کاربرد گیاهان قندی در زراعت

 

 

 

 

رويكرد جهاني به استفاده از گياهان دارويي و تركيبهاي طبيعي در صنايع دارويي، آرايشي – بهداشتي و غذايي و بدنبال آن توجه مردم، مسئولين و صنايع داخلي به استفاده از گياهان دارويي و معطر نياز مبرم به تحقيقات پايه اي و كاربردي وسيعي را در اين زمينه نمايان مي سازد.

گياهان دارويي يكي از منابع بسيار ارزشمند در گستره وسيع منابع طبيعي ايران هستند كه در صورت شناخت علمي، كشت، توسعه و بهره برداري صحيح مي توانند نقش مهمي در سلامت جامعه، اشتغالزايي و صادرات غير نفتي داشته باشند.

بخش تحقيقات گياهان دارويي و محصولات فرعي يكي از بخش هاي تحقيقاتي موسسه تحقيقات جنگلها و مراتع است كه به منظور تحقيق در زمينه جمع آوري، شناسايي، كشت واهلي كردن و بررسي مواد موثره گياهان دارويي، معطر، رنگده و آبزي كشور، از سال ۱۳۶۸ به طور مستقل فعاليت خود را آغاز كرده است. نتايج حاصل از تحقيقات اين بخش مي‌تواند در بهره برداري صحيح اين نوع گياهان از عرصه هاي طبيعي، بررسي امكان توليد انبوه آنها (كشت در مزرعه) ، برگزاري دوره هاي آموزشي در زمينه هاي مرتبط، توليد داروهايي با منشا گياهي، ايجاد اشتغال و نيز امكان صدور فراورده هاي گياهي، مورد استفاده قرار گيرد. اهداف بخش توسط گروههاي زير پي گيري مي شود.

  1. گروه تحقيقات جمع آوري و شناسايي
  2. گروه تحقيقات كشت و اهلي كردن
  3. گروه تحقيقات شيمي گياهي

گروه تحقيقات جمع آوري و شناسايي

تحقيقات اين گروه در زمينه معرفي گونه هاي دارويي معطر، رنگده، آبزي و محصولات فرعي جنگل و مرتع، بررسي رويشگاههاي طبيعي و انجام مطالعات اكولوژي در سطح كشور مي باشد. محققان اين گروه با استفاده از منابع قديم و جديد و فرهنگ هاي مختلف مردمي، اين نوع گياهان را كه از ارزش بالايي برخوردارند، معرفي مي‌نمايند. همچنين بررسي‌هاي فنولوژيك در عرصه هاي طبيعي، احداث قرق، پايگاه و ارائه توصيه هاي كارشناسي در مورد روشهاي جديد بهره برداري و زمان مناسب جمع‌آوري از ديگر وظايف اين گروه است.

 

 زمينه‌هاي تحقيقاتي گروه جمع آوري و شناسايي

– معرفي گونه هاي دارويي، معطر، رنگده و آبزي

– بررسي رويشگاههاي طبيعي اين گياهان در كشور

– بررسي مناطق پراكنش اين گياهان و گياهان مولد محصولات فرعي در كشور

– بررسي عوامل و نحوه توليد محصولات فرعي جنگل و مرتع

– بررسي اثر عوامل محيطي بر گياهان مولد محصولات فرعي جنگل و مرتع

– بررسي و انتخاب روشهاي مناسب بهره برداري از محصولات فرعي جنگل و مرتع

– بررسي فنولوژي گياهان دارويي و معطردر عرصه هاي طبيعي

– احداث كلكسيون زنده گياهان دارويي و معطر بومي كشور

– جمع‌آوري گونه‌هاي دارويي براي احداث هرباريوم

 گروه تحقيقات كشت و اهلي كردن

اهلي كردن گياهان دارويي، معطر و رنگده به منزله فراهم نمودن امكان رشد و توليد در شرايط زراعي و كنترل شده براي انواع خودروي آنها است.

