد استفاده قرار می گیرد و معمولاً 10 روز تا 6 هفته بعد از زایمان در اوایل شیردهی گاوهای پرتولید مبتلا به کتوزیس تحت کلینیکی یا کتوزیس اولیه می شوند.
مسائل دیگری نظیر جفت ماندگی، جابجائی شیردان از عوامل مستعد کننده کتوزیس هستند.

علائم بروز کتوزیس:
- کاهش اشتها بویژه در جهت مصرف غلات
- عدم فعالیت شکمبه
- کاهش وزن
- کاهش تولید شیر
دو تغییر عمده که در بیماری کتوزیس روی میدهد کاهش سطح گلوکز خون و افزایش سطح کتون بادیهای خون است سطح نرمال گلوکز خون در گاوهای شیری در حدود 50 میلی گرم در دسی لیتر خون است.
 

blood components of normal and ketotic cow
ketotic normal blood
28 52 Glucose
42 3 Kerones
    plasma
32 3 NEFA
8 14 Triglycerides

 

 


تشخیص:
آزمایشاتی جهت کنترل سطوح کتونها در شیر و ادرار وجود دارد. شیر گاو در حدود نصف سطح کتون بادیهای خون را دارد در حالیکه سطح کتون بادیهای ادرار چهار بار از سطح کتون بادیهای خون بیشتر است.
آزمایش ادرار جهت تشخیص وجود کتون بادیها در بسیاری از گاوها در اوایل شیر دهی مثبت می باشد که نیازی هم به درمان ندارد بهر صورت نتیجه منفی آزمایش نمایانگر عدم بروز کتوزیس می باشد آزمایش شیر دقیق تر نتیجه تعیین کتوزیس را می دهد.
درمان:
در تمام روشهای درمانی کتوزیس هدف افزایش سطح گلوکز خون و کاهش آزاد سازی ذخایر بدنی می باشد.
تزریق وریدی گلوکز:
این روش سریعترین راه برای رساندن گلوکز به بدن گاو می باشد و ظاهراً استفاده از تزریق گلوکز درمان قطعی می باشد.
استفاده از هورمون:
گلوکوکورتیکوئیدها(کورتیزون) موجب تولید گلوکز از بافتهای پروتئین می گردد, هچنن استفاده از ACTH (هورمون آدرنوکورتیکوتروپیک ) ترشح گلوکوکورتیکوئید را تحریک می نماید.
استفاده از قندهای خوراکی:
پروپیونات سدیم و پروپیلن گلیکول دو قند خوراکی می باشد که در کبد گاو برای تولید قند ها بکار می رود این مواد را می توا ن یا از طریق خوراک یا بطور آشامیدنی به میزان 250- 450 گرم در روز بدنبال درمان با گلوکز یا هورمون بکار می روند.
پیشگیری:
- جلوگیری از افزایش وزن در گاوها ی شیری در اواخر شیردهی یا دوره خشکی، افزایش وزن علاوه بر کاهش اشتها در گاوهای تازه زا امکان بروز مشکلات مربوط به کبد چرب را افزایش می دهد. بنابراین امتیاز بدنی گاو در زایمان باید بین 3- 5/3 باشد.
- تغذیه با 4/2 کیلوگرم غلات به ازای هر گاو در اواخر آبستنی (3 هفته قبل از زایمان ).
- افزایش مصرف انرژی بعد از زایمان با استفاده از تعلیف یونجه مرغوب.
- استفاده از جیره مخلوط و در صورت عدم امکان محدود نمودن به 2- 4 کیلو گرم غلات در هر وعده غذایی.
- کاربرد نیاسین، به مقدار 6 گرم در روز 2-10 روز که 2 هفته قبل اززایمان باید آغاز گردد.

سندرم کبد چرب:
در اوایل شیردهی اغلب گاوهای شیری در تعادل منفی انرژی هستند که این حالت منجر به تجزیه چربی ذخایر بدنی و افزایش سطوح اسید های چرب غیر اشباع NEFA در خون می گردد وقتی اسید های چرب در خون افزایش می یابد کبد شروع به افزیش ذخایر اسید های چرب آزاد نموده و اسید های چرب آزاد در کبد به تری گلیسیرید ها تبدبل می گردد. عارضه سندرم کبد چرب معمولاً در گاوهای شیری چاق چند روز قبل از زایمان روی می دهد.
علایم:
نشانه های این اختلال متابولیکی مشابه بیماری کتوزیس می باشد، این سندرم معمولاً با سایر اختلالات متابولیکی مانند تب شیر، کتوزیس و ورم پستان مشابه بوده و در کل با اختلال در اشتها و افسردگی دام نمایان می شود .
درمان:
گاوهای مبتلا به سندرم کبد چرب نسبت به درمان جواب نمی دهند معمولاً روشهای درمانی این بیماری با روشهای درمانی کتوزیس مشابه است مثل تزریق داخل وریدی گلوکز. در بیشتر موارد درمان اقتصادی نبوده و حذف گاو مناسب ترین راه است.
پیشگیری:
مناسب ترین راه پیشگیری از بروز سندرم کبد چرب, مدیریت تغذیه ای صحیح و جلوگیری از آزادسازی اسید های چرب جهت به حداقل رساندن تعادل منفی انرژی بخصوص در اوایل شیر دهی می باشد.
وضعیت بدنی گاوها در اواخر شیر دهی و دوره خشک باید تحت کنترل قرار گرفته و از نظر وزن بدن در حد متعادل باشند معمولاً وضعیت بدنی گاوها در دوره خشکی باید در محدوده 5/0 ± متغیر باشد.

جفت ماندگی:
جفت ماندگی معمولاً مربوط به ناتوانی در جدا شدن جفت از جداره رحم می باشد. در گاوهای سالم و نرمال جفت طی یک ساعت یا اندکی بیشتر بعد زایمان از رحم خارج می شود. جفت ماندگی به حالتی اطلاق می شود که جفت 12 ساعت بعد از زایمان خارج نشود. مشکل جفت ماندگی بیشتر در تلیسه ها در شکم اول و گاوهای مسن معمول می باشد. همچنین در زایمانهای نادر دو قلو نیز جفت ماندگی ملاحظه میگردد.
علل جفت ماندگی:
1- چسبیدن جفت به جدار رحم که با کاهش وزن بدن مرتبط می باشد. اتصال جفت با رحم در ماههای آخر آبستنی سست تر گردیده و این عمل در 5 روز قبل از زایمان با ترشح هورمون استروژن انجام می گیرد. بنابراین گاوی که پنج روز دیر تر یا زودتر از موعد مقرر وضع حمل نماید احتمال بروز جفت ماندگی افزایش می یابد.
2- عدم انقباض یا سستی رحم یا هر عاملی که باعث توقف یا ضعف ماهیچه های منقبض کننده رحم شود (مانند تب شیر) موجب بروز اختلال در دفع جفت توسط رحم می گردد.
3- عفونت و بیماری اندامهای بدن، این عوامل موجب آلودگی دستگاه تولید مثلی شده و با تولید تب بالا موجب سقط جنین می گردد از طرفی عارضه جفت ماندگی احتمال عفونت دستگاه تولید مثل را افزایش می دهد. بیماریهای مستعد کننده این شرایط شامل:
- بروسلوزیس
- ویروس اسهال گاو
- لپتوسپیروز
-- عفونت دستگاه تنفسی گاو
کمبود ویتامین A یا بتا کاروتن, سلنیوم, ید و عدم تعادل کلسیم و فسفر احتمال بروز جفت ماندگی را افزایش می دهد. گاوهای چاق مستعد جفت ماندگی بوده و اینحالت در گاوهای مستعد تغذیه شده با سیلاژ ذرت و غلات تقویت می گردد.
پیشگیری:
- به حداقل رساندن عوامل استرس زا مانند گرما, رطوبت, تهویه نامناسب و تراکم.
- برنامه تغذیه مناسب در دوره خشکی.
- اجرای برنامه های واکسیناسیون بر علیه بیماریهای عفونی.
- وضعیت بدنی مناسب در طول دوره خشکی.
- استفاده از مکملهای ویتامین E و سلنیم در طول دوره خشکی.

