همه چيز در مورد برنــــــج

[Borna66]

برنــــــج
برنج های وحشی و اهلی شدن آن ها

هیروکوموری شیما

مؤسسه ملی زادشناسی، می سیما 411، ژاپن

I– خویشاوندی گونه ها و جستجوی اجداد

۱ – تاکسو نومی

دوگونه برنج زراعی به نام های اوریزا ساتیوا ال. و اوریزا گلابریما استود وجود دارد. کشت اولی در مناطق گرمسیری و معتدل به طور وسیعی رواج دارد و دومی، بومی آفریقای غربی است. جنس اوریزا، علاوه بر این دوگونه ی زراعی، بیست گونه وحشی را نیز شامل می گردد. رده بندی این جنس ابتدا توسط روس شویس (1931)، شوالیه (1932)، و کاترجی( 1948) انجام گرفت. ولی نامگذاری گونه های وحشی همواره مورد بحث بوده است. تاتوکا(1963) بیست و دو گونه را از روی تعداد کروموزوم ها، علایم ژنوم و انتشار جغرافیایی آن ها مطابق جدول 1 برشمرد. اوبرپایه ویژگی های اساسی معینی این جنس را به شش گروه طوری تقسیم کرد که بعدا گروه کوآرک تاته به جنس جداگانه ای تغییر یافت(تاتوکا، 1964). گروه اوریزا ترکیبی از دو گونه زراعی و ده گونه وحشی قابل آمیزش با همدیگرند.

کار اساسی تحلیل ژنوم توسط موریناگا و همکاران انجام گردید(1960، 1964) و توسط کاتایاما (1970)، واتاناب و اونو (1965، 1966، 1967، 1968)، لی (1964)، هو (1970) و بسیاری از محققین دیگر دنبال شد. نایار (1973) تجدید نظر جامعی درباره مطالعات زادشناختی یاخته ای آن به عمل آورد. فعالیت های اخیر عمدتا برای تعیین رابطه بین ژنوم های گوناگون با استفاده از آلوپلوییدهایی که به طور مصنوعی به دست آمده اند، جهت یافته است. به طور کلی علامت A که برای گونه های زراعی و خویشاوندان آن ها، و C به عنوان ژنوم های اصلی پذیرفته شدند، دارای آمیزش تصادفی اند.، و ژنوم های B، C و D ترکیب پذیری آن ها را باهم نشان می دهند.

موریشیما و اوکا (1960) برای نمایش کمّی نمونه های متفاوت بین گونه ای، روش های تاکسونومی عددی را به کاربردند. عمل آن ها نشان داد که دوگونه زراعی ساتیوا و گلابریما و دوگونه وحشی پرنیس ( شامل روفی پوگون و بارتی ای که در جدول I ذکر شده است) و برویلی گولاتا دسته دارای ژنوم A و اوفی سینالیس و خویشاوندان آن( ژنوم های B ، C و D ) دسته دیگری را تشکیل می دهند. به نظر می رسد ، گونه های دیگر از دودسته بالا تفکیک شده باشند.

طبقه بندی و نامگذاری گونه های وحشی باژنوم AA به دلیل تنوع زیادشان نا مأنوس است. دراین نوشته، نام او. پرنیس مونچ برای یک تاکسون وحشی با آمیزش تصادفی دارای زبانک بلند (برنج وحشی اولیه)، و نام او. برویلی گولاتا آ. شو. ات روهر، برای تاکسون وحشی آفریقایی با زبانک مدور به کار رفت. اگر چه هردو نام از نقطه نظر تاکسونومی فاقد اعتبارند، به دلایلی که گفته خواهد شد، نویسنده این نام ها را به کار برده است.

برنج وحشی ابتدایی به طور وسیعی در نواحی مرطوب گرمسیری انتشار یافت و به شکل های گوناگونی متمایز گردید. تا کنون برای این مخلوط گونه ها دوازده نام ثبت گردیده است. از میان این نام ها، او. روفی پوگون گریف، به عنوان نام قراردادی از نظر تاکسونومی در کشورهای آسیایی نیز مانند تاکسون های آمریکایی است (تاتوکا، 1964)، و او. لونجیس تامینا تا و آ. شو. ات روهر برای تاکسون آفریقایی این گروه نامیده شده است (کلایتون، 1968). از طرف دیگر، همان طور که بکر(1970) تأکید کرده بود، درک مفهوم گونه های زیستی برای زیست شناسان ضروری است. گونه را می توان به عنوان گروهی از جمعیت ها تعریف کرد که دارای استعداد بالقوه آمیزش با یک دیگرند و به طریق تولید مثلی از گروه های دیگر مجزّا می شوند ( مایر، 1942). مطابق معیار های بکر (1970) در مورد نظم زیستی، تاکنون تمامی مشاهدات و آزمایشاتی که توسط این نویسنده و همکارانش انجام گرفته، اشکال گوناگون برنج وحشی ابتدایی را نیز مانند برنج زراعی به صورتی که به یک گونه زیستی تعلق داشته باشد، مشخص کردند. ولی ما، بین تاکسون های وحشی و زراعی فرق گذاشتیم و نام های او. پرنیس مونچ و او. ساتیوا ال را به ترتیب برای تاکسون های وحشی و زراعی به کار بردیم. چون گونه های مرکبی که تحت پوشش او. پرنیس قرار دارند شامل همه اشکال جغرافیایی هستند، و هر تغییری در نامگذاری ممکن است باعث اشتباه خواننده ما گردد. به همین جهت، در این نوشته از نام او. پرنیس استفاده کردیم. پس از مطالعه تاکسومی عددی، این گونه های مرکب به چهار شکل جغرافیایی آسیایی، آفریقایی، آمریکایی و اقیانوسیه تقسیم شدند ( موری شیما، 1969).


کلایتون (1968) ثابت کرد که او. بارتی ای آ شو از نظر تاکسونومی نام صحیحی برای تاکسون وحشی آفریقایی با زبانک کوتا است. ولی نویسنده به دلیل رواج عمومی این تاکسون از نام او. برولی گولاتا استفاده می کند و علاوه براین نام او. بارتی ای برای تاکسون وحشی آفریقایی با زبانک بلند (شکل آفریقایی او. پرنیس) به کار رفت.

شکل آسیایی او. پرنیس تفاوتی را بین انواع یکساله و پایا نشان می دهد . با اینکه این تفاوتها پیوسته اند، نویسنده برای سهولت مطالعه آنها را به عنواع یکساله ، حدواسط و پایا طبقه بندی می کند. نوع یکساله شکل آسیایی توسط شارما و شستری (1965 ) به عنوان یک گونه جداگانه ای به نام او.نیوارا در نظر گرفته شد. نگ و همکاران (1981 ) تاکسون استرالیایی را به عنوان یک گونه منفک دیگری به نام او.مریدیونالیس معرفی کرد. نامگذاری این نویسنده و همکارانش را با نوشته های شانگ (1976)می توان مقایسه کرد.

گونه یک واحد طبیعی منظمی است . هیچ گونه معیار دقیق و استواری برای تشخیص گونه ها وجود ندارد . روابط گونه ها را می توان با اصول متفاوتی بررسی نمود که عبارت است از :

1) مقایسه ویژگی های مختلف از ساختار پروتیین تا شکل ظاهری آنها

2) توانایی آمیزشی ، رفتارمیوزی ،باروری و اشکال دیگر هیبریدی

3) اشکال بوم شناسی و پراکندگی جغرافیایی

4) روابط ژنتیکی در زیستگاه های طبیعی

در کار مساۀل سیستماتیک باید بین مفاهیم فنتیک و فیلوژنتیک تمیز قایل شد از اولی ، وضع کنونی تکامل –

ارگانیک تشخیص داده می شود ،در حالی که از دومی سلسله مراتب فیلوژنتیکی گروه معینی استنباط میگردد.


۲ – دو مسیر تکاملی گیاهان زراعی

دوگونه زراعی او. ساتیوا و او. گلابریما همان طور که شباهت اختصاصاتشان نشان می دهد، به ترتیب دارای رابطه نزدیکی با او. برویلی گولاتا هستند. اوریزا گلابریما و او. برویلی گولاتا فقط در آفریقا می رویند. در حالی که او.ساتیوا و او.پرینس در همه جا دیده می شوند . دو گونه اولی را با ویژگی های زبانک کوتاه تا نسبتآ گرد ،تعداد اندک انشعابات ثانوی خوشه ،مرگ پس از بلوغ (رسیدن)، و شکل های ظاهری دیگر ، از دو گونه دوٌمی می توان تشخیص داد. این دو سری پرینس- ساتیوا و برویلی گولاتا –گلا بریما دارای خواص عقیمی بین گونه ای و باروری درون گونه ای اند . بنابراین می توان این چهار گونه را به دو سری نژاد ی ساتیوا-پرینس و گلابریما – برویلی گولاتا تقسیم کرد. اما گونه های وحشی دیگر چنین خویشاوندی نزدیکی را با یک گونه زراعی نشان نداده اند .

تا کنون گفته شد که او. پرینس به طور وسیعی در نواحی گرمسیری و نیمه گرمسیری آسیا، آفریقا

آمریکا و اقیانوسیه پراکنده است. با توجه به خواستگاه او. ساتیوا، ما با شواهد و مدارک نشان می دهیم که

از سویه های آسیایی پرینس اشتقاق یافته اند ، یعنی ، بغیر از صفات اختصاصی شکل های وحشی وزراعی،

همه آنها دارای ویژگی های مشابه ای اند (موری شیما و همکاران،1961) و همبوم نواحی گرمسیری آسیا

هستند و اکثراّ دو رگهای طبیعی تولید می کنند و این نتایج دو رگه به سادگی می توانند تکثیر یابند. با توجه به همان شواهد مکانی که در بالا ذکر شد، می بینیم که گلابریما از برویلی گولاتا در غرب آفریقا مشتق شده است. این نظریه اولین بار توسط پورترز (1954) با استفاده از شباهتی که در خصوصیت آنها بود حدس زده شد . پس برای برنج زراعی دو مسیر تکاملی وجود دارد، یکی در آسیا و دیگری در آفریقا که نمودار آن در شکل 1 نمایش داده شده است. این دو سری بایستی دارای جد ابتدایی با خاستگاه دور باشند و ما شواهدی برای اثبات آن در اختیار نداریم .

ما از مقایسه این دو سری ، شباهتها و تفاوتهایی را در می یابیم. در هر دو، گونه های زراعی از نوع وحشی دارای همان اختصاصات مشابه قابل تشخیص است. با جستجوی بیشتر، در هر دو سری، آرایش پیوسته حدَواسط های بین شکل های وحشی و زراعی شناخته شدند. تفاوتهای اصلی بین این دو سری، عبارت اند از :

1) پرنیس در روش های تکثیر تفاوتهای بزرگی را در رویش گاههای پایا و یکساله نشان می دهد، در حالی که برویلی گولاتا یک گیاه واقعآ یکساله است .

2) جمعیت های پرینس به ویژه انواع پایا آن در مقایسه با برویلی گولاتا دارای تفاوتهای ژنتیکی بزرگی است.

3) تنوَع واریته ای ساتیوا بیشتر از گلابریما دیده نشد (موری شیما و همکاران،1962)

می توان پیشنهاد کرد که تفاوتهای معینی در مجموعه ژنی اجداد گونه های وحشی وجود دارد که منجر به پیدایش راههای گوناگون تکامل اشکال زراعی شده است.

۳- تفاوت بین اشکال زراعی و وحشی

برنج زراعی نیز مانند سایر گیاهانی که کشت می گردند، با توجه به ضرورتی که در زندگی انسان دارند از برنج وحشی تمیز داده می شوند. از طرف دیگر، گیاهان وحشی با ریزش طبیعی دانۀ آن ها به علت داشتن دوره خواب بالا که جوانه زنی را تا پیدایش شرایط مساعد به تأخیر می اندازد، به طور خودرو تکثیر می یابند. اگرچه، استعداد تولید بذر یکی از تفاوت های مهم بین اشکال زراعی و وحشی است، انتخاب آگاهانه گیاهان سود مند، می توانست در یک مرحله ÷یش از تمدن وقوع یافته باشد.

تفاوت مهم دیگر بین اشکال زراعی و وحشی در دستگاه تلقیح آن ها مشاهده می گردد( اوکا و موری شیما، 1967). گونه های زراعی اغلب خود گشن هستند، درحالی که اجدادوحشی شان به طور جزئی تا کاملا دگرگشن بودند. گل های گیاهان وحشی مکانیسم های گوناگونی دارند که برای دگر لقاحی مساعدند (شکل2) یعنی در آنها بساک ها و کلاله بزرگ و بارورند و زمان خروج دانه گرده تا پس از شکفتن گل به تآخیر می افتد . همه این ویژگی ها به آمیزش گیاهان با یگدیگر کمک می کنند. میزان اوت کراسینگ بر پایه های مختلف برای انواع پایای آسیایی 30-60 درصد و برای انواع یکساله آسیایی مانند او. برویلی گولاتا تا5-30 درصد تخمین زده می شود . به نظر می رسد شکل افریقایی او.پرنیس دارای غالبیت دگر گشنی با خود ناسازگاری جزۀی باشد(چو و همکاران،1969)

بین شکل های زراعی و وحشی تعداد زیادی تا حد تداخلی وجود دارد . یکی از این تداخلی ها راکه بین انواع وحشی و زراعی در آسیایی و آفریقا کشف شده است ، مورد بررسی قرار می دهیم. حد تداخلی های بین پرنیس و ساتیوا در منطقه جیپور، ناحیه کوهستانی واقع در شرق استان اوریزای هند پیدا شدند .

شکل2- گلهای او. پرنیس (A: بساک بزرگ و کلاله فشرده ) و او. ساتیوا (B: بساک کوچک و کلاله باز)

وقتی که نوسازی مزارع این ناحیه رواج یافت، مردم محلی با تغیییر بهره برداری مزارع شان در اطراف دره ها، برنج کشت کردند. در این مزارع هر دو شکل زراعی و وحشی برنج از تنوع زیادی بر خوردار بودند (گونیداسوامی و همکاران ،1966) . اوکاوشانگ (1962) از این نواحی سویه هایی را برای مشاهده صفات و میزان سترونی مختلف F1 جمع آوری کردند و در یافتند که سویه های جیپوری، پل ارطباتی نوع پایای پرنیس با واریته های ساتیوا را تشکیل می دهند و به نظر می رسد که در اثر تحول تدریجی به به انواع زیر گونه هندی و ژاپنیتمایز یافته و اهلی شده اند. در غرب آفریقا برویلی گولاتا اغلب در مزارع غرقابی گلابریما رشد می کند و جمعیت های طبیعی برویلی گولاتا نیز شامل گیاهان شبۀ گلابریماست. گونه های دورگۀ بین این دوگونه اکثرا در دلتای نیجریه پیدایش یافتند که ممکن است، طبق پیشنهاد پورترز(1956) مرکز تنوّع سریال های برویلی گولاتا - گلابریما محسوب گردند. شکل 3 آرایش پیوستۀ تداخلی هایی را نشان می دهد که در آفریقا بین اشکال وحشی و زراعی شناخته شده اند.

بنابراین، در هردو سری شکل های حد واسط بین وحشی و زراعی در نواحی که در آنجا تنوع زادشناسی انبوه شده است، کشف شدند. احتمالا همزیستی با اجداد وحشی و شرایط زراعی ابتدایی بایستی سبب فراهم آمدن چنین تنوع ژنتیکی شده باشد. هارلن (1963) این چنین مکان هایی را می تواند از نظر تکاملی فعّال باشد را ” مرکز کوچک “ می نامند. حتّی در صورتی که وجود شکل های حد واسط وحشی – زراعی بین این دوشکل، محصولات تداخلی زیاد باشند، نقش مهمی را در مرحلۀ بدوی اهلی شدن می توانستند بازی کنند.

در اثر اهلی سازی، شرایط رویشی گیاه برنج بایستی به طور تدریجی گسترش یافته باشد. برای آزمایش عکس العمل بوته های برنج نسبت به شرایط رویشی، اوکا و شانگ(1964) مجموعه سویه هایی که از حالت وحشی به اشکال اصلاح شده تغییر می یابند را در سه شرایط مختلف نشاء کاری، وجین علف های هرز و کودپاشی مورد آزمایش قرار دادند. همان طوری که در شکل 4 نمایش داده می شود، از باز تاب این شرایط چنین برمی آید که توانایی سازش گیاهان زراعی در دورۀ تکاملی شان بایستی تدریجا تحقیق یافته باشد، در حالی که پیشرفت سریع آنها در اثر فشار زراعی جدید و تولید مثل رخ می دهد. می توان گفت که تکامل ژنوتیپ برنج و شرایط محیطی آن به موازات یکدیگر صورت گرفته اند.

۴ – تمایز نژادی در اوریزا پرنیس

همان طور که شکل 5 نشان می دهد، مخلوط اوریزاپرنیس به طوروسیعی در نواحی گرم مرطوب انتشار یافته و به اشکال گوناگون متمایز گردیده است. این مؤلف گوناگونی ویژگی در سویه های پرنیس را که از کشور های مختلف جهان گردآوری شده اند، مورد تجزیه و تحلیل قرارمی دهد. روش تاکسونومی بر پایه 24 نشانویژگی (مورد شیما، 1969 ) نشان می دهد که این سویه ها به چهار گروه جغرافیایی آسیایی، آفریقایی، آمریکایی و اقیانوسیه می توانند تقسیم شوند، و به نظر می رسد که آن ها در نمونۀ تجمع صفت فرق داشته باشند و این گروه ها در یک صفت منفردی اختلاف مشخصی را نشان ندهند. مطابق نقش فنتیکی، سویه های آسیایی آرایشی را از انواع پا یا به یکساله نشان دادند، در حالی که دسته های آمریکایی طی تغییر گونه ای در عرض جغرافیایی سویه ها، از کوبا تا حوزۀ رود آمازون انتشار یافتند. مطالعۀ اخیر دربارۀ تفاوت آیزوزیم در 24 جایگاه ژنی وجه مشخّصۀ این چهار گروه جغرافیایی را نیز نشان داد. به نظر رسید، سویه های اقیانوسیه از نظر تفاوت های ایزوزیمی فاصلۀ زادشناختی وسیع تری نسبت به دیگران داشته باشند.

چهار گروه جغرافیایی بالا به وسیله اختلاف درجه عقیمی F1 و موانع تکاملی دیگری نظیر تولید مثل از یک دیگر مجزّا می گردند(چو و همکاران، 1969). شکل 6 روابط بین گروهی و درون گروهی از نظر میزان باروری دانۀ گرده F1 را نشان می دهد. تلفیق نتایج F1 تفکیک گروه های جغرافیایی را روشن تر می سازد. در میان این چهار گروه فقط شکل آسیایی با هردو نوع اوریزا ساتیوای ژاپنی و هندی که با عقیمی جزئی F1 از یک دیگر جدا شده اند، دورگۀ بارورتولید می کند.

سویه های آسیایی به خوبی انواع آمریکایی شان رابطۀ پایا – یک ساله را نشان می دهند، درحالی که سویه های آفریقایی از نوع خیلی پایا با ریزوم توسعه یافته اند، و سویه های استرالیایی کاملا یک ساله هستند. به نظر رسید، سویه های اولی از هرجهت به نوع پایای آسیایی تعلق داشته اند، درحالی که سویه های دومّی دارای آلل های اندکی درجایگاه های ژنی چندین آیزوزیم مشترک با سویه های استرالیایی هستند که در اثر عقیمی F1 و ضعیفی آن تفکیک می گردند. مشاهده تنوع در دستگاه تولید مثلی این گروه گیاهی وابسته به بسیاری از ویژگی های دیگر مربوط به مکانیسم های سازگاری اند که بعدا بحث خواهد شد.