اهداف كشت و اهلي كردن، كاهش فشار از عرصه هاي طبيعي، حفظ ذخاير توارثي و همچنين افزايش كيفيت و كميت توليد اين گياهان است. بدين منظور طرحهاي تحقيقاتي مختلفي با بكارگيري تيمارهاي متنوع زراعي، به اجرا در مي آيد.

 با توجه به تاثير عوامل محيطي، شرايط جغرافيايي و وضعيت اكولوژي محل رويش بر كميت و كيفيت مواد موثر گياهان مذكور, مطالعات دقيق و گسترده در مورد نقش عوامل فوق و ارتباط آنها با رشد، عملكرد و كيفيت گياه ضروري است. ازجمله عوامل مهم : عرض جغرافيايي، ارتفاع محل، درجه حرارت، نوع و عمق خاك ميزان آب و مواد غذايي مورد نياز گياه، سازگاريگياه، تحمل آن در برابر شرايط نامساعد، تنش هاي محيطي و نيز كميت و كيفيت توليد مي باشند. بنابراين لازم است با انجام آزمايشهاي دقيق و مناسب و بكارگيري تيمارهاي ذكر شده نيازهاي ه رگونه شناسايي و ميزان سازگاري در برابر عوامل محيطي مشخص گردد.

زمينه‌هاي تحقيقاتي گروه كشت و اهلي كردن:

– جمع‌آوري اطلاعات فنولوژيك، اكولوژيك و فيزيولوژيك گياهان

– دارويي، معطر، رنگده و آبزي

– جمع آوري بذر، قلمه و نشاء (گياهان آبزي) از توده هاي همگون

– گونه هاي مورد نظر

– تعيين قوه ناميه، ميزان جوانه زني و بررسي پيش تيمارهاي لازم

– تحقيق در زمينه كشت ارگانيك گياهان دارويي و معطر

– كشت بذور گونه هاي جمع آوري شده و اعمال تيمارهاي زراعي

– احداث خزانه و گلخانه ‌هاي تحقيقاتي

– تعيين نيازهاي غذايي، آبي، حرارتي و نوري گياهان دارويي

– تعيين شاخص فيزيولوژيك رشد(NAR-RGR-CGR-LAI,DM)

– براساس ماده خشك و سطح برگ

– تعيين الگوي رياضي مرتبط با توان توليد در مناطق اكولوژيك

– بررسي آفات، بيماريها و علفهاي هرز در مناطق كشت شده

 

– معرفي گونه هاي سازگار و حاوي متابوليت‌‌‌هاي ثانويه قابل توجه، به منظور كشت در سطح وسيع و توليد انبوه

– شناسايي ژنوتيپ ها و اكوتيپ هاي مختلف گونه‌هاي دارويي، معطر و رنگده

– انتخاب بهترين ها از ميان توده هاي ناهمگون طبيعي و زراعي

 

– بررسي روابط و همبستگي هاي فنوتيپي و ژنوتيپي ميان صفات

– مرفولوژيك و ميزان مواد موثر

– ارايه روشهاي مناسب اصلاحي جهت افزايش كمي و كيفي توليد

– تعيين شاخص هاي انتخاب (Selection index) ، جهت به گزيني

– مقايسه ارقام اصلاح شده خارجي با گونه هاي بومي داخل كشور از لحاظ سازگاري، عملكرد و مواد موثر

گروه تحقيقات شيمي گياهي

از آنجا كه استفاده از گياهان دارويي، معطر، رنگده و آبزي در صنايع مختلف دارويي، آرايشي، بهداشتي و غذايي به شناسايي كمي و كيفي تركيبهاي موجود آنها مربوط مي شود اين گروه با هدف بررسي علمي (استخراج و شناسايي) مواد موثره گياهان مذكور و محصولات فرعي جنگل و مرتع، فعاليت خود را شروع نموده است. اين گروه تاكنون تعداد زيادي از گونه گياهي دارويي و معطر را از نظر كميت و كيفيت مواد موثر مورد بررسي قرار داده و نتايج تحقيقات خود را در مجلات معتبر داخلي و خارجي ونشريات و كتب موسسه تحقيقات جنگلها و مراتع منتشر نموده است.