جابجائی شیردان:
جابجائی شیردان به حالتی اطلاق می گردد که شیردان ( معده حقیقی) از وضعیت طبیعی خود به سمت چپ یا راست منحرف گردد. وضعیت طبیعی شیردان نزدیک به کف شکم متمایل به راست است در حدود 80- 90 % از جابجائی های شیردان بطرف چپ می باشد, جابجائی شیردان از محل طبیعی خود بطرف زیر شکمبه و به سمت چپ دیواره حفره شکمبه موجب گیر کردن شیردان شده و در اثر فشار وارده از سوی محتویات شیردان بیشتر جابجا می گردد و مملو از گاز شده و نفخ می کند حدوداً 90 % جابجایی های شیردان در طول 6 هفته بعد از زایمان روی می دهد.
علایم جابجایی شیردان:
- عدم تغذیه
- کاهش تولید شیر
- خمیدگی پشت
- کاهش میزان مدفوع یا اسهال ملایم در روزهای اول و مدفوع با رنگ تیره و بد بو
علل جابجایی شیردان:
- جابجایی شیردان می تواند در اثر فشار وارده توسط جنین به دستگاه گوارش در طول زایمان اتفاق بیفتد.
- عوامل مستعد کنده شامل تب شیر, سندرم کبد چرب و ورم پستان
- عوامل تضعیف کننده انقباضات ماهیچه ایی و تجمع گاز در روده در اثر جیره های با سطوح غلات بالا.
درمان:
- غلتاندن گاو به حالت پشت در موارد خفیف
- جراحی که معمولاً مقرون به صرفه نیست
پیشگیری:
- مورد توجه قرار دادن برنامه های غذایی قبل اززایمان و تغذیه با خوراک های حجیم در جیره گاوهای خشک
- تغییر تدریجی جیره مرحله خشکی به جیره مرحله شیرواری

لنگش ( لامینایتیس):
لنگش به معنی التهاب بافت عروقی می باشد. لنگش یک بیماری غیر عفونی است که در بر گیرنده تغییرات دژنراتیو در لایه حساس سم است. مراحل لنگش شامل مراحل حاد, تحت حاد و مزمن است, لنگش تحت حاد بیشتر در سایر موارد شایع می باشد.
- لنگش حاد در هنگام بروز بسیار دردناک است.
- لنگش تحت حاد 1-3 ماه بدون نشانه است.
لنگش در نتیجه حالتهای پیچیده ایجاد می گردد.
علل لنگش (لامینایتیس):
علل لامینایتیس را می توان به سه دسته تقسیم نمود.
1- عدم تعادل غذایی
2- عدم اتساع کافی شکمبه
3- سم چینی زیاد
استفاده از سطوح بالا مواد کربوهیدراته قابل تخمیر در جیره مخلوط با فیبر ناکافی می تواتد موجب بروز اسیدوز شکمبه شده و در اینحالت با از بین رفتن اغلب باکتریهای شکمبه، باکتریهای لاکتو باسیل رشد کرده و pH شکمبه کاهش می یابد در پاسخ به این عمل بدن گاو تولید هیستامین می نماید که باعث انقباض و سپس اتساع مویرگهای لایه مورقه پا می شود و خیز و تجمع خون همراه با تخریب دیواره عروق خونی دیده می شود پاها دردناک شده و منجر به آسیب مویرگها شده و از تولید طبیعی کراتین در سم جلوگیری می گردد.
انواع لنگش(لامینایتیس):
لامینایتیس حاد:
- افزایش تنفس و ضربان قلب
- گرم شدن دیواره سم و آماس حاد عروق
- خونریزی، که اکثراً در خط سفید سم یا در مفاصل مچ قابل مشاهده می باشد. گاهی نیز خونریزی با جدا نمودن خط سفید مشاهده می گردد.
لامینایتیس تحت حاد:
با وجود زخم در مچ و دیواره سم تا مدت 1-3 ماه هیچ نشانه ایی از لنگش دیده نمی شود. نواحی نرم سم و فاقد رنگدانه به رنگ زرد در آمده و نشانه هایی از خونریزی دیده می شود.
لنگش مزمن ( لامینایتیس مزمن ):
پاها رشد نمو غیر طبیعی داشته و دیواره افقی سم در اثر رشد طویل شده و بدین ترتیب کف سم عریض تر و پاشنه ها دارای گودی مناسب نمی گردد.
درمان:
جیره های غذایی گاو شیری باید برای تمام انواع این بیماری تصحیح گردد.
1- لنگش های مزمن را می توان با سم چینی منظم هر 3-4 ماه یکبار بر طرف نمود گاوهایی که مشکل پای آنها قابل درمان نیست باید حذف گردد.
2- در لنگشهای تحت کلینیکی جهت آشکار نمودن جراحات، نیاز به سم چینی است و با بستن قطعه چوب از وارد آمدن فشار به کف پا جلوگیری می کنند.
پیشگیری:
استفاده از غلات در جیره را محدودتر نموده و جیره های غذایی را جهت ورود به مراحل مختلف تولید بتدریج تغییر داد. جیره غذایی برای تخمیر مطلوب شکمبه ایی نباید حاوی علوفه های با طول کافی باشد، گاوها و تلیسه ها قبل و بعد از زایمان فعالیت بدنی کافی داشته باشند، کف محل نگهداری دامها جهت سایش سمها از سیمان ساخته شود.

فتوسنتز، تنفس و تعرق
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس تاریخ ارسال : دوشنبه ۱۳۸٥/۸/٢٩

 

رشد و نمو گیاهان

سه عامل عمده در رشد و نمو گیاهان عبارتند از : فتوسنتز، تنفس و تعرق

فتوسنتز :
یکی از اختلافات عمده بین گیاهان و حیوانات در کره زمین، توانایی گیاهان برای ساخت داخلی غذای خودشان می باشد. یک گیاه برای تولید غذای مورد نیاز خود به انرژی حاصل از تابش آفتاب، دی اکسید کربن موجود در هوا و آب موجود در خاک نیازمند است. اگر هر یک از این اجزاء دچار کمبود شود، فتوسنتز یا همان تولید غذا متوقف خواهد شد. در واقع اگر هر یک از این عوامل برای مدت زیادی قطع شود، گیاه از بین خواهد رفت.
هر گونه بافت گیاه سبز، توانایی انجام فرآیند فتوسنتز را داراست. کلروپلاست ه در سلولهای گیاه سبز، حاوی رنگدانه های سبزی هستند که کلروفیل نامیده می شوند و انرژی نور را به تله می اندازند. با این وجود برگها (با توجه به ساختار بخصوصشان) عمده ترین قسمت برای تولید غذا می باشند. بافتهای داخلی حاوی سلولهایی با مقادیر فراوان کلروپلاست می باشند؛ که در یک نظم و ترتیب خاص، به راحتی به آب و هوا اجازه جابجایی می دهند. لایه های اپیدرمی محافظ بالایی و پایینی برگها، حاوی تعداد زیادی دهانه می باشند که؛ از دو سلول نگهبان بخصوص در هر سمت تشکیل شده اند. سلولهای نگهبان، جابجایی (ورود دی اکسیدکربن و خروج اکسیژن و بخار آب از برگها) گازهای درگیر در فتوسنتز را کنترل می کنند. اپیدرمی های پایینی برگها به طور طبیعی، حاوی بیشترین تعداد دهانه می باشند.

تنفس :
کربوهیدرات های ساخته شده در طول فرآیند فتوسنتز، تنها وقتی برای گیاه با ارزش هستند؛ که به انرژی تبدیل شده باشند. این انرژی در فرآیند ساخت بافتهای جدید مورد استفاده قرار می گیرد. فرآیند شیمیایی که طی آن قند و نشاستة تولید شده در فرآیند فتوسنتز، به انرژی تبدیل می شود؛ تنفس نامیده می شود. این فرآیند مشابه سوزاندن چوب یا زغال سنگ برای تولید حرارت یا انرژی می باشد.
اگر اکسیژن محدود شود یا در دسترس گیاه قرار نگیرد، تنفس یا متابولیسم ناهوازی رخ خواهد داد. تولیدات حاصل از این واکنش، اتیل الکل یا اسید لاتیک و دی اکسید کربن می باشد. این فرآیند به عنوان فرآیند تخمیر یا اثر پاستور شناخته می شود*. این فرآیند در صنایع لبنیات کاربرد فراوان دارد. هم اکنون باید واضح باشد که تنفس عکس فرآیند فتوسنتز می باشد. بر خلاف فتوسنتز، فرآیند تنفس در طول شب نیز به خوبی روز صورت می گیرد. تنفس در کلیة اشکال زندگی و در همة سلولها صورت می گیرد. آزاد شدن دی اکسید کربن اندوخته شده و گرفتن اکسیژن همواره در سطح سلول اتفاق می افتد. در ادامه مقایسه ای بین فتوسنتز و تنفس آمده است.