در مطالعۀ تبارزایی، روشن کردن کامل گذشته بدون اطلاعات دیرین شناسی امکان پذیر نبود. نویسنده تلاش کرد تا روابط انشعابی( توالی انشعابی تبارزایی) سویه های پرنیس را از تفاوت های فنتیکی شان و براساس فرضیۀ آستانه تکاملی تخمین بزند(موری شیما، 1969). مطابق پیشنهاد شکل7، این گروه های جغرافیایی بایستی مستقل از یک دیگر، مراحل تکاملی را پیموده باشند. از قرار معلوم، گروه آسیایی شکل های پیشرفته گوناگونی را در تعداد زیادی از انشعابات متفاوت و باسرعت تکاملی نسبتا زیادی حایز بوده است. جداسازی توسط اقیانوس ها و تغییرات دستگاه تولید مثلی، ممکن است از عوامل بزرگ شرطی برای تمایز تبارزایی این گروۀ گیاهی باشند.

II – نیروی محرّکۀ فرآیند تکاملی

1 – زیستگاهای برنج وحشی

زیستگاه های طبیعی اوریزا پرنیس و اوریزا برویلی گولاتا در نواحی گوناگونی ملاحظه می گردند. آن ها بدوا در نقاط باتلاقی نظیر نهرهای کنار جاده ها، جوی های آب، یا درون مرداب ها یافت شدند. در آسیا، انواع پایای اوریزا پرنیس در محل های آب عمیق کشف شدند، در حالی که انواع یکسالۀ آن در باتلاق های نواحی معتله که در فصل گرم، خشک می گردند، وجود دارند(شکل 8). بنابراین، هردونوع اساسا دگر بوم یا آلوپاتریک هستند. گاهی اوقات جمعیت های همبوم یا سیمپاتریک آن ها در کنار این دو نوع مشاهده می گردند(موری شیما، 1984). در آفریقا، گونه های یکساله( اوریزا برویلی گولاتا) با عرض جغرافیایی زیادتر و نواحی با فصل خشک طولانی و بارندگی اکثرا غیر قابل انتظار است، بیش تر از گونه های پایا( شکل آفریقایی اوریزا پرنیس) تمایل به انتشار دارند، می توان تصور کرد که در این توزیع آن ها به طور وسیعی هم دیگر را می پوشانند. گاهی اوقات( حدود 23% مکان ها) هر دوگونه در مرداب های با شرایط آبی مختلف به طور همبوم در حال رشد یافت شدند. آن ها با این که در این مکان ها در کنار یکدیگر می رویند، امّا تمایل به تفکیک زیستگاهی دارند و شاید هم دارای آشیانه های بوم شناختی متفاوتی در زیستگاه های همانند باشند.

انسان به درجات گوناکون، به ویژه در آسیا و غرب آفریقا موازنه زیستگاه های اجتماعات برنج وحشی را برهم زده است. این زیستگاه ها با نواحی گرمسیری آمریکا و استرالیا که در حالت طبیعی هستند، فرق دارد. می توان گفت، در مناطقی که برنج های زراعی از زمان های کهن در آن جا مراحل تکاملی را پیموده اند، در حال حاضر اجتماعات برنج وحشی به صورت زیستگاه های آشفته در آن جا وجود دارد. مشاهدۀ گونه های گیاهی همزیست با برنج وحشی آشکار ساخت که برنج وحشی یکساله تمایل به ارتباط با علف های هرز یکساله و برنج وحشی پایا میل به همزیستی با علف های پایا دارد( اوکا و همکاران، 1978 و موری شیما، 1980). روابط نسبی گونه های یکساله با پایا در حالت بدوی می توانست درجه آشفتگی زیستگاهی یا مرحله توالی ثانوی و رژیم شرایط آبی را نشان دهد. در زیستگاه هایی که آشفتگی آن ها غیر قابل پیشگویی است، نوع یا گونه های یکساله رویش مقت دارند، در حالی که در یک زیستگاه پایدار نوع یا گونه های پایا ایستادگی می کنند.

زیستگاه های طبیعی برنج وحشی در نواحی گرمسیری آسیا، اکنون به علت نوسازی سازگان های کشاورزی و رشد سریع تمدن، در معرض نابودی قرار دارند. در دهه های اخیر مشاهده شد که بسیاری از جمعیتهای آنها در حومۀ شهرها رو به نابودی گذاشته اند. حتی در نواحی روستایی، واقعا جمعیتهای وحشی به ندرت یافت می شدند، و بیشترین آنها با اخذ ژنهای برنج زراعی اطراف خود به صورت گیاۀ هرز در آمده اند. تا سال 1920 به علت وجود برنج های وحشی در جزیرۀ تایوان از لحاظ زیست محیطی مناسب نبود، ولی جمعیت های وحشی به تدریج کاهش یافته و با رویش جمعیتهای بعدی در سال 1977 در تااویان رو به فنا گذاشتند. تصور می شود، علت این انقراض، تغییر کنترل آب و آلودگی آن در اثر به کار بردن کودهای شیمیایی و دورگ سازی طبیعی با برنج زراعی باشد (کیانگ و همکاران، 1979 ). کاهش تنوع ژنتیکی که « فرسایش ژنتیکی » نامیده می شود، در برنج وحشی نیز همانند کولیتوارهای اولیه با سرعت وقوع می یابد.

2 – ویژگیهای تاریخ حیات و استراتژی سازگاری

اوریزا پرینس را می توان ماهیتا به عنوان یک گیاه علفی پایایی که در باتلاق ها می روید دانست. اگر چه امکان دارد، در نواحی گرمسیری مرطوب که نزدیک به نیمی از سال دارای آب وهوای خشک است، انتشار داشته باشد. باتلاق های کم عمق نواحی معتدل در فصل خشک سال برای رشد گیاهان زیاد از حد خشک می شوند. در چنین شرایطی، تکثیر اندام رویش بیشتر مورد توجّه است، زیرا گیاهان با هدف پتانسیل تولید مثلی بیشتر و تحمل انواع گوناگون تنش ها مانند قرار گرفتن در معرض مردگی مستقل از تراکم، انتخاب می گردند.

برعکس، اگر زیستگاه در طول سال مرطوب باقی بماند، تکثیر اندام های رویشی با صرفه تر خواهد بود. چنین گیاهانی از روی قدرت تکثیر رویشی از جمله تشکیل ریزوم انتخاب می شوند و در شرایط مردگی وابسته به تراکم قرار می گیرند. ارزش زیاد پایایی می تواند از راه چنین انتخابی حاصل گردیده باشد. اگر از شرایط زیست محیطی ناگوار غیر قابل پیش بینی چشم پوشی نماییم، ذخیرۀ منابع درون خاک به چیرگی مراحل پشت سر هم توالی ثانوی کمک می کند.

برای بررسی دقیق تر تفاوت ویژگی های تاریخ زندگی، در تعدادی از سویه های پرنیس حدود 40 نشانویژگی مشاهده شد. از جملۀ این نشانویژگی ها میزان نسبی فراورده های سنتزی است که در تکثیر بذر(تلاش برای بازآوری) مورد استفاده قرار می گیرد. این فرآورده ها پشتوانه گیاه در تولید بذر یعنی بازآوری رویشی اند و با بسیاری از نشانویژگی های دیگر نظیر سیستم گرده افشانی، مردگی، شکل پذیری رخ مونی(فنوتایپی)، تحمل تنشی و توانایی رقابتی رابطه دارند(اوکا و موری شیما، 1967). جدول II صفات گوناگون مربوط به مکانیسم های سازگاری انواع یکساله و پایای اوریزا پرنیس آسیایی را به طور خلاصه مقایسه می کند. بین گونه های آفریقایی پایا(پرنیس) و یکساله(برویلی گولاتا) تمایلات مشابهی وجود دارد(موری شیما، 1978).

منبع:انتشار مقالات کشاورزی و علوم وابسته


--------------------------------------------------------------------------------

تأثير مواد غذايي خاك در كيفيت برنج

برای من برنج
برای او به رنج
برای من غذا
برای او چو گنج
اوینار
ترجمه: فردوس عادلی مسبب
نویسنده: Huang Jun – Fu

تأثير مواد غذايي خاك در كيفيت برنج
كشاورزان چيني از زمان هاي بسيار دور رابطه بين خواص مختلف خاك و ميزان محصول و كيفيت برنج را به خوبي مي شناخته‌اند. ولي تاكنون، تعداد اندكي تحقيقات علمي در اين مورد وجود دارد. اين مقاله رابطه‌ي بين مواد غذايي خاك‌هاي مختلف و كيفيت برنج را در 9 شاخص كيفي استان هونان چين مورد آزمايش قرار داده است.

شش نوع خاك زراعي شاليزاري متفاوتي جمع آوري و در آزمايش‌هاي گلداني طوري مورد استفاده قرار گرفتند كه از نظر عوامل خارجي (محيطي) و مراقبت‌هاي زراعي يكسان بوده و به اين ترتيب اثر عناصر غذايي در كيفيت برنج را بررسي كردند.

نتايج نشان مي دهد كه ماده آلي خاك نيز مانند محتويات ازت ، گوگرد، كلسيم ، منيزيم ، منگنز ، مس ، موليبدن و كلر با كيفيت برنج ارتباط دارد. به هر حال كيفيت برنج با هر دو عامل محيط و زادشناسي (Genetic) تعيين مي‌شود. بنابراين، هر رقمي از برنج نسبت به شرايط محيطي مختلف مي تواند پاسخ هاي متفاوتي داشته باشند و با در نظر گرفتن چنين حقايقي بايستي نتيجه گيري شوند.

شش نوع خاك مورد مطالعه عبارت بودند از: (1) خاك زرد متمايل به قرمز (2) خاك زرد، (3) خاك آهكي ارغواني، (4) خاك رسي ارغواني،(5) خاك زرد خاكستري و (6) خاك زرد. اين نمونه‌ها از لايه‌هاي خاك شخم خورده مزارع شاليزاري مختلف جمع آوري شدند. عناصر غذايي هر يك از اين خاك‌ها به روش تجزيه‌اي تعيين و در جدول 1 نمايش داده شد.

بوته‌هاي برنج در گلدان‌هاي محتوي 30 كيلوگرم خاك خشك شده نشاء شد. و گلدان‌ها براي هر نوع خاك در شش تكرار به طور تصادفي در مزرعه قرار داده شدند. اين آزمايش در سه دوره‌ي كشت متوالي انجام شد. برنج‌هاي مورد آزمايش عبارت بودند از زودرس 40-61-82 و ارقام ديررس Xiang Yu 102

و .002-8X-88

كودهايي كه در اين آزمايش‌ها به كار رفتند عبارت بودند از اوره، سوپر فسفات و كلرو پتاسيم. براي برنج زودرس 100 گرم ازت، 4/0 گرم P2O5 و 7/0 گرم K2O درهر گلدان. براي ارقام برنج ديررس 32/1 گرم ازت، 4/0 گرم P2O5 و 94/0 گرم K2O در هر گلدان مورد استفاده قرار گرفت. تمام كودهاي فسفر و پتاسيم و 60 درصد ازت هنگام نشاء كاري و 40 درصد بقيه ازت در مرحله آغاز پنجه‌زني به خاك افزوده شدند. همه‌ي تيمارها از نظر اثرات مراقبت‌هاي زراعي مورد كنترل دقيق قرار گرفتند.


60 درصد ازت هنگام نشاء كاري و 40 درصد بقيه ازت در مرحله آغاز پنجه‌زني به خاك افزوده شدند. همه‌ي تيمارها از نظر اثرات مراقبت‌هاي زراعي مورد كنترل دقيق قرار گرفتند.

دانه‌هاي برنج پس از برداشت در آفتاب كاملاً خشك شده و مدت 3 ماه در شرايط انباري نگهداري گرديدند. چگونگي اثر هر يك از خاك‌ها مطابق 9 شاخص كيفي برنج ارزيابي شدند كه عبارت بودند از: بازده برنج قهوه‌اي، سفيد، سالم(دانه‌هاي كامل)، دانه‌هاي كچي (دانه‌هاي سفيد غير يكنواخت)، دانه‌هاي كاملاً گچي، درجه حرارت ژلاتيني، پيوستگي ژل و آميلوز و محتويات پروتئين، شاخص‌هاي كيفي فوق از استاندارد‌هاي محلي استان هونان است.

ماده آلي خاك به روش اكسيداسيون با بيكرومات پتاسيم، pH با الكترود شيشه‌اي تعيين شد. نيتروژن كل با استفاده از روش كجلدال استاندارد اندازه گيري شد. فسفر كل پس از ذوب قليايي با NaOH

به روش رنگ سنجي موليبدات آمونيم آبي و مقدار پتاسيم كل با نورسنجي شعله‌اي مورد سنجش قرار گرفتند. نيتروژن قابل استفاده به روش اولسن تعيين شد. پتاسيم قابل جذب نيزپس از استخراج با استات آمنيوم نرمال خنثي با استفاده از روش نور سنجي شعله اي اندازه گيري شد. كلسيم‏، منيزيم و آهن پس از استخراج با محلول DTPA به وسيله طيف سنجي جذب اتمي اندازه گيري شد. موليبدن قابل جذب با اكسالات آمونيوم در pH 3.3 استخراج و با اوسيلوسكوپ پولارو گرافي تعيين گرديد. كلر قابل استفاده با سولفات پتاسيم 5 درصد استخراج و به روش تيتراسيون با نيترات نقره مورد سنجش قرار گرفت. گوگرد قابل جذب با Ca(H2PO4)2 محلول در اسيد استيك دو نرمال تعيين گرديد و بر (B) قابل جذب با آب جوش استخراج شده و سپس به روش آزومتين – اچ اندازه گيري شد.

1) كيفيت برنج و مقدار نيتروژن و ماده‌ي آلي خاك
نتايج نشان مي دهد، در سطوح كودي يكسان، بين محتويات پروتئين برنج و مقدار طبيعي ماده آلي و نيتروژن كل خاك همبستگي معني داري وجود دارد. ضرايب همبسگي (r) عبارت بودند از: * 938/0 و 830/0 و، (05/0= P). در صورتي كه سطح ماده آلي، نيتروژن كل، نيتروژن قابل جذب خاك ها با مقدار آميلوز برنج داراي همبستگي معني دار منفي بود. نتايج نشان مي دهند كه رشد برنج در خاك هاي با ماده آلي و يا نيتروژن زياد هميشه محتويات پروتئين را افزايش مي دهد. به ويژه اين افزايش پروتئين در ارقام ديررس بيش‌تر مي‌باشد. افزايش محتويات پروتئين اندازه گيري شده در هردانه برنج با كاهش مقدار آميلوز همراه است.

2) كيفيت برنج و مقدار گوگرد خاك

در صد برنج سالم از مهم ترين شاخص هاي كيفي پس از تبديل محسوب مي‌گردد. پس از تبديل شلتوك به برنج سفيد، هرچه مقدار برنج سالم بيشتر باشد بازارپسندي بيش‌تري را حايز خواهد گرديد. جدول 2 همبستگي مثبت بين مقدار گوگرد قابل جذب و در صد برنج سالم را نشان مي‌دهد. اين نتايج براي برنج ديررس سطح معني داري (05/0=P ) و براي محتويات پروتئين سطح معني داري (1/0= P ) همبستگي متفاوتي را نشان داد. گوگرد قابل جذب خاك با مقدار پروتئين دانه برنج همبسگي معني دار مثبت ولي با برنج سالم معني دار نبود. ملاحظه مي‌شود، پروره‌هاي گوناگون برنج نسبت به گوگرد قابل استفاده خاك پاسخ‌هاي متفاوتي دارند. اما به طور كلي، زراعت برنج در خاك‌هاي با گوگرد قابل جذب زيادتر محصول با كيفيت دانه‌ي نسبتاً بهتري را حاصل خواهد كرد.

3) كيفيت برنج و مقدار كلسيم و منيزيم خاك

كلسيم و منيزيم قابل مبادله خاك نيز در كيفيت برنج تأثير مي‌گذارد. نتايج اين مطالعه نشان مي‌دهد كه كلسيم با مقدار پروتئين و پيوستگي ژل دانه برنچ همبستگي معني دار مثبتي دارد، در حالي كه منيزيم با پروتئين دانه همبستگي معني دار منفي را نشان مي‌داد. به نظر مي‌رسد در خاك‌هاي معمولي هر چه كلسيم قابل جذب خاك بيشتر باشد، پيوستگي ژل بيشتر خواهد بود و در نتيجه برنج نرم‌ تر و خوش مزه‌تر مي‌گردد. علاوه بر اين به موجب افزايش پروتئين كيفيت غذايي آن نيز بهبود مي يابد. از طرف ديگر، هر چه مقدار منيزيم قابل مبادله خاك بيشتر باشد، پروتئين آن كاهش مي‌يابد. كلسيم و منيزيم از عناصر غذايي ضروري خاك براي رشد برنج هستند. در مورد تأثير كلسيم در كيفيت برنج گزارش هاي فراواني وجود دارد. بعضي كشاورزان به افزايش پروتئين برنج در اثر كمبود منيزيم يا پتاسيم پي برده‌اند. آن‌ها پيشنهاد مي‌كنند كه منيزيم با بهتر كردن فتوسنتز برنج باعث افزايش ذخاير نشاسته‌اي دانه شده و در نتيجه محتويات پروتئين كاهش مي يابد.
4- كيفيت برنج و منگنز
بين منگنز قابل جذب خاك و ميزان گچي بودن دانه برنج همبستگي معني داري وجود دارد. اصطلاح گچي هم براي شكم سفيدي و هم براي مغز سفيدي و هم پشت سفيدي دانه به كار مي رود. شاخص گچي ميزان وسعت سفيدي گچي و غير شفاف(%) دانه را نشان مي دهد. براي مثال هر چه سطح گچي دانه‌ها بيشتر باشد، كيفيت آن پايين تر خواهد بود. جدول3 نشان مي دهد كه با افزايش مقدار منگنز قابل جذب خاك، درصد دانه گچي و سطح گچي دانه‌ها نيز افزايش مي يابد. همبستگي براي هر دو معني دار است، يعني اگر منگنز قابل جذب در خاك زياد شود، كيفيت ظاهر پسندي برنج پايين خواهد آمد. پيش از اين تحقيق، تأثير منگنز در سطح گچي دانه ناشناخته بود. تشكيل ناقص كربوهيدرات‌ها به علت محدوديت سنتز و انتقال آن‌ها باعث ايجاد گچي مي‌شود. در اين دانه‌ها اندوخته‌هاي نشاسته‌اي در تعدادي از لايه‌هاي ياخته‌اي سطحي (دور از مركز) فقير بوده و با انعكاس نور به رنگ سفيد غير شفاف ديده مي شود. گچي شدن معمولاً در مرحله پر شدن دانه اتفاق مي افتد. محتويات مواد تنظيم كننده رشد(هورمون) ايندول استات در مرحله بين گلدهي و پر شدن دانه از كربوهيدرات‌ها به حداكثر مي رسد. افزايش اين هورمون در انتقال محصولات همانند سازي (آسيميلاسيون) به خوشه سودمند است. زيادي مقدار منگنز در حد سمي، بيدرنگ مقدار ايندول استات را در گياه كاهش مي دهد. احتمالاً منگنز در حد سمي باعث تخريب يا انهدام حفاظ ايندول استات مي گردد. منگنز نيز انتقال محصولات همانند سازي به درون دانه (آندوسپرم) را مي تواند كاهش داده و در نتيجه بر ميزان گچي بيفزايد.