قسمت تجزيه دستگاهي آزمايشگاه شيمي گياهي، داراي دستگاههاي نوين و پيشرفته براي جداسازي و شناسايي تركيبهاي مهم از اين نوع گياهان است د رضمن آزمايشگاه شيمي گياهي داراي امتياز اكروديته اسانسها از موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي مي باشد.

دستگاه‌هاي شناسايي:

– گازكروماتوگرافي GC

 

– گازكروماتوگراف متصل به طيف سنج جرمي GC/MS

– كروماتوگرافي مايع با كارآ‌يي بالا (HPLC)

– جذب اتمي (AA)

– اسپكتروفتومتر مرئي، ماورا بنفش (UV-VIS)

 

زمينه‌هاي تحقيقاتي گروه شيمي:

– ارائه اطلاعات علمي و كاربردي در زمينه تركيبهاي گياهان دارويي، معطر، آبزي و محصولات فرعي آنها

– استخراج مواد موثره از گياهان مذكور و محصولات فرعي آنها.

– تعيين بهترين روش استخراج مواد موثر از اين گياهان

– تعيين مناسبترين زمان برداشت محصول و يا اندام گياه براي

– استخراج و دستيابي به حداكثر كميت و كيفيت مواد موثر

– بهينه سازي عصاره ها و اسانس هاي گياهي به روشهاي فيزيكو- شيميايي.

– شناسايي كمي و كيفي موادموثره گياهان مذكور به كمك روشهاي دستگاهي.

– تعيين روشهاي استخراج موادموثره در سطح نيمه صنعت

ي از اين نوع گياهان.

۱- جمع آوري و شناسايي و معرفي گياهان دارويي ايران

يكي از اهداف مهم بخش گياهان دارويي، جمع آوري گياهان دارويي و تهيه نمونه هاي هرباريومي، تعيين دقيق اسامي علمي، شناسايي كولتيوارها و يا ارقام مختلف و همچنين جمع آوري گياهان معطر، رنگده و آبزي مي باشد. در اين راستا و در قالب يك طرح ملي گياهان دارويي ايران در استانهاي مختلف شناسايي شده و به جز برخي استانها كه در حال حاضر در حال اجراي مراحل نهايي طرح هستند. در ساير استانها اين طرح خاتمه يافته و نتايج آن موجود است.

۲ – بررسي اكولوژيك گياهان دارويي و محصولات فرعي

شناسايي ويژگيهاي اكولوژيك گياهان دارويي و معطر در رويشگاه هاي اصلي و تهيه جداول مربوط به جهت , شيب, ارتفاع , دما , نوع بستر. خاك محل رويش , ميزان رطوبت و ساير عوامل اقليمي و گونه هاي همراه از عمده برنامه هاي بخش گياهان دارويي مي باشد. مطالعه شرايط اكولوژيك رويشگاههاي گونه هاي اسانس دار و روشهاي تجديد حيات گياهان مولد محصولات فرعي در استانهاي مختلف كشور انجام مي شود. شناسايي اكوتيپ هاي مختلف و مناسب جنسهاي گياهان دارويي و نيز تهيه نقشه هاي پراكنش گياهان دارويي و تحقيق در زمينه اثر رويشگاه بر ويژگيهاي فنولوژيك و مورفولوژيك اين گياهان نيز توسط محققين گروه جمع آوري و شناسايي صورت مي گيرد.