فتوسنتز:
تولید غذا می نماید
انرژی را ذخیره می کند
در سلول هایی که حاوی کلروپلاست هستند رخ می دهد
اکسیژن آزاد می کند
آب مصرف می نماید
دی اکسید کربن مصرف می نماید
در روشنایی صورت می پذیرد

تنفس :
غذا رابرای تولید انرژی گیاه به مصرف می رساند
انرژی آزاد می کند
در همة سلولها صورت می گیرد
اکسیژن را مورد استفاده قرار می دهد
آب تولید می نماید
دی اکسید کربن تولید می نماید
در تاریکی هم به خوبی صورت می پذیرد

تعرق:
تعرق فرآیندی است که در طی آن گیاه آب از دست می دهد. عمدتاً این کار از طریق دهانة برگها صورت می گیرد. تعرق فرآیندی ضروری است که حدود 90% از آب وارد شده به گیاه از طریق ریشه ها را مورد استفاده قرار می دهد.10% باقیماندة آب در واکنشهای شیمیایی و در بافتهای مختلف گیاه به مصرف می رسد. فرآیند تعرق برای حمل مواد معدنی ازخاک به گیاه، خنک نمودن گیاه در فرآیند تبخیر و نیز برای جابجایی قند و مواد شیمیایی گیاه کاملاً ضروری است. مقدار آب ازدست رفتة گیاه به چندین فاکتور محیطی از جمله دما، رطوبت، وزش باد یا جابجایی هوا وابسته است. با افزایش دما و یا جابجایی هوا، رطوبت نسبی کاهش یافته و این باعث می شود که سلولهای نگهبان در برگها، دریچه های استومتا را باز کنند؛ به این ترتیب نرخ تعرق افزایش می یابد.

دی اکسید کربن در گلخانه
سالهای زیادی است که به منافع غنی سازی دی اکسید کربن در گلخانه ها، برای افزایش رشد و تولید گیاهان پی برده شده است. دی اکسید کربن یکی از ضروری ترین اجزاء فتوسنتز می باشد. همانطور که در بخش قبل اشاره شد، فتوسنتز یک فرآیند شیمیایی است که انرژی نور خورشید را برای تبدیل دی اکسید کربن و آب به مواد قندی در گیاهان سبز مورد استفاده قرار می دهد؛ سپس این مواد قندی در خلال تنفس گیاه برای رشد آن مورد استفاده قرار می گیرند. اختلاف بین نرخ فتوسنتز و تنفس، مبنایی برای میزان انباشتگی ماده خشک در گیاهان می باشد. در تولید گلخانه ای، هدف همة پرورش دهندگان، افزایش ماده خشک و بهینه سازی اقتصادی محصولات می باشد. دی اکسید کربن با توجه به بهبود رشد گیاهان، باروری محصولات راافزایش می دهد. بعضی از مواردی که باروری محصولات به وسیلة غنی سازی دی اکسید کربن افزایش داده می شود عبارتند از :
گلدهی قبل از موعد
بازده میوه دهی بالاتر
کاهش جوانه های ناقص در گلها
بهبود استحکام ساقة گیاه و اندازة گل

بنابراین پرورش دهندگان گل و گیاه باید دی اکسید کربن را به عنوان یک مادة مغذی در نظر بگیرند.
برای اکثر محصولات گلخانه ای، میزان خالص فتوسنتز به واسطة بالا بردن میزان دی اکسید کربن از ppm 340 تا ppm1000 افزایش می یابد. آزمایش های صورت گرفته بر روی بیشتر گیاهان نشان داده است که با افزایش میزان دی اکسید کربن تا ppm1000 فتوسنتز به اندازة 50% افزایش خواهد یافت. البته برای بعضی از گیاهان اضافه کردن دی اکسید کربن تا ppm 1000 در نورکم، از لحاظ اقتصادی، توصیه نمی شود. برای بعضی دیگر از گیاهان مانند گل لاله ، هیچ پاسخی نسبت به اضافه کردن دی اکسید کربن مشاهده نشده است. دی اکسیدکربن در خلال باز شدن دهانه ای، توسط فرآیند پخش به گیاه وارد می شود. استومتاها سلولهای اختصاصی هستند که به طور عمده در قسمت زیرین برگها و در لایة بیرونی قرار گرفته اند. باز و بسته شدن این سلولها اجازه می دهد که معاوضة گازها صورت گیرد. تغلیظ 2CO دراطراف برگها، بالا گیری دی اکسید کربن در گیاهان را قویاً تحت تأثیر قرار می دهد. تغلیظ بیشتر 2CO، منجر به بالا گیری بیشتر 2CO در گیاهان می شود. سطح نور، دمای برگها و دمای هوای محیط، رطوبت نسبی، تنش آبی، غنی سازی دی اکسید کربن و میزان اکسیژن موجود در هوا و برگها از جمله فاکتورهای محیطی هستند که باز و بسته شدن استومتا را کنترل می نمایند.
غلظت دی اکسید کربن موجود در هوای محیط چیزی در حدود ppm340 (از لحاظ حجمی) می باشد. همة گیاهان در این شرایط به خوبی رشد می نمایند؛ اما بواسطة بالا رفتن غلظت 2CO تا1000 ppm، نرخ فتوسنتز نیز افزایش خواهد یافت؛ که در نهایت منجر به افزایش مواد قندی و کربو هیدراتهای قابل دسترس برای رشد گیاهان می شود. هر گونه گیاه سبز در حال رشد در یک گلخانه کاملاً بسته (که اصلاً تهویه نمی شود و یا اینکه تهویة کمی دارد) غلظت دی اکسید کربن را در طول روز به کمتر از ppm200 کاهش می دهد. کاهش در نرخ فتوسنتز، هنگامی که غلظت 2CO از ppm 340 به ppm 200 می رسد، برابر است با افزایش آن هنگامی که غلظت 2CO از ppm 340 به ppm 1300 می رسد. با یک حساب سرانگشتی در می یابیم که افت سطح دی اکسید کربن به پایینتر از سطح محیط تأثیرات بسیار بیشتری نسبت به افزایش آن به بالاتر از سطح محیط خواهد داشت.
در گلخانه های جدید و به بخصوص در سازه های دو جداره که نفوذ هوای بیرون کاهش یافته است؛ غلظت دی اکسید کربن در زمانهای بخصوصی از سال به راحتی می تواند به پایینتر از ppm 340 افت نماید. این موضوع تأثیرات منفی قابل توجهی برروی رشد گیاهان خواهد داشت. تهویة مناسب در طول روز می تواند میزان دی اکسید کربن را تا نزدیکی سطح محیطی آن بالا ببرد؛ اما میزان آن هرگز به سطح محیطی ppm340 باز نخواهد گشت. تأمین دی اکسید کربن تنها روش غلبه بر این اختلاف سطح و افزایش غلظت 2CO به بالاتر از ppm 340 است؛ که برای اکثر محصولات گلخانه ای پر منفعت می باشد. میزان غنی سازی دی اکسید کربن به نوع محصول، شدت نور، دما، تهویه، مرحلة رشد گیاه و ملاحظات اقتصادی بستگی دارد. نقطة اشباع دی اکسید کربن در غلظتی حدود 1000 تا ppm 1300 حاصل می شود. غلظت کمتری (800 تا ppm1000) برای محصولاتی مانند گوجه فرنگی، خیار، فلفل و کاهو توصیه می شود. افزایش غلظت دی اکسید کربن دورة رشد گیاه را کوتاه می نماید (5 تا10 درصد)، کیفیت و بازده محصول را بهبود می بخشد و همچنین اندازه و ضخامت برگها را افزایش می دهد.
منابع دی اکسید کربن: دی اکسید کربن را می توان از سوزاندن سوختهای پایة کربن مانند گاز طبیعی، پروپان، نفت سفید و یا اینکه مستقیماً از تانکهای مخصوص نگهداری دی اکسید کربن خالص تهیه نمود. البته هر یک از منابع فوق الذکر دارای مزایا و معایب بالقوه ای می باشند. وقتی که گاز طبیعی، پروپان یا نفت سفید سوزانده می شود، تنها دی اکسید کربن تولید نمی شود؛ بلکه همراه با آن حرارت نیز تولید می شود، که به طور طبیعی موجب گرم شدن سیستم می شود. باید توجه داشت که احتراق ناقص یا سرایت مواد سوختی به داخل گلخانه، می تواند منجر به از بین رفتن گیاهان شود. اکثر منابع گاز طبیعی و پروپان دارای مقدار کمی (به اندازة کافی پایین) آلودگی می باشند. باید توجه داشت، در سوختی که برای تأمین دی اکسید کربن مورد استفاده قرار می گیرد، مقدار سولفور بیشتر از 0.02% (از لحاظ وزنی) نباشد. احتراق سوختها همچنین منجر به تولید رطوبت می شود. برای گاز طبیعی به ازای هر متر مکعب گاز سوخته شده، kg 1.4 بخار آّب تولید می شود. در مورد پروپان، مقدار رطوبت تولید شده به ازاء هر کیلوگرم دی اکسید کربن، کمی پایین تر از گاز طبیعی است.
گاز طبیعی، پروپان و سوختهای مایع در ژنراتورهای مخصوص دی اکسیدکربن سوزانده می شوند. اندازة دستگاهها (Btu تولید شده) و اندازة جریان هوای افقی در گلخانه، تعداد و موقعیت این دستگاهها را تعیین می نماید. مهمترین مشخصة این مشعلها این است که؛ سوخت باید به طور کامل سوزانده شود. بعضی از کارخانجات مشعلهایی ساخته اند که می تواند هم گازطبیعی و هم پروپان را مورد استفاده قرار دهد. به علاوه این واحدهای تولید 2CO دارای خروجی قابل تنظیم هستند. اشکال بالقوه این سیستم این است که حرارت و بخار آب تولید شده ممکن است موجب تأثیر موضعی بر دما و شیوع بیماریها در گلخانه شود.
به عنوان یک پیشنهاد، می توان قسمتی از گاز دودکش بویلر گاز طبیعی، مربوط به سیستم حرارتی آب داغ، را به عنوان وسیله ای جهت تأمین دی اکسید کربن به داخل گلخانه هدایت نمود. البته این سیستم باید به چگالنده گاز دودکش، که برای تأمین این هدف طراحی شده است، مجهز باشد.
نکتة قابل توجه این است که همة بویلرها (بخصوص بویلرهای قدیمی) برای این کار طراحی نشده اند. بویلرهای گاز طبیعی باید احتراق تمیزی داشته باشند؛ اکسیدهای نیتروژن (NOx) و اتیلن تولید نکنند و یا حداقل، مقدار آنها در محصولات احتراق کم باشد.
در این سیستم، لوله های گاز در جایی که بویلر به لولة دودکش متصل شده است، بیرون کشیده می شوند. واحد های چگالنده برای کاهش دما و رطوبت گاز ورودی به گلخانه طراحی می شوند. یک سیستم کنترل مانیتوری، پیوسته محافظت ایمنی لولة گاز را برای کنترل سطح مونو اکسید کربن انجام می دهد. سطح مجاز مونو اکسیدکربن (CO) در لولة گاز چیزی بین 6 تا ppm 10 است. یک هواکش ظرفیت پایین که دارای مکش کلی کمی است، حجم ثابتی از گاز را مکش می نماید. یک هواکش دیگر برای اختلاط گازهای دودکش با هوای گلخانه مورداستفاده قرار می گیرد؛ و در پایان این مخلوط به داخل گلخانه هدایت می شود. این سیستم شرایطی را فراهم می نماید که دی اکسید کربن از پایین به میان محصولات هدایت شده و قبل از خروج از منافذ و دریچه ها، در میان گیاهان به سمت بالا حرکت نماید. سیستم تحویل باید به گونه ای طراحی شده باشد که توزیع یکسانی را در سراسر گلخانه در بر داشته باشد.
می توان یک سیستم حرارتی آب داغ را برای افزایش بازده و نیز تأمین دی اکسید کربن در طول روز (هنگامی که نیازی به حرارت وجود ندارد) به یک تانکر عایق جهت ذخیرة آب داغ مجهز نمود. حرارت تولید شده در طول روز به وسیلة تانکر آب داغ ذخیره شده و در هنگام شب بر حسب نیاز مورد استفاده قرار می گیرد.
تأمین دی اکسید کربن با استفاده از گاز دودکش در تابستان، حرارت ذخیرة بسیار بیشتری از آنچه که به هنگام شب مورد نیاز است، حاصل می نماید. در طول ماههایی از تابستان، از آنجا که دمای محیط بیرون به هنگام شب اغلب بالاتر از 22 درجة سانتیگراد می باشد، حرارت ذخیره شده مورد نیاز نیست؛ در این موقعیت باید کاربرد دی اکسید کربن را محدود نمود.
دی اکسید کربن مایع (حتی با وجود اینکه معمولاً گرانتر است) مورد پسند بسیاری از پرورش دهندگان گل و گیاه قرار گرفته است. مزایای عمدة استفاده از دی اکسید کربن مایع عبارتند از :
خلوص فراورده
عدم تولید حرارت و رطوبت
عدم نگرانی از زیان رساندن به محصولات
کنترل بهتر غلظت دی اکسید کربن در گلخانه
انعطاف در وارد کردن دی اکسید کربن به گلخانه در هر زمان