منبع:انتشار مقالات کشاورزی و علوم وابسته

[Borna66]

گياه شناسي برنج
تاریخچه:
بقایای فوسیل پیشین شالی در شرق چین توسط علما وباستان شناسان جمع آوری شده و تاریخ زرع آنرا(3000 ) سال قبل از میلاد تخمین نموده است . بعضی ها نظریه میدهند که شالی ابتدا در نواحی جنوب هند پیدا و اهسته اهسته به طرف چین انتقال داده شده است . در زمان های قدیم شالی را بحیث یک گیاه مقدس در مراسم مزهبی و روز های تولد ، عروسی و تشیع جنازه بکار میبردند و این نمایانگر ارتباط زنده گی اجتماعی بشر در جهان بود.
دراروپا درکشورهای ایتالیا،هسپانیه،فرانسه،یو نان،یوگوسلاویا وبلغاریا از قرن 15 به این طرف کشت این نبات رواج یافته است. این طورمعلوم میشود که شالی ازهندوچین به دیگرکشورها معرفی گردیده است. طوریکه معلوم است در صفحات شمال مملکت وسعت اراضی شالی دیده میشود که تقریبا 40 فیصد مجموع نباتات کشور را تشکیل میدهد . برنج یکی از مهمترین غداهای افغانی می باشد که در بین غلات حایز درجه دوم را دارا بوده و تقریبا بیش از یک میلیون جریب زمین سالانه تحت بدز این نبات قرار می گیرد و متأسفانه اوسط حاصل فی جریب آن 45-55 سیر بوده که خیلی ناچیز است . با سعی و کوشش افراد فنی و همکاری وزارت زراعت ، مالداری و مواد غذایی می توان این نقیصه را رفع نمود و حاصلات فی جریب را بلند برد .

اهمیت اقتصادی :
برنج نبات مهم غذایی بوده و بیشتر از نصف نفوس کشورهای مردم چین ، هند ، جاپان ، برما ، کوریا ، تایلند ، فلپین ، و برازیل از همین نبات تغذیه میکند.
تقریبا 93 فیصد شالی دنیا در مناطق شرق دورتولید میشود همچنان این نبات در امریکا ، ایتالیا ، هسپانیا ، مصر وبسیاری از ممالک غربی و شرق میانه تولید می گردد . ناگفته نباید گذاشت که در سال 1354 میزان محصولات برنج در اتحاد شوروی سابق (اوکراین ، ازبکستان ، قزاقستان ) تقریبا به دو میلیون تن بالغ گردیده است . در جهان تخمین از 65 -70 کیلوگرام برنج به مصرف سالانه یک نفر میرسد . شالی یک نبات بومی جنوب شرق آسیا مخصوصا هند ،چین و جاپان بوده و یکتعداد زیاد انواع برنج سالانه در این کشورها تولید و صادر می گردد .
ساحه مجموعی تحت بذرآن درجهان(142.3) میلیون هکتارزمین است.ساحه تحت بذرمجموعی تحت بذرشالی درکشورما213 هزارهکتارزمین است که ازآن480 هزارتن برنج بدست می آید درکشورما اوسط حاصل برنج2253kg/h میباشد.اوسط حاصل برنج درجهان 2400-2500kg/ha میباشد.دربعضی کشورهای اروپائی بلندترین حاصل برنج4-5 ton/h جمع آوری می نماید.
قرار راپور ( O.A.F ) در سال 1350 ساحه عمومی تحت بذر شالی کشور 200000 هکتار شان داده شده و قرار راپور دیگردر همان سال بیشتراز 22500 هکتار زمین سالانه تحت کشت این نبات بوده است .
در افغانستان قرار راپور اخیر مقدار(331000 ) تن شالی سالانه بدست آمده میتوانند و زیادتر تمرکز بذر این نبات در صفحات شمالی کشور بوده تولیدات بیشتر آن از نواحی متذکره بدست میآید . انواع شالی های که در کشور ما بذر میگردد از نگاه کیفیت و جنسیت خیلی ها خوب بوده ولی نسبت عدم اشنایی دهقانان به سیستم های جدید زراعتی و استعمال مناسب کود کمیاوی وغیره عوامل بصورت کلی یکی با دیگر مخلوط بوده و جنسیت شالی خراب شده است . برعکس انواع شالی های اصلاح شده باداشتن حاصلات زیاد و جنس خالص از انواع شالی های دست داشته محلی برتری دارند.
انواع شالی های حاصلخیز اصلاح شده جز از طریق تحقیقات نباتی و اصلاح نسل و دورگه ساختن شالی های مختلف به منظور در یافت نوع بهتر میسر شده نمیتوانند .

مبدأپیدایش واقسام برنج
برنج قدیمی ترین نباتی است که ازهندوچین منشأگرفته ونوع زراعتی واساسی آن Oryza sativa است که دارای 2n=24 عددکروموزم میباشد.
طورفکرمی شود که گویا ازجنوب وجنوب شرق منطقه استوائی آسیا منشأ گرفته است درهمین منطقه بزرگترین اختلافات بین اقسام زراعتی بومی برنج به مشاهده میرسد.
یک نوع برنج Oryza glaberrima که دارای 2n=24 عدد کروموزم میباشد که یک نوع بومی کشور نایجریا میباشد که درافریقا بوده وتنها درغرب مناطق استوائی افریقا کشت میشود این نوع برنج درین اواخر شناخته شده ونسبت به Oryza sativa دارای اختلافات ارثی کمترمیباشد. Oryza
sativa و Oryza glaberrima به طورطبیعی به حیث نبات یک ساله رویانیده میشود اما درحالیکه Oryza sativa درصورتیکه ازیخ زدن وخشکی نگهداشته شود به قسم نبات چندین ساله نیز بکاربرده شده میتواند.
برعلاوه دونوع زراعتی برنج حداقل 18 نوع وحشی برنج شناخته شده است نوع یا اقسام زراعتی برنج ورایتی های خیل زیادی رابه وجود آورده است با اساس خصوصیات مارفولوژیکی وفزیولوژیکی وتوافق جغرافیائی یامنطقوی اقسام و ورایتی های فوق به گروپ ها تقسیم می شود که بالترتیب اقسام آن Indica که ازهند منشأگرفته ،Japanica که ازجاپان منشأگرفته ،Javanica ازچین منشأگرفته است میباشد.

مناطق تحت کشت برنج در افغانستان :
ولایات بغلان ، قندز و تخار بزرگترین مناطق برای زرع شالی میباشد این ساحات بیشتر به مناطق معتدله شباهت داشته و نموی شالی در این نواحی به خوبی صورت می گیرد .
منطقه بزرگ دیگرشالی کاری ولایات ننگرهار و لغمان است که اقلیم آن نیمه حاره و زمستان ملایم و تابستان گرم و نسبتا مرطوب دارد .
منطقه سوم که بازرع شالی بیشتر توافق دارد ولایت هرات ونواحی آن است که فصل تابستان کوتاه و گرم میباشد . انواع مختلف شالی که در کشور ما موجود است از نگاه جنسیت ، دانه و خوراک خیلی عالی بوده ودارای دانه های بزرگ ودراز که یکی از خواص خوب برنج میباشد . شیوه کشت این نبات بحالت ابتدایی وسیستم زراعت قدیمه باقی مانده و جنس های مختلف بصورت طبیعی باهمدیگرآمیخته ودر نتجه جنسهای مخلوط بوجود آمده است که نسبت ضعیف بودن ساقه در آخرین مرحله رشد چپه میشوند که با تلاش جوانان با احساس با استفاده ازروش های تحقیقاتی میتوان این نقیصه را مرفوع ساخت وبا دریافت جنسیت های خالص و مقاوم و بلند بردن حاصل فی جریب با در نظرداشت وضع اقتصادی دها قین رفع خواهد شد .

دسته های برنج:
دودسته عمده برنج Oryza sativa var indica و Oryza sativa var japani میباشد Oryza sativa var indica بشکل وسیع درمناطق استوائی رویانیده شده و Oryza sativa var japanica به شرایط تحت استوائی قسمت های شمالی کره زمین محدود شده است. دسته Indica اکثراً شامل ورایتی های دانه درازLong grain بوده اما ورایتی های دانه کوتاه Short grain ودانه متوسط Medium grain شامل این دسته میباشد این دسته شامل تمام برنج های زراعتی می شود که درهندوستان،هندوچین،فلپین وجنوب چین کشت می شود دسته برنج های دانه کوتاه Japanica شامل تمام ورایتی های برنج های بومی جاپان،کوریا،شمال چین وهمچنان برنج های پرتگالی،ایتالوی وهسپانوی که اصلاًازشمال چین وجاپان منشأگرفته است.دسته برنج دانه کوتاه Japanica وIndica عموماًبه اقلیم های سردترودوران روشنای طولانی ترتوافق کرده است آنها معمولا ًساقه های زیاد راتولید کرده وبا حاصل دهی زیاد خاک عکس العمل بهتر داده امابعضی ازبرنج های Indica نیزعکس العمل بهترخوب درمقابل کودها نشان میدهد.
برنج های نوعJapanica دارای ساقه های کوتاه تروقوی تربوده که این خصوصیات منتج به کمترچپه شدن آنها، درشرایط به کاربرد زیاد کود، درخاک می شود.

انواع شالی در افغانستان :
انواع مختلف برنج باریک محلی در افغانستان پیداشده و بنام های مختلف مانند سوغه دار سیاه، سوغه دار زرد، لونگی، سرده ، دهدادی ، شرکتی ، ایرانی قوماندانی ، امیری وغیره یاد میشوند. همچنان انواع مختلف برنج لک یافت شده و بنام های سوغه دار سفید، سوغه دار سرخ، بی سوغه، نیلوفر گرمه، نیلوفر سرده وغیره شهرت دارند. شالی از لحاظ طول دانه به سه نوع ذیل تقسیم گردیده است :
اول :کوتاه دانه (برنج لک)برنجی است که طول دانه پاک شده ان به 5.5 میلی متر میرسد .
دوم : متوسط دانه : که طول دانه برنج به ( 6.6 ) ملی متر برسد .
سوم :دراز دانه:یا برنج باریک که دانه برنج دارای طول (7) ملی مترالی (8) ملی متر باشد .
برنج های کوتاه دانه ساقه های کوتاه و مقاوم داشته و به اسانی چپه نمی شوند این گروپ شالی در برابر تطبیق کود نایتروجن دار پاسخ مثبت داده با ازدیاد مقدار کود حاصل آن نیز اضافه میگردد. برنج های که دانه طویل دارند ساقه های طویل و ضعیف داشته با تطبیق مقدار زیاد کود نایتروجندار چپه میشوند
از سال (1966) به این طرف انواع اصلاح شده برنج لک یا کوتاه دانه بدسترس دهاقین قرارگرفته ودر ممالک آسیایی بیشتر بذر میشوند .
انواع برنج باریک ، پلوی خوب که غذایی لذیذی است بدست میدهد نوع دیگری از برنج باریک بنام خوشبو یاد شده و در وقت پخش خوش بویی خاصی را تولید میکنند که طرف پسند یکتعداد زیادی خصوصا مردم افغانستان قرار میگیرد .
از نگاه رسیدن و پختگی برنج به سه گروپ تقسیم میگردد:
1 . برنج های زودرس : این نوع برنج به (120 الی 140) روز برای پخته شدن ضرورت دارد .
2 . برنج های میانه رس: انهای اند که در (140 الی 155) روز پخته میشوند
3 . برنج های دیررس : انواع از برنج است که برای پخته شدن به مدت بیشتر از (155) روز ضرورت دارد .
مطالعه و معرفی انواع اصلاح شده شالی در افغانستان در سال (1970) با آوردن دونوع برنج بنام های ستریف(SATURN) و دلا ( DELLA ) از اضلاع متحده امریکا شروع گردید از سال (1970) تا به سال (1980) تقریبا (571) نوع شالی هندی تحت ازمایش قرار گرفت از جمله برنج های باریک نوع (11-44 CR )به مقایسه بهترین شالی های محلی حاصل دو چند بار آورده و در سال (1975) به ولایات شرقی مملکت بدهاقین توزیع و ترویح گردید .
همچنان در همین سال یک نوع برنج لک اصلاح شده دیگری بنام پدما PADMA )نیز به دهاقین ننگرهار توزیع گردید . از جمله انواع برنج یک نوع ( 355 - IET ) نظر به ، تجربه نتجه بهتر داده ودر ولایات شالی کارسمت شمالی توزیع گردید . در سال (1980) برنج نوع (7194 -KH ) ترویج شد تا برنج نوع ( 355 - IET ) را تعویض نماید تحقیقات مزید برای اصلاح برنج های باره ولونگین افغانی که قد بلند و ساقه ضعیف دارند ، در مرکز تحقیقات بین المللی برنج درمانیلا (فلپائن) در سال (1970) صورت گرفت و در نتجه تخلیط انواع لونگین با نوع برنج (28-790 - IR ) تخم بدست آمده برای کشت وانتخاب مزید درسال (1973)به افغاستان فرستاده شده هیچ نوع جنبشی در اصلاح زراعت صورت نگرفت و انواع موجوده برنج قدرت حاصل دهی را از دست داده وبه مقابل امراض وافات خیلی حساس گردیده اند .

شالی های با سمتی (385) :
یک نوع شالی یا برنج اصلاح شده باریک بوده و کشت آن از چند به این طرف در پاکستان عمومیت دارد این شالی نه تنها حاصل بلند ترازنوع محلی و اصلاح شده ایکه درافغانستان مروج است ، داشته بلکه درمقابل امراض هم مقاوم بوده و با اضافه کردن کود حاصل آن زیاد می گردد زودرسی این شالی برای دهاقین گندم کارفرصت بیشتر میدهد تا زمین را برای کشت گندم آماده سا خته وگیاهای هرزه را قسما کنترول کنند با استفاده از تخم شالی با مسمتی (385) دهاقین باید تطبیق کود را فراموش ننمایند . زیرا شرایط گرفتن حاصل بیشتر ، استفاده از کود های کنمیاوی ومراعات نمودن عملیات بهتر زراعتی میباشد .
در این اوآخر شالی باسمتی (385) دربعضی حصص افغانستان مانند ننگرهار ، لغمان ، بغلان وتخار معرفی و بدسترس دهاقین قرار گرفت است نتایج بدست آمده و انمود میسازد که برنج باسمتی دراین ولایات توافق خوب داشته و حاصل بیشتر را به مقایسه با انواع شالی محلی نشان داده است . برنج با سمتی طوریکه دیده شده مقاومت خوب در برابر امراض وآفا ت از خود نشان داده و امید است در آینده قریب تهیه و تکثر آن توسعه یابد تا انواع محلی راکه حاصل کم داشته و مصاف به امراض میباشد تعویض کند تاکید باید کرد که هرنبات چه اصلاح شده باشد چه محلی ، برای جوانه زدن و نشو ونمو به بستر خوب ونرم به آب کافی به مواد غذایی و افراد به محیط مناسب پرورش احتیاج دارد اگر چنین شرایطی برای نبات مهیا ومساعد گردد نبات نشو و نموی بهتر کرده حاصل اعظمی را تولید میکند اما متوجه باید بود که ظرفیت تولیدی نبات فرق میکنند بطور مثال : اگربرای یک نبات غیری اصلاح شده برنج تمام شرایط فوق آماده گردد ممکن است (3500) کیلو گرام شالی یا بیشتر از آن در فی هکتار حاصل بدهد پس معلوم میگردد که نبات اصلاح شده دارای ظرفیت و قدرت استفاده اعظمی ازشرایط موجود ومهیا شده میباشد.
با تهیه وزیاد ساختن انواع شالی اصلاح شده، که قدرت بیشتر تولید از واحد زمین را داردامید است . تولیدات برنج بالا رفته مملکت ما ازاین کمبودی بی نیاز گردد برای اینکه زارعین محتر م شالی کاری بتواند از فی واحد زمین حاصل زیاد بدست آورند ، باید شرایط و محیط مناسب بذر و سایر عوامل را در بلند بردن حاصل رول موثر دارند ،فراهم سازند .

توافق با محیط (توافق برنج):
برنج نبات زراعتی مناطق گرمسیر بوده وتنها محدود کننده کشت آن سرما میباشد . این نبات در دوره رشد ونمو خود به آب فراوان ضرورت دارد (حدود 3000 متر مکعب در هکتار)ویادر جای کشت میشود که بادنده گی سالانه 1000ملی متر یابیشتر باشد. باوجود اینکه برنج در محیط های گرمسیر در مقاسیه با مناطق معتدله درسطح وسیعی کشت می شود یا به عبارت دیگر سطح زیرکشت آن دراین مناطق تقریبا دو برابر مناطق معتدله می باشد،مقدار کل تولید در مناطق گرمسیرفقط 20 % از مقدار کل تولید در نواحی معتدله بیشتر است .

حرارت :
ضرورت حرارتی برنج درمقاسیه با سایر غلات بیشتر بوده ومحصول مناطقی است که هوای کرم دارند. ازاین رو آن رافقط درمناطقی می توان به طور موفقیت آمیز کشت نمود که درجه حرارت هوا در سرتاسر دوره رشد محصول بیش از 20 درجه سانتی گراد باشد. باوجودیکه مقدار حرارت موردنیاز این نتات باتوجه به نوع ، زودرس ودیررس متفاوت بوده وهمچنین ورایتی هایکه در مناطق معتدله کشت می شوند ضرورت حرارتی کمتری دارند بطور خلاصه درارتباط با احتیاجات حرارتی برنج نباتی است که:
حداقل درجه حرارت برای جوانه زنی تقریبا 10 – 14 درجه سانتی گراد .
حرارت متوسط هوا مورد نیازدر دوره رشد ونمو 20 -37 درجه سانتی گراد.
درجه حرارت هوای مناسب برای این نبات 30 -32 درجه سانتی گراد.
حداقل درجه حرارت هوا برای گلدهی 22 -23 درجه سانتی گراد.
حداقل درجه حرارت هوا برای تشکیل وپرشدن دانه 20 -21 درجه سانتی گراد.
مقدارحرارت موردنیازاین نبات 2100 - 4500 درجه سانتی گراد.

نور:
نور کافی یکی ازعوامل اصلی موثر درحاصلدهی برنج میباشد واحتمالا علل عمده عملکردهای کمترآن در مناطق گرمسیر ،مرطوب ویادرنواحی استوای کوتاه تر بودن روزها وابری وآلوده بودن آسمان دراین مناطق است. کمبودنور در مناطق فوق باعث تولید بته های دراز وضعیف میشود. بدان جهت برای مناطق ابر آلوده از ورایتی های قدکوتاه وبرگ راست استفاده شود.نورهمچنین باعث افزایش تعداد پنجه ویکی از عوامل مهم واکنش این نبات تسبت به جذب کوداز زمین میباشد.
طول روز: گرچه برنج اصولا یک نبات روز کوتاه است ، ولی ورایتی های مختلف حساسیت متفاوتی تسبت به طول روز دارند. روزهای طویل گلدهی را به تعویق انداخته در حالی که روزهای کوتاه گلدهی را تسریع می نماید.

خاک :
برنج برخلاف سایر غلات ، زیاد به اکسیجن آزاد احتیاج ندارد، وقادر است در زیر آب جوانه بزند. این خاصیت به علت بذر است که درحین جوانه زدن با فعالیت انزایمی خودمقدار اکسیجن را آزاد می سازد.چنانکه آبیاری زمین امکان پذیرباشد، بطورکلی برنج در هر نوع خاک کشت می شود اما اراضی رسی لوم برای برنج کاری بهتر از اراضی ریگی ویا سایر انواع اراضی است . از خصوصیات این نبات اینست که امکان کشت آن هم در زمین های اسیدی وهم در زمین های شور وجود دارد. برنج اصولا نبات مقاوم به شوری خاک و شوری آب آبیاری است . البته درجه مقاومت درارقام مختلف مثل سایر غلات کاملا متفاوت است بدین جهت است که در صورت وجود آب کافی برای شستشو نمک خاک ودر روند اصلاحی خاک ها از کشت برنج استفاده میشود. برنج در مرحله پنجه زنی بسبت به شوری خاک بسیار حساس است وهرچه سن نبات افزایش پیدا کند در برابر شوری خاک مقاومت بیشتری پیدامیکند کشت برنج درزمین های اسیدی حتی تا (4) امکان پذیر بوده وpH مناسب برای این نبات بین (5.5 -7 pH(میباشد واراضی قلوی برای کشت برنج مناسب نیستند.

