1-1- کلیات و اهمیت موضوع

 

گیاهان دانه روغنی پس از غلات، دومین ذخایر غذایی جهان را تشکیل می­دهند. این محصولات علاوه بر دارا بودن ذخایر غنی اسید­چرب، حاوی پروتئین نیز می­باشند [26]. دانه­های روغنی به دلیل تولید روغن­های با کیفیت بالا و درصد زیادی از اسیدهای چرب و مرغوب از اهمیت شایانی در تغذیه انسان برخوردارند [28، 77]. در حال حاضر، مصرف سرانه روغن خوراکی کشور بیش از 16 کیلوگرم برآورد شده است. لذا با توجه به جمعیت کشور، نیاز به حدود یک میلیون و دویست هزار تن روغن در سال می­باشد که بیش از 90 درصد آن از طریق واردات تامین می­شود [15]. به این لحاظ لزوم برنامه­ریزی بلند مدت و منسجم با هدف نیل به خود­کفائی در تولید روغن خوراکی غیر قابل انکار خواهد بود.

 

کلزا به سرما، کم­آبی و شوری نسبتا متحمل است و به دلیل هزینه کمتر تولید و سهولت عملیات زراعی و عملکرد بیشتر روغن در واحد سطح نسبت به سایر دانه­های روغنی مورد توجه می­باشد [124، 150].

 

القاء جهش، روشی مؤثر برای بهبود و توسعه تنوع ژنتیکی مورد نیاز اصلاح­گران به ویژه برای صفاتی که تنوع ژنتیکی محدودی دارند، می­باشد [52]. به طور کلی هدف از القاء جهش مصنوعی افزایش تنوع ژنتیکی، تغییر یک یا چند ژن و شکستن پیوستگی بین ژن­های مطلوب و نا­مطلوب می­باشد. تا­کنون، تعداد زیادی ارقام اصلاح شده به کمک برنامه­های اصلاحی جهش­زایی در گیاهان زراعی روغنی در سطح جهان آزاد 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

  شده است [64]. در همین ارتباط اصلاح به کمک جهش­زایی در کلزا برای مقاومت به علف­کش [93]، مقاومت به بیماری­ها [123،54]، به محتوای گلوکوزینولات کمتر [63،108]، بهبود کیفیت و محتوای روغن [150] بکار رفته است.

 

در تایید سودمندی تنوع ژنتیکی القاء شده با جهش­زایی در اصلاح گیاهان می توان به آمار بانک اطلاعات ارقام موتانت (Mutant Varieties Database) استناد نمود که تا سال 2011، تعداد 3088 رقم موتانت متعلق به 1700 گیاه زراعی به ثبت رسیده است [88]. شاید جهش بیشترین نقش را در اصلاح کلزا و آفتابگردان ایفا کرده باشند که در آن­ها جهش­های خودبخودی و القایی در ترکیب با روش­های اصلاح متداول برای تغییر ترکیب روغن و افزایش عملکرد به کار رفته است [53].

 

با توجه به اهمیت تنوع ژنتیکی در برنامه اصلاح نباتات، وجود معضلات ریزش دانه و حساسیت به آفات نظیر شته و کمبود تنوع گیاه کلزا برای صفات مزبور، مطالعه حاضر به تولید و ارزیابی لاین­های جهش یافته با هدف شناسایی موتانت­های مفید از لحاظ صفات زراعی اهتمام ورزیده است.

 

فصل دوم: بررسی منابع

 

1-2- تاریخچه

 

 در سال 1981، تولید رقم­های کلزا با میزان گلوکوزینولات بالا در کنجاله تقریبا متوقف گردید. هم­اکنون کشورهای چین، کانادا، هند، فرانسه، آلمان، استرلیا، انگلیس و لهستان مهم­ترین تولید کنندگان کلزا در جهان به شمار می­روند [88، 157]. در ایران در سه دهه گذشته، آزمایش­های به­زراعی و به­نژادی متعدد و متنوعی در بخش تحقیقات دانه­های روغنی موسسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر بر روی گیاه کلزا صورت گرفته و منجر به معرفی چهار رقم کلزای اصلاح شده با نام­های زرگل، طلاییه، استقلال و ساری­گل شده است [30]. متعاقباً ارقام اصلاح شده دو­صفر از جمله کالورت، اوکاپی به صورت زمستانه و ساری­گل، آپشن و هایولا 401 به صورت بهاره آزاد شده و مورد کشت قرار گرفته است [2].

 

2-2- کلیاتی درباره کلزا

اشاعه­ فناوری یا انتقال دانش عبارت است از یک فرآیند نظام­دار آگاه­سازی زارعین از نظام یا عناصر فناوری­های جدید و سپس ایجاد علاقه در زارع نسبت به فناوری جدید، تا آن­ها بتوانند آن را در ارتباط با نظام زراعی و تحت شرایط اقتصادی خود ارزیابی کنند. در این مرحله، کشاورزان تشویق و گاهی کمک می­شوند تا فناوری جدید را روی قطعه­ی کوچکی از مزرعه­ی خود آزمایش نموده و همین­طور در مرحله­ی نهایی نیز آن­ها را در تصمیم­گیری برای پذیرش، تعدیل یا رد­کردن فناوری راهنمایی کنند. امروزه برای حصول اطمینان از تناسب فناوری با شرایط کشاورزان، وجود پیوند­های محکم بین تحقیق و ترویج در نظام کشاورزی، امری ضروری است (حسینی و چیذری، 1376؛ علیپور، چیذری و فرج ا… حسینی، 1384).

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 

اهمیت و ضرورت اجرای طرح ترویجی «تسریع انتقال یافته­ها»، افزایش تولید در واحد­های بهره­برداری با بکارگیری همه­جانبه­ی توصیه­های فنی و ارتباط هرچه بیشتر تحقیقات، ترویج، اجرا و بهره­بردار می­باشد. بر اساس طرح ترویجی «تسریع انتقال یافته­ها»، یافته­های تحقیقاتی و تجارب برتر موجود جمع­آوری و به صورت دستورالعمل کاربردی آماده می­شود. بخش­های تخصصی، موانع اجرایی موجود را برطرف نموده و انتقال و بکارگیری یافته­ها با شیوه­های مناسب ترویجی انجام می­شود (عزیزی و عظیمی، 1386).

 

بنابراین، ارزشیابی جنبه­­های مختلف طرح ترویجی «تسریع انتقال یافته­ها» به ویژه از دیدگاه کشاورزان که مجریان این طرح در سطح مزارع خود می­باشند، امر مهمی به نظر می­رسد تا بتوان با ویژگی­های این طرح از زوایای مختلف (زمینه، درون­داد، فرآیند و برون­داد) و نقاط قوت و نقاط ضعف طرح و همچنین نگرش کشاورزان نسبت به طرح اجرا شده، آشنا شد و درصدد تقویت نقاط قوت و رفع کاستی­ها و   کمبود­های طرح برآمد و با ارائه­ی راهکار­هایی برای بهبود اجرای طرح، زمینه­ای برای گسترش این طرح به سایر بهره­برداران، سایر محصولات و واحد­های بهره­برداری و حتی به شهرستان­ها و استان­های دیگر کشور نیز فراهم گردد.

 

2-1- بیان مسأله

 

یافته­ های تحقیقاتی غالباً با روش­های مختلف ترویجی به بهره­برداران معرفی می­گردد. پروژه­های تحقیقی – ترویجی، تحقیقی –  تطبیقی (آنفارم[1])، روز مزرعه، هفته انتقال یافته­ها و مشارکت کارشناسان ترویج در طرح­های تحقیقاتی، از روش­ها و پروژه­های جدید­تر مورد استفاده در این فرآیند می­باشد. همچنین در سال­های گذشته شاهد رشد چشمگیر دانش مربوط به مدیریت محصولات بر اساس اصل بوم شناسی بودیم اما بخش اعظم این اطلاعات و یافته­ها در حد تحقیقات باقی مانده و به سطح مزرعه که به شدت نیازمند استفاده و بکارگیری چنین دانش و یافته­هایی بوده، نرسیده است. این در حالی بود که   فعالیت­های تحقیقاتی روز به روز از نیاز­های واقعی کشاورزان فاصله می­گرفت و نتایج به­دست آمده­ی تحقیقات قبلی بدون در نظر گرفتن اصل بوم شناسی به­صورت کمرنگ در اختیار کشاورزان قرار می­گرفت. اما مشکل اصلی این است که غالباً یافته­های تحقیقاتی در مراکز تحقیقاتی باقی می­مانند و به کشاورزان که نیازمند استفاده از این یافته­ها در مزارع خود می­باشند، نمی­رسد. بررسی آمار­های رسمی موجود نشان      می­دهد که از سال 1368 تا 1383 (16 سال)، به­طور متوسط 7/9 درصد توصیه­ها و یافته­های حاصل از اجرای طرح­های تحقیقاتی پایان یافته از طریق اجرای پروژه­های تحقیقی –  ترویجی در اختیار بهره­برداران قرار گرفته است. در همین سال­ها به ازای هر 28368 نفر  بهره­بردار فقط یک فقره طرح تحقیقی –  ترویجی اجرا شده است و همچنین به ازای هر 102836 هکتار زمین زراعی و باغی نیز یک فقره از طرح مذکور اجرا شده است. به عبارت دیگر از 4 میلیون نفر بهره­بردار بخش کشاورزی، 9/0 درصد آنان (کمتر از یک درصد) تحت پوشش فعالیت­های انتقال یافته­های تحقیقاتی قرار گرفته­اند (نوروزی و همکاران، 1385).

 

[1] On-Farm

امروزه بسیاری از کشورها در مناطق آسیایی، آفریقایی و آمریکای جنوبی با کمبود مواد غذایی مواجه می باشند. بعضی کشورها در راستای تامین امنیت غذایی تاکید بر نیل به خودکفایی با خوداتکایی خصوصا در زمینه محصولات اصلی دارند و بعضی از کشورها با واردات مواد غذایی تلاش بر تامین امنیت غذایی خود دارند. به طور کلی امنیت غذایی به معنای فعلیت یافتن چهار اصل مهم زیراست:

 

1- فراهم بودن غذا : یعنی هر کشوری باید قادر باشد غذای کافی برای جمعیت موجود و در حال رشد خود تامین نماید.

 

2- ثبات و پایداری غذا : یعنی اینکه غذای فراهم شده بطور مداوم تهیه گردد.

 

3- قابل دسترس بودن غذا : یعنی اینکه غذای فراهم شده در هر زمانی و در هر مکانی در بازار وجود داشته باشد و مردم از نظر اقتصادی و فیزیکی قادر به تهیه آن باشند.

4- سلامت غذا : یعنی غذا به طور سالم و بهداشتی تهیه و در اختیار مردم قرار گیرد (کمالزاده ، 1382).

 

جمعیت جهان از سه میلیارد نفر در سال 1960 به شش میلیارد نفر در سال 2000 افزایش یافته و در حال حاضر نیز سالانه 90 میلیون نفر به جمعیت کره زمین افزوده می شود. در آسیا نسبت اراضی کشاورزی به جمعیت در مقایسه با چهل سال قبل به نصف کاهش یافته است. در حال حاضر در کشورهای توسعه یافته به کیفیت مواد غذایی اهمیت بیشتری داده می شود زیرا مصرف بیش از حد کودهای ازته در کشت سبزی و صیفی منجر به تجمع نیترات در محصول شده و یا در گوشت مواد هورمونی و آنتی بیوتیکی برای سلامتی انسان مضر تشخیص داده شده است (سماوات ، 1382).

 

بیش از دو سوم جمعیت جهان در كشورهای در حال توسعه زندگی می‌كنند و متجاوز از 50 درصد این جمعیت فقر غذایی دارند. كشاورزی، مواد غذایی را به صورت مستقیم از طریق فرآورده‌های گیاهی كه شامل 80 درصد است یا به صورت غیر مستقیم از طریق فرآورده‌های دامی كه شامل 20 درصد است در اختیار انسان قرار می‌دهد. آن چه علم كشاورزی بخصوص زراعت عهده‌دار آن است عبارت از تولید محصول زیادتر و با كیفیت بهتر كه بتواند جواب‌گوی ازدیاد جمعیت باشد (نور محمدی و همكاران، 1376). 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 

 

یكی از راههایی كه برای افزایش تولید محصولات كشاورزی پیشنهاد شده افزایش عملكرد در واحد سطح است. بنابراین تغییر تراكم بوته و نحوه توزیع گیاهان در واحد سطح می‌تواند در عملكرد موثر باشد (براری ، 1375).

 

تراكم نامناسب گیاهی می‌تواند رطوبت خاك را در اوایل فصل رشد تخلیه و موجب مواجه شدن گیاهان با تنش خشكی در دوران رشد زایشی شود. به همین دلیل استفاده از گونه گیاهی مناسب و شناخت تراكم مطلوب گیاهان و ارقام سازگار با این مناطق از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار می‌باشند. میزان سازگاری و پایداری عملكرد گیاهان زراعی به شرایط محیطی متفاوت است و به ارقامی سازگار اطلاق می‌شود كه در طیف وسیعی از شرایط محیطی، توان ژنتیكی عملكرد بالا و پایداری از خود نشان می‌دهد (كانونی و همكاران ، 1379).

 

2-1- اهداف تحقیق

 

3-1- بیان مسأله

 

کشور ایران در حالیکه مساحتی حدود 165 میلیون هکتار دارد ولی برابر اعلام وزارت جهاد کشاورزی 114 میلیون هکتار آن برای کشاورزی مناسب نبوده و مساحتی حدود 51 میلیون هکتار قابل کشت و زرع مناسب برای کشاورزی می باشد. از این مقدار حدود 19 میلیون هکتار در حال حاضر به صورت آبی و دیم کشت می شود و کل سطح زیر کشت سالیانه آبی حدود 25/5 میلیون هکتار و کل اراضی که زیر کشت آبی و دیم می رود بصورت سالیانه و دائمی 14 میلیون هکتار و بقیه آیش می باشد (12 میلیون هکتار زیر کشت محصولات سالانه و 2 میلیون زیر کشت محصولات دائمی است). سطح کشت دیم در ایران بین 10 تا 12 میلیون هکتار برآورد شده که سالیانه حدود نصف آن کشت و بقیه به مدت یک تا سه سال آیش گذاشته می شود. تولیدات کشاورزی ما بسیار کمتر از احتیاجات ماست و برای تولید بیشتر آب کنترل شده کافی نداریم البته باید با بالابردن دانش کشاورزی و اعمال مدیریت صحیح افزایش تولید در واحد سطح داشته باشیم (رستگار ، 1378).

 

1-3-1گیاه جو و اهمیت آن

 

نام علمی جو Hordeum vulgare l. – انگلیسی Barley . سطح زیر کشت جو در دنیا در سال 1972 معادل 85 میلیون هکتار بوده که به علت افزایش مصرف در صنعت و دامداری بویژه در کشورهای اروپایی افزایش یافته است. تولید متوسط جو از هر هکتار، طی سالهای 1968 تا 1970 در دنیا، برابر 7/1 تن و در کشورهای اروپایی تولید متوسط آن 7/2 تن بوده است. در حال حاضر کشورهای ایرلند و دانمارک با 4 تن و کشور فرانسه و انگلستان با حد متوسط 5 تن در هکتار بیشترین رقم تولید از هر هکتار را دارا می باشند. زراعت جو در اکثر کشورهای تولید کننده آن سابقه بسیار طولانی دارد و از زمانهای خیلی گذشته دانه آن علاوه بر آن که در تغذیه انسان مورد مصرف داشته، در قنادیها نیز از آن استفاده می شده و از مالت آن نیز در صنعت و داروسازی استفاده به عمل می آمده و در کارخانجات نشاسته سازی نیز استفاده می شده است. در حال حاضر در اغلب کشورها از آن نوشابه بدست آورده و نیز در پرورش حیوانات بویژه در تغذیه گاوهای شیری و گوساله های پرواری و حتی پرندگان نیز به مقدار زیاد به کار می رود. این گیاه دارای مقادیر زیادی ویتامین بخصوص از نوع , بوده که علاوه بر آن از نظر مواد معدنی مانند کلسیم، فسفر، مس، سدیم، منگنز، منیزیم و کبالت غنی می باشد. کاه آن نیز در غذای حیوانات و تهیه بستر آنها بکار رفته و حتی علوفه سبز آن نیز غذای مناسبی برای دام ها می باشد. از ساقه آن نیز در کاغذ سازی استفاده می شود. سطح زیر کشت جو ایران در سال زراعی73-74 در کشت آبی و دیم معادل 1751574 هکتار بوده که 1085775 هکتار دیم و 665799 هکتار آبی بوده، که سهم استان لرستان در مجموع 134690 هکتار شامل 124044هکتار کشت دیم و 10626 هکتار کشت آبی می باشد. میزان تولید جو در کشور در همان سال زراعی2952265 تن بوده که از این مقدار در استان لرستان 2147002 تن شامل 189972 تن کشت دیم و 24030تن کشت آبی جو تولید شده است (ناصر خدابنده ، 1382). جو در مقایسه با گندم مقاومت بیشتری به خشکی و بیماریها دارد و شرایط نا مساعد، عملکرد آن بیشتر از گندم است. چون قیمت آن در بازار از گندم کمتر است، به همین دلیل اغلب در مناطقی که از نظر بارندگی و نوع خاک برای گندم مناسب نیست، جو کشت می کنند. حداقل بارندگی مورد نیاز جو 200-250 میلیمتر است. دانه جو برای جوانه زدن به رطوبت کمتری نسبت به دانه گندم دارد و در مواردی که بذر در شرایط نا مساعد خشک شده و رطوبت مجددا تامین شده باشد، رشد خود را زودتر از سر می گیرد (کوچکی ، 1383).

 

جو از قدیمی‌ترین گیاهانی است كه در ایران مورد كشت و تولید بوده است. به نظر می‌رسد كه جو در منطقه‌ای شامل كوههای زاگرس در ایران به طرف آناتولی، فلسطین و آفریقا منشأ یافته باشد. اهمیت اصلی جو در ایران به علت نقش آن در تغذیه دام می‌باشد. بر این اساس جو در مرتبه دوم بعد از گندم ( از نظر سطح زیر كشت و تولید) در بین محصولات كشاورزی كشور قرار دارد (خواجه پور ، 1384).

 

جو یكی از مهمترین غلات در سطح جهان است و به علت مقاومتش در مقابل ناسازگاری‌های محیطی و نیز به دلیل نیاز رطوبت و تطابق با محیط كشت در بسیاری از نقاط جهان كشت می‌شود (بهنیا ، 1373).

 

امروزه حدود 91 میلیون هكتار از اراضی مناطق معتدل جهان به صورت بهار و پاییزه به كشت این محصول اختصاص دارد. اگرچه خواستگاه اصلی این گیاه دقیقاً مشخص نیست ولی بسیاری آن را بومی ناحیه‌ای در آسیا بین تركیه و ایران می‌دانند (بهروزین ، 1380).

 

در ایران جو در سطحی معادل 5/1 میلیون هكتار در شرایط آبی و دیم كشت می‌شود. از این مقدار 60 درصد به اراضی دیم اختصاص دارد و میزان تولید آن در شرایط دیم مطابق گزارش وزارت كشاورزی 9/0 تن در هكتار (انصاری ملكی 1380).در بین غلات بهاره جو می‌تواند ماده خشك زیاد و درصد ماده خشك قابل هضم بالایی را در مناطق سازگار تولید كند و میزان بذر مصرفی برای كاشت به منظور تولید علوفه 134 كیلوگرم در هكتار است (راشد محصل و همكاران 1376).

 

عمده كشورهای تولید كننده جو در جهان در جدول 1-1 شرح داده شده است و این آمار متعلق به سال 2005 می‌باشد (رستگار 1384).

:

 

در سطح جهانی پس از دهه‌های 60 و 70 میلادی علاوه بر ارزیابی‌ها و مطالعات فنی و اقتصادی برای پروژه‌های عمرانی از جمله راه‌سازی، ارزیابی زیست محیطی آغاز گردید. اما در کشور ما جز در سال‌های اخیر توجه چندانی به شناخت و ارزیابی‌ پیامد‌های اجتماعی – اقتصادی و زیست محیطی نشده است. با توجه به اینکه انجام ارزیابی زیست محیطی پروژه‌های راه‌سازی باعث شناخت و پیش‌بینی هرچه دقیق‌تر پیامد‌ها و اثرات اجرای این پروژها بر جوانب مختلف اجتماعی- اقتصادی وبه خصوص محیط‌های طبیعی، گیاهی، جانوری، آب، خاک و هوا گزینه‌‌های مناسب‌تر برای کاهش این اثرات نامطلوب را ارائه می‌نماید و برنامه‌های مدیریت و پایش زیست‌محیطی را مد نظر قرار می‌دهد (بی نام،1386).

جنگل‌های پهن برگ مناطق معتدله دارای اهمیت فراوانی از جهت بهبود كیفیت آب و تولید چوب هستند. برای دسترسی و مدیریت هر چه بهتر این جنگل‌ها وجود جاده‌های جنگلی ضروری بوده ولی از طرفی جاده‌های جنگلی با عملكرد اكولوژیكی و هیدرولوژیكی این جنگل‌ها در تضاد می‌باشد. جاده‌های جنگلی باعث به هم خوردن مسیر و سرعت آب‌های سطحی و زیر سطحی شده و سبب تغییر الگوی توزیع آب می شوند. افزایش سرعت رواناب در سطح جاده‌ها و كاهش پوشش گیاهی باعث تولید رسوب و انتقال آن به آبراهه‌های پایین دست شده و در نتیجه باعث آلودگی منابع و زیستگاه‌های آبی می‌شود (راهبری سی سخت و عبدی، 1389). هدر رفت خاک پدیده‌ای است که در صورت بروز در هر منطقه‌، حاصلخیزی خاک، دوام و پایداری ابنیه فنی و سازه‌های مختلف، پایداری دیواره‌های خاکی، کیفیت منابع آب سطحی، توازن بوم شناختی و منظره طبیعت را به مخاطره می‌اندازد (پارساخو 1391).

 

طراحی سطح جاده های جنگلی از اهمیت ویژهای برخوردار است به طوری که درجاده های تثبیت نشده سطح جاده پتانسیل تولید رسوب بالایی دارد، عبور و مرور وسایل نقلیه باعث خرد شدن مواد سطحی جاده می‌شود و آن‌ها را به ذرات ریز قابل حمل تبدیل می‌نماید. 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

  همچنین رد چرخ‌های وسایل نقلیه افزایش میزان فرسایش و حمل رسوبات را به دنبال دارد تمرکز آب در این مکان‌ها باعث افزایش انرژی رواناب و قدرت جریان رواناب شده و قدرت حمل ذرات درشت را افزایش می‌دهد، تناوب عملیات حفاظتی و نگهداری جاده نیز می‌تواند در افزایش و یا کاهش میزان تولید رسوب از سطح جاده‌ها موثر باشد عملیات مسطح سازی جاده می‌تواند مکان‌های تجمع هرز آب (شیارها و رد چرخ‌ها) را از بین ببرد و فرسایش را کاهش دهد. اما از طرف دیگر باعث خرد شدن مواد سخت سطح جاده شده و آن‌ها را به ذرات ریز قابل حمل تبدیل می‌کند(بهزادفر،1383).  سطح جاده می‌تواند به شکلی طراحی شود که شیب داخلی یا شیب خارجی داشته باشد و یا به شکل گرده ماهی باشد جاده‌هایی که دارای شیب داخلی هستند رواناب را به سمت جوی کناری هدایت می‌کنند در حالی شیب بیرونی رواناب را به سمت دیواره خاکریزی هدایت می‌کند و شکل گرده ماهی تلفیقی از دو عمل بالا را انجام می‌دهد تا رواناب کمتری در سطح جاده جریان داشته باشد (ارهان کاسکن، 2012).

 

 جاده‌های جنگلی تاثیر زیادی  روی آب و منابع آبی وتولید رسوب دارند به همین جهت می‌توان با شناسایی  بخش‌هایی از جاده که توان تولید رسوب بالایی را دارند این اثرات را به مقدار زیادی کاهش داد. تا کنون مدیران جنگل نتوانستند رسوب جاده جنگلی را اندازه‌گیری کنند ولی امروزه به کمک متغیرهایی نظیر خصوصیات مواد سطحی جاده، شدت ترافیک، شیب، روش ساخت جاده و بارندگی می‌توان تولید رسوب را مدل سازی  واز آن در جهت احیا و نگهداری جاده‌های جنگلی استفاده نمود (بهزادفر،1383).

 

1-1-1- مسأله

 

فرسایش آبی یک فرآیندی طبیعی است که طی آن ذرات خاک در اثر برخورد قطرات باران از بستر اصلی خود جدا شده و به کمک رواناب به مکانی دیگر حمل می‌شوند(هدر رفت خاک).کاهش توان تولید مزارع، جنگل‌ها و مراتع فقط بخشی از مسئله تاسف بار فرسایش را بازگو می کند. ذرات خاک شسته شده و یا باد رفته از مناطق فرسایشی بعداً در جای دیگر مانند اراضی پست مجاور رودخانه‌ها و نهر‌ها و یا در مخازن ته نشین می‌شوند. مواد خاکی جابجا شده سبب آلودگی آب و هوا شده و هزینه سنگین اقتصادی و اجتماعی را در جامعه به دنبال خواهد داشت. خوشبختانه دهه‌های اخیر پیشرفت‌های زیادی در فهم سازوکار فرسایش و ابداع روش‌هایی که می توانند به طور موثر و توجیه پذیر از جنبه اقتصادی هدر رفت خاک را در اکثر موارد مهار کنند،  صورت گرفته است.در گذشته طراحی شبکه جاده بستگی زیادی به مسائل اجتماعی و اقتصادی داشته است، در سال­های اخیر نحوه نگهداری ساختمان جاده‌های جنگلی، وضعیت رسوبدهی جاده‌ها، حجم ترافیک، آلودگی صوتی و تنوع زیستی گیاهان و جانوران حاشیه جاده مورد بحث و بررسی محققین قرار گرفته است(آکای و همکاران، 2007)[1] وجود جاده‌ها و اهمیت آن‌ها در جنگل ضروری و غیر قابل اجتناب است استقرار جاده در جنگل خسارت‌هایی را به اکوسیستم جنگل وارد می‌کند که غیر قابل محاسبه است رسوب تولیدی ناشی از احداث جاده موجب از دست رفتن خاک و مانع از استقرار گونه‌های گیاهی جنگلی می شود(خلیل پور و حسینی ، 2008)[2].

 

مدیریت اقتصادی جاده‌­های جنگلی نه تنها شامل مدیریت هزینه­‌های کل جاده بلکه شامل مدیریت هزینه‌های خسارت­ زیست محیطی ایجاد شده طی مراحل ساخت جاده و استفاده از آن نیز می­شود. همچنین کارایی وسایل سنگین جاده­‌‌سازی بایستی مورد مطالعه قرار گیرد تا از بهترین آن‌­ها برای ساخت جاده استفاده گردد(پارساخو و همکاران، 2009). در یک جاده با میزان فاکتور ترافیک بالا معمولاً کیفیت مواد روسازی به کار رفته خوب است و در نتیجه تولید رسوب کاهش می­یابد(آکای و همکاران، 2007). مدل­های مختلفی برای پیش­بینی میزان رسوب ­دهی وجود دارد که می­توانند به کارشناسان جهت پیش­‌بینی میزان تولید رسوب در جاده­‌های جنگلی کمک کنند. هم چنین به منظور تجزیه و تحلیل طرح سیستم زهكشی عرضی و كاستن از حجم تحویل رسوب حاصل از جاده‌های جنگلی به رودخانه، نرم ­افزارها و مدل­‌های مختلفی طراحی شده است(آکای وسیسان، 2005)[3]. مدل­های مختلفی مانند[4]WEPP،SEDMODL ، STJ-EROS،WARSEM، [5]FROSAM، CULSEDو … برای پیش­بینی میزان رسوب­دهی وجود دارد که می­توانند به کارشناسان جهت پیش­بینی میزان تولید رسوب در جاده­های جنگلی کمک کنند. در این مطالعه ازمدل­های پیش بینی تولید رسوب  WARSEM[6] و SEDMODL برای تخمین میزان متوسط سالیانه تولید رسوب در جاده­های جنگلی استفاده شد. مدل­های مذکور، یک برنامة مدل­سازی مبتنی بر [7]GIS هستند که توسط شرکت­های خصوصی در ایالات متحده آمریکا و با همکاری انجمن ملی بهسازی هوا و رودخانه توسعه پیدا کردند(داف وهمکاران2010 ). این مدل­ها قسمت­هایی از یک جاده با پتانسیل رسوبدهی بالا در یک حوزة آبخیز را معین و مشخص می­کنند. وضعیت دوری و نزدیکی جاده­ها به شبکة رودخانه، توسط داده­های مکانی سنجیده می­شود. به منظور افزایش اعتبار مدل، اغلب مجموعه­ای از مشخصات مهم جاده مانند نوع کاربری، وضعیت روسازی، پهنای جاده، زمان ساخت، ارتفاع شیروانی خاکبرداری و شیب جاده به مدل اضافه می­شود. مدل فرسایش سطح جاده واشنگتن توسط گروه منابع طبیعی واشنگتن طراحی شده است(داف وهمکاران2010 ). این برنامه قادر است فرآیند رسوبگذاری و زهکشی را از یک حوزة آبخیز پهناور گرفته تا یک قسمت کوچک از جاده مدل­سازی کند. به کمک این مدل می­توان یک برنامه دراز مدت برای مدیریت پایدار جاده تدوین نمود. در تحقیق حاضر، هر دو مدل یاد شده جهت برآورد نرخ رسوب تولیدی توسط سطح جاده جنگلی مورد استفاده قرار گرفته و نتایج حاصل از آنها با یکدیگر مقایسه گردید. دانستن این مطلب می تواند درتعمیر و نگهداری جاده های جنگلی به نحوی كه میزان رسوب تولیدی به حداقل برسد، به مدیران و طراحان این جاده‌ها كمك كند.

 

Akay-1

 

Khalilpor and Hosseini-2

 

Akay and Sessions-3

 

Water Erosion Prediction Project -4

 

Forest Road Sediment Assessment Methodology-5

غلات میوه­های علفی زراعی از خانواده تک لپه ای گرامینه[2] هستند. غلات عمده شامل گندم، جو، یولاف، چاودار، برنج، ذرت، سورگوم و ارزن می باشند. بطورکلی به رنگ های قهوه­ای، طلایی کهربایی و سفید مشاهده می­گردند]4[.

 

1-1-1- گندم

 

2-1-1- ترکیبات گندم

 

1-1-2-1-کربوهیدرات

 

      بیشترین ترکیب در گندم را نشاسته شامل می­شود که اکثراً در قسمت آندوسپرم قرار دارد. نشاسته گندم شامل پلیمرهای گلوکز، آمیلوز و آمیلوپکتین می­باشد. آمیلوز پلیمر خطی است و از واحدهای گلوکز که توسط پیوند (4-1) α به هم متصل شده­اند، تشکیل شده است. در مقابل آمیلوپکتین منشعب تر است و علاوه بر پیوند (4-1) α در ناحیه شاخه پیوند (6-1) α نیز داراست. آمیلوز و آمیلوپکتین به ترتیب 28 تا 25 درصد و 75 تا 72 درصد نشاسته گندم را شامل می­شوند]2و3[.

 

1 – Non starch polysaccharide

 

2 – Arabinoxylane

 

-3 Pantosan            

 

2-2-1-1- پروتئین

 

از نظر ساختمانی پروتئین­ها، پلیمرهای طبیعی هستند که در تمام موجودات زنده یافت می­شوند و از اسیدهای آمینه که با پیوندهای پپتیدی به یکدیگر متصل شده اند، بوجود می­آیند. تمامی اسیدهای آمینه دارای گروه­های اسیدی و آمینی هستند که تفاوتشان در گروه جانبی می­باشد. ساختمان تمامی پروتئین­ها از جهتی به یکدیگر شبیه است. نخستین عامل تفاوت بین پروتئین­ها نحوه قرار گرفتن اسیدهای آمینه یا ساختمان اول آنها می­باشد. برای مشخص شدن تفاوت­های بیشتر باید به ساختمان های دوم و سوم پروتئین مراجعه نمود. اسکلت یک پروتئین تا حدودی قابل انعطاف است و می­تواند به صورت پیچ خورده در آید. گروه­های سولفیدریل در اسید آمینه سیستئین[1] از جمله گروه­های فعال می­باشند و می­توانند با دیگر گروه­های سولفیدی موجود بر روی اسید آمینه سیستئین واکنش داده و تشکیل باند دی سولفیدی دهند. در ارتباط با ساختمان چهارم پروتئین­ها انواع پیوندها را می­توان مشاهده کرد که برخی ضعیف و برخی قوی می­باشند. از جمله این پیوندها، پیوند یونی و پیوند هیدروژنی را می­توان نام برد. از دیگر انواع پیوند، پیوند هیدروفوبیک را باید نام برد که با این پیوند دوزنجیره جانبی هیدروفوب بواسطه نیروی واندروالس به یکدیگر متصل می­شوند]2،9و13[.

 

 پروتئین غلات به چهار دسته تقسیم می شوند:

 

آلبومین[2]: که در آب محلول هستند و تحت تأثیر حرارت منعقد می­شوند. سفیده تخم مرغ یک نمونه بارز آن است.

 

گلوبولین[3]: در آب خالص نامحلول اما در محلول رقیق نمکی محلول می­باشد. در صورتی که غلظت نمک در محلول بسیار زیاد باشد، 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

  گلوبولین در محلول نمکی نامحلول خواهد بود.

 

پرولامین[4]: در الکل اتیلیک 70 درصد محلول می­باشد.

 

گلوتنین[5]: این دسته در اسید و باز دقیق محلول­اند.

 

اکثر پروتئین­هایی که از نظر فیزیولوژیک فعال محسوب می­شوند از دسته آلبومین­ها و گلوبولین­ها به شمار می­آیند. در غلات این دو دسته از نظر تغذیه ای توازن مناسب­تری از نظر اسیدهای آمینه دارا‌هستند. آن­ها حاوی میزان بالایی لیزین[6]، تریپتوفان[7] و متیونین[8] می­باشند که در غلات نسبتاً کم مقدار هستند. پرولامین [9] و گلوتلین پروتئین­های ذخیره­ای غلات هستند که در هنگام جوانه زنی مورد استفاده قرار می­گیرند.

 

در صورتی که مقدار پروتئین گندم کم باشد، آلبومین و گلوبولین درصد قابل توجهی از کل پروتئین را تشکیل می­دهند و اگر مقدار پروتئین گندم درصد بالایی باشد، این دو جزء درصد کمی از کل پروتئین را به خود اختصاص خواهند داد. در واقع گندم کم پروتئین در مقایسه با انواع با پروتئین بالا، دارای گلیادین و گلوتنین کمتری هستند. مقدار پروتئین گندم متغیر است و تحت تأثیر عواملی هم چون عوامل ژنتیکی، عوامل محیطی از قبیل ازت موجود در خاک، خشکسالی یا سرمازدگی قرار می­گیرد.

 

در میان انواع آرد حاصل از غلات تنها آرد گندم است که توانایی تشکیل خمیر چسبنده و قوی که گاز را در خود نگه می دارد و تولید محصولات سبک و متخلخل می نماید را داراست. خاصیت نانوائی آرد گندم بدلیل پروتئین آن و بصورت دقیق‌تر گلوتن[10] آن می باشد. این پروتئین­ها از دسته پروتئین­های ذخیره­ای بوده و بدلیل عدم حلالیت در آب براحتی می توان آن را از سایر اجزا جدا نمود. گلوتن از دو گروه عمده گلیادین[11] و گلوتنین (که به ترتیب از نوع پرولامین و گلوتلین هستند) تشکیل شده است. این دو گروه را می توان براحتی با حل نمودن گلوتن در اسید رقیق و افزودن الکل اتیلیک به منظور تهیه محلول 70 درصد الکل و درنهایت خنثی سازی اسید با باز از یکدیگر جدا نمود. بعد از گذشت مدت زمان مناسب در دمای 4 درجه سانتیگراد گلوتنین رسوب نموده و گلیادین در محلول باقی می­ماند. گلیادین دارای وزن ملکولی بالائی بوده و عامل قوام و چسبندگی خمیر است که به هنگام مرطوب شدن شدیداً سفت و چسبناک می شود. این در حالی است که گلوتنین از دسته پروتئین­های هتروژن است، از نظر خصوصیات فیزیکی چسبنده نبوده ولی دارای خاصیت ارتجاعی می­باشد و به خمیر خاصیت مقاومت در مقابل کشش  و انبساط را می­دهد. گلوتن حاوی 35 درصد گلوتامیک اسید به فرم آمیدی یعنی گلوتامین و 14 درصد پرولین می باشد] 4،2و39[.

 

1-1-2-3- لیپید

 

لیپیدآرد گندم به دو دسته­ی لیپید آزاد و لیپید باند شده تقسیم می شود که هر دو دسته شامل ترکیبات قطبی و غیرقطبی می باشند. ترکیبات قطبی شامل گلیکولیپید و فسفولیپید هستند و تری گلیسریدها ترکیبات اصلی لیپیدهای غیرقطبی را شامل می شود]11و34[.

 

2-1- گلوتن

 

گلوتن دسته بزرگی از پروتئین­های ذخیره­ای گندم را تشکیل می دهد که از لحاظ تولید و مصرف در جهان پس از پروتئین سویا، دومین پروتئین گیاهی مهم به شمار می­رود. جهت کیفیت مناسب نان باید بین ویسکوزیته و الاستیسیته گلوتن تعادل مناسب برقرار باشد. گلوتنی که به میزان مناسب الاستیک نیست، موجب کم شدن حجم قرص نان می­شود. از طرفی وقتی الاستیسیته زیاد باشد از انبساط سلول های گازی خمیر جلوگیری کرده و حجم قرص پایین خواهد بود. خواص الاستیسیته خمیر به پلیمرهای گلوتنین نسبت داده شده است در صورتی که گلیادین عامل ویسکوز کردن خمیر می باشد]31و 51[.

 

بدلیل خصوصیات منحصر به فرد گلوتن در آرد گندم، از خمیر آرد گندم در تهیه محصولات غذایی به خصوص محصولات نانوایی استفاده فراوان می­شود. گلوتن گندم خاصیت تشکیل یک توده ویسکوالاستیک را دارد که تعادلی بین قابلیت کشش پذیری[1] و ارتجاع پذیری[2]  می­باشد.

 

در حین مخلوط کردن آب و آرد، گلوتن تشکیل یک شبکه ویسکوالاستیک و چسبنده را می­دهد که توانایی نگه داری گاز تولید شده در حین تخمیر را داراست و ساختار حجیم نان بعد از پخت را باعث می­شود. بنابراین کیفیت محصول تولید شده تحت تأثیر مقدار و کیفیت پروتئین آرد می­باشد به طوری که خمیر با خصوصیت الاستیک بالا برای تهیه نان و خمیر با خصوصیات ارتجاع پذیری بالا برای تهیه کیک و شیرینی بکار می­رود ]45 و51[.

 

2 – Extensibility

 

3 – Elasticity

 

4 – Cysteine

 

1 – Albumin

 

2 – Globulin

 

3 – Prolamine

 

4 – Glutenin

 

5 – Lysine

 

6 – Tryptophan

 

7 – Mtyonine

 

8 – Prolamine

 

9- Gluten

 

1- Gliadin