دی اکسید کربن خالص در مخازنی که توسط تریلر حمل می شود، به گلخانه منتقل می گردد. تانکرهای نگهداری مخصوص (که معمولاً از فروشنده اجاره می شود)، برای هر واحد گلخانه مورد نیاز است. دی اکسید کربن متراکم به صورت مایع می باشد و باید توسط یک واحد تبخیرکن، تبخیر شود.
سیستم توزیع دی اکسید کربن مایع در محیط گلخانه، از لحاظ طراحی و نصب ساده تر می باشد. اکثر استفاده کنندگان از این سیستم، لوله های پلی وینیل کلراید (pvc) انعطاف پذیر18 میلیمتری را مورد استفاده قرار می دهند. این لوله ها باید در فواصل مناسب سوراخ شده باشند. برای یک بهره برداری کوچک ممکن است دی اکسید کربن توسط کپسول فراهم گردد.
هنگامی که فرد گلخانه دار برای پرورش گیاهان از کود حیوانی یا دیگر مواد ارگانیک استفاده می کند، غلظت دی اکسید کربن در گلخانه بواسطة فرآیند تفکیک افزایش خواهد یافت. مقدار تولید شده به پایداری کود حیوانی و فعالیت میکروارگانیسم ه، که مواد ارگانیک را به دی اکسید کربن تبدیل می کنند، وابسته است. البته تولید 2CO از کود حیوانی تنها برای حدود یک ماه قابل توجه می باشد. در بعضی از موارد رشد ارگانیک پوشش میانی گیاه مانند الیاف نارگیل، غلظت دی اکسید کربن را در طول شب به حدود ppm 1200 افزایش خواهد داد. این موضوع معمولاً مشکلی ایجاد نمی کند؛ چراکه غلظت دی اکسید کربن در روشنایی روز به طور کاملاً سریع افت می نماید.
تراز های تکمیلی برای دی اکسید کربن :
امروزه اکثر پرورش دهندگان شرایط محیطی گلخانه را به وسیلة حسگرهای متصل به یک کامپیوتر مرکزی، برای یکپارچه سازی فاکتورهای محیطی مختلف، کنترل می نمایند. یک کنترل کنندة دی اکسید کربن، که معمولاً یک آنالیزگر گازی مادون قرمز ( IRGA ) می باشد، برای نمایش و کنترل حداقل و حداکثر غلظت دی اکسید کربن در گلخانه مورد استفاده قرار می گیرد. واحد IRGA را می توان به تنهایی یا مثل اکثر موارد در اتصال با یک کامپیوتر کنترل کنندة محیط بکار برد. در مورد اخیر، کامپیوتر کنترل کنندة محیط برای کنترل میزان دی اکسید کربن در اجماع با سطح نور، مرحلة تجدید هوا، و سرعت جریان هوا مورد استفاده قرار می گیرد؛ البته واحد IRGA به یک کالیبراسیون روزمره برای اطمینان از دقت اندازه گیری نیازمند است.
نرخ تأمین دی اکسیدکربن وابسته به پاسخ محصولات و ملاحظات اقتصادی می باشد. در حالت کلی تأمین دی اکسیدکربن به اندازة ppm 1000 در طول روز، هنگامی که دریچه ها بسته است، توصیه می شود. هنگامی که دریچه ها به اندازة 10% باز می شوند، می توان تأمین دی اکسیدکربن را قطع یا به مقدار 400 تا ppm 600 کاهش داد. برای به دست آوردن بازده اقتصادی بالاتر می توان غلظت دی اکسیدکربن را با توجه به میزان نور تنظیم نمود. موارد زیر تدابیر توصیه شده برای پروش دهندگان سبزیجات می باشد :
در روزهای آفتابی در حالیکه دریچه هابسته هستند، میزان دی اکسیدکربن را به اندازة 1000 ppm تأمین نمایید.
در روزهای ابری، هنگامی که میزان نور پایینتر از 2watt/m 40 می باشد، تأمین دی اکسیدکربن را تنها به اندازة ppm 400 در نظر بگیرید.
با این وجود اکثر پرورش دهندگان گل بدون توجه به میزان نور، غلظت دی اکسیدکربن را به طور ثابت در ppm 1000 در نظر می گیرند. کامپیوتر کنترل کنندة محیط را می توان با توجه به میزان نور، برای تنظیم غلظت دی اکسیدکربن برنامه ریزی کرد؛ اما هنگامی که دریچه ها بیش از 10% باز می شوند و یا با فرارسیدن مرحلة دوم از عملیات فن های خروجی، میزان دی اکسیدکربن را باید در مقدار ppm 400 ثابت نمود.
از آنجا که به هنگام شب هیچ فتوسنتزی رخ نمی دهد، طبیعتاً احتیاجی به تأمین دی اکسید کربن نمی باشد. در واقع تغلیظ دی اکسید کربن در نتیجة تنفس گیاه صورت خواهد گرفت. بنابراین مشاهدة غلظت دی اکسیدکربن در حدود 500 تا ppm 600 در اوایل صبح نباید غیر عادی به نظر برسد.
دی اکسیدکربن در یک گلخانه به وسیلة مبادلة طبیعی هوا و فتوسنتز کاهش می یابد.
مبادلة طبیعی هوا :
دزرها و منافذ در گلخانه اجازه می دهند هوای بیرون، که تنها دارای ppm 340 دی اکسید کربن می باشد، به داخل گلخانه نفوذ کند. یک مقدار میانگین برای نفوذ هوا در یک گلخانه می تواند به اندازة تعویض هوای کامل در یک ساعت باشد. برای جبران این رقیق سازی و تثبیت میزان دی اکسید کربن در ppm 1300 ، باید 2m100/2 kg CO0.37 در هر ساعت به محیط گلخانه اضافه شود.
باید توجه داشت که برای ارتفاع و عرض بیشتر گلخانه، باید مقدار مزبور را تصحیح نمود. یک گلخانه که دارای پهنای بیشتری نسبت به گلخانة دیگر با همان ارتفاع باشد، حجم هوای نفوذی بیشتری خواهد داشت. برای گلخانه هایی که دارای پوشش دو جداره (دو جدارة پلی اتیلن یا اکریلیک) هستند، مقدار نفوذ هوا به اندازة 4/1 تا 3/1 حجم هوای گلخانه در یک ساعت را می توان انتظار داشت. برای گلخانه هایی که دارای تهویة اجباری هستند، اگر فن ها در حال کار باشند، غلظت دی اکسید کربن در مقدار کمتری تثبیت خواهد شد.
فتوسنتز :
گیاهان در طول فرآیند فتوسنتز دی اکسید کربن را مورد استفاده قرار می دهند. نرخ مصرف باتوجه به نوع محصولات، شدت نور، دما، مرحلة رشد گیاه و میزان مواد مغذی متفاوت خواهد بود. یک مقدار میانگین مصرف به اندازة 2m100/hr/kg 0.24-0.12 محاسبه شده است. نرخ بالاتری از مصرف در صورتی که روز کاملاً آفتابی باشد وگیاهان کاملاً سبز باشند صورت خواهد گرفت.
وقتی که این دو عامل با هم جمع شوند، با توجه به محاسبات صورت گرفته، می باید برای تثبیت غلظت دی اکسید کربن در ppm 1300 (در یک گلخانه استاندارد) حدود 2m100/hr/kg 0.60-0.50 به محیط آن اضافه نمود. برای یک گلخانه با پوشش دوجدارة پلی اتیلن این مقدار برابر با 2m100/hr/kg 0.35-0.25 خواهد بود. در یک گلخانة شیشه ای تأمین دی اکسید کربن عمدتاً برای جبران رقیق سازی مربوط به نفوذ طبیعی هوا صورت می گیرد؛ در حالیکه برای گلخانه ای با پوشش دوجدارة پلی اتیلن مقدار دی اکسید کربن مورد نیاز برای جبران نفوذ هوا و فتوسنتز به یک اندازه خواهد بود.
ظرفیت مشعل مورد نیاز :
جهت محاسبة ظرفیت مشعلها فقط گاز طبیعی و پروپان در نظر گرفته شده است. این موضوع از آنجا نشأت می گیرد که این سوختها عمومی ترین سوختهای مورد استفاده در صنعت می باشند. پرورش دهندگانی که دارای آنالیزگر گاز دی اکسید کربن یا کامپیوتر کنترل کنندة محیط نمی باشند، می بایست اندازة مشعلها را به صورت کاملاً دقیق تعیین کنند. این دقت مخصوصاً در مورد گلخانه های ساده با پوشش معمولی کاملاً ضروری است. در جدول1-2 ظرفیت مشعل های مورد نیاز برای تثبیت ppm 1300 دی اکسید کربن در گلخانه درج شده است. این مقادیر بر اساس نرخهای جبران، که قبلاً اشاره شد، لیست شده اند. با توجه به مقادیر توصیه شده در این جدول، می توان محاسبه کرد که وقتی از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده می شود، رطوبت نسبی به اندازة 3 تا 6 درصد افزایش خواهد یافت. البته این افزایش از حرارت تولید شده توسط مشعلهای 2CO متأثر نخواهد شد؛ به خصوص هنگامی که درجه حرارت به اندازة یک درجه سانتیگراد افزایش یابد، هیچ تأثیری بر روی رطوبت نسبی نخواهد داشت.
در چه زمان هایی تأمین دی اکسید کربن صورت می گیرد؟
از آنجا که به طور طبیعی فرآیند فتوسنتز در روشنایی روز صورت می گیرد، تأمین دی اکسید کربن در هنگام شب لازم نیست. با این وجود، در روزهای ابری برای جبران نرخ کمتری از فتوستز، تأمین دی اکسید کربن برای گلخانه توصیه می شود. البته در این صورت به دلیل کاهش نرخ فتوسنتز، تغلیظ دی اکسید کربن به مقدار بیشتری صورت خواهد گرفت. تأمین دی اکسید کربن را باید یک ساعت قبل از طلوع آفتاب آغاز و یک ساعت قبل از غروب متوقف نمود. تأمین دی اکسید کربن هنگامی که از روشنایی high pressure sedium (HPS) در شب استفاده می شود، به صورت کاملاً جدی توصیه می شود.
اگرچه سطح بهینة دی اکسید کربن با افزایش شدت نور افزایش می یابد، اما این کار با توجه به سرعت باد و برای تثبیت غلظت ppm 1000 وقتی که دریچه ها بیش از 10 تا 15 درصد باز می باشند (یا اینکه فن های خروجی در حال کار هستند)، اغلب کار بیهوده ای می باشد. مطلب مهم این است که پرورش دهندگان، دی اکسید کربن را در سراسر گلخانه به صورت یکنواخت توزیع نمایند. گردش هوای اضافی در گلخانه می تواند نرخ توزیع دی اکسید کربن را به وسیلة کاهش لایة مرزی در اطراف سطح برگها افزایش دهد.
جدول ظرفیت مشعل مورد نیاز برای تثبیت ppm 1300 دی اکسید کربن در گلخانه