رطوبت نسبی :
مساعدترین رطوبت هوا برای گل کردن برنج حدود( 70 -80%) است ورطوبت کمتر از %40 ویابیش از%90 برای کشت برنج مناسب نمی باشد.

مشخصات نباتی برنج
خصوصیات نباتی برنج که تقریبا شبیه سایر غلات میباشد ، به شرح زیر وبطور خلاصه بیان می شود.

ریشه :
برنج دارای سه ریشه جنینی ( که ابتدایک ریشه وسپس دو تای بعدی بطور جنانی رشد می کنند ) وتعداد زیاد ریشه های فرعی میباشد. ریشه برنج مثل اکثر غلات از گره ساقه وزیر خاک تشکیل می گردد. گسترش ریشه برنج در خاک اول بطور افقی ، ولی با ادامه رشد بطورعمودی نیز در خاک نفوذ می نماید. به تدریج که نبات رشد میکند ، ریشه های قدیمی اعمال آن ها بوسیله ریشه های جوان صورت میگیرد. در زمان باز شدن گلها وظهور خوشه رشد وتعداد حد اکثر بوده وبعداز آن تا موقع برداشت کم میشود. ریشه های افشان اغلب در عمق ( 10 حتی تا 25 سانتی متر ) خاک منتشرمی شوند. گسترش ریشه در ارقام دیررس وقدبلند ، عمیق تر وبیشتر از ارقام زودرس وقد کوتاه است . در داخل ریشه یک بافت هدایت کننده هوا ( Aerenchyma ) وجوددارد که اکسیجن را از سایر قسمت های نبات گرفته وعمل تنفس ریشه را آسان می سازد . نقطه قابل توجه درزمان ظهور ریشه (ریشچه) این است که اگرچنانکه جوانه زنی درنک محیط آبی و یا غرقابی انجام گیرد ممکن است غلاف ساقچه (کولوپتیل) قبل ازغلاف ریشچه (کولوریز) تشکیل شود.

ساقه :
ساقه برنج میان خالی بوده ، بصورت افزاشته ، استوانه ی شکل ونرم میباشد وتعداد گره های آن از 10-20 عدد متغیر است . ورایتی های زودرس معمولا میان گره های کمتری تسبت به ورایتی های دیررس دارند ولی سرعت رشد ساقه های شان بیشتراست . ارتفاع بته به 60-150 وگاهی 200 سانتی متر نیز میرسد وهر بته بطور متوسط 4-5 عدد پنجه درزمین اصلی تولید می کند ، ولی ممکن است به 30-40 عدد نیز بالغ شوند.

برگ :
برگها بطور متناوب در دو طرف ساقه قرار داشته وشامل غلاف باز پهنک دراز و باریک ،زبانک لیگول طویلی است . تعداد برگها که با تعداد گره های ساقه متناوب است درارقام زودرس 14-15 ، درارقام متوسط رس 16-17 ودر ارقام دیررس 18-19 عدد است همچنین تعداد برگهای ساقه های فرعی یا پنجه ها کمتر از برگهای ساقه اصلی بوده وبرگ پرچم ها نیزپهن ترولی کوتاه تر از برگهای پایینی ساقه هستند.
یکی دیگر از خصوصیات برگهای برنج زیاد بودن تعداد روزنه ها میباشد ، که باعث شده است باوجود سه کاربنی بودن فعالیت های فوتوسیتیز آن درآب وهوای گرم ومرطوب بسیار زیادمی باشد . بته های که برگهای کوچک ولی زیاد دارند به بته های که برگهای بزرگ واندک دارند ترجیع داده می شوند . برگها معمولا در گونه های (Oryza sativa) کرکدار ودر گونه ها ( Oryza glaberrima )بدون کرک هستند .
گلازین یا سیستم گلی:
گلازین برنج یک Panicle نهائی ازهم پاشیده بوده وطول ان معمولاً از 10-25cm میرسدشاخه های Panicle بطورجداگانه ویا غنچه ئی به وجود می اید دروقت نمو کاملPanicle درورایتی های مختلف قسماًبدون پوش ویاندرتاًبطورکامل درغلاف پنهان می شود.
هرشاخه ها چندین خوشه چه رابه وجود می اورد وهرخوشه چه اغلباً یک گل می باشد Panicle برنج بطور اوسط از 75-150 خوشه چه ها راتولید کرده ولی باهم تعداد خوشه چه ها ازچند دانه محدود تا به 500 دانه خواهد رسد.
دانه رسیده برنج یا Caryopsis به وسیله Lemma وPalea احاطه گردیده است این ساختمان ها رابنام پوست یا hull یادمیشود درحالیکه دانه های که پوش ان دورشده باشد بنام برنج ودانه های که پوش ان دور نشده باشد بنام شالی یاد می کند. طول دانه های شالی از 3.5-7cm میرسد وعرض ان از 1.7-3mm میرسد وضخامت ان از 1.3 الی به 2.3 ملی مترمیرسد.

تهیه تخم خوب :
یکی از عوامل عمده و مهم دربلند بردن حاصل فی واحد زمین انتخاب و تهیه تخم خوب میباشد . تخم خوب باید صفات و مشخصات آتی را دارا باشد:
1) تخم باید اصلاح شده باشد و از منبع موثق بدست آمده باشد.
2) تخم باید کهنه نبوده وقوه جوانه زدن آن حد اقل %90 باشد.
3) تخم باید پوچ وشکسته نبوده و عاری از مواد اجنبی و اضافی باشد.
4) تخم باید باتخم های انواع دیگرشالی مخلوط نشده باشد.
5) تخم گیاهان هرزه باید با آن مخلوط نباشد.
6) تخم باید مرضی نبوده وعاری از انواع حشرات و تخم حشرات مضره باشد.


اگروتخنیک ویا عملیات زراعتی برنج:
تناوب :
برنج اکثرأ درشرایط محیطی ویژه ئ و یا در خاکهای کشت می شود که برای سایر محصولات زراعتی دیگر غیر ممکن ویا نامناسب بوده و اجبارأ روش نهالی رواج دارد. با وجوداینکه تجارب نتایج بسیاری از تحقیقات نشان داده است که کشت متوالی برنج حاصل آن را کاهش و باعث گسترش وتوسعه آفات و امراض آن می گردد. ولی نمی توان یک تناوب دائمی برای برنج کاری تهیه و پیش بینی کرد. چون تناوب بستگی به عوامل مختلفی مانند محدودیت اراضی ، مصارف زیاد اولیه، مانند هموارکاری زمین ، چپرکشی دورمزارع وغیره دارد. علاوه برآن چون کشت پی درپی برنج مانند سایر نباتات مشکل چندانی تولید نمی کند ومیتوان آن را چندین سال پشت سر هم کشت نمود . بدین جهت اکثر شالی زارهای چین، هندوستان ، جاپان وبعضی قسمت های جهان همه ساله کشت می شوند . ولی در حالت کلی توصیه میشود دراجرای تناوب زراعتی که فاسفورس به خاک اضافه میکنند توجه شود، در فاصله زراعت های برنج یک نباتی از خانواده باقلات را به عنوان کود سبز وارد تناوب کرد و بالاخره کود حیوانی در راس دوره تناوب به مزرعه اضافه شود . در پاکستان با قرار دادن یک نوع شبدر(شبدرمصری) در تناوب وبرکرداندن آن به خاک نتایج بسیار خوبی ازنظر مقدار عملکرد به دست آمده و یا روش دیگرکه در بعضی مناطق مروج است ، این است که ابتداء در یک زمینی دو سال برنج می کارند وبه همان مدت آن را به چراگاه تبدیل می کنند . دربعضی مناطق برنج با پنبه وشدیار در یک تناوب قرار میگیرد، بدین ترتیب که دو سال پی درپی برنج کشت میشود وبعد از ضعیف شدن زمین یک سال آن را به شدیار ( حاره ) می گذارند. در بسیاری از مناطق خشک و نیم خشک دنیا، کشت برنج قسمتی از روند اصلاحی خاکهای شور و قلوی را تشکیل داده ونیز نباتاتی مانند پنبه ، جواری ، و گندم را در تناوب با برنج قرار میدهند.

روشهای کشت:
روش مستقیم:
که مستقیما توسط دست ویا توسط ماشین تخم پاشی درسطح خاک ویا شاندن تخم به وسیله دست درزمین میباشد بعداً سطح زمین که درآن شالی کشت شده باشد با آب پوشانیده می شود.درافغانستان درمناطق مرکزی بعدازجمع آوری حاصل گندم ویامیده کردن شبدرزمین را آبیاری کرده بعداً آن را قلبه نموده وپلوان ها راجهت تهیه کردها آماده می نماید زمین رابعداًدوباره آبیاری نموده شالی را درآن بذر نموده بعداًزمین را درحالیکه آب درکردها وجود دارد ماله می نماید.

روش نهالی کردن:
آماده ساختن زمین برای قوریه شالی:
شالی بطور عموم اولا قوریه شده بعدأ نهالی می گردد. اما بعضی حصص مملکت تخم شالی بطور پاشکی وراسأ در زمین نیز بذر می گردد. باید دانست که در بین حاصل این دو طریقه بذر تفاوتی موجود است . شالی ایکه نهالی می شود از (5 ) الی (10 )فیصد حاصل بیشتر تولید میکند. علاوه بر آن در طریقه نهالی چون بته های شالی بفاصله های معین شانده میشوند پش ازبین بردن علف های هرزه از مزرعه شالی آسان تر صورت گرفته وکود پاشی واستعمال ادویه و مراقبت ازمزرعه به سهولت انجام شده میتواند.
تخم شالی اگر غرض تهیه بذق درساحه (100 الی 110 )متر بع کشت شود ، برای یک جریب بذق کافی تهیه می شود. در زمین قوریه باید مقدار کافی انبار حیوانی و علف پوسیده علاوه گردیده بعدأ با قلبه زیرخاک گردد. زمین یکی دو مرتبه قلبه شود تا کلخ های آن خوب میده وخاک آن نرم وپاشان شود.
استعمال انبارحیوانی وعلف پوسیده زمین را حاصلخیزوخاصیت فزیکی خاک را اصلاح میدارد. همچنان کشیدن بذق از قوریه بآسانی و بدون صدمه زدن به ریشه ها صورت میگیرد. قبل از کشت مقدار20 گرام یوریا و20 گرام کود ( DAP ) باید در هرمتر مربع زمین قوریه علاوه و خوب باخاک مخلوط گردد.

وقت کشت شالی:
وقت کشت شالی نظر به عوامل مختلف مانند درجه حرارت ، ارتفاع از سطح بحر، تعداد ساعات روشنی آفتاب و غیره ازیک منطقه تامنطقه دیگر متفاوت می باشد . درساحاتی که ارتفاع بلند است مانند بغلان ، کندز ،تخاروغیره ، وقت مناسب شالی کاری از 20 حمل الی اخیر ثور بوده ودر جاهایکه ارتفاع پائین دارند ، مانند ننگرهار ولغمان کشت شالی از 10 ثور الی اخیر جوزا سفارش میگردد. باز هم دهاقین از اندوخته وتجربه خود میتوانند وقت مناست کشت را نظر به ایجاب اقلیم ومنطقه تعیین بدارند.
فواید قوریه:
کشت نهالی درقوریه دارای فواید ذیل میباشد.
ساحه موردضرورت کم میشود.
تهیه وتولید بذوق (بزغلی) وقت کم رادربرمیگیرد.
کشیدن نهالی به اسانی دروقت کم صورت میگیرد.
نهالی شالی به مصرف کمتربدست می اید.
برای حفاظت نهالی قوریه ازحشرات وغیره ازپودر (Sevin -85-wp) به مقداریک قاشق نان خوری دردولیتر اب حل ونهالی قوریه روزپنجم ودهم دواپاشی گردد.
تاریخ های بذرشالی درکشورما درجلال اباد، لغمان وکنرها10-20) ثور) است و دربغلان 20- باشد.30 حمل است. عمرنهالی باید پنج هفته یا35 روز تعین وقابل سپارش است. (5 )

مقدار تخمریز در قوریه:
مقدار تخمریز از 10 الی 12 کیلوگرام تخم سالم ، پاک وعاری از تخم گیاهان هرزه شالی را در بین یک ظرف ویا بوجی برای مدت (24 ) ساعت در آب بگذارید تا آب بداخل پوست آن نفوذ کند . تر کردن تخم شالی نظربه درجه حرارت فرق میکند.اگر درجه حرارت زیاد باشد برای مدت ( 24 )ساعت یا یک شبانه روز واگر درجه حرارت پائین باشد (48 ) ساعت یا دوشبانه روز و حتی تا (72 ) ساعت یعنی سه شبانه روز باید تخم مرطوب نگهداشته شود. بعدأ تخم را با احتیاط تمام بطور مساویانه در زمین قوریه ایکه آب آن ایستاده است پاش داده وبا شانه (ریک) ویا با شاخچه درخت آب گل آلوگردد. با این ترتیب نه تنها تخم شالی زیر گل می شود بلکه آب گل آلوده کفیدگی ها و ترکیدگی های زمین را نیز پر می کند . موقعیکه قد نهالی به بلندی (15 الی 20 )سانتی متر (یک بلست ) برسد آماده انتقال ونهالی کردن است . تعداد نهالی که از کشت این مقدار تخم در ساحه (100) الی (110 ) مترمربع زمین بدست میآید ساحه یک جریب را کفایت می نماید.
معمولا شالی بعداز کشت در قوریه تا وقت انتقال دادن به کشتزازبه (35 الی 40 ) روز ضرورت دارد . قوریه باید روز دو مرتبه یعنی صبح و عصر آبیاری گردد. بذق شالی در قوریه باید رنگ سبزداشته باشد و اگر در قسمتی از قوریه رنگ بذق کم رنگ ویا زرد شود، پس باید یک مقدار کود سفید در آن پاش داده شود تا نهالی سالم وقوی بدست بیاید.

آماده ساختن زمین برای غرس نهالی :
در آماده ساختن زمین برنج دو نوع قلبه معمول می باشد یکی قلبه معمولی ( اولیه) ودیگری قلبه که در داخل آب زده شده و منحصر به فرد میباشد و به آن ( puddling ) نیز می گویند. در قلبه اولیه ، درحقیقت همان اهداف به پیش برده می شود که در قلبه سایر محصولات زراعتی مورد نظر اند. قلبه اولیه معمولأ هفته ها قبل از آماده شدن بستر بذرانجام میگیرد. بقایای نبات قبلی و کودهای حیوانی را باید با این قلبه کاملأ زیر خاک نمود تا ضمن پوسیدن مواد عضوی جوانه زنی گیاه های هرزه موجود در خاک نیز تسریع شود . ازمشخصات دیگر این زیرورونشود وزمین با دقت هموارشود. هدف از قلبه دوم که در داخل آب انجام می شود ضمن ایجاد یک لایه غیرقابل نفوذ در خاک که مانع نفوذ بیش از حد آب به اعماق پائین میشود از اتلاف وشستشوی عناصر غذائ نیز جلوگیری میکند . علاوه براین روی کودهای بکاررفته را می پوشاند ،باعث افزایش ( PH )خاک در خاکهای اسیدی ، کاهش آن در خاکهای قلوی ، شوره زار و مبارزه مجدد با گیاهان هرزه می شود. دراین قلبه آب و گل کاملأ با هم مخلوط شده ودر عین حال لایه زیر خاک فشرده می شود . این قلبه توسط ادوات سنتی ( پیش کاول که شبیه کج بیل است ) ویا ماشین های جدید که به بازار عرضه شده از جمله تیلر ،تراکتورهای مخصوص چرخ آهنی وغیره صورت میگرد وبه کمک آنها کلیه عملیات در داخل آب انجام میگردد. پس از این عملیات مزرعه برای کشیدن ماله ، هموارکاری ،پشته بندی ، کردبندی ( با استفاده از وسایل دستی ، لیستر ویا دیسک های مخصوص پشته بندی انجام میشود) وبالاخره آبیاری آماده می گردد.

استعمال کود :
برای برداشت حاصل بیشتر تطبیق کود سفید ( یوریا ) و کود سیاه ( دی ای پی) لازم پنداشته میشود . دهاقین باید متوجه باشند که وسیله خیلی مؤثر تهیه مواد غذائ ضروری نبات عبارت اند از علاوه کردن کود حیوانی ، کود سبز وکاشتن زمینی که قبلأ در آن نباتات فامیل باقلات مانند رشقه ، شبدر وغیره کاشته شده باشد چون استعمال کود حیوانی وغیره عملیات زراعتی چندان مراعات نمی گردد پس لازم است تا عناصر ضروری نایتروجن و فاسفورس از طریق کودهای کیمیاوی تهیه گردند.
نظربه راپور های تحقیقاتی تطبیق مقدار (25 الی 30 )کیلوگرام کود سیاه (دی ای پی) و(35 الی40 )کیلوگرام کود سفید ( یوریا) در فی جریب زمین شالی سفارش گردیده است . تمام کود سیاه ونصف کود سفید ( یوریا) باید قبل از شاندن نهالی در زمین ، بطورمساویانه و دقت پاش داده شده و خوب با خاک مخلوط گردد. نصف باقی مانده کود سفید بدو حصه تقسیم گردد یک حصه آن یک ماه بعد از شاندن نهالی و حصه دیگر آن موقع گل کردن شالی تطبیق گردد. این را باید در یظرداشت که کودسفید باید در کردهای شالی بصورت مساویانه وبرابر پاش داده شود بدین معنی که هر مشت کود باید یک مرتبه پاش داده شود . وهمچنان در موقع پاش دادن کود ، مسافه و طول قدم های دهقان باید تا حد امکان باهم مساوی باشند.
برای بدست آوردن نتیجه بهتر باید تصف کود را بار اول درتمام کرد بپاشید ونصف باقی مانده آنرا بار دوم پاش بدهید .درموقع جریان باد کود پاشی باید صورت نگیرد. باز هم اگر بنا بر معذرتی باید تطبیق کود صورت بگیرد پس باید کود به سمت جریان باد پاش داده نشود. در روزهای بارانی کوشش شود تا کود تطبیق نگردد چه درغیر آن سبب سوختن برگها شده و هم تاثیر کود کمتر میگردد.

انتقال وغرس بزق شالی:
بزق شالی باید به احتیاط از قوریه کشیده شود تا ریشه های آن متضرر یشود . بزق را باید بقسم دسته ها بسته بندی کرده وبه مزرعه انتقال داده شود وقبل از انتقال نهالی زمین به مقدارکافی آب داده شود وبزق به فاصله های معین یعنی به فاصله های (15 ) سانتی متر بین دو بته و به عمق یک ونیم الی (3 ) سانتی متر غرس شود ،فاصله بین دو قطار نهالی حد اقل باید (20 ) سانتی متر در نظر گرفته شود . حتی الامکان کوشش شود تا بزقی کشیده شده باید در همان روز شانده شود . هرقدری که بزق کشیده شده دیرتر نگهداشته شود ، به همان پیمانه ناغگی بیشتر در زمین رخ میدهد . تعداد نهالی در هر غوچک از (2 الی 3 )بته سفارش میشود.
باید دانست که نهالی کردن شالی به قطار یک عمل زراعتی پیشرفته بوده چه نباتات با گرقتن بیشتر و بهتر مواد ضروری از خاک و همچنان روشنی آفتاب ،نموی خوب تر نموده و حاصل بیشتربار میآورد . نهالی در قطار کنترول گیاه های هرزه را آسان تر ساخته وتطبیق کود به سهولت صورت می گیرد وهمچنان کشت شالی به قطار به آسانی درو می گردد.

