گزارش كارآموزی موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال بذر كرج در 152 صفحه ورد قابل ویرایش
«فهرست مطالب»
عنوان
شماره صفحه
تاریخچه
1
بخش تحقیقات سیب زمینی و پیاز
12
قسمت اول: سیب زمینی
مقدمه
40
طبقه بندی
42
گیاه شناسی
44
گلدهی در سیب زمینی
46
طبقه بندی و مراكز پراكنش سیب زمینی
47
عادت رشد
48
سیستم تولید بذر گواهی شده در كانادا
58
آبیاری
60
نیازهای غذایی سیب زمینی
64
زمان برداشت
73
فیزیولوژی پس از برداشت
77
گواهی بذور سیب زمینی
85
هدفهای اصلاحی سیب زمینی
86
طرح در حال اجرا در مؤسسه بررسی سیب زمینی
101
عنوان
شماره صفحه
قسمت دوم: پیاز
پیشینه
145
رده بندی گیاهی
145
تركیب پیاز
146
بو و طعم پیاز
146
ارقام پیاز
147
سطح زیر كشت
149
تولید
151
عملكرد
152
فرایند تولید
154
انبار كردن
167
طرح های در حال اجراء در مؤسسه بر روی پیاز
169
منابع و مأخذ
177
تاریخچه:
تاریخچه تحققات اصلاح نباتات در ایران و تاسیس مؤسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر.
سیر تحول تحقیقات اصلاح نباتات ایران را به طور اختصار می توان به سه دوره تقسیم نمود:
دوره اول:
این دوره با تاسیس مدرسه فلاحت و سپس دانشكده كشاورزی كرج (زیر نظر وزارت كشاورزی) آغاز و 20 سال به طول می انجامد. این دوره بیشترین موانع را در خود داشته است. زیرا برای تغییر روش های قدیمی و دلبستگی های تعصب آمیزی كه مالكان و كشاورزان آن زمان در استفاده از روش های قدیمی داشتند نیاز فراوانی به افراد تحصیل كرده و آشنا به كشاورزی نوین بود.
در همین دوره تاسیسات فنی و مزارع آزمایشی مستقلی برای انجام یك سلسله آزمایشات در جنب دانشكده ایجاد شد. از حدود سال 1310 تهیه بذور مرغوب در مزارع آزمایشی باغ فردوس مدرسه عالی فلاحت آغاز شد و در زمینه غلات، حبوبات و سبزیجات و انواع بذر پنبه نمونه‌هائی از كل كشور جمع آوری و در مزارع كاشته و مطالعه گردید.
در آن زمان طبق تقاضای اداره كل فلاحت و صناعت وقت ارقام مختلف چغندر قند نیز از كشورهای آلمان، دانمارك، بلژیك و شوروی سابق جمع آوری و مورد آزمایش قرار گرفت. از اواخر سال 1311 آزمایشات مقدماتی چغندر قند، پنبه، غلات و ازدیاد بذر در مزارع باغ فردوس مدرسه عالی فلاحت شروع و اولین بنگاه اصلاح نباتات ورامین در ایران در سال 1314 در كرج تأسیس گردید كه وظیفه اصلی آن اصلاح و تهیه بذر چغندر قند بود. در همان تاریخ مقدمات اصلاح و تهیه بذر غلات نیز در كرج فراهم شد. در اواخر سال 1315 در ورامین بعنوان یكی از مناطق مهم پنبه خیز كشور بنگاه اصلاح نباتات تاسیس و نسبت به تهیه بذر الیت پنبه و همچنین انواع گندم اقدام نمود.
دوره دوم:
این دوره تقریبا با خاتمه جنگ جهانی دوم آغاز و تاسیس موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر در سال 1339 ادامه یافت. در واقع این دوره با آغاز پیدایش و گسترش سریع روش ها و ابزار كشاورزی نوین در كشورهای پیشرفته شروع گردید. این دوره را می توان دوران آمادگی و تلاش كادر متخصص و مرحله اصلاح بذر و نهال نامید. در این دوره بسیاری از متخصصین تحصیل كرده كشاورزی در جهت رفع وضع نابسامان بذر و نهال در كشور اقدام به انجام یك رشته مطالعات و آزمایشات مقدماتی نمودند. این امر ابتدا در مراكز اصلاح و تهیه نهال و بذر كرج و ورامین كه امكانات بهتری داشتند آغاز شد.