پروپان گاز طبیعی
  2m1000/kw hr/2m1000/3m 2m1000/kw hr/2m1000 L/
گلخانة شیشه ای 36-30 3.4-2.8 24-20 3.4-2.8
گلخانة پلاستیکی 18-15 1.7-1.4 12-10 1.7-1.4

توزیع دی اکسید کربن در گلخانه :
وجود یک سیستم توزیع مناسب دارای اهمیت زیادی است. توزیع دی اکسید کربن عمدتاً به حرکت هوا در میان گلخانه وابسته است. این موضوع ناشی از آن است که دی اکسید کربن در خلال فرآیند پخش نمی تواند مسافت زیادی را طی نماید. به عنوان مثال هنگامی که برای یک محوطة بزرگ و یا برای چند گلخانة متصل به هم، تنها یک منبع دی اکسید کربن مورداستفاده قرار می گیرد، سیستم توزیع مناسبی باید نصب شود. این سیستم باید به گونه ای طراحی شود که توزیع یکسانی را در سطح گلخانه، بخصوص زمانی که از دی اکسید کربن مایع یا دی اکسید کربن مربوط به گاز دودکش استفاده می شود، فراهم نماید. فن های جریان افقی یا سیستم های فن- جت، توزیع یکنواختی را به وسیلة حرکت حجم زیادی از هوادر گلخانه (هنگامی که دریچه های بالایی بسته شده و فن های خروجی در حال کار نمی باشند) فراهم می نمایند. امروزه پرورش دهندگانی که از دی اکسید کربن مایع یا دی اکسید کربن مربوط به گاز دودکش استفاده می کنند، از سیستم توزیعی با شیر مرکزی همراه با لوله های منحصر به فرد، که دارای سوراخ هایی با فاصله مساوی هستند، استفاده می کنند. این لوله ها در قسمت پایین محصولات (سایه بان) قرار گرفته اند. البته جریان هوا در گلخانه نیز کسب دی اکسید کربن توسط محصولات را افزایش می دهد. در واقع با این کار لایة مرزی اطراف برگها کاهش یافته و مولکولهای دی اکسید کربن به سطح برگها نزدیکتر می شوند.
خسارت ناشی از تأمین دی اکسید کربن بر روی گیاهان :
هرگز نباید اجازه داد که غلظت دی اکسید کربن در گلخانه از حد مجاز بالاتر رود. غلظت دی اکسید کربن به اندازة ppm 5000 می تواند موجب سرگیجة انسان شود. میزان بالاتر دی اکسید کربن از آنچه که توصیه شده میتواند موجب از بین رفتن برگهای پیر خیار و گوجه فرنگی گردد. برگهای بنفشة آفریقاییبسیار سخت و شکننده شده و رنگ خاکستری متمایل به سبزی به خود می گیرند. در این حالت اغلب گلبرگها حالت بدشکلی داشته و به طور کامل باز نمی شوند. علائم مشابهی در گلهای فریزی که برای آنها مشعل های دی اکسید کربن به عنوان منبع تأمین حرارت گلخانه مورد استفاده قرار گرفته اند و به این وسیله مقادیر مفرطی از دی اکسید کربن تولید و به گلخانه وارد شده است مشاهده گردیده است. باید توجه داشت که به جز در مواقع ضروری نباید از مشعل های دی اکسید کربن به عنوان سیستم حرارتی استفاده نمود.
از آنجایی که دی اکسید سولفور (ppm 0.2 در هوای اتمسفر) می تواند موجب فساد شدید گیاهان شود، محتویات سولفور در سوخت مورد استفاده نباید بیش از 0.02 درصد باشد. سوختهایی مانند No.2 oil و bunker C (# 6 Oil) برای تأمین دی اکسید کربن مناسب نمی باشند.
اتیلن در غلظت ppm 0.05 و پروپیلن در سطوح بالاتر می توانند موجب پیری زودرس گیاهان خیار و گوجه فرنگی گردند. اتیلن اغلب در اثر احتراق ناقص تولید می شود. در حالیکه تولید پروپیلن معمولاً مربوط به استفاده از پروپان می باشد. خطوط نشت دار تأمین پروپان در گذشته خسارت های مالی جدی به پرورش دهندگان وارد ساخته است. مونو اکسیدکربن (CO) که معمولاً به خودی خود مسأله ای ایجاد نمی کند، اغلب به عنوان شاخص احتراق ناقص مورد استفاده قرار می گیرد. تجاوز میزان مونو اکسید کربن از ppm 50 در گاز دودکش نشان دهندة وجود اتیلن به مقداری است که می تواند موجب خسارت شود.
مشعل هایی که دمای شعلة بالایی دارند، می توانند موجب تشکیل اکسیدهای نیتروژن (NOx و 2NO) شوند. مقادیر بیش از اندازة اکسیدهای نیتروژن می تواند باعث کاهش رشد و حتی از بین رفتن گیاهان شود. باید بویلرهای مجهز به مشعلهایی که NOx کمی تولید می کنند برای تأمین دی اکسید کربن از گاز دودکش مورد استفاده قرار گیرند.
وجود مقدار کمی از مخلوط 2SO و NOx، خسارت بیشتری از وجود مقادیر بالا از هر کدام از آنها بر گیاهان وارد می کند. استفادة بیش از حد و طولانی مدت از دی اکسید کربن (به خصوص در مورد گوجه فرنگی) می تواند منجر به عدم پاسخ گیاه نسبت به تأمین دی اکسید کربن شود. انقطاع در استفاده از دی اکسید کربن برای چند روز می تواند موجب بهبود پاسخ گیاهان شود.
توجه :
یک کیلوگرم دی اکسید کربن برابر 570 لیتر است.
یک متر مکعب گاز طبیعی می تواند 1000 لیتر (kg 1.8) دی اکسید کربن و 1.4 لیتر آب تولید نماید.
یک متر مکعب گاز طبیعی برابر 0.75 لیتر نفت سفید و برابر یک لیتر پروپان جهت تولید مقادیر یکسان دی اکسید کربن می باشد.
دی اکسید کربن تکمیلی :
دی اکسید کربن تکمیلی مربوط به تغلیظ آن در فضای گلخانه برای فراهم کردن مادة خام بیشتر جهت فرایند فتوستنز است. نور، آب و دی اکسید کربن به وسیلة گیاهان طی فرآیند فتوسنتز، جهت تولید کربوهیدراتها برای رشد و متابولیسم گیاه، مورد استفاده قرار می گیرند. میزان رشد گیاه به تعادل بین ساخت ترکیبات بالا انرژی(کربوهیدراتها) از دی اکسید کربن و آب در فرآیند فتوسنتز و بکارگیری این ترکیبات توسط فرآیند تنفس گیاه وابسته است.