آبیاری مزرعه شالی:
مزرعه شالی بطور منظم و بمقدارکافی آبیاری شود طوریکه از زمان غرس نهالی برای مدت (30 ) الی (35 ) روز آب بطور دایم به اندازه (3 الی 4) سانتی متر( یک انگشت ) در مزرعه جریان داشته باشد . بعد از (35 ) روز قسمت کود یوریا که برای مرحله دوم کود پاشی تخصیص داده شده ، یعنی (9) الی (10 ) کیلوگرام را بطور مساویانه پاش داده و آبیاری را برای مدت چهارروز قطع کنید. بعد از چهار روزدو باره مزرعه شالی آبیاری گردد.
مقدار(9 )الی (10 )کیلوگرام کود باقیمانده یوریا در وقت گل کردن شالی تطبیق گردد. آبیاری شالی تا وقتی دوام می کند که شالی خوشه کشیده ودانه های برنج نموی خود را تکمیل کند . بعدأ آب شالی را قطع نمائید تا زمین برای درو و گرفتن حاصل مساعد گردد. زمین قبل از استعمال کود زاهکشی شود وآبهای اضافی ومضره آن از بین برود وهم بعد از عملیات خیشاوه وغیره عملیات زراعتی در داخل مزرعه همیشه آبیاری صورت گیرد . قبل از درو وجمع آوری اقلا یک هفته قبل آب مزرعه خشک کرده شود مجرای عبور آن و را رد آن در هر کرد تهیه شود.

کنترول گیاه هرزه :
موجوریت گیاهان هرزه شالی نه تنها جنسیت شالی را پاین می آورد بلکه ارزش مارکیت آنرا نیز متضررمی سازد در کنترول گیاه های بیکاره عملیات آماده ساختن زمین قبل از غرس نهالی خیلی مهم است اگر زمین شالی قبلآ قلبه شده و بازهم پیش از غرس نهالی قلبه می گردد یک تعداد زیاد گیاه های که نور وییده اند از بین میروند چون شالی خاصیت نمو در آب را دارند بنا بر ان تخم مک تعداد گیا ها در اب جوانه زده نتوانسته و از بین میرود ولی تعداد از گیاه هان توام باشالی انکشاف نموده باشالی رقابت کرده وحاصل آنرا کم می سازد . وسیله بهترکنترول گیاه هرزه شالی عبارتند از تناوب زراعتی کنترول میخانکی و استعمال ادویه ضد گیاه شالی وقتیکه گیاه هرزه به اندازه (15)سانتی متر برسد انرا با دست از ریشه کشیده دربین قطار های شالی با پای زیر گل کنید .
برای بدست آودن تخم خالص و جنسیت خوب شالی نه تنها دور کردن گیاه های هرزه بلکه از بین بردن آن تعداد بته های شالی که مرضی بوده و یا ناجنس و بد جنس باشد کاریست بسیار ضروری و مفید.

درو کردن شالی (یکه کردن شالی):
شالی باید بوقت مناسب آن درو گردد تا دانه های برنج ضایع نگردد درو کردن شالی بوقت وزمان آن حاصل و جنسیت انرا بالا برده ارزش برنج را اضافه میسازد.
تقریبا (7)(8) روز قبل از درو شالی ، آبیاری شالی باید قطع و آب کرد ها تخلیه یا خشک گردد. وقتیکه ساقه و برگ های شالی رنگ کاهی را بخود بگیرد، موقع درو شالی را نشان میدهد همچنان چند دانه شالی را از پوش و پوست آن بیرون آورده و پاک کنید اگر دانه های برنج سخت محکم و شفاف معلوم شدند، باید دانست که شالی آماده درو است بته شالی را به اندازه(20)سانتی متر بالا تراز زمین درو نماید .
شالی درو شده را برای مدت 1 الی 2 روز در مزرعه همچنان بمانید تا خشک شود. بعدأ آنرا جمع آوری نموده در جاییکه توسط ماشین میده می شود ویا خرمن جمع آوری کنید. در کشور ما جمع آوری حاصل برنج توسط داس های وطنی صورت میگیرد اما درکشورهای دیگر شالی توسط کمباین ها جمع آوری می شود. ماشین هایکه یا کمباین در جمع آوری شالی از آن استفاده می شود عبارت اند از:
SKD-5R پنج قطاره
SKPR-6R شش قطاره
در این ماشین چغل ودرو همزمان صورت میگیرد در صورتیکه چغل اولی درست نگرفته باشد چغل تکراری صورت می گیرد. بعدأ دانه های آنرا پاک نموده ودر صورتیکه مرطوب باشد در ماشین های خشک کننده و حرارت آفتاب آنرا خشک می نماید و بعدأ به جای های مطلوب انتقال داده می شود.

چطور میتوان از مزرعه شالی حاصل خوب بدست آورد: برای بدست آوردن حاصل خوب دهقان باید نکات آتی را در نظر داشته باشد:
کنترول آب : داشتن آب کافی در وقت نموی برنج ، زیاد کردن آب بوقت مناسب ، خشک کردن آب توسط زابر به وقت آن و داشتن آب به یک عمق مناسب .
ساختن یک قوریه خوب( تا اینکه نهالی های خوب برای انتقال نهالی داشته باشیم )
آماده ساختن خاک کشت زار برنج توسط شدیار وماله .
انتقال نهالی از قوریه به کرد بوقت مناسب وشاندن آن به ترتیب قطار .
مراقبت از کشت زار برنج ( خشاوه در وقت رویدن گیاه هرزه ، تهیه پارو یا کود ، سیرآب ساختن کشت زار ، نگهداری برنج از آفات .
بهره برداری و خشک کردن درست شالی .

ترکیب وخواص برنج:
بیرونی ترین لایه برنج پریکارپ نام دارد که بسیار سخت و شفاف است. پوست دانه زیر این بخش قرار گرفته که از لحاظ پروتئین و چربی غنی، ولی از نظر نشایسته ای فقیر است. پس از پوست، لایه آلرون هست که جزء آندوسپرم می باشد. بنابراین ضمن عمل پوست کنی، بخش عمده ای از مواد مغذی برنج از دست می رود.
اکثر مردم آسیا از برنج تغذیه می کنند. این ماده غذایی کامل نیست، چون میزان پروتئین و اسید آمونیا آن خیلی کم است. برنج گلوتن ندارد، پروتئین عمده آن اوریزنین (oryzenin ) می باشد.
ترکیب اصلی برنج، نشاسته است که عمدتاً در آندوسپرم قرار گرفته است. برنج هایی که آمیلو پکتین بیشتری دارند لعاب بیشتری داده و انبساط آنها موقع پخت کم است. در برنج 70 تا 73 % نشاسته ، 2 تا 3 % قند، 1 تا 2 % مواد ازته ، 1 تا 3 % چربي، 4 تا 5 % سلولز و همي سلولز، 7 تا 8 درصد پروتئين و انواع ويتامينهاي B1،B2 ،B3 و مواد معدني شامل پتاشیم، مگنيزيم، آهن و فاسفوريک اسید وجود دارد. در ترکيب برنج چربی، کاربوهايدریتها، فايبر و فلزاتی همچون آهن و موادي مانند کلسيم موجود است. (6-7 )
روش های استعمال برنج: مثلیکه ما مفهمیم شالی برعلاوه غذایی انسانها مانند استعمال آن در ساختن نان ، فیرنی به شکل آرد، حلوه ،سوپ ، کیک وکلچه ، پلو ، ودیگر غذا های فراوان برای انسانها. ودربعضی مناطق کشورما مانند ولایات شمال شرق کشور کندز، تخارو بغلان از پوست شالی بحیث مواد تغذیه برای حیوانات مانند آسپ بزکشی بحساب می رود که مخلوط با جو درخوراکه آسپ مورد استعمال دارد. که این پوست شالی را در وقت تبدیل نمودن شالی به برنج ذریعه ماشین بدو حصه تقسیم می کند که عبارت از توپه یک کوب ، دو کوب می باشد ازیک کوب آن درپختن شالی برای آماده کردن برنج بحیث مواد سوخت همراه با ساقه ها وبرگها خشک شده شالی که پخال می نامد استفاده می شود ومثلیکه قبلا تذکر دادیم از توپه دوکوب بحیث غذای حیوانی استفاده می شود وهمچنان از پخال آن بحیث غذای حیوانات در اوایل زمستان در ولایات شمال کشور استفاده می شود، ودر ممالک دیگر از پخال شالی در ساختن کاغذ وهمچنان از شالی در صنعت الکول بیرو از سبوس آن روغن می سازد. وبرعلاوه استعمال توپه وپخال آن از میده برنج در تغذیه مرغ های مرغداری ودر قرأ وقصبات خانواده هایکه در خانه خود مرغ نگهمیدارد مواد تغذیه کننده برای مرغهای شان از همه ارزان و فراوان شمرده میشود. همچنان از آن در دام های پرنده گان نیز استفاده می شود.

[Borna66]

آیزوزیم های گیاه برنج


به خوبی معلوم شده است که آیزوزیم های خاص جداشده از گونه های تیپ های بومی مختلف دارای گوناگونی وسیعی در خواص کاتابولیکی و فیزیکی اند و در یک گونه منفرد نیز دو یا جند شکل یک آنزیم می تواند وجود داشته باشد. چنین آنزیم هایی که دارای منشأ متفاوتی اند، " هتروآنزیم " نامیده می شوند.
اصلاح " آیزوزیم " در سال 1959 توسط مارکرت و مولر رایج گردید، اشکال مولکولی پروتئین های مختلفی را در بردارد که خصوصیت آنزیمی یکسانی را نمایش می دهد. اشکال مولکول گوناگون آنزیم های اختصاصی را از اتصال های چندگانه نشان دهنده فعالیت آنزیم در تجزیه الکتروفورزی می توان تشخیص داد. گزارش های متعددی وجود دارد که آیزوزیم ها را از نظر علم زادشناسی، تبارزایی، تکامل، نموّ و تمایزیابی، مکانیزم های تنظیم کننده، و بیماری شرح می دهد، ولی اطلاعات مربوط به مفهوم تنکارشناختی آیزوزیم نا مشخص است.
چو (1967 ) ابتدا تغییرات آیزوزیم های پراکسیداز برگ های اوریزا – پرنیس و اوریزا – ساتیوا را آزمایش کرد و سپس نشان داد که گونه های اولیه دارای توانایی تغییر پذیری بیش تر از گونه بعدی اند. چو و اوکا ( 1967 ) نیز تشابه گوناگونی پراکسیداز بین سری های پرنیس – ساتیوا و برویلی گولاتا – گلابریما را گزلرش کردند. شاهی و همکاران ( 1969 ) تغییر پراکسیداز، فسفاتاز اسید، و استراز در داخل و بین گونه ها را مطالعه کرد، پراکندگی وسیع گونه های وحشی تعداد زیادی زیموگرام های مختلفی داشت، درحالی که، هردو گونه وحشی استقرار یافته و گونه های زراعی آن ها اختلاف محدودی را نشان دادند. آن ها پیشنهاد کردند، در جمعیت اوریزا پرنیس حضور ژن غالب جلوگیری کننده نوار 4C، می تواند یک ژن تنظیم کننده باشد.
ناکاگارا و همکاران (1975 ) گزارش کردند، سویه های اوریزا ساتیوا تفاوت وسیعی را در آیزوزیم های استراز و پراکندگی جغرافیایی کلینال زادمون های استراز ممکن است به عنوان نشانه های زادشناختی جهت تخمین مرکز گوناگونی زادشناختی برنج زراعی مورد استفاده قرار گیرد. از طرف دیگر، تجزیه ژن های کنترل کننده آیزوزیم برنج توسط شاهی و همکاران مطرح شد. در بررسی کنترل زادشناختی تفاوت های پراکسیداز، زیموگرام دورگ های بین سویه اوریزا ساتیوا و اجداد وحشی آن ها، مشاهده شدند. نتایج آن ها حضور یک ژن تنظیم کننده و ژن های آللی و غیر آللی اختصاص نوارهای آیزوزیم را نشان دادند.
آیزوزیم های استراز پهنک برگ نیزبین سویه های پدری متعددی در کولتیوارهای معروف برنج و گیاهان دورگ آزمایش شدند. ناکاگارا در سال 1977 پیشنهاد کرد که آلل های استراز در گروه های واریته ای گوناگون توزیع می شوند و به عنوان نشانه های ژنی مفید نه تنها برای شناسایی کولتیوارها بلکه برای مطالعات تمایز یابی واریته ای به کار می روند.

ویژگی های دیگر طبقه بندی گونه های بومی برنج



1 – تأثیر مواد قلیایی بر روی آندوسپرم دانه برنج

تأثیر مواد قلیایی برروی آندوسپرم برنج، عملا به عنوان شاخص معتبری در شناسایی تفاوت بین گونه های بومی به کار می ود، هرچند تاکنون مفهوم بوم شناختی این شاخص مبهم و پیچیده بوده است. به طور کلی تمایز گیاهان زراعی نه تنها به وسیله شرایط طبیعی بلکه به توسط تحولات محیطی نیز کنترل می شود. شاخص اثر مواد قلیایی می تواند به شرایط محیطی معینی بستگی داشته باشد، مانند: مزه دانه برنج، یا به شرایط طبیعی نظیر درجه حرارت نیز بستگی دارد. ماهیت کیفی آندوسپرم در زیرگونه برنج هندی و ژاپنی کاملا متفاوت است. هنگامی که برنج پخته می شود، دانه های برنج ژاپنی به هم چسبیده می شوند و در محلول هیدروکسید پتاسیم ( غلظت 2 درصد ) بهتر از زیرگونه هندی حل می گردند. آزمایش اثر قلیایی توسط تعداد زیادی از دانشمندان به کار گرفته شده است ( جونز، 1938؛ کازا هارا، 1941؛ لیتل و همکاران، 1958؛ اوکا، 1953؛ کودو، 1968 ). موری ناگا و کوری یاما ( 1958 ) اثر مواد قلیایی را بر روی آندوسپرم 5 تیپ بومی برنج، آزمایش کردند. در میان آن ها برنج های نژاد ژاپنی در محلول پتاس بهتر حل شدند. برنج بولو اندونزی ( جاوایی ) سریع تر از تجره اندونزی ( هندی ) در محلول پتاس تجزیه شد، ولی نه به خوبی ژاپنی. برنج اوس و امان ( هندی ) در این محلول بیش ترین پایداری را داشتند و اندک یا به طور کلی تفاوتی بین آن ها پیدا نشد.


عقیمی خوشه برنج و تهلیل ان

ج – عقیمی خوشه برنج و تهلیل آن

تهلیل سنبلک در نوک یا بخش های دیگر خوشه حاکی از خسارت سرما در عرض جغرافیایی بالا و در ارتفاعات بالاتر مانند زمین های کوهستانی ژاپن و نپال است. خسارت سرمای نواحی با ارتفاع کم نیز دیده شده است. کاندا ( 1972 ) خسارت وارده در بنگلادش، سلون، کلمبیا، کشمیر، هند، نپال، پاکستان و ایالات متحده آمریکا ( آرکانزاس ) را گزارش داد. او اعتقاد داشت که تغییر ماهیت خوشه یک نوع آسیب سرمایی اولیه و تفاوت واریته ای واقعی نسبت به تحمل سرمایی شناخته شده است.
درجه حرارت های پایین، در دوره بلوغ دانه ، وزن آن را کاهش داده و تعداد دانه های نا بالغ ( پوک و نیم پوک ) را افزایش می دهد. در شرایط درجه حرارت پایین، رسیدن نا منظم دانه ها در طول خوشه کولتیوارهای هندی و ژاپنی ملاحظه می شود. اختلاف خوشه دهی بین پنجه ها و گلدهی میان سنبلک ها می تواند دامنه غیر یکنواختی رسیدگی محصول را تعیین نماید. رویداد تشکیل دانه های غیرعادی و سترون در بلوغ به علت درجه حرارت پایین در کولتیوارهای هندی شدیدتر از ژاپنی است.
به نظر می رسد، این چهار ویژگی بیان شده در بالا: a) واکنش رنگی با فنل، b) مقاومت به درجه حرارت پایین، c) مقاومت به کلرات پتاسیم و d) وجود کرک روی پوسته، مهم ترین شاخص های قابل استفاده در طبقه بندی گونه های بومی ژاپنی ، جاوایی و هندی باشند. اگر روابط زیست شیمیایی بین واکنش فنل و مقاومت به کلرات درآینده بیش تر مورد ارزیابی قرار گیرد، فرآیند های تمایزیابی در این گونه های بومی، ممکن است روشن تر شود. علاوه براین، به نظر می رسد، وجود کرک و ریشک روی پوسته، به گردش آب در شرایط محیطی معینی نظیرتعرق، درجه حرارت پایین، خشکی، باد بستگی داشته باشد. ظاهرا، این ویژگی به طوردقیق به تمایز یابی گونه های بومی برنج بستگی داشته و بایستی از نقطه نظرات تنکارشناختی و بوم شناختی مطالعه شود.
درجه حرارت یکی از عوامل مهم تنظیم پراکندگی برنجی می باشد که از نواحی گرمسیری سرچشمه گرفته است. گیاه برنج از نواحی با آب و هوای گرمسیری تا معتدل به طور وسیعی کشت می شود و در نتیجه قابلیت تمایز یابی و سازگاری بالایی دراین گیاه انعکاس می یابد. مقاومت به درجه حرارت پایین با مراحل رشد تفاوت پیدا می کند. برای روشن کردن اختلافات گونه های بومی، ابتدا توضیح دلیل مقاومت به درجه حرارت پایین با توجه به جوانه زنی بذر، رشد نشاء، زردی برگ ها، دراز شدن میانگره ها، عقیمی گرده و غیره لازم است.

[Borna66]

برنج رنگی
برنج هایی که رنگ زیر پوسته آن ها، سرخ، ارغوانی یا سیاه، حاوی مقادیر زیادی از رسوبات رنگیزه های آنتوسیانین در لایه های مختلف پریکارپ، پوشش دانه و آلورن باشد، به برنج های رنگی معروفند. مساحت بیش از 400000 هکتار از مزارع چین به تولید برنج های رنگی اختصاص یافته است، که بیش از 26/1 درصد سطح زیر کشت برنج این کشور است. کارگران چینی اظهار می کنند که برنج سرخ دارای مقادیر زیادی از آهن، روی می باشد، و برنج ارغوانی و سیاه از نظر عناصر کمیاب گوناگون مانند: منگنز، کلسیم، مولیبدن و ویتامین های C، B1 ، B6 و B12 غنی هستند. این رنگ مربوط به برنجی است که فقط پوسته های اول آن یعنی لما و پاله آ جداشده باشد. این برنج ها در فرآیندهای صنایع غذایی و نمایش های تشریفاتی جشن ها مورد استفاده قرار می گیرد. برنج های رنگی برای درست کردن کیک، بیسکویت، کیک سال نو، شراب برنج، حلیم، رشته، کوفته کله گنجشکی و سایر غذاها به کار می رود. غذا های سیاه رنگ طبیعی در چین خیلی رواج دارند. مترجم: برنج های رنگی در ایران، برنج های هرز نامیده می شوند و مانند علف های هرز با آن ها رفتار می گردد. متأسفانه، این نوع علف های هرز تا پیش از خوشه دهی قابل شناسایی نیستند.