۳- بررسي گياهان دارويي و محصولات فرعي مورد مصرف در طب سنتي و متداول

هرگياه دارويي در زبانها و فرهنگهاي مختلف تحت نامهاي متفاوتي ناميده مي شود ولي فقط داراي يك نام علمي است. گردآوري اسامي علمي و واژه هاي بكار رفته در منابع مختلف از كارهاي اوليه بخش براي نامگذاري صحيح گياهان دارويي است. همچنين جمع آوري اطلاعات در مورد مصارف محلي و مقايسه با منابع قديم و جديد نيز از ديگر تحقيقات انجام شده در بخش است كه در آن به بررسي جايگاه گياهان دارويي و گياه درماني در كتب و متون مختلف و تحقيق و بررسي اطلاعات منطقه اي در زمينه كاربرد گياهان دارويي پرداخته شده است.

 ۴- بررسي منابع توليد كننده و نحوه توليد شيرابه هاي قندي (مانها) درگياهان

برخي از گياهان مولد محصولات فرعي مثل گزانگبين خوانسار، گزانگبين شهداد. گز علفي ، ترنجبين، شكرتيغال، بيدخشت(بيدانگبين)، شيرخشت، داراي

تركيبهاي مهمي هستند. بررسي و شناسايي عامل توليد، نحوه ايجاد و دوره زندگي آنها از ديگر فعاليتهاي تحقيقاتي بخش در زمينه محصولات فرعي بوده كه نتايج تحقيقات آنها موجود است.

۵- بررسي اثرات بهره برداري در ادامه حيات و زاد آوري گياهان مولدمحصولات فرعي جنگل ومرتع

استفاده بهينه از محصولات فرعي جنگل ومرتع در جهت رشد اقتصادي روستائيان و درآمد ارزي براي كشور از اهميت خاصي برخوردار است. از آنجا كه بقاي گياهان مولد محصولات فرعي همواره مورد توجه مي باشد از اهداف بخش، تعيين بهترين روش و دفعات بهره برداري از گونه هاي مختلف مولد اين محصولات بوده است.

بررسي اثرات تخريبي بهره برداري و تيغ زني بر گياهان مولد صمغ و رزين ، بررسي اثرات بهره برداري در بقا و زادآوري گياهان مولد محصولات فرعي در مراتع ، بررسي اثرات زمان بهره برداري بر كميت وكيفيت و بقا گياهان مانند سقز، باريجه، كتيرا و آنغوزه حائز اهميت مي باشد همچنين تعيين سن اندامهاي زير زميني مورد بهره برداري در مراتع، پتانسيل توليد و حد مجاز بهره برداري ، مقايسه ميزان صمغ و رزين در روشهاي مختلف بهره برداري مورد توجه گروه جمع آوري مي باشد كه در اين راستا طرحهاي مختلفي به اجرا در آمده و نتايج آنها موجود مي باشد.

۶- استخراج و شناسايي تركيبات تشكيل دهنده اسانس گياهان معطر كشور

در كشور ما حدود ۵۰۰ گونه گياه معطر وجود دارد كه تعداد زيادي از آنها بومي و انحصاري ايران مي باشند.

يكي از مهمترين برنامه هاي گروه شيمي بخش گياهان دارويي، بررسي نوع و ميزان تركيبهاي تشكيل دهنده اسانس اين گونه ها، جهت به كارگيري اين اسانس ها در صنايع داروسازي، آرايشي – بهداشتي و غذايي است. اسانس ها از مهمترين مواد موثره گياهان مي باشند كه به دليل دارا بودن عطر و طعم خاص، علاوه بر مصرف دارويي مي توانند در صنايع غذايي و آرايشي – بهداشتي نيز مورد استفاده قرار گيرند. در اين راستا و در قالب يك پروژه جامع تا كنون حدود ۳۰۰ گونه از گياهان معطر ايران مورد بررسي قرار گرفته است و نتايج آنها با شناسايي كليه تركيبهاي تشكيل دهنده و تعيين ميزان آنها در نشريات معتبر علمي داخلي و خارجي به چاپ رسيده است.