می دانیم که مواد خام مورد نیاز جهت فتوسنتز، آب و دی اکسید کربن می باشد. مطالعات بیشماری روی محدودة زیادی از محصولات نشان داده که، میزان دی اکسید کربن موجود در اتمسفر نرخ فتوسنتز را محدود می نماید. آب احتمالاً یک فاکتور محدود کنندة مستقیم در مورد فتوسنتز نمی باشد. وقتی گیاهان به نقطه پژمردگی می رسند، در بافتهای خود مقادیر کافی آب برای فتوسنتز دارند. با این وجود پژمردگی باعث می شود که دریچه های دهانی (استومتا) گیاه بسته شوند؛ در نتیجه دی اکسید کربن موجود در بافتها به سرعت مصرف شده و دی اکسید کربن جدیدی نمی تواند به برگها وارد شود. بنابراین تأثیر غیرمستقیم کمبود آّب بر روی نرخ فتوسنتز احتمالاً به وسیلة محدود کردن تأمین دی اکسید کربن صورت می گیرد.
دی اکسید کربن موجود در اتمسفر غلظتی حدود ppm 340 دارد. البته این یک مقدار میانگین است. مقدار غلظت واقعی دی اکسید کربن در یک موقعیت مشخص می تواند متفاوت با این مقدار باشد. تغییرات آب و هوایی موجب 4 تا 8 درصد تغییر در غلظت دی اکسید کربن به صورت روزانه یا فصلی می گردد. این تغییرات ناشی از افزایش یا کاهش تابش خورشید، درجه حرارت، رطوبت نسبی و عبور جریانهای پرفشار می باشد. غلظت دی اکسید کربن در جو همچنین توسط فعالیت های انسانی، مانند سوزاندن سوخت های فسیلی، متأثر می گردد. غلظت دی اکسید کربن معمولاً در نزدیکی شهرها، کارخانجات و فعالیت های احتراقی بسیار بیشتر است.
در یک گلخانه که پر از گیاه است، غلظت دی اکسید کربن، تا زمانیکه درطول روز تهویه صورت گیرد، از غلظت دی اکسید کربن محیط پیروی می کند. غلظت دی اکسید کربن در طول دورة تاریکی بالا می رود؛ چرا که گیاهان هیچ دی اکسید کربنی برای فتوسنتز مصرف نمی کنند و به علاوه دی اکسید کربن به واسطة تنفس گیاهان و دیگر ارگانیسم ها تولید می شود. در طول دورة روشنایی که تهویه صورت نگیرد، غلظت دی اکسید کربن به پایین تر از غلظت آن در محیط افت می نماید.
تجدید هوا، اگر مقدور باشد، می تواند راه مؤثری برای تثبیت غلظت دی اکسیدکربن در گلخانه باشد. با این وجود هنگامی که در یک گلخانه شدت نور بالا باشد و سرمای بیرون مانع از تهویة مناسب شود، غلظت دی اکسید کربن افت خواهد کرد. در یک گلخانه کاملاً بسته، غلظت دی اکسید کربن تا حدود 150 تا ppm 200 افت می نماید. این مقدار غلظت در نزدیکی نقطة جبران دی اکسید کربن قرار دارد. در این نقطه، دی اکسید کربن تولید شده توسط تنفس گیاه با مقدار مصرف شدة آن در فرآیند فتوسنتز برابر خواهد بود. هنگامی که نقطة جبران دی اکسید کربن(هرچند به مدت کوتاهی) فرا برسد، رشد گیاهان به مقدار زیادی کاهش می یابد.
مطالعات زیادی نشان داده است که اگر دی اکسید کربن با غلظتی بالاتر از غلظت آن در محیط در اختیار گیاه قرار گیرد، موجب بهبود رشد گیاه می شود. خصوصاً 3 تا 4 برابر غلظت بیشتر دی اکسیدکربن، رشد گیاه را به اندازة 10 تا 25 درصد افزایش می دهد. دی اکسید کربن تکمیلی موجب افزایش سطح برگها، وزن خشک گیاه، شاخه های جانبی و در بسیاری از موارد موجب کاهش زمان گلدهی می شود. تأمین دی اکسید کربن در طول روز به اندازة 800 تا ppm 1000، برای افزایش رشد بسیاری از محصولات مانند بنفشة فرنگی، گل شمعدانی، گل حن، بگونی، گل اطلسی، گل داودی، گل مینای چینی، و گلهای رز مورد استفاده قرار گرفته است.
در یک گلخانه ممکن است در زمانهای بخصوصی غلظت دی اکسید کربن به پایین تر از سطح محیط کاهش یافته و رشد گیاهان محدود گردد. در یک گلخانه کاملاً درزبندی شده در طول زمستان و درحالیکه دریچه ها کاملاً بسته اند، میزان دی اکسید کربن به طور کامل افت می نماید. در روزهای آفتابی سرد که تعویض هوای اندکی صورت می گیرد، عمل فتوسنتز گیاهان می تواند سطح دی اکسید کربن داخل را به مقدار زیادی کاهش دهد؛ و به این ترتیب نرخ فتوسنتز محدود می گردد.
از آنجا که دی اکسید کربن به صورت گاز می باشد، همانند بسیاری از گازها از لحاظ کنترل دارای دشواریهایی می باشد. به محض اینکه محیط گلخانه گرم شود به تجدید هوا نیازمند است، لذا دی اکسید کربن تکمیلی از طریق دریچه ها به خارج رانده می شود. بنابراین اضافه کردن دی اکسیدکربن به محیط گلخانه به شرایط آب و هوایی سرد و ایام بخصوصی از سال محدود می گردد.
دی اکسید کربن – طول عمر گیاه :
تأثیر دی اکسید کربن تکمیلی به زمانبندی، استمرار و غلظت آن وابسته است. بکارگیری دی اکسید کربن تکمیلی در مورد نهالهای تخمی منجر به کاهش زمان نشاکاری، افزایش انباشتگی مادة خشک و سطح برگها، بیشتر از زمانی که تحت شرایط محیط بیرون قرار می گیرند، می شود. در مورد گیاه بگونیا با آزمایش کردن سطوح مختلف دی اکسید کربن و نور مصنوعی در گلخانه نتایج جالبی به دست آمده است. در صورتیکه بگونیا در معرض ppm 970 دی اکسید کربن، نور ملایم و دمای بالا (80 درجه فارنهایت) قرار گیرد، برداشت نشا چهار هفته طول خواهد کشید. این نتایج نشان دهندة 47% کاهش در زمان لازم برای برداشت نشا در مقایسه با موردی است که بدون اضافه کردن دی اکسید کربن صورت گرفته است. آزمایش مشابهی نیز در مورد گل شمعدانی و بنفشة فرنگی نشان داده، در صورتیکه دی اکسید کربن به میزان ppm 1000 در دسترس گیاه قرار گیرد، زمان لازم جهت برداشت نشا به میزان دو هفته کاهش خواهد یافت. واکنش گیاهان جوان نسبت به تأمین دی اکسید کربن بسیار بیشتر است. بنابراین زمان سنجی در تأمین دی اکسید کربن دارای اهمیت زیادی می باشد.
دی اکسید کربن- دما :
دمای مناسب می تواند تأثیر قابل توجهی بر میزان پاسخ گیاه نسبت به تأمین دی اکسید کربن داشته باشد. در مورد گل داودی افزایش دمای روزانه و تأمین دی اکسیدکربن (باهم)، موجب افزایش طول ساقه و وزن تر گیاه می شود. این افزایش بیشتر از حالتی است که هر یک از این عوامل به تنهایی در اختیار گیاه قرار گیرد.
جدول تأثیر دی اکسید کربن و دمای روزانه و شبانه بر وزن تر و طول ساقه در گل داودی