برنج سرخ

در تعداد زیادی از کشورهای آسیایی، برنج سرخ انتشار یافته است. در جنوب شرقی و شرق چین کمونیست، برنج سرخ اغلب، به زیرگونه هندی تعلق دارد. مطابق اطلاعات بانک ژن چین، از 31663 رقم جمع آوری شده، 7/20 در صد آن ها دانه های سرخ هستند. ارقام محلی سرخ در مقابل شرایط محیطی نا مناسب مانند: خاک های نامرغوب و مناطق مرتفع، قابلیت تحمل زیادی دارند. بیش ترین برنج های سرخ برای بهبود کیفیت خوراکی و پخت، در کارخانه های برنجکوبی قابل تبدیل به برنج های سفید هستند. برنج های سرخ تبدیل نشده به سفید، خوش پخت نبوده و مصرف کننده آن را نمی پسندد. مترجم: ارقامی وجود دارند که تمام آندسپرم دانه ( درون دانه ) آن ها سرخ است و قابل تبدیل به برنج سفید نیست. در ایران، بعضی از فروشندگان، برنج های قرمز سفید شده را به علت شباهت آن ها از نظر شکل دانه با رقم برنج حسنی به جای حسنی به خریداران می فروشند. یکبار چیزی نمانده بود سر مترجم کلاه رود، که زود فهمید.


برنج سیاه

چین از نظر ذخایر برنج سیاه، معروف ترین کشورهاست. در سال 1993 در بانک ژن ملی گیاهان زراعی چین 46000 رقم و در مرکز ذخایر زادشناختی مؤسسه بین المللی تحقیقات برنج 75000 رقم به ثبت رسید. از میان آن ها 583 رقم برنج سیاه در جهان و 359 رقم در چین وجود داشت و بقیه آن ها در سریلانکا ، اندونزی، هند، فیلیپین و بنگلادش وجود داشت. برنج سیاه بیش تر در نواحی بین 18 تا 31 درجه شمالی به ویژه بین 22 و 28 درجه شمالی در استان های یانان، گوآنگ زی و گوآنگ دونگ انتشار داشت. اغلب این برنج ها دارای بافتی واکسی هستند. 99 رقم سیاه – قهوه ای در 35 بخش استان یانان وجود داشت.




منابع محلی برنج سیاه در چین

Heinuo گروهی از ارقام برنج سیاه واکسی است که در استان گیزو چین دیده می شود. این گروه شامل بیش از 20 رقم محلی با دانه های قهوه ای – ارغوانی، سیاه – ارغوانی و سیاه تیره می باشند. Gaoyu یک برنج سیاه واکسی است که برای مزارع آبیاری غرقابی مناسب است، درحالی که، Dangzi برای کشت دیم مناسب بوده و در مناطق مرتفع می روید. Huishui دارای دانه های سیاه تیره، آندوسپرم (درون دانه ) سفید برفی و خوشبو است و برای تهیه غذای فرنی مورد استفاده قرار گرفته و یک غذای طبی و سالم به شمار می رود. در میان کشاورزان چینی این برنج به مروارید سیاه معروف است.
Donglanmoni در استان گوآنگ دونگ یک رقم سیاه، سیاه هندی است که به طور وسیعی به عنوان یک برنج شگفت انگیز زادگیری به نژادی محسوب می گردد. Jiegunuo در استان یانان دارای دانه های ارغوانی تیره است. گفته می شود، این برنج توانایی افزایش سازگان ایمنی بدن را داراست و در ترمیم زخم ها یا شکستگی استخوان ها، هنگامی که با علف چینی خورده شود و یا بر روی زخم قرار داده شود، بسیار مؤثر است. بنابراین، برنج جیا گونو برای معا لجه سکستگی استخوان معروف شده است.

اصلاح زادشناختی برنج سیاه در چین

از میانه سال 1980 تا اواسط 1990 اوج زادگیری (Breeding) برنج سیاه در چین بود. اهداف اصلی برنامه اصلاح برنج سیاه عبارت بودند از:
1)ظرفیت تولید بالای آن
2)قد کوتاهی (105 – 90 سانتی متر)
3)ایجاد مقاومت نسبی به بیماری ها و آفات به ویژه بلاست
4)ضخیم کردن پوشش دانه و لایه آلورن با رنگ سیا و ارغوانی تیره
5)کاهش دوره رشد تا برداشت محصول
6)کیفت خوب تبدیل به برنج سفید در کارخانجات برنج کوبی

تا کنون، 54 رقم برنج سیاه جدیدی با محصول بالا، کیفیت خوب و مقاوم به امراض معرفی شده اند. بیش تر ارقام سیاه – ارغوانی هندی و ژاپنی واکسی درجنوب غربی و مرکزی چین ارائه شده اند، درحالی که، اغلب ارقام سیاه واکسی هندی در جنوب چین اصلاح شده اند.Shangnongheinuo به روش انتخاب بوته گیاه از نوع Huishuihei، یک رقم سیاه محلی در استان گیزو، اصلاح شده است. Shangnongheinuo ، یک برنج سیاه تیره با دانه های بزرگ، کیفیت خوراکی بسیار عالی، محتویات فسفر و کلسیم زیاد بوده و بازده تولید آن 5/4 تا 25/5 تن برهکتار است. این برنج به عنوان منبع اصلی غذای سیاه، نوشابه های سیاه و شراب سیاه در استان شان قایی شناخته شده است. رقم Xiangheimi در گوآنگ زی، یک رقم سیاه جدیدی با عطر زیاد است که به روش انتخاب بوته از جمعیت رقم محلی Xiangzhan خالص شده است. مقدار آمیلوز درون دانه آن 3/8 درصد و دارای ارزش غذایی فراوان بوده و برای پختن حلیم سیاه به منظور غذا درمانی مورد استفاده قرار می گیرد. از رقم Guangdong به روش دورگ گیری و انرژی تشعشعات هسته ای به یک رقم سیاه هندی به نام Heiyouzhan با نشانویژگی های زیر دست یافته اند: بازده محصول زیاد (5/6 – 6 تن بر هکتار)، محتویات پروتیین دانه 1/13 درصد، چربی 06/3 درصد، مواد فیبری 9/3، غنی از نظر اسیدآمینه لیزین، ویتامین B1 ، آهن، روی، کلسیم و فسفر (به طور کلی 50 – 20 درصد بیش تر از برنج های سیاه محلی رایج). هیوزان در بیش از 300000 هکتار مزارع برنج چین کشت می شود.




وراثت زنگیزه

دانشمندان زیادی وراثت رنگیزه را در دانه مورد بررسی قرار داده اند. مو (1963) رقم فوکو (یک رقم سفید) را با کینگ زن – 5 ( یک رقم برنج سرخ) تلاقی داد و مشاهده کرد که دانه های نسل اول این تلاقی، قهوه ای هستند. درحالی که، دانه های نسل دوم به نسبت 3 عدد سرخ : 1 عدد سفید بودند. این آشکار می سازد، رنگ سرخ به وسیله یک ژن غالب کنترل می گردد. زیونگ ( 1992 ) و وو و هانگ (1998 ) گزارش کردند، صفت رنگ سرخ دانه ها، به وسیله دو ژن غالب مکمل کنترل می گردد. گو و همکاران (1990 ) سه رقم برنج سیاه را با ارقام رایج جفت گیری داده و دریافتند که در F1 از نظر رنگ دانه دارای غالبیت ناقص است، در حالی که، F2 هفت نوع رنگ را نشان می دهد: سیاه تیره، ارغوانی تیره، ارغوانی، قهوه ای تیره، قهوه ای متوسط، قهوه ای روشن و بی رنگ ( سفید روشن). نسبت گیاهان رنگی به بی رنگ 1 : 63 می باشد. بنابراین، ملاحظه گردید که سیاه به وسیله حد اقل سه جفت ژن با دوز مؤثر کنترل می شود.
براساس نتایج وو و هانگ (1998)، رنگیزه برنج واکسی سیاه، نوعی آنتوسیانین با ماهیت رنگ سرخ است. هنگامی که مقدار آنتوسیانین به سطح بالایی می رسد، پوشش دانه سرخ می گردد. سه ژن وجود دارد که رنگ دانه را تعیین می کند:
1 - ژن "C " ژن تولید کرموژن پایه است که در کروموزوم شماره 6 با چهار ژن آلل دوگانه، با ظرفیت رنگ < CBP < CBQ < CBr CB قرار گرفته است.
2 - ژن A تبدیل کرموژن را به آنتوسیانین کنترل می کند که بر روی کرموزوم شماره 4 با حد اقل چهار ژن آلل دوگانه ( AE < A < AB < AD ) تعبیه شده است.
3 - ژن "pb " بر روی کرموزوم هفتم که محل پیدایش رنگیزه را تعیین می کتد، قرار گرفته است. بدون "pb" حتی با وجود ژن های " C " و " B " رنگ سیاه نمی تواند بروز یابد.

[Borna66]

کودهی در برنج


نیتریت ها موادی هستند که از کود اوره تولید و مستقیما وارد آب شده و زندگی انسانی را تهدید می نمایند. اوره به نیترات تجزیه می گردد و نیترات نیر سپس به نیتریت تبدیل و از طریق مصرف غذایی انسانی وارد بدن وی می گردد. اگر مقدار نیتریت در آب شرب بیش از 1000 پی پی ام باشد، در زندگی انسان مشکلاتی از قبیل نابینایی اطفال، سرطان کبد، سرطان رحم و ریه، بیماری مغز استخوان و سیروز کبدی را به وجود می آورد. تصور نشود، تنها سموم هستند که محیط زیست را آلوده می کنند، بلکه تمام موادشیمیایی کشاورزی ممکن است، آب های آشامیدنی را در شهر و روستا آلوده سازند و به ویژه افراد فقیر جامعه را که پروتیین کم تری وارد بدنشان می شود، با انواع مشکلات روبرو گردند.
سازگان غذایی خاک
بهم زدن خاک وآب را با پیشکاول، پیش از نشاء کاری باتلاقی کردن گویند. باتلاقی کردن خاک در وضعیت عناصر غذایی خاک تأثیر زیادی برجای می گذارد. دست رسی بعضی از عناصر غذایی در اثر این عمل افزایش می یابد و بعضی از عناصر در ذرات خاک تثبیت می گردند و یا از طریق محلول خاک از دست می روند. تغییر در دست رسی مواد غذایی به دلیل فرآیند های اکسیداسیون – احیاء زیست شناختی خاک است که از اکسیژن خاک باتلاقی پدید می آید.
عناصر غذایی پرمصرف

عمل نیتروژن در خاک باتلاقی به طور محسوسی از عمل آن در خاک های با زهکشی خوب که از اکسیژن هوا استفاده می کند، متفاوت است. یون های آمونیوم (NH4+ ) در سطح منطقه اکسیده شده وجود دارد. این یون با کود دهی وارد خاک می شود و به وسیله باکتری ها به نیتریت و نیترات، اکسید می گردد. این رادیکال های نیترات دارای بار منفی هستند. بنابراین، آن ها نمی توانند کلوئید های کمپلکس خاک را به وجود آورند و در اثر خاک شویی از بین می روند. رادیکال های نیترات به دلیل تحرّک بسیار بالایشان، به منطقه احیاء شده پایین تراوش می کند، پس از احیاء شدن به نیتریت، به وسیله باکتری های تجزیه کننده نیتراتی به اکسید نیترو و عنصر N تجزیه شده و به اتمسفر فرستاده می شود و ازاین طریق از دست رس گیاه خارج می گردد.
غرقابی کردن مداوم خاک منجر به افزایش فسفات های نامحلول و قابل استخراج خاک می گردد. معمولا به صورت فسفات فریک تا فرّو محلول و هیدرولیز ترکیبات P انتشار می یابد. علاوه بر استفاده از همه منابع فسفری مورد بهره برداری در محصولات دیم، برنج باتلاقی دارای قابلیت استفاده از فسفات های فریک است که برای محصولات دیم ارزش اندکی دارند. با باتلاقی کردن خاک پتاسیم کم تر از نیتروژن و فسفر تحت تأثیر قرار می گیرد. در نتیجه عمل زیر آب رفتن، شرایط احیائی باعث می شود، جزء بیش تری از یون پتاسیم از حالت کمپلکس به محلول خاک انتقال یابد. مقدار زیادی از یون های فرّو، منگنز دو ظرفیتی و آمونیوم در نتیجه جابجایی یون های پتاسیم از کمپلکس در محلول خاک به وجود آید.
عناصر کم مصرف

در ضمن عمل باتلاقی کردن خاک، بعضی از عناصر غذایی مانند: کلسیم، منیزیم تنها به مقدار محدودی به تغییر می کنند. ترکیبا فرّیک و منگنیک در شرایط بی هوازی احیاء می شوند و در زیر آب بیش تر در دسترس گیاه برنج قرار می گیرند. غلظت مولیبدن محلول در آب در نتیجه احیاء اکسید های فرّیک در خاک باتلاقی افزایش می یابد. این عمل برای ایجاد لایه ای از جلبک تثبیت کننده N می تواند سودمتد باشد. باکتری های بی هوازی در خاک احیائی و باکتری های هوازی در ریشه فعّال هستند. شرایط باتلاقی نیز غلظت عناصر روی و مس قابل حل در آب را کاهش داده و موجب کمبود این ریز مغذی ها در گیاه برنج می گردد.
مدیریت کود های پر مصرف
در تولید برنج، کود نیتروژنی مهم ترین و ضروری ترین نقش را برعهده دارد.
بازدهی مصرف کود نیتروژنی

بازدهی استفاده از هرگونه کودی به معنی مقدار افزایش محصول برداشت شده بر واحد کود به کار رفته است. اگر گیاه برنج به 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار نیاز داشته باشد و برنج کار 120 کیلوگرم بر هکتار در مزرعه به پاشد، و گیاه 100 کیلوگرم را به تواند جذب کند، بازدهی تولید بسیار عالی خواهد بود. این به ندرت پیش می آید. درصورتی که برنج کار 100 کیلوگرم برهکتار از این کود را به کار ببرد و گیاه 30 کیلوگرم را جذب کند، بازدهی کم خواهد شد. برنج در مزرعه آبیاری بارانی غیر بازده ترین مصرف نیتروژن را دارد، به طوری که، بازدهی مصرف نیتروژن در شرایط چنین مزرعه ای بیش تر از 30 – 20 درصد نخواهد بود. یعنی، یاگر برنج کار چهار کیسه کود اوره را در مزرعه بپاشد، تنها یک کیسه توسط گیاه جذب می گردد و سه کیسه دیگر ازدست خواهد رفت.

راه های اتلاف کودهای نیتروژنی

بخش بزرگی از کودهای نیتروژنی، ممکن است از راه تبخیر، آبشویی، تجزیه و تثبیت در خاک ازدست رود. شدت یا درجه این اتلاف به عوامل متعددی مانند خاک، آب و هوا و شرایط زراعت بستگی دارد.

اتلاف ار راه تبخر
آمونیاک که برای برنج کاری مورد استفاده قرار می گیرد، اگر در محوطه باز قرار گیرد، ممکن است تبخیر شود. این نوع اتلاف با افزایش pH آب جاری، زیاد خواهد شد. جلبک های آب در تنظیم pH آب جاری نقش مهمی برعهده دارند. درطول روز، جلبک ها فتوسنتز کرده و میزان دی اکسید کربن آب را کم می کند. درنتیجه، pH آن ممکن است افزایش یابد. افزایش pH تبخیر شدن آمونیاک را فعّال تر می سازد. می توان تخمین زد، 5 تا 6 درصد نیتروژن به کار رفته از راه چنین فرآیندی تلف شود. در درجه حرارت بالا و تابش خورشیدی زیاد، اتلاف از راه تبخر در هوا بیش تر رخ می دهد. برای به حداقل رساندن این اتلاف، بایستی کود آمونیاک را در داخل خاک یا در لایه های احیائی آن به عمق 10 سانتی متر تزریق کرد. به کار بردن کود های پوشش دار مانند اوره پوشش داده شده با گوگرد و گچ نیز مانع
اتلاف کود نیتروژنی از راه تخلیه آب مزرعه
در یک دوره زراعی 1000 تا 2000 میلی متر آب ممکن است از راه زهکش از مزرعه تخلیه شود. نیتروژن حل شده در آب نیز همراه آن از مزرعه خارج می گردد. هنگامی که کود نیتروژنی به عنوان کود سرک پاشیده شود، نیتروژن از راه آبشویی نیز ممکن است از دسترس گیاه خارج گردد. نزدیک به 15 درصد نیتروژن به کار رفته، ممکن است از راه آبشویی خارج شود. برای جلوگیری از اتلاف آبشویی، برنج بایستی در خاک های با بافت خوب کشت شود. خلل و و فرج خاک دیکس خورده کاهش می یابد. مترجم: درعمل شخم زنی با گاوآهن کلوخه های درشت ایجاد می شود. این کلوخه با دیکس پشت تراکتوری خرد می گردد. در زبان فارسی به هردو عمل شخم گفته می شود. اما در گیلکی به اولی شخم و به دومی دیکس یا دیکس خورده می گویند. مانند این را می ماند که در دامداری به بچه تازه به دنیا آمده گاو می گویند، مانده ( گیلکی ) و کمی که بزرگ شد می گویند گوساله و بازهم بزرگ تر شد، مثلا یک ساله شد، اگر نر باشد می گویند، گودرو اگر ماده باشد می گویند، لیشه و وقتی خیلی بزرگ شد و به بلوغ جنسی برای تکثیر رسید نر را می گویند، ورزا و ماده را میگویند گاو. اما در فارسی بدبختانه این جوری نیست و در همه این مراحل رشد و نموّ این حیوان می گویند گاو. کندوکاو خاک در مراحل مختلف نیزنام هایی دارد که با هم متفاوت است و آن ها را بایستی در زبان های محلی جستجو کرد. در زبان فارسی تا زمین را بکنی می گویند، زمین را شخم زدی، و مشخص نیست چه هدفی داشته ای و یا حتی چه عملی انجام داده ای. همیشه کود به شکل آمونیاکی را در عمق خاک به کار می برند. از آبگیری زیاد خاک مزارع برنج، خود داری می شود. مترجم: وقتی که کود با خاک مزرعه باتلاقی به خوبی مخلوط شود، قابلیت آبشویی خود را از دست خواهد داد. من عادت داشتم، کود اوره را پیش از وجین در مزرعه شخصی خودم بپاشم. متوجه بودم، پس از عمل وجین حتی نیم متر کود در مزرعه جابجا نمی شود. کود در اثر وجین در خاک دفن می شود.
تثبیت کردن کود نیتروژنی در خاک