از سال 1325 تحقیقات باغبانی نیز با جمع آوری گونه‌های مختلفی از میوه جات سردسیری داخلی و خارجی و احداث باغ كلكسیون در كرج آغاز شد. این امر در مورد مركبات در شمال و در زمینه خرما در جنوب انجام گردید.
از سال 1327 با جدا شدن دانشكده كشاورزی كرج از وزارت كشاورزی امكانات مربوط به جمع آوری و آزمایش توده های بومی گندم و جو در بنگاه اصلاح نباتات كرج متمركز شد.
از سال 1330 تحقیقات پنبه به شكل جدی تری گرفته و به طور وسیع در مركز ورامین آغاز گردید. در سال 1335 فكر تأسیس اداره تهیه بذر گواهی شده در وزارت كشاورزی شكل گرفته و این اداره تأسیس گردید تا نسبت به كنترل مزارع غلات و پنبه در كرج و ورامین اقدام نموده و بعد از كنترل و صدور گواهی بذر مادری در بین كشاورزان توزیع گردد.
با متمركز كردن فعالیت های پراكنده قبلی، از سال 1336 تحقیقات برنج نیز در بنگاه كشاورزی لاهیجان به طور جدی آغاز گردید و با ایجاد ایستگاه برنج رشت در سال 1338 توسعه می یابد.
حاصل تمامی این تلاش ها نتایج گرانبهایی داشته است كه شالوده موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر بر همین نتایج استوار گردیده است.
دوره سوم:
در دوره سوم با توجه به پراكندگی تحقیقات در دستگاههای مختلف وزارت كشاورزی از یك طرف به این واقعیت كه اداره كل زراعت دقت با تشكیلات محدود و امكانات ناچیز خود مستقیماً قادر به هدایت این امر مهم نبود. ضرورت تاسیس موسسه ای مستقل با اختیارات وسیع قانونی احساس گردید. بنابراین تشكیل موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر براساس لایحه قانونی مصوب مجلس شورای ملی كه در تاریخ 3/8/1338 به تصویب مجلس سنای وقت رسیده مشتمل بر 6 ماده و یك تبصره به شرح زیر مورد موافقت قرار گرفت:
ماده 1- به منظور اصلاح و تهیه كلیه نهال ها و بذر های مرغوب و مناسب با اب و هوای نقاط مختلف كشور سازمانی به نام موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر تحت نظر وزارت كشاورزی تاسیس می شود.
ماده2- رئیس موسسه می تواند معاملات مربوط به فرآورده های كشاورزی را تا یكصد هزار ریال بدون رعایت مقررات و مزایده اجازه دهد. معاملات فرآورده های كشاورزی بیش از این مبلغ راهیأتی مركب از وزیران كشاورزان و دارائی و یا معاونین آن ها و رئیس موسسه در صورت ضرورت از قیود مناقصه و مزایده معاف خواهند نمود.
ماده3- كمك دولت به بودجه این موسسه یكجا ضمن بودجه وزارت كشاورزان منظور و در اول هر فصل یك چهارم آن به اختیار موسسه گذاشته می شود و بودجه جزء موسسه را وزیران كشاورزی و دارائی تصویب می‌نمایند. عواید موسسه جزو بودجه آن منظور و مازاد درآمد صرف توسعه و تكمیل عملیات موسسه می گردد.
تبصره- وجوه حاصله از درآمد و صرفه جوئی ها هر سال به سال بعد منتقل و به مصرف توسعه موسسه خواهد رسید.
ماده 4-وزارت كشاورزی مجاز است با تصویب هیأت وزیران ورود بذری را كه مصلحت نداند ممنوع نماید و همچنین كشت و تهیه بذور و چغندر قند و پنبه را در مناطق معینی به وسیله اعلان سه ماه قبل از فصل كشت ممنوع و در صرف تخلف كشت ممنوع شده را معدوم سازد.