Day-Night Temp °F
CO2 (ppm)

60-70
محیط
60-70
1000 ppm
60-80
محیط
60-80
1000 ppm
 
وزن تر        
‘Souvenir’ 100 132 129 148
‘Pink Champagne’ 100 122 118 133
طول ساقه        
‘Souvenir’ 100 117 121 128
‘Pink Champagne’ 100 114 118 126

دمای بالا در شب دارای تأثیر بسیار اندکی بر روی میزان پاسخ گیاه نسبت به تأمین دی اکسید کربن می باشد. مطالعات زیادی نشان داده اند که دمای بهینة روزانه برای رشد گیاهان، با افزایش غلظت دی اکسید کربن، افزایش می یابد. یک حساب تخمینی نشان می دهد، در صورتیکه دی اکسیدکربن تکمیلی در دسترس گیاه قرار گیرد، دمای روزانه را باید به اندازة 5 تا 10 درجة فارنهایت افزایش داد. یک نتیجة منطقی حاصل از بالا بردن دمای روزانه این است که می توان تجدید هوا را قطع کرده و دورة غنی سازی را تمدید نمود.

دی اکسید کربن - نور
در رابطه با تأثیر نور روی فتوسنتز باید گفت که هر گیاهی دارای یک مقدار ماکزیمم شدت نور (منحصر به فرد) می باشد که میزان بالاتر از آن نرخ فتوسنتز را افزایش نمی دهد. این مقدار را نقطة اشباع نور می نامند. تا زمانی که شدت نور از مقادیر پایین تا نقطة اشباع نور افزایش یابد، فتوسنتز نیز افزایش خواهد یافت. البته اگر دی اکسید کربن تکمیلی به محیط پرورش گیاه اضافه گردد، نقطة اشباع نور در شدت نور بالاتری به دست آمده و نرخ بیشتری از فتوسنتز حاصل می گردد.
جدول تأثیر نور تکمیلی و دی اکسید کربن بر رشد محصول گوجه فرنگی

  Height (cm) % Increase Dry Weight (g) % Increase
Control + Ambient CO2 1/28 8/3
Light + Ambient CO2 3/51 6/82 8/16 1/342
Control + 1500 ppm CO2 2/37 4/32 5 6/31
Light + 1500 ppm CO2 7/55 2/98 2/17 6/352

در حقیقت غنی سازی محیط گلخانه به وسیلة اضافه کردن دی اکسید کربن، رشد گیاهان را در همة موارد به جز در پایین ترین سطوح نور افزایش می دهد. این مطلب دلالت برآن دارد که حتی در شرایط نوری ضعیف، که می تواند رشد گیاه را محدود نماید، اضافه کردن دی اکسید کربن می تواند فتوسنتز و رشد گیاه را بهبود بخشد. اضافه کردن نور و تأمین دی اکسید کربن (با هم) برای بهبود رشد گیاه بسیار مناسب است. اضافه کردن نور تکمیلی تأثیر بیشتری نسبت به تأمین دی اکسید کربن بر رشد گیاه دارد. اما پیشرفت کامل زمانی حاصل می شود که این دو عامل را با هم به کار گرفت.
دی اکسید کربن – مواد مغذی :
با تأمین دی اکسید کربن در شرایط آفتابی و نیز با استفاده از افزایش مواد مغذی در دسترس گیاه می توان رشد گیاهان را تسریع بخشید. غلظت پایین مواد غذایی در محیط کشت موجب کاهش نرخ فتوسنتز و رشد گیاه می شود. در شرایطی که غنی سازی دی اکسید کربن انجام می شود و به خصوص هنگامی که توأماً نور تکمیلی هم مورد استفاده قرار می گیرد، کمبود مواد غذایی سریعاً رخ خواهد داد.
باور عمومی بر این است که تحت شرایط غنی سازی دی اکسید کربن، میزان کوددهی را باید افزایش داد. آزمایشات مختلف نشان داده که در این حالت بعضی از مواد غذایی سریعاً در محیط کشت دچار کمبود می شوند. در حالیکه تغییرات مواد غذایی دیگر بسیار اندک است. بهترین توصیه این است که پرورش دهندگان از نمایشگرهای نشان دهندة میزان مواد غذایی در خاک و بافتهای گیاه استفاده کنند و سپس برنامه های کوددهی خود را بر اساس نتایج حاصله تنظیم نمایند.

 
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس تاریخ ارسال : دوشنبه ۱۳۸٥/۸/٢٩

مقدمه

کلروپلاست معمولا از میتوکندری بزرگتر است و شباهت زیادی به میتوکندری دارد و جایگاه فرآیند فتوسنتز می‌باشد. کلروپلاستها جز گروهی از اندامکها هستند که این اندامکها پلاستید نام دارند. پلاستیدها در کلیه سلولهای گیاهی یافت می‌شوند و شامل اتیوپلاست ، کلروپلاست ، کروموپلاست ، آمیلوپلاست و الایوپلاست هستند.

وجه مشترک تمام پلاستیدها این است که تمام آنها از اندامک کوچک اولیه‌ای به نام پروپلاستید ایجاد می‌شوند. پروپلاستید که پیش ساز کلیه پلاستیدها است. بسته به
بافت گیاه و پیامهای محیطی به انواع گوناگون پلاستها تمایز پیدا می‌کند. کلروپلاست تنها پلاستیدی است که کلروفیل دارد و عمل فتوسنتز را انجام می‌دهد.

تصویر



 


تاریخچه

کلروپلاستها به دلیل رنگ داشتن رنگ سبز از اولین اندامکهایی هستند که در یاخته‌های گیاهی نظر پژوهشگران را به خود جلب کرده‌اند. ووشر در سال 1803 رده بندی جلبکهای رشته‌ای آب شیرین را بر بنای شکل ذرات سبز موجود در آنها قرار داد و آنها را به کونفروهای مارپیچی ، ستاره‌ای و لوله‌ای تقسیم کرد. در جلبکها کلروپلاستها ساختمان ساده‌تری دارند و اغلب آنهارا کروماتوفور می‌نامند. در گیاهان پیشرفته و عده‌ای از جلبکهای سرخ و قهوه‌ای کلروپلاستها کروی ، بیضوی و یا اغلب عدسی شکل هستند.