تثبیت نیتروژن درخاک به وسیله جمعیت های میکروبی انجام می شود. این موجودات ریز نیتروژن را به مصرف رسانده و آن را در بدن خود به شکل مواد آلی ذخیره می کنند. این عمل، مقدار نیتروژن در دسترس گیاه برنج را کاهش می دهد. کود در مزارع خشک بیش از باتلاقی تثبیت می شود. نتایج تحقیقات نشان می دهد، 20 درصد نیتروژن ممکن است در خاک حبس شود. در کنار میکروب ها، ذرات رسی نیز یون های آمونیاکی می توانند جذب کرده و آن ها را بین صفحات سیلیکاتی شان درگیر سازند. در صورتی که از کود سبز یا کود آلی حیوانی استفاده می شود، یک هفته قبل از کشت بایستی به خاک اضافه گردد. این عمل باعث تجزیه کامل آن ها می شود و مواد غذایی به سهولت در دسترس گیاه برنج قرار می گیرد.
نیتروژن زدایی خاک
هرجسمی که وارد مزرعه برنج کاری شود، خروج گازهای هوا مانندی به شکل حباب را از سطح خاک باتلاقی آزاد می کند. 10 تا 95 درصد حجم گازهای آزاد شده از مزرعه به صورت نیتروژن است. نیترات های موجود درخاک به وسیله باکتری های معروف به نیتروژن زا، در خاک زیر آب به گاز آزاد N تبدیل می شوند. ازدست رفتن نیتروژن از طریق نیتروژن زدایی خاک، در خاک های فاقد زهکش مناسب، 68 درصد تخمین زده می شود. البته، حرارت و مواد آلی خاک عمل باکتری های نیتروژن زا را تشدید می نمایند. گاهی اوقات، حدود 30 تا 40 درصد نیتروژن پاشیده شده در سطح مزرعه در مدت زمان یک هفته پس از نشاء کاری، ممکن است به هوا آزاد گردند. حتی اگر کودهای آمونیاکی پاشیده شوند، در مجاورت اکسیژن قرار گرفته و به شکل نیترات در می آیند. این نیترات ها به طرف پایین باتلاق حرکت کرده و پس از رسیدن به خاک احیائی ، نیتروژن آزاد شده و به صورت گاز به فضا انتقال می یابند. برای کاهش نیتروژن زدایی، کودهای اوره یا آمونیاک بایستی در منطقه ریشه و درمحلی که فاقد اکسیژن است، قرارداده شود. اوره پوشش داده شده با مواد مشابه کودها یا اوره آز مسدود کننده اوره نیز به آهستگی حل شده و فعالیت نیتروژن زدایی را کاهش می دهد. اوره دانه درشت را مستقیما می توان درداخل خاک فروبرد. این دانه های اوره، در یک محل جمع می شوند و فعالیت اوره آز مسدود کننده، مقدار آنزیم تولید شده به وسیله باکتری نیتروژن زا را کاهش می دهند. همراه با رخ دادهای بالا، اتلاف تبخیری به طور چشمگیری نیز کاهش می یابد.
راه های ارتقاء اثر کودهای نیتروژنی زیاد
1 – ارقامی را کشت کنید که به کود پاسخ مثبت می دهند. یعنی با افزایش کود رشد و نموّ آن بیش تر شود و محصول بیش تری دهد.
2 – کودها رشد علف های هرز را زیاد می کنند. بنابراین، برای حداکثر تأثیر کود بایستی با علف هرز مبارزه کرد.
3 – به مزارع باتلاقی دایمی کود نیتروژنی زیادی بدهید.
4 – اگر مزرعه به طور متناوب و با فاصله زمانی باتلاقی گردد، نیتروژن به طور کامل نمی تواند مورد استفاده گیاه برنج قرار گیرد.
5 – از کودهای نیتروژنی پوشش دار مختلف زیر استفاده کنید. مترجم:ممکن است، چنین کودهایی در ایران یافت نشوند:
الف – با لایه پوششی اورهآز
اوره بالایه پوششی Neem
اوره با لایه پوششی Mahua
اوره با لایه پوششی نیجر
اوره با لایه پوششی هندی
ب – پوشش مصنوعی
اوره با پوشش پلاستیکی یا پلی مری
اوره با پوشش لاک
اوره با پوشش موم
اوره با پوشش لاستیک
ج – پوشش شیمیایی
اوره با پوشش گوگردی
اوره با پوشش فسفات معدنی
اوره با پوشش گچ
د – بازدارنده های اوره آز
استات فنیل مرکوریک
هیدروکینون
بنزوکینون
فسفو فنیل دی آمیدات
ه – بازدارنده های آزاد سازی نیتروژن
N – serve
AM
ST
Thiurea
Potassium azide
Powder of citrullus
Colosynthis
تقش نیتروژن در افزایش تولید برنج

1 – تولید 5/6 تن محصول برنج برهکتار، حدود 95 کیلوگرم نیتروژن، 25 کیلوگرم P2O5 و 140 کیلوگرم K2O را از خاک خارج می کند و لازم است در فصل زراعی بعدی این مقدار مواد به خاک برگشت داده شود.
2 – در تشکیل کلروفیل و ایجاد رنگ سبز تیره به گیاه کمک می کند.
3 – تعداد پنجه ها، ارتفاع گیاه و تعداد دانه های خوشه که از اجزاء سازنده میزان محصول هستند را افزایش می دهد.
4 – افزایش سطح برگ و اندازه دانه.
5 – کمک به تجزیه و فساد مواد آلی خاک با تحریک رشد میکربی
میزان مصرف کود های نیتروژنی

عوامل متعددی مانند خاک، اوضاع جوّی و نوع رقم برنج در میزان مصرف کودهای نیتروژنی تأثیر دارد. در اغلب نواحی کشت برنج مقدار نیتروژن لازم نباید از 100 کیلوگرم (معادل 154 کیلوگرم اوره ) بر هکتار کم تر باشد. اگر تمام کود اوره پاشیده شده به مصرف گیاه برسد و تلف نشده باشد، این مقدار کافی است. اما عملا چنین چیزی امکان ندارد، بنا به شناخت برنج کار از میزان اتلاف و توانایی پیشگیری از آن بایستی بر مقدار فوق افزوده شود. این حداقل نیتروژن لازم برای برداشت 5/6 تن محصول برهکتار است. اما به دلیل کاهش و یا افزایش کود پذیری گیاه برنج در مقابل افزایش تابش خورشید و کاهش درجه حرارت هوا، مقدار نیتروژن لازم گیاه 100 تا 150 کیلوگرم برهکتار می رسد. درجه مرغوبیت خاک نیز شاخص مهمی در تعیین میزان کود نیتروژنی است.

شاخص دسترسی کود نیتروژنی خاک

هرچه خاک از نظر نیتروژن فقیر تر باشد، مقدار نیتروژن افزوده شده بیش تر خواهد بود. ارقام برنج دیررس، به نیتروژن کم تری نیاز دارد. زیر آن ها وقت کافی برای دریافت نیتروژن تثبیت شده خاک را دارند. اما ارقام برنج زودرس که دوره رشد و نموّ آن ها کوتاه است، به مقادیر زیادتر نیتروژن پاسخ مثبت می دهند. اثر نیتروژن در مراحل اویله کم و در مراحل آخر زیاد است. برنج کاران، خاک مزرعه خود را خوب می شناسند. اما تعاونی های توزیع کود مطابق گزارش آزمایشگاه ها سهمیه کود را تعیین می کنند. مجهز ترین آزمایشگاه های خاک فقط می توانند به کشاورزان کمک کنند، اما قادر نیستند، خاک اورا شناسایی نمایند. برنج کار خودش بایستی میزان کود نیتروژنی را تعیین کند. بعضی از خاک ها به کود نیتروژنی نیاز ندارند و بعضی دیگر به مقدار خیلی زیادی احتیاج دارند.
زمان کود پاشی نیتروژنی خاک

به طور کلی، در خاک های معمولی، نیتروژن در 3 مرحله با مقادیر برابر پاشیده می شود. یعنی، یک سوم در مرحله اول ( در زمان دیکس زنی )، یک سوم در مرحله پنجه زنی فعال و یک سوم باقی مانده در مرحله تشکیل گل، پاشیده می شود. مرحله اول کودزنی را مرحله اصلی و مرحله آخری را سرک می گویند. مراحل بالا عومی است و کشاورزان، دو مرحله ای عمل می کنند و دو سوم را در مرحله اصلی و یک سوم باقیمانده را در مرحله پنجه زنی می پاشند و کود سرک را حذف می نمایند. تا کنون در ایران تحقیقی در باره کود سرک انجام نشده است. مدیریت وبلاگ در مزرعه شخصی خود در مراحل اول و دوم از کود اوره استفاده کرد و از انجام مرحله سوم ترسید. کود سرک مرحله خطر ناک کود دهی به ویژه با کود اوره است. زیرا کود اوره به سرعت جذب می شود. اگر برنج کاران تجربه مرحله سوم را ندارند، در مورد ارقام محلی نباید اجراء کنند، و در مورد ارقام خزر و سپیدرود حتما از کود سرک به مقدارخیلی کم تراز یک سوم بر اساس تجربه خودشان و پیش از تشکیل شدن گل می توانند بپاشند.
1 – کودپاشی نیتروژنی خاک پیش از نشاء کاری در استقرار نشاء و بهبود نیتروژن گیاه برای آغاز فوری پنجه زنی کمک می کند.
2 – به کار بردن کود نیتروژنی در مرحله پنجه زنی، فعالیت این مرحله را تسریع کرده و تولید تعداد پنجه را به حداکثر می رساند.
3 – کود سرک در مرحله تشکیل گل افزایش طول خوشه و تعداد خوشه چه در خوشه را موجب می گردد.
روش پاشیدن کودهای نیتروژنی

پاشیدن سطحی کودهای نیتروژنی در خاک های باتلاقی، مقدار بسیار اندکی از این کودها را در دسترس گیاه قرار می دهد. کودپاشی سطحی خاک باعث تسریع عمل نیتریفیکاسیون شده و در نتیجه از طریق جریان آب تلف می گردد. هنگام کودپاشی سرک از یک روز پیش بایستی آب مزرعه را خالی کرد و کود را به حالت اشباع پاشید. پس از 48 ساعت کود اوره هیدرولیز شده و کربنات آمونیوم تشکیل می گردد. دو روز پس از کودپاشی اوره، مجددا مزرعه را آبیاری کنید، به این طریق یون آمونیوم در میسل های خاک تثبیت می گردد.
دفن کردن اوره در منطقه سطح خاک زیرآب به علت فقدان اکسیژن در این لایه است. در لایه احیائی هیچ گونه عمل نیتریفیکاسیونی وقوع نمی یابد و نیتروژن آمونیومی به مدت زمان طولانی در دسترس ریشه گیاه برنج باقی می ماند.
اگر عمق آب مزرعه را در 2 سانتی متری لایه خاک نگهدارید، پس از نشاء کاری، کود نیتروژنی را مستقیما می توان در آب پاشید. دفن کردن کود آمونیوم به وسیله وجین کن دورانی کارآیی مصرف کود نیتروژنی را بهبود می بخشد، به ویژه برای مرحله اول کود سرک پاشی مناسب است. در جا هایی که لم کردن آب زیاد است و امکان تخلیه آن وجود ندارد، بهتر است اوره را پیش از وجین پاشید و در حین عمل وجین در خاک دفن خواهد شد. دفن کردن اوره بین هرچهار بهترین نتیجه را دارد، اما کاری خیلی پر زحمتی است.

[Borna66]

تیپ های بومی برنج
ویژگی های مهم دیگرطبقه بندی تیپ های بومی برنج

سویه های برنج نسبت به محیط های تنکارشناختی، مانند: رطوبت، دما، نور، باد، عناصر کم مصرف، نمک ها و غیره و نسبت به محیط های زیستی که مشتمل بر تمام ارگانیسم های ناحیه بوم شناختی هستند، سازگاری یا تحملی را نشان می دهند. توزیع هر سویه توسط تغییر تحمل به تفاوت در هریک از عوامل محیطی تعیین می گردد. هر سویه سازگار به عنوان یک سویه متحمّل درجه حرارت پائین، دوره نوری تعدیل یافته، متحمّل کم آبی، متحمل باتلاقی، متحمّل شوری و سویه مقاوم نسبت به عوامل بیماری زا، تعریف می شود.

این سویه ها، معمولا با توجه به چنین ویژگی هایی به صورت کولتیوار طبقه بندی می گردند. ولی، نه به صورت بوم شناختی، زیرا توزیع ویژگی هایشان به یک منطقه بوم شناختی خاصّی محدود نمی شود. به هرحال، برنج آبی، دیم، آب عمیق و شناور می توانند به صورت تیپ های بومی تعریف شوند.



سازگاری زیست محیطی رشد برنج



سازگاری عبارت از ماهیت ارگانیسمی است که آن را در محیط پیرامونش پایدار می سازد. بنابراین، سازگاری خودش امری نسبی است. سازگاری از تکامل تیپ های بومی و گونه های بومی نژادی در جهت بعضی شرایط مطلوب از قبیل استفاده هرچه بهتر از منابع زیست محیطی، قدرت تولیدی بالاتر در واحد سطح یا ازبوم سازگان های پایدار تر حاصل می گردد.

عوامل متعددی نظیر: باد، آب، نور، درجه حرارت، غذا، عوامل بیماری زا، رقابت و غیره وجود دارند که توزیع یک تیپ بومی را محدود می سازد. بعضی از جزئیات کارکرد گیاه برنج، یعنی، عکس العمل دوره نوری، اثر متقابل درجه حرارت پائین و وابستگی آبی را به عنوان مهم ترین عوامل محدود کننده تمایز یابی تیپ بومی مورد بررسی قرار می دهیم.



عکس العمل مرحله رشد رویشی برنج به درجه حرارت



معلوم شده است، گیاهان معتدله و گرمسیری نسبت به درجه حرارت به همان اندازه تأثیر نور تفاوت وسیعی از نظر عکس العمل رشد دارا می باشند. درجه حرارت بهینه رشد در گونه های معتدله در حدود 25 – 20 درجه سانتی گراد و در درجه حرارت های پائینی مانند: 10 – 5 درجه سانتی گراد، فعّال است. اگرچه، درجه حرارت زیر 15 درجه سانتی گراد در بسیاری از گونه های گرمسیری سبب می شود، به طور نسبنا زیادی میزان جذب کاهش یابد و جلوگیری از رشد و نموّ اصلی مانند: نموّ اندامک درون یاخته ای، تقسیم یاخته ای، دراز شدن آن ها رخ دهد.



جوانه زنی و رشد نشاء برنج در درجه حرارت پائین



ناگا ماتسو عمل جوانه زنی را در درجه حرارت پائین در تعداد زیادی از کولتیوارها مطالعه کرد. در درجه حرارت پائین، کولتیوارهای مناطق با عرض جغرافیایی کم با سرعت کم تر از نواحی عرض جغرافیایی زیاد، جوانه زدند. ولی، در یک شیب عرض جغرافیایی که در آن حساسیت نوری به روشنی دیده می شود، اثر درجه حرارت در جوانه زنی معلوم نشد. هارا ( 1964 ) گزارش داد، بعضی از کولتیوارهای کره ای، می توانند سریع تر از ژاپنی جوانه زنند. لی و تاگوش جوانه زنی و رشد نشاء را در درجه حرارت پائین از نظر نژادی مطالعه کرد. در سری مطالعات تأثیر درجه حرارت پائین در جوانه زنی بذر برنج، ساساکی بذر پاشی مستقیم در مزارع آبی را نواحی سرد مانند هوکائیدو در ژاپن آزمایش کرد. او امکان وجود کولتیوارهای نژادی با قابلیت جوانه زنی و سرعت رشد اولیه نشاء در درجه حرارت پائین را پیشنهاد کرد. نیروی زیستی نشاء، که به وسیله ارتفاع و زردی برگ های آن تعیین می شود، یک شاخص مناسب مقاومت به سرما ست. نتیجه خسارت سرما در میزان محصول کم نتنها در مناطق با عرض جغرافیایی زیاد، بلکه در نواحی با عرض جغرافیایی کم مانند بنگال شرقی نیز رخ می دهد. اثر درجه حرارت بر روی جوانه زنی و رشد نشاء نیز بعدا تشریح خواهد شد.

اوکا ثابت درجه حرارتی را محاسبه کرد و درجه حرارت کمینه ( مینیمم ) جوانه زنی را از نتایج آزمایش های جوانه زنی بذر در درجه حرارت های مختلف اندازه گیری نمود. عموما کولتیوارهای هندی مقادیر ثابت درجه حرارت بالا تر از ژاپنی دارند و کولتیوارهای حساس به دوره نوری دارای مقادیر بیش تری نسبت به انواع غیر حساسند. این نکته پیشنهاد می کند، ثابت درجه حرارت بزرگ، حساسیت حرارتی بالا تری را در جوانه زنی نشان می دهد. درجه حرارت کمینه جوانه زنی ( پائین ترین درجه حرارتی که در طول 20 روز 50 درصد جوانه زنی انجام شود )، بر پایه نتایج آزمایش جوانه زنی بررسی شد. این اختلاف نشان داد، زیرگونه هندی برای جوانه زنی، درجه حرارت بالاتری را نسبت به ژاپنی گرمسیری و معتدله نیاز دارد.

همان طور که گفته شد، وقتی که کولتیوارهای هندی در درجه حرارت پائین جوانه بزنند و رشد کنند، تعداد زیادی از آن ها زردی شدید برگ ها را نشان می دهند. تقریبا تمام کولتیوارهای ژاپنی تحمل بالاتری را نسبت به زردی نشاء در درجه حرارت های پائین دارند. کولتیوارهای جاوایی نیز دارای تحملند، ولی اغلب کولتیوارهای هندی به استثنای تیپ بومی بورو زردی شدیدی را نشان می دهند. برو در بنگلادش در فصل زمستان کشت می شود. زردی آن نشان واسطه بین بولو جاوانیایی و اوس یا تجره هندی است. برنج وحشی در آسیا زردی قابل ملاحظه ای را نشان داد. درحالی که برنج زراعی و وحشی آفریقایی مقاومت بیش تری نسبت به درجه حرارت پائین دارند. از طرف دیگر، حتّی در زیرگونه ژاپنی از مناطق با عرض جغرافیایی بالا، در درجه حرارت پائین، کولتیوارهای متعددی زردی را نشان دادند.

ما پیشنهاد کردیم، زردی که توسط بران به عنوان کمبود کلروفیل برگ ها به کار رفت، بایستی مطابق اختلاف عمل تنکارشناختی به دو نوع تقسیم شود: یک نوع به علت جلوگیری از تشکیل کلروفیل و نوع دیگر به دلیل تخریب کلروفیل که قبلا تشکیل شده می آید.

تخریب نوری ساده کلروفیل در درجه حرارت پائین و شدت نور بالا تحریک می شود، درحالی که زردی به علت ممانعت از تشکیل کلروفیل در موقعی که پریموردیوم برگ در قاعده شاخه در معرض درجه حرارت پائین قرار گیرد، بروز می نماید. اولی، ناشی از تخریب کلروفیل ممکن است در اثر متلاشی شدن کلروپلاست برگ تحت درجه حرارت پائین و شدت نور بالا باشد، که ما این نوع زردی را " سفید شدگی " می نامیم. زردی نوع دوم ناشی از ممانعت تشکیل کلروفیل تحت درجه حرارت پائین است و ما این نوع زردی را " زردی القائی درجه حرارت پائین " می نامیم.

در شرایط طبیعی، هوای سرد و آب آبیاری سرد باعث بروز زردی می شود. در مرحله پنجه زنی و تشکیل جوانه گل در نواحی گرمسیری، علائم کمبود کلروفیل با زردی و سفید شدگی تحت درجه حرارت پائین تحریک می شود. کمبود کلروفیل برگ های پائین یک نوع عادی خسارت سرما است. گاهی اوقات برگ های بالا به دنبال سفید شدگی بیش تر برگ به زرد نارنجی تغییر می یابند. این آثار زردی در تولید دانه شناخته نشده اند. مقاومت به زردی در درجه حرارت پائین، به نظر می رسد نتیجه سازش گیاه برنج در زیست محیط های حرارت پائین باشد. این پدیده سازگار تاکنون روشن نشده است. به هرحال تغییرات سازشی فعالیت استراز مشاهده شده است.