ماده5- موسسه نمی تواند نهال بذور و مرغوب را به تقاضای كشاورزان و مالكین بیشتر از قیمت تمام شده بفروشد.
ماده 6- وزارت كشاورزی و وزارت دارائی مامور اجرای این قانون می باشد. لایحه قانونی فوق كه مشتمل بر شش ماده و یك تبصره می باشد در جلسه روز دوشبنه سوم آبان ماه یكهزار و سیصد و سی و هشت شمسی به تصویب مجلس سنا رسیده است.
وظایفی كه به موجب قانون به عهده موسسه قرار داده می شود به شرح زیر بوده است:
1- بررسی های به نژادی و به زراعی برای اكثر محصولات مهم زراعی مثل گندم، جو و پنبه، برنج، دانه های روغنی، ذرت، حبوبات، نباتات علوفه‌ای و كنف.
2- تولید بذور مادری و تهیه بذور گواهی شده به منظور تكثیر و تهیه بذر مورد نیاز كشور و همچنین ازدیاد و توزیع نهال های پیوندی از ارقام انتخابی مناسب با شرایط آب و هوائی مختلف كشور.
3- كنترل و گواهی بذوری كه تولید كنندگان بذر براساس ضوابط تعیین شده در وزارت كشاورزی و منابع طبیعی وقت تولید می‌كنند.
بدیهی است كه در آغاز كار مشكلات تهیه امكانات و اراضی به قوت خود باقی بوده است ولی موسسه در راستای ایفای وظایف محوله اقدام به تشكیل 4 اداره كل به شرح زیر نمود:
1- اداره كل بررسی های باغبانی به منظور ازدیاد اولیه ارقام میوه، سبزی و صیفی و سیب زمینی.
2- اداره كل بررسی های زراعی به منظور بررسی و ازدیاد اولیه بذور پنبه، گندم و جو و ذرت و برنج علوفه و حبوبات و سایر نباتات زراعی.
3- اداره كل تكثیر و گواهی بذر به منظور كنترل بذور تولیدی و صدور گواهی بذر.
4- اداره كل تكثیر و توزیع بذر جهت تهیه و توزیع بذور اصلاح شده.
در مرحله بعدی به منظور تجهیز و تكمیل امكانات ایستگاهها از نظر ماشین آلات، تأسیسات و تجهیزات، اداره كل امور ایستگاهها نیز در موسسه تشكیل گردید.
بخش تحقیقات سیب زمین و پیاز:
مقدمه:
همزمان با تاسیس موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر در سال 1339 تحقیقات مربوط به محصولات سیب زمینی و پیاز نیز بر مبنای یك برنامه مدون ابتدا برای شناخت ارقام بومی و محلی و سلكسیون و خالص سازی آنها شروع و سپس با ورود ژرم پلاسم های جدید سیب زمینی و پیاز و سایر محصولات سبزی و صیفی برنامه شناخت ارقام مناسب جدید و سازگار خارجی از طریق روش های علمی و آزمایشات مقایسه ارقام و تعیین نیازهای زراعی ارقام، تولید بذر مادری و توزیع بذر گواهی شده در قالب برنامه بررسی‌های باغبانی پی ریزی گردید. از سال 1358 بخش تحقیقات سبزی و صیفی به طور مستقل فعالیت‌های خود را تحت مدیریت و موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر ادامه داد. در سال 1376 براساس تصمیمات متخذه در شورای عالی سیاستگذاری سازمان تات تحقیقات سبزی و صیفی به مركز تحقیقاتی ورامین منتقل گردید و فعالیت های تحققاتی محصولات سیب زمینی، پیاز و حبوبات ابی تحت عنوان بخش تحقیقات سیب زمینی و پیاز در كرج فعالیت خود را شروع نمود. فعالیت های تحقیقاتی این محصولات قبل از انقلاب اسلامی علاوه بر كرج در چندین ایستگاه تحقیقاتی توسط 20 كارشناس انجام می گردید و در حال حاضر مسئولیت اجرای طرح های تحقیقاتی و برنامه تولید بذر كشور بر عهده 36 نفر كارشناس و عضو هیأت علمی می باشد. این بخش از دیرباز با مركز بین المللی سیب زمین (CIP) در زمینه آموزش و تبادل ژرم پلاسم ارتباط داشته است. مهمترین اولویت ها و برنامه های تحقیقاتی محصولات این بخش به تفكیك ارائه می‌گردد.
خلاصه ای از جایگاه تحقیقات و تولید سیب زمینی در كشور:
در بدو تاسیس موسسه عملكرد سیب زمینی 8/4 تن در هكتار و هم اكنون حدود 23 تن در هكتار برآورد می شود. تولید كل كشور نیز در سال 1339 حدود 96 هزار تن بوده است و هم اكنون بیش از 6/3 میلیون تن تخمین زده میشود. ضریب خودكفایی در زمینه سیب زمین خوراكی نیز 103 درصد برآورده می شود. همه این دستاوردهای قابل توجه مستقیم و یا غیر مستقیم مرهون تحقیقات انجام یافته در طی 4 دهه فعالیت اجرایی و تحقیقاتی موسسه بوده است. مصرف سرانه سیب زمینی در سال 1339 حدود 6 كیلوگرم و هم اكنون 45 كیلوگرم می باشد. بخش اعظم دلایل افزایش سطح زیر كشت سیب زمینی از 20 هزار هكتار به 160 هزار هكتار در طی 4 دهه مربوط به سودآور شدن زراعت سیب زمینی است. روند رو به ازدیاد رشد جمعیت كشور ایجاب می‌كند برای این محصول از نظر تولید انرژی و پروتئین در واحد سطح در بین محصولات زراعی بی رقیب می باشد. سرمایه گذاری تحقیقاتی متناسبی صورت گیرد. تحقیقات انجام شده در طی دهه باعث شده است كه میانگین عملكرد كشور از میانگین عمكرد جهانی 7 تن بالاتر برود. مزیت های نسبی این محصول در زمینه تولید و رقابت با تولید كنندگان و صادركنندگان جهانی آن سرمایه گذاری اساسی تری را در امر تداوم تحقیقات آن ایجاب می نماید. علیرغم عبور كشور از مرز خودكفایی در زمینه تولید سیب زمینی خوراكی هم اكنون سالیانه به طور میانگین حدود نیم میلیون دلار صرف واردات هسته اولیه بذور كشور می شود كه با توجه به امكانات بالقوه و بالفعل موجود در صورت سرمایه گذاری این معضل نیز حداكثر در ظرف 3 سال قابل حل خواهد بود. هسته اولیه بذر سالم مورد نیاز كشور حدود 600 تن برآورد می شود. كه بهترین و آسان ترین راه حل آن استفاده از تكنیك های كشت بافت می شود. هسته اولیه مذكور پس از چند نسل تكثیر متوالی در مزارع و مناطق ایزوله كل بذور مورد نیاز كشور را كه 470 هزار تن برآورد می شود تامین خواهد كرد.
قسمت اول: سیب زمینی
مقدمه:
سیب زمینی (Solanom tuberosum) یكی از پر تولید ترین محصولات است كه به طور گسترده ای در جهان كشت شده و تقریبا در هر هكتار دو برابر برنج و گندم كادری تولید می‌كند. این گیاه به دامنه وسیعی از اقلیم ها سازگار بوده وهم در محیط های گرمسیری و هم معتدل و همچنین در ارتفاعات تا 4000 متر از سطح دریا یافت می شود. اروپای غربی و مركزی، شوروی سابق و چین مناطق تولید اصلی سیب زمینی است. این گیاه هم در سطح وسیع و هم در باغچه خانه ها كشت میشود. سیب زمینی بسیار مغذی و حاوی ویتامین C و اسیدهای آمینه ضروری برای تغذیه مطلوب انسان است. چون سیب زمینی گیاهی مهم در سطح جهان است در سال 1971 مركز بین المللی سیب زمینی (International potato Center) (CIP) (در لیمای پرو (نزدیك جایی كه سیب زمینی اهلی شده است.) به منظور افزایش كشت و كار سیب زمینی در كشورهای در حال توسعه تاسیس گردید.
سیب زمینی از سایر گیاهان زراعی متفاوت می باشد. زیرا مواد غذایی خوراكی آن در بخش های زیر زمینی كه غده نامیده می شود ذخیره می‌گردد. سیب زمینی همچنین از این نظر كه به طور غیر جنسی یا رویشی از طریق غده ها تكثیر می شود منحصر به فرد می باشد. تكثیر رویشی از طریق غده ها دارای مضرات معینی است. از قبیل: 1) انتقال بیماری، 2) هزینه های نقل مكان غده‌ها كه در مقایسه با بذر سنگین تر است 3) جوانه زدن غده ها قبل از فصل كشت بیماری ها ویروسی كه معمولا از طریق غده ها پخش می گردد. به طوری كه تولید بذر عاری از ویروس نگرانی اصلی برای كشاوزان بزرگ و توزیع كنندگان غده ها برای بذر می باشد. جوانه زدن غده ها قبل از قصل كاشت برای كشاورزان كوچك كه غده ها را برای كاشت در فصل بعد بدون امكانات انبار سرد نگهداری می نمایند مشكل ساز است. با وجود این سودمندی بارز تكثیر رویشی در این است كه زمانی كه بوته برتر از اصلاح كننده شناسائی كند می‌توان آن را به عنوان رقم اصلاح شده آزاد نموده و ماهیت ژنتیكی اولیه آن را حفظ كرد. تنها گیاه دیگر با تكثیر رویشی نیشكر است.
جنبه قابل توجه در بهنژادی سیب زمینی منشا تتراپلوئیدی آن است كه مطالعه وراثت صفات معینی را در آن مشكل می سازد. وراثت صفات به طریقه تتراسومیكی (tetraSomic) در اتو تترا پلوئیدها بسیار پیچیده تر از وراثت صفات به طریقه دی سومیكی (disomic) (در دیپلوئیدها است. با
این ماهیت اتوتترا پلوئید را می توان به منظور حداكثر نمودن هتروزیس برای تولید ارقام سیب زمینی با عملكرد برتر استفاده نمود.
یكی از مهمترین ویژگیهای سیب زمینی منبع متنوع ژرم پلاسم است كه ممكن است اصلاح كننده آن را مورد استفاده قرار دهد. تقریبا همگی خویشاوندان وحشی نزدیك را می توان به راحتی با سولانوم توبیروزوم جهت ادغام مقاومت به تنش های زنده و غیر زنده ناخالصی تلاقی داد. در نهایت هیچ كدام از گیاهان زراعی به دیگر چنین ژرم پلاسم وحشی گسترده ای كه به راحتی در ایجاد رقم قابل استفاده باشد را ندارند. ظرفیت ژنتیكی برای پیشرفت های اینده در عملكرد به لحاظ همین خصوصیات انحصاری سیب زمینی امكان پذیر است.
- پوست (پریدرم)
پوست (پریدرم) (periderm) لایه محافظ نازكی است كه غده را می پوشاند. رنگ آن ممكن است سفید كرمی، زرد، پرتقالی، قرمز ویا بنفش باشد. برخی از غده‌ها دارای دو رنگ هستند. پوست غده در صورت قرار گرفتن در معرض نور مستقیم سبز خواهد شد. پوست غده معمولا صاف است ولی ارقام با پوست زبر نیز وجود دارد در حالت فارسی پوست غده با فشار انگشتان به راحتی جدا می شود. بنابراین در صورت برداشت زود هنگام، پوست آسیب پذیر می‌باشد. در شرایط رطوبت زیاد اندازه عدسكها افزایش یافته و به صورت تكه های سفید دیده میشود تبادل گازها از طریق عدسكها كه در روی پوست پراكنده انجام میشود.
كورتكس در زیر پوست قرار گرفته و شامل لایه ای از بافت های ذخیره‌ای است كه اساساً از پروتئین و نشاسته تشكیل شده است.
سیستم آوندی ارتباط غده و چشم ها را با بقیه اندام های گیاه فراهم می‌كند.
پارانشیسم ذخیره‌ای در قسمت درونی حلقه آوندی قرار گرفته و بافت ذخیره ای اصلی می باشد كه بخش اعظم حجم غده را اشغال كرده است. مغز (پیت) بخش مركزی غده را تشكیل می دهد.
كلیه عناصر ذكر شده از محل كورتكس تا مغز (پیت)، گوشت سیب زمینی نامیده می شود كه در ارقام تجاری معمولا به رنگ سفید، كرم یا زرد روشن هستند. با این حال ذره بین ارقام اصلاح شده غده هایی با گوشت زرد، قرمز و بنفش و یا دو رنگ مجزا دیده می‌شوند.
جوانه (Sprout):
جوانه ها از رشد چشم های غده تولید می شود. رنگ جوانه یكی از مهمترین ویژگی های هر رقم است. جوانههای سفید، دارای رنگ در قاعده یا انتها و یا تماماً رنگی می‌باشند.
جوانههای سفید در صورت قرار گرفتن در معرض نور مستقیم خورشید سبز خواهد شد. بخش قاعده جوانه معمولا قسمت زیر زمینی ساقه را تولید می‌كند. كه وجه مشخصه آن حضور عدسكها است. این بخش پس از كاشت غده سریعاً تولید ریشه نموده و در آینده استولون یا ساقه های جانبی را تولید می نماید. قسمت نوك جوانه دارای برگ بوده و بخش‌های در حال رشد ساقه را تولید می نماید.
برگ:
برگ ها به صورت مارپیچی بر روی ساقه قرار گرفته اند. برگ ها مركب و دارای یك محور راكیس (rachis) و چندین برگچه هستند هراكیس ممكن است حامل چندین جفت برگچه هستند و هرراكیس ممكن است حامل چندین جفت برگچه اولیه جانبی و یك برگچه انتهایی باشد.
بخشی از راكیس كه پائین تر از برگچه های اولیه قرار گرفته دمبرگ نامیده میشود برگچه‌ها معممولا به صورت مستقیم یا توسط زائده كوچكی كه پیتول (Petole) نامیده می شود، به راكیس اتصال دارند. توالی منظم برگچه های اولیه ممكن است توسط برگچه های ثانویه كه در حد فاصل آنها بوجود می آید به هم بخورد.
در قاعده دمبرگ دو برگ كوچك جانبی (استیپول كاذب) وجود دارد كه اندازه و شكل آن ه و زاویه قرار گرفتن دمبرگ با ساقه در تشخیص خصوصیات واریته‌ای بسیار مهم است. بالها و راكیس از محل اتصال به ساقه ممكن است به سمت پایین ساقه امتداد داشته باشند.
گل آذین، گل:
دمگل اصلی گل آذین معمولا به دو شاخه تقسیم می شود هر شاخه معمولا كمی دورتر به دو شاخه دیگر منشعب می شوند بدین ترتیب آرایش بوجود می‌آید كه به آن گل آذین خوشه (symose) می گویند. دمگل های فرعی پدیكل‌ها (pedicels) در انتهای خود حامل كاسه گل می باشد. در نقطه‌ای از طول پدیكل‌ها بند نسبتاً برجسته ای وجود دارد كه گل یا میوه از این محل ریزش می‌كند. در برخی از ارقام این بند دارای پیگمان می باشد. محل و وضعیت این بند یكی از ویژگی های سفید تاكونومیكی است. گل های سیب زمینی دو جنسی و هر چهاربخش یك گل كامل را دارا هستند. 1-كالیكس (Calyx) یا كاسه گل 2-كورولا (corolla) یا جام گل 3- اندام نر (پرچم ها= androe cium) و 4- اندام ماده (مادگی= gynoecium)
كاسه گل شامل 5 كاسبرگ می باشد كه در قاعده به همدیگر متصل و ساختمان زنگوله‌ای شكلی را در زیر جام گل بوجود می آورند. بسته به رقم، شكل و اندازه لوبها یا انتهای آزاد كاسبرگها متفاوت است. رنگ كاسه گل سبز و در مواردی بخشی از آن و حتی ممكن است به صورت كامل دارای مواد رنگدانه‌ای باشد.