اندازه کلروپلاست

کلروپلاستها اندازه بسیار متفاوتی دارند. طول آنها از حدود 2 تا بیش از 30 میکرون می‌رسد. در گیاهان پیشرفته طول کلروپلاستها 3 تا 10 میکرومتر ، عرض آنها 1 تا 3 و ضخامتشان 1 تا 2 میکرومتر است. اندازه کلروپلاست به ویژگیهای وراثتی ، سن یاخته و دیگر ویژگیهای فیزیولوژیکی یاخته وابسته است. یاخته‌های پلی پلوئید کلروپلاستهای درشت‌تری از یاخته‌های دیپلوئید دارند.

رنگ کلروپلاست

کلروپلاستها به دلیل داشتن کلروفیل اغلب سبز رنگ هستند اما در برخی شرایط فیزیولوژیکی یا بر حسب نوع یاخته و میزان نسبی رنگیزه‌های غیر کلروفیلی ممکن است به رنگهای دیگری دیده شوند. در جلبکهای قهوه‌ای و قرمز ، رنگ سبز کلروفیل بوسیله سایر رنگیزه‌ها پوشیده شده است.

تصویر



 


تعداد و محل کلروپلاست

تعداد کلروپلاست بر حسب نوع یاخته ، گونه گیاهی و سن یاخته تغییر می‌کند. تعداد کلروپلاستها در هر میلیمتر مربع برگ کرچک به حدود 400 هزار می‌رسد و یک درخت ممکن است تا 1012 عدد کلروپلاست داشته باشد. کلروپلاستها در یاخته‌های جلبکها و گیاهان مختلف در بخشهای مختلف یاخته قرار می‌گیرند. بطور معمول در بخشهای کناری یاخته که امکان دریافت نور بیشتر است فراوانی بیشتری دارند.


در ساختمان کلروپلاستها سه بخش اصلی شامل پوشش پلاستی ، ماده زمینه‌ای یا استروما و ساختمانهای غشایی درونی قابل تشخیص است.


پوشش پلاستی

غشای خارجی

غشای خارجی کلروپلاست ضخامت متوسط حدود 60 آنگستروم دارد و از نوع غشاهای زیستی واحد است. این غشا صاف است، ریبوزوم ندارد و سد بین سیتوزول و درون پلاست است.

اطاق خارجی

اطاق خارجی یا فضای بین دو غشا وسعت متوسط حدود 100 تا 200 آنگستروم دارد و از مایعی دارای آب ، ترکیبات مختلف آلی ، مقدار کمی نمکهای کانی و یونهای حاصل از آنها پر شده است.

غشای داخلی

این غشا ویژگیهای عمومی شبیه غشای خارجی دارد. ضخامت متوسط آن حدود 60 آنگستروم است. گرچه غشای داخلی می‌تواند چین خوردگیهایی را به درون پلاست داشته باشد. اما نظریه کنونی بر این است که سیستمهای غشایی درونی کلروپلاست اساسا مستقل از غشای داخلی است.

اطاق داخلی

ماده زمینه‌ای یا استروما اطاق داخلی کلروپلاست را پر کرده است. در استروما اجزای قابل رویت با میکروسکوپ الکترونی مانند سیستم غشاهای درونی ، مولکولهای DNA مشابه با پروکاریوتها ، ریبوزومهای از نوع 70s به حالت منفرد یا پلی‌زوم. در استروما اغلب ذرات نشاسته نیز وجود دارد. استروما دارای آنزیمهای مختلف از جمله آنزیمهای واکنشهای مرحله تاریکی فتوسنتز و آنزیمهای لازم برای بیوسنتز پروتئینهاست.

تصویر



 


سیستم غشایی درون کلروپلاست

در استرومای کلروپلاستها ساختمانهای غشایی زیادی وجود دارند که مقدار آنها و نوع آرایششان به حسب نوع گیاه و ویژگیهای فیزیولوژیکی یاخته‌ها متفاوت است. این ساختمانها تیلاکوئید نام دارند. این غشاها با سازمان یافتگی بسیار ویژه خود جایگاه انجام واکنشهای مرحله نوری فتوسنتز هستند.در روی این غشاها رنگیزه‌های نوری یافت می‌شود.

کلروپلاست جایگاه فتوسنتز

فتوسنتز فرایندی است که در گیاهان سبز برای تولید مواد غذایی بکار می‌رود که با استفاده از دی‌اکسید کربن و نور خورشید انجام می‌شود. فتوسنتز شامل دو سری واکنش وابسته به نور و غیر وابسته به نور است. واکنشهای غیر وابسته به نور یا واکنشهای تاریکی در استرومای کلروپلاست صورت می‌گیرد و طی آن انرژی شیمیایی لازم برای انجام واکنشهای مرحله نوری تامین می‌شود. این مرحله در بیشتر گیاهان در شب انجام می‌شود. در واکنشهای مرحله نوری با استفاده از دی‌اکسید کربن و نور خورشید انواع مختلف کربوهیدراتها ساخته می‌شود.

ژنوم کلروپلاست

کلروپلاست مانند میتوکندری DNA دارد و در آن همانند سازی ، رونویسی و پروتئین سازی مستقل از هسته صورت می‌گیرد. این فرایندها در بستره کلروپلاست انجام می‌گیرد. به نظر می‌رسد DNA کلروپلاستها مانند DNA میتوکندریها به غشای داخلی کلروپلاست چسبیده‌اند. اندازه ژنوم کلروپلاست در تمام گیاهان مشابه است. DNA کلروپلاستها ملکولهایی حلقوی هستند. ژنوم کلروپلاست 120 ژن دارد و محصولات شناخته شده آنها شامل RNA‌های ریبوزومی ، tRNAها ، برخی زیر واحدهای RNA پلی‌مراز ، برخی از پروتئینهای ریبوزومی و تعدادی از آنزیمهایی است که در فتوسنتز نقش دارند.

کلروپلاست‌زایی

کلروپلاست از تمایز پلاست اولیه و اتیوپلاست بوجود می‌آید. کلروپلاست مثل میتوکندری طی چرخه سلول بزرگ می‌شود و تقسیم دوتایی پیدا می‌کند. صفاتی که توسط DNA کلروپلاست تعیین می‌شوند، مانند وجود رنگدانه‌های عمل کننده در فتوسنتز در 3/2 گیاهای عالی از وراثت سیتوپلاسمی تبعیت می‌کنند و توارث اکثرا دو والدی می‌باشد. به عنوان مثال از آمیزش گیاه نر و ماده‌ای که یکی کلروپلاست سالم و دیگری کلروپلاست معیوب دارد، گیاهانی حاصل می‌شوند که برگهای آنها دارای لکه‌های سبز و سفید هستند، لکه‌های سبز مربوط به کلروپلاست سالم است، در حالی که لکه‌های سفید مربوط به کلروپلاست معیوب هستند.

تصویر



 


القای پلاست اولیه توسط نور و مراحل تمایز آن به کلروپلاست بالغ

  1. پلاست اولیه در سلولی که به تاریکی عادت دارد فقط غشای خارجی و داخلی دارد.

  2. در اثر مجاورت با نور ، کلروفیل ، فسفو لیپیدها ، بستره کلروپلاست و پروتئینهای تیلاکوئیدی ساخته می‌شوند و وزیکولهای کوچک از غشای داخلی جوانه می‌زنند.

  3. با بزرگ شدن پلاستها ، بعضی از وزیکولهای گرد ادغام می‌شوند و وزیکولهای پهن تیلاکوئیدی را تشکیل می‌دهند.

  4. در مراحل آخر تمایز کلروپلاست ، بعضی از وزیکولهای تیلاکوئیدی روی هم انباشته می‌شوند و گرانا (جمع گرانوم) را بوجود می‌آورند.

تکامل پلاستها از موجودات ابتدایی

از موجودات ابتدایی یا باکتریهای فتوسنتز کننده تکامل ساختارهای پلاستی در سه جهت انجام گرفته است.

  • گسترش سطح نسبت به حجم که بخصوص برای کسب انرژی نورانی مناسب است.

  • گزینش انواع مختلفی از رنگیزه‌های پذیرنده نور ، تشکیل گیرنده‌های نوری بسیار مختلف را امکان پذیر می‌سازد.

  • تخصصی شدن اعمالی که منجر به تغییر ترکیب و ساختمان پلاست شده و موجب تولید انواع مختلف پلاستهای عمل کننده شده است که می‌توانند به یکدیگر تبدیل شوند.
-- -