ویژگی های تیپ های بومی برنج



تیپ های بومی متعدد برنج نسبت به هریک از گونه های بومی ژاپنی، جاوایی و هندی تمایز بیش تری یافته اند. عوامل هم القاء کنندگی تمایزیابی گونه های بومی و تیپ های بومی بایستی وابسته به عوامل محیطی زیستگاه های گیاهی شان باشد. تفاوت حساسیت نوری و حرارتی در گل دهی، مقاومت به کم آبی در رشد، مقاومت به مقدار زیاد کود و نمک های محیط کشت، مقاومت به تحمل غرقابی، مقاومت به درجه حرارت بالا و پایین و غیره در گونه های بومی مشخص شده اند. به علاوه، ویژگی ریخت شناختی ابعاد و اندازه دانه به عنوان یک شاخص موثق اولیه گونه های بومی در نظر گرفته می شوند. تمایزات چنین ویژگی هایی را در میان شش تیپ بومی ذکر شده می توان شناخت. درحال حاضر، اگر چه یک محقق اعلام کرده است که این شاخص همیشه برای طبقه بندی سه گونه بومی کافی نیست.



1 – ابعاد دانه برنج و اندازه آن



به طور کلی، یکی از تفاوت های برجسته کولتیوارهای هندی، جاوایی و ژاپنی، شکل دانه است. با پیگیری گزارش کاتو ( 1930 ) در باره شکل دانه در هندی و ژاپنی، ماتسو سه تیپ دانه: A) کوتاه، B) بزرگ و C) بلند را تأیید کرد. این سه تیپ دانه به ترتیب به صورت ژاپنی، جاوایی و هندی نشان داده شدند. عموما، هندی، دانه باریک و جاوایی دانه بزرگ، در صورتی که کولتیوارهای ژاپنی دانه کوچک و کوتاه که در مقطع عرضی گردند. بیش تر کولتیوارهای هند، هندوچین، چین جنوبی، تایوان و فیلیپین از هندی اند ( تیپ C ). تعداد زیادی از کولتیوارهای جاوا، چین شمالی و غربی، اروپا، آمریکا و بیش تر برنج دیم ژاپنی متعلق به جاوایی ( تیپ B ) است. برنج آبی ژاپن و کولتیوارهای منچوری خیلی شبیه ژاپنی اند ( تیپ A ). وتب و آکی هاما شکل دانه های برنج باستانی که در برمه، تایلند و کلمبیا کشت شده بود، بررسی کردند. آن ها وجود کولتیوارهای اولیه را در دامنه کوه های هیمالیا که به هندی و ژاپنی تمایز نیافتند، پیشنهاد کردند. آن ها به منشأ برنج زراعی نیز می اندیشیدند.

همان طور که در بالا اشاره گردید، در نوع بومی هندی کولتیوارهای دانه کوتاه مانند بورو تأیید شده است. یک تئوری وجود دارد که تمایز یابی اختصاصی شکل دانه را در انواع بومی برنج آسیایی نشان می دهد که ممکن است در نتیجه پاسخ به اختلاف درجه حرارت در آن ها باشد.



2 – اثردوره نوری و درجه حرارت بر روی گل دهی برنج



تحت شرایط کنترل مصنوعی، در درجه حرارت مناسب و با یک سری دوره های نوری، دو جزء رشد رویشی، مرحله رویشی اصلی (BVP ) یا Basic Vegetative Phaseو مرحله حساسیت نوری ( PSP ) یا Photoperiod Sensetive Phase ، می توانند شناسایی شوند.

در کولتیوارهای برنج، مرحله رشد رویشی را می توان مطابق طول مرحله تنکارشناختی به چهار گروه به صورت زیر طبقه بندی نمود:

1 – PSP کوتاه و BVP کوتاه: در مدت زمان رشد تحت تأثیر دوره نوری قرار ندارند و با BVP کوتاه تعیین می گردند.

2 – PSP بلند و BVP کوتاه: مدت زمان رشد با دوره نوری، مدت زمان رشد دراز شود.

3 – PSP کوتاه و BVP بلند: مدت زمان رشد با دوره نوری تغییر نمی کند ولی بوسیله BVP کنتل می شود.

4 – PSP بلند و BVP بلند: مدت زمان رش به وسیله دراز شدن دوره نوری و با BVP طویل، کنترل می شود.

BVP حداقل تعداد روزهای ضروری از بذرپاشی تا آغاز تشکیل جوانه گل است و بنابراین، حسایت نوری را می توان به صورت PSP بیان نمود. PSP به وسیله تفریق کوتاه ترین مدت زمان رشد ( ازبذرپاشی تا آغاز تشکیل جوانه گل یا خوشه ) از طولانی ترین مدت زمان آن محاسبه می شود.

تشکیل خوشه کولتیوارهای برنج معمولا با افزایش درجه حرارت هوا شتاب می گیرد. تأثیر متقابل دوره نوری و درجه حرارت هوا بر روی گلدهی دارای اهمیت است. بسیاری از محققان حساسیت گرمایی، حساسیت نوری و مرحله رویشی اصلی را برروی تنظیم مرحله رشد رویشی یعنی، روی ظهور گل مطالعه کرده اند.

موری ناگا و کری یاما (1958) گزارش دادند که واریته اوس ( برداشت پائیز ) و بورو ( برداشت بهار ) مشابه کولتیوارهای شمال ژاپن دارای BVP و PSP کوتاه اند. در کولتیوارهای ژاپنی (انواع شمالی )، اوس و بورو، درجه حرارت پایین در تشکیل خوشه تأثیر نداشت.

از طرف دیگر، موریناگا و کوری یاما ( 1958 ) تشخیص دادند که در آزمایش های تحت درجه حرارت های بالا، انواع برنج نواحی گرمسیری، اوس ( هندی ) و بولو ( جاوایی )، هردو تمایل به داشتن حساسیت نوری و حرارتی پایین بودند. به هرحال، بولو در اندونزی، در درجه حرارت بهینه دارای PSP کوتاه و BVP بلند بود، PSP آن ها تحت درجه حرارت پایین مانند کولتیوار های حساس نوری بلند شد. در امان، از هند و تجره اندونزی، PSP تحت درجه حرارت پائین بی نهایت بلند گردید. تاکاهاشی و همکاران نیز حساسیت گرمایی را برای ظهور خوشه و آغاز تشکیل گل در شش نوع بومی آسیایی آزمایش کرد، تغییر درجه حرارت 32 – 18 درجه سانتی گراد بود. کولتیوارهای ژاپنی در درجه حرارت بهینه ( 32 درجه سانتی گراد )، تقریبا به دو گروه شمالی و جنوب شرقی تقسیم شدند. اولی BVP کوتاه و PSP کوتاه ( ویژگی معمولی ) و دومی BVP کوتاه ولی PSP بلند ( حسایت نوری شدید ) را نشان داند.



3 – بازتاب اثر درجه حرارت نسبت به رشد



بازتاب حرارتی کولتیوارهای گرمسیری، مانند: جوانه زنی بذر، پنجه دهی، رشد نشاء، مدت زمان رشد و طول ساقه، به طوری که تا کنون شناخته شده است، نسبت به کولتیوارهای مناطق معتدل تفاوت بسیاری دارند. به هرحال، روابط بین تیپ های بومی و بازتاب درجه حرارت در رشد، روشن نیست.

ظرفیت پنجه دهی در شش تیپ بومی کولتیوارهای هندی و ژاپنی در ترکیبات مختلف نور و درجه حرارت در اتاقک های رشد کاملا کنترل شده، مورد مطالعه قرار گرفت. کاکی زاکی، پیشنهاد کرد که در شدت نور پایین و در درجه حرارت پایین بدون توجه به تیپ بومی، میزان پنجه دهی در درجه حرارت پایین بیش تر از درجه حرارت بالاست.

بروز زردی پهنک برگ در درجه حرارت پایین ( 15 درجه سانتی گراد ) در میان شش تیپ بومی آسیایی، اوس، تجره، بولو، و کولتیوارهای ژاپنی آزمایش شد. اوس و تجره زردی شدیدی پیدا کردند. ژاپنی و بولو، به ویژه ژاپنی در درجه حرارت پائین تحمل بیش تری نسبت به زردی را نشان داد. بورو تیپ متوسط بین بولو و اوس یا تجره بود.

[Borna66]

مقاومت برنج به سرما


حساسیت های حرارتی گیاه برنج در مراحل نموّی مختلف،یعنی، حساسیت حرارتی جوانه زنی بذر، رشد نشاء، پنجه زنی، طول ساقه، تشکیل جوانه گل، گلدهی و تشکیل بذر مطالعات زیادی انجام شده است. میزان مقاومت به درجه حرارت پایین در مراحل رشدی گوناگون برای شناسایی گونه های بومی سودمند است.

الف – جوانه زنی بذر و رشد نشاء

ناگاماتسو (1942) عمل جوانه زنی را در درجه حرارت پایین برای بسیاری از کولتیوارهای برنج مطالعه کرد. کولتیوارهای نواحی معتدل، نظیر زیرگونه ژاپنی در ژاپن، کره و شمال چین، و کولتیوارهای ایتالیا ( ترجیحا کولتیوارهای زیرگونه جاوانیکا ) به شدت قادر به جوانه زنی در درجه حرارت پایین بودند. با این حال، کولتیوارهای گرمسیری و نیمه گرمسیری در نژاد ژاپونیکای فیلیپینی و تایوانی در درجه حرارت پایین به آرامی جوانه زدند. سرعت جوانه زنی کولتیوارها از چین و ایالات متحده آمریکا متوسط بین کولتیوارهای گرمسیری و معتدل بود.

ب – زردی برگ ها

هنگامی که جوانه زنی و رویش در درجه حرارت پایین، 20 تا 10 درجه سانتی گراد انجام گرفت، بسیاری از کولتیوارهای برنج گرمسیری معمولا قادر به رشد نبودند و اغلب آن ها علایم مشخص زردی برگ، پوسیدگی و حتی مردگی را نشان می دادند. در درجه حرارت پایین، اکثرا کمبود کلروفیل نشاء ها (زردی برگ ها )، گاهی اوقات خطوط یا نوارهای سفید روی برگ ها یا سفیدی برگ های تازه، مشاهده می شوند. اومورا و چونگ در کار مطالعاتی خود در سال های 1976 و 1980 میزان توسعه زردی برگ های کولتیوارهای برنج را در 17 درجه سانتی گراد به 5 نوع طبقه بندی نمودند. انواع صفر و یک به عنوان سبز معمولی در مقابل انواع II، III و IV طبقه بندی شدند. زردی برگ ها در درجه حرارت پایین همراه با سه خصوصیت دیگری که درمیان کولتیوارهای هندی با فراوانی زیاد توزیع می شوند، یعنی، نوع C طبقه بندی ماتسو در سال 1952 تبیین گردیدند: نمونه زیموگرام اسید فسفاتاز، واکنش مثبت به فنل و نوع C شکل دانه. رابطه ای بین زردی برگ ها، قدرت جوانه زنی در درجه حرارت پایین، و سه خصوصیت ذکر شده دربالا مشاهده نگردید. تاکاهاشی و کایی موری ظاهرشدن زردی پهنک برگ را در درجه حرارت پایین ( 15 درجه سانتی گراد ) در میان ارقام زیر گونه ژاپنی، جاوانیایی و هندی مطالعه کردند. بعضی تیپ های بومی هندی، اوس و تجره، زردی مشخص است. زیرگونه ژاپنی، جاوانیایی و مخصوصا ژاپنی در درجه حرارت پایین نسبت به زردی، تحمل بیش تری دارند. بورو، تیپ بومی هندی، تیپ متوسط بین بولو (جاوایی ) و اوس یا تجره بود (جدول VI ). برنج های وحشی آسیایی در درجه حرارت پایین زردی قابل ملاحظه ای را در برگ نشان دادند. درحالی که، برنج وحشی و زراعی آفریقایی نسبت به درجه حرارت پایین تحمل بیش تری داشت.

0D مقدار غلظت استخراج شده از 50 میلی گرم ماده خشک با 50 میلی لیتر محلول اتانول گرم، 70 درصد را نشان می دهد. b درجات I و II رنگ سبز عادی را نشان می دهد. درجه III زرد روشن ( سبز مایل به زرد ) و درجه VI رنگ سفید را نشان می دهند ( تاکاهاشی، 1976 ).
ج – منبع رشد و پنجه زنی

معمولا درجه حرارت پایین از رشد و نموّ برنج جلوگیری می کند. درمرحله اولیه پنجه زنی در نواحی با عرض جغرافیایی بالا تر، مانند، بخش های شمالی ژاپن، گیاهان از رشد باز داشته شده و تولید پنجه های نازک و کوتاه، راست و با برگ های سبز تیره را می نمایند. در نواحی با عرض جغرافیایی کم تر، مانند، گیاه فصلی بورو، برنجی که در درجه حرارت پایین ( ماه های ژانویه تا مارس ) در بنگال و آسام کشت می شدند، بوته ها، پنجه های ضعیف، باریک، کوتاه و برگ های راست تولید می نمایند.
پنجه زنی کولتیوارهای هندی که در نواحی گرمسیری دارای نیروی زیستی خوبی بودند، در کشت اول فرمز، کاهش قابل ملاحظه ای داشتند. از طرف دیگر، کولتیوارهای ژاپنی که توانایی پنجه زنی پایینی را در شرایط رمسیری نشان می دادند، دارای توانایی رویشی بیش تری بودند و تعداد پنجه آن ها افزایش شدیدی داشت.

د – تأخیر در خوشه دهی
درجه حرارت پایین، آغاز خوشه دهی و رشد را به تأخیر می اندازد یا با کاهش سرعت طویل شدن میانگره ها، پیدایش خوشه را کنترل می کند. درجه حرارت پایین، گلدهی کولتیوارهای هندی را شدید تر از ژاپنی به تأخیر می اندازد و به ضعیفی گل یا اختلال در رسیدن دانه منجر می گردد. در میان تیپ های هردو کولتیوار در هوای سرد تفاوت هایی در تأخیر گلدهی مشاهده شد.
تعدادی از محققان ژاپنی تأخیر خوشه دهی را در درجه حرارت های پایین مطالعه کرده اند و درباره خسارت سرما در دوره تشکیل خوشه از نقطه نظر یاخته شناسی، ریخت شناسی و تنکارشناختی به بحث پرداخته اند. تعداد کمی گزارش در رابطه با کاهش سرعت افزایش طولی میانگره پس از تشکیل خوشه در درجه حرارت های پایین وجود دارد. چنین شرایطی سبب خروج خوشه های ناقص می گردد. این پدیده در بوته های برنج در کولتیوارهای متعدد هندی قد متوسط نیز مانند ژاپنی دیده شد. هنگامی که چنین کولتیوارهایی دردرجه حرارت پایین رشد داده می شوند، خروج ناقص خوشه بیش تر و بهنر قابل رویت است. در سرمای شدید تر، خوشه کاملا در غلاف برگ پرچم باقی می ماند و بیرون نمی آید.
معمولا خروج کامل خوشه ، میزان محصول بیش تری را به دنبال دارد. بعضی از کشاورزان اعتقاد دارند که خروج کامل خوشه شاخص سازگاری این کولتیوارها نسبت به شرایط حرارتی پایین است. کشاورزان ژاپنی مدت زمان طولانی براین باور بودند، هنگامی می توان به محصول خوب دست یافت که طول میانگره خوشه دوبرابر طول خوشه باشد.

[Borna66]

تأثیر مواد غذایی خاک در کیفیت برنج


کشاورزان چینی از زمان های بسیار دور رابطه بین خواص مختلف خاک و میزان محصول و کیفیت برنج را به خوبی می شناخته‌اند. ولی تاکنون، تعداد اندکی تحقیقات علمی در این مورد وجود دارد. این مقاله رابطه‌ی بین مواد غذایی خاک‌های مختلف و کیفیت برنج را در 9 شاخص کیفی استان هونان چین مورد آزمایش قرار داده است.
شش نوع خاک زراعی شالیزاری متفاوتی جمع آوری و در آزمایش‌های گلدانی طوری مورد استفاده قرار گرفتند که از نظر عوامل خارجی (محیطی) و مراقبت‌های زراعی یکسان بوده و به این ترتیب اثر عناصر غذایی در کیفیت برنج را بررسی کردند.
نتایج نشان می دهد که ماده آلی خاک نیز مانند محتویات ازت ، گوگرد، کلسیم ، منیزیم ، منگنز ، مس ، مولیبدن و کلر با کیفیت برنج ارتباط دارد. به هر حال کیفیت برنج با هر دو عامل محیط و زادشناسی (Genetic) تعیین می‌شود. بنابراین، هر رقمی از برنج نسبت به شرایط محیطی مختلف می تواند پاسخ های متفاوتی داشته باشند و با در نظر گرفتن چنین حقایقی بایستی نتیجه گیری شوند.
شش نوع خاک مورد مطالعه عبارت بودند از: (1) خاک زرد متمایل به قرمز (2) خاک زرد، (3) خاک آهکی ارغوانی، (4) خاک رسی ارغوانی،(5) خاک زرد خاکستری و (6) خاک زرد. این نمونه‌ها از لایه‌های خاک شخم خورده مزارع شالیزاری مختلف جمع آوری شدند. عناصر غذایی هر یک از این خاک‌ها به روش تجزیه‌ای تعیین و در جدول 1 نمایش داده شد.
بوته‌های برنج در گلدان‌های محتوی 30 کیلوگرم خاک خشک شده نشاء شد. و گلدان‌ها برای هر نوع خاک در شش تکرار به طور تصادفی در مزرعه قرار داده شدند. این آزمایش در سه دوره‌ی کشت متوالی انجام شد. برنج‌های مورد آزمایش عبارت بودند از زودرس 40-61-82 و ارقام دیررس Xiang Yu 102
و .002-8X-88
کودهایی که در این آزمایش‌ها به کار رفتند عبارت بودند از اوره، سوپر فسفات و کلرو پتاسیم. برای برنج زودرس 100 گرم ازت، 4/0 گرم P2O5 و 7/0 گرم K2O درهر گلدان. برای ارقام برنج دیررس 32/1 گرم ازت، 4/0 گرم P2O5 و 94/0 گرم K2O در هر گلدان مورد استفاده قرار گرفت. تمام کودهای فسفر و پتاسیم و 60 درصد ازت هنگام نشاء کاری و 40 درصد بقیه ازت در مرحله آغاز پنجه‌زنی به خاک افزوده شدند. همه‌ی تیمارها از نظر اثرات مراقبت‌های زراعی مورد کنترل دقیق قرار گرفتند.


60 درصد ازت هنگام نشاء کاری و 40 درصد بقیه ازت در مرحله آغاز پنجه‌زنی به خاک افزوده شدند. همه‌ی تیمارها از نظر اثرات مراقبت‌های زراعی مورد کنترل دقیق قرار گرفتند.
دانه‌های برنج پس از برداشت در آفتاب کاملاً خشک شده و مدت 3 ماه در شرایط انباری نگهداری گردیدند. چگونگی اثر هر یک از خاک‌ها مطابق 9 شاخص کیفی برنج ارزیابی شدند که عبارت بودند از: بازده برنج قهوه‌ای، سفید، سالم(دانه‌های کامل)، دانه‌های کچی (دانه‌های سفید غیر یکنواخت)، دانه‌های کاملاً گچی، درجه حرارت ژلاتینی، پیوستگی ژل و آمیلوز و محتویات پروتئین، شاخص‌های کیفی فوق از استاندارد‌های محلی استان هونان است.
ماده آلی خاک به روش اکسیداسیون با بیکرومات پتاسیم، pH با الکترود شیشه‌ای تعیین شد. نیتروژن کل با استفاده از روش کجلدال استاندارد اندازه گیری شد. فسفر کل پس از ذوب قلیایی با NaOH
به روش رنگ سنجی مولیبدات آمونیم آبی و مقدار پتاسیم کل با نورسنجی شعله‌ای مورد سنجش قرار گرفتند. نیتروژن قابل استفاده به روش اولسن تعیین شد. پتاسیم قابل جذب نیزپس از استخراج با استات آمنیوم نرمال خنثی با استفاده از روش نور سنجی شعله ای اندازه گیری شد. کلسیم‏، منیزیم