بديهي است در مورد گياهاني كه از ميزان و كيفيت بالايي از اسانس برخورداربوده اند. تحقيقات تكميلي در مورد تاُثير عوامل مختلف بر روي كميت اسانس و نيز نوع و درصد تركيبات تشكيل دهنده اسانس شامل شرايط اكولوژيك ، روشهاي مختلف استخراج، زمان هاي مختلف برداشت و فاكتورهايي از اين قبيل نيز مورد مطالعه قرار گرفته و يا در حال مطالعه است.

 ۷- كشت و اهلي كردن گياهان دارويي و معطر

اهلي کردن گياهان دارويي با توجه به نيازهاي اکولوژيک ه

ر گونه در رويشگاه و بهينه سازي شرايط رشد در اکوسيستم هاي زراعي صورت مي گيرد. در اين رابطه مهمترين فعاليتهايي انجام شده در زمينه افزايشاز گونه هاي دارويي در شرايط زراعي

– تاثير تيمارهاي زراعي بر عملکردهاي کمي و کيفي تعداداي از گونه هاي دارويي

– تعيين نياز غذايي تعدادي از گونه هاي دارويي

 

– مقايسه زراعت ارگانيک و رايج در زمينه توليدات کمي و کيفي تعدادي از گياهان دارويي

– مدلسازي و بررسي شاخصهاي فيزيولوژيک

رشد برخي از گونه هاي دارويي

– تاثير تنش کم آبي بر عملکردهاي کمي و کيفي تعدادي از گياهان دارويي

– طراحي و برنامه نويسي نرم افزار محاسبه کارايي انرژي در اکوسيستم هاي زراعي

– بررسي توان توليد گياهان دارويي در اکوسيستم هاي طبيعي و مقايسه آن با اکوسيستم هاي زراعي

– بررسي توان توليد و سازگاري برخي گونه هاي دارويي در شرايط ديم.

گروه بندي گياهان زراعي و باغي

از آن جائي که گياهان زراعي و باغي بسيار متنوع اند، لذا آن ها را مي توان به صورت هاي مختلفي از نظر توليد و موارد مصرف، طول عمر گياه، فصل رشد، عمليات زراعي، حرارت مطلوب طول روز و شدت نور، گروه بندي نمود.

 

 

  گروه بندي گياهان زراعي براساس هدف توليد و موارد مصرف

غلات :

دانه اين گياهان غني از نشاسته و فقير از لحاظ پروتئين است. کشت اين گياهان به منظور توليد دانه صورت مي گيرد. مانند گندم، جو، ذرت – برنج يولاف، ارزن محصول اين گياهان براي انسان و حيوانات اهلي به مصرف مي رسد.  

حبوبات :

حبوبات از نظر پروتئين غني هستند. توسط انسان و دام مصرف مي شوند. مانند لوبيا – نخود – ماش و نخود فرنگي و ….

گياهان علوفه اي :

اين گياهان از تيره هاي مختلف هستند و در تغذيه دام کشت مي گردند.
(به صورت تازه، خشک يا سيلو شده) مانند ذرت عل

وفه، يونجه ، شبدر ، يولاف و ..
گياهان روغني :

از دانه توليد شده توسط اين گياهان روغن گرفته مي شود. مانند پنبه – کتاب – بادام – زميني – آفتابگردان و ذرت

گياهان ليفي :

 

اين گياهان که از تيره هاي مختلفي هستند، الياف آن ها تبديل به نخ شده و در نساجي براي پارچه بافي و توليد ديگر محصولات صنعتي استفاده مي شود. مانند پنبه، کتان، کنف ، شاهدانه و …

گياهان قندي :

اين گياهان براي تهيه قند از عصاره شيرين آن ها کشت مي شوند. مثل چغندر قند و نيشکر

گياهان دارويي :

مانند خشخاش ، گاو زبان که براي تهيه انواع دارو کشت مي شوند.

گياهان تدخيني :

مانند توتون – تنباکو و … که در تهيه انواع دخانيات کاربرد دارند

گياهان ادويه اي :

مانند زعفران و دارچين

گروه بندي گياهان زراعي بر اساس طول عمر

گياهان يکساله :

گياهاني هستند که از جوانه زدن تا گل دهي و توليد و پخش کردن بذر را در يک فصل رشد انجام مي دهند مانند انواع غلات و حبوبات

 

 

گياهان دو ساله :

اين گياهان در سال اول رشد رويشي دارند و به صورت گياه بدون ساقه گل دهنده روي زمين گسترده مي شوند. سال رشد بعدي، گياه شاخه گل دهنده توليد کرده، پس از توليد بذر از بين مي رود. مانند چغندر ، پياز ، هويج و انگشتانه

 

گياهان چند ساله :

از اين گياهان مي توان چند جين محصول برداشت نمود. مثل يونجه، تاج الملکوک گياهان چند ساله (علفي يا چوبي) هستند.

گياهان زراعي باغي که براساس عمليا

ت داشت گروه بندي مي شوند:
گياهان وجيني :

گياهاني هستند که آن ها را با فاصله و به صورت رديفي کشت مي کنند، چون بوته هاي آن ها به فضاي بيشتري احتياج دارند. مانند سيب زميني ، ذرت، کلم و کاهو
گياهان غيروجيني :

بوته اين گياهان حجم زيادي ندارد و بنابراين، به صورت متراکم و نزديک به هم کشت مي شوند و نيازي به وجين کردن ندارند مانند : گندم، جو ، تره، شاهي ، تربچه
گروه بندي گياهان زراعي باغي براساس فصل رشد

 

 

گياهان پاييز :

اين گياهان در هواي خنک و مرطوب بهتر رشد نموده و مقاومت زيادي در برابر خشکي ندارند. مانند گندم و جو پاييزه، جعفري ، نخود فرنگي و …

گياهان بهاره :

گياهاني هستند که نسبت به سرما حساس اند و براي گل دهي به دوره سرما احيتاج ندارند. مانند ذرت، نيشکر ، گوجه فرنگي و …

گروه بندي گياهان زراعي باغي بر اساس حرارت مطلوب

گياهان سرمادوست:

از هواي گرم خسارت مي بينند مثل گندم، جو ، کتان ، ….

گياهان گرمادوست:

اين گياهان براثر يخبندان از بين مي روند. مانند پنبه، ذرت، نيشکر و …

گروه بندي گياهان زراعي باغي بر اساس طول روز

گياهان روز بلند :

اين گياهان ۱۸ -۱۴ ساعت روزانه نياز به نور دارند. اين شرايط در اواسط بهار تا اواسط تابستان به وجود مي آيد. گياهان زراعي اغلب اشان روز بلند هستند مثل چغندر، گندم، شبدر و …

گياهان روز کوتاه:

اين گياهان براي گل دهي به روز کوتاه و شب بلند احتياج دارند. روشنايي مناسب براي اين گياهان ۱۲-۱۰ ساعت است. بيش از ۱۲ ساعت طول روز ب

راي اين گياهان مضر است و گل کردن آنها به تأخير مي افتد مثل لوبيا.

 گياهان بي تفاوت :

اين گياهان به طول روز حساس نيستند و در هر طول روزي گل مي دهند مثل گوجه فرنگي ، ذرت

گروه بندي گياهان زراعي بر اساس شدت نور :

هر چه شدت نور بيشتر باشد فتوسنتز بيشتر مي شود و در نتيجه محصول بيشتر توليد مي گردد . گياهان زراعي غالباً به نور زياد احتياج دارند. طبق اين نياز گياهان به چهار دسته تقسيم مي شوند:

گياهان سايه دوست مثل سرخس، فيکوس

گياهان آفتاب دوست مثل غلات، حبوبات

گياهان سايه آفتاب دوست مثل حسن يوسف – سيکلامن

گياهان غيرحساس، مانند ماگنوليا