1-1- گیاه برنج

برنج یکی از سه محصول غذایی اصلی جهان و جز اصلی رژیم غذایی نیمی از جمعیت جهان محسوب می­شود [11]. سالانه حدود 730 میلیون تن شلتوک از 163 میلیون هکتار زمین برنج کاری در جهان برداشت می­شود. بیش از 90% تولید و مصرف برنج جهان در آسیا صورت می­گیرد. در آینده با افزایش جمعیت، تقاضا برای برنج نیز افزایش می­یابد و این امر برنج را از لحاظ امنیت غذایی در آسیا حایز اهمیت می­کند [4]. کشت برنج در ایران از 2000 سال پیش متداول بوده است [17]. هم اکنون استان­های گیلان و مازندران از مناطق مهم تولید برنج در کشور هستند و استان­های خوزستان، گلستان و فارس در رتبه­های بعدی قرار دارند. در ایران سالانه در حدود 7/2 میلیون تن شلتوک از 574 هزار هکتار زمین برنج کاری برداشت می­شود [23]. برنج از عمده ترین منابع غذایی در کشور است [4]، و در حال حاضر برای تامین نیاز مصرف کنندگان سالانه 5/1 میلیون تن برنج وارد کشور می­شود [40].

2-1- نیتروژن

نیتروژن یک عنصر ضروری برای رشد گیاه و تولید محصول است. با افزایش مصرف نیتروژن افزایشی خطی در عملکرد دانه دیده می­شود. کاهش و یا افزایش مصرف نیتروژن هر دو می­توانند مسایل مهمی در سطح جهانی به وجود بیاورند. کاهش این عنصر موجب به خطر انداختن امنیت غذایی شده و افزایش مصرف آن آلودگی­های زیست محیطی را به همراه دارد [45]. نیتروژن یکی از عناصر بسیار مهم برای برنج بوده و در صورت کمبود مانع رشد شده و عملکرد کاهش می­یابد. همچنین مصرف بیش از اندازه سبب رشد بی­ رویه و در نتیجه خوابیدگی، بیماری بلاست، شیت بلایت و افزایش شیوع آفات را به دنبال دارد [11]. معمولا به ازای هر یک تن محصول برنج نزدیک به 20 کیلوگرم نیتروژن در هکتار نیاز است [4]. 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

3-1- گاز دی اکسید کربن

 پیامدهای اقلیمی مرتبط با افزایش مداوم غلظت دی اکسید کربن و سایر گازهای فعال جو در دهه­های اخیر، نگرانی­هایی را به همراه داشته و توجه دانشمندان و سیاست گذاران را به خود جلب کرده است. تغییراتی که در مقیاس جهانی انتظار آن می­رود، به صورت تغییر شرایط آب و هوایی و فصل رشد در مقیاس منطقه­ ای و محلی بروز کرده و مستقیما بر کشاورزی و پوشش­های طبیعی تاثیر می­گذارد [24]. براساس گزارش مجمع بین دول تغییر اقلیم، تا پایان قرن 21 غلظت دی اکسید کربن جو به 800-700 میکرومول در مول خواهد رسید ]6.[ این افزایش غلظت دی اکسید کربن می­تواند باعث بهبود فتوسنتز و کارایی مصرف آب و نیتروژن شود. همچنین افزایش عملکرد ناشی از غلظت دی اکسید کربن می­تواند برای پاسخ به افزایش جهانی تقاضا برای غذا در آینده مهم باشد [70].

4-1- اهداف انجام تحقیق

دی اکسید کربن یکی از الزامات غیر زنده و ضروری برای رشد گیاه مانند نور، آب و مواد غذایی است. هرگونه تغییر در دسترسی به این پارامتر به ویژه در مقیاس جهانی علاوه بر بیولوژی گیاه بر تمامی سیستم­های زنده تاثیر می­گذارد. داده­های مبتنی بر افزایش غلظت دی اکسید کربن نشان دهنده نیاز مبرم برای تحقیق در درک اساسی ما از چگونگی پاسخ بیولوژیک گیاهی به افزایش دی اکسید کربن محیط است [59]. برنج با توجه به سیستم فتوسنتزی سه کربنه پاسخ مثبتی به افزایش دی اکسید کربن می­دهد [71]. تحقیقات مختلف نشان داده است که پاسخ برنج به افزایش غلظت دی اکسید کربن وابسته به برهمکنش دی اکسید کربن با ژنوتیپ و کود نیتروژن است . در این تحقیق ابتدا پاسخ ژنوتیپ‌های مختلف گیاه برنج نسبت به نیتروژن مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس واکنش ژنوتیپ‌هایی با پاسخ­های متفاوت به کمبود نیتروژن، نسبت به افزایش غلظت دی اکسید کربن هوا مورد شناسایی قرار گرفت.

فصل دوم: بررسی منابع

1-2- اهمیت گیاه برنج

برنج نقش مهمی در تغذیه نیمی از مردم جهان که بیشتر آنها در کشورهای در حال توسعه مانند ایران زندگی می‌کنند، دارد. این محصول یک سوم سطح زیر کشت غلات دنیا را اشغال کرده است و 35 تا 60 درصد کالری مورد نیاز 7/2 میلیارد نفر از جمعیت جهان را تامین می‌کند. [81]. مصرف سرانه برنج در جهان 7/56 کیلو گرم در سال می­باشد [40]. سطح زیر کشت برنج در جهان 163 میلیون هکتار است که با متوسط عملکرد 48/4 تن در هکتار 2/730 میلیون تن شلتوک در سال 2012 از آن برداشت شد [40]. در بسیاری از کشورها امنیت غذایی وابستگی زیادی به بوم نظام­های کشت آبی و بارانی برنج دارد [81]. بر آورد می­شود که تولید برنج باید سالانه یک درصد افزایش یابد تا بتواند جوابگوی تقاضای غذای جمعیت در حال رشد باشد [40]. این گیاه منبع اصلی پروتئین در رژیم غذایی مردم بیشتر کشورهای آسیایی به شمار می­رود [79]. حدود 90 درصد برنج جهان در آسیا تولید و مصرف می­شود که 96 درصد آن در کشورهای در حال توسعه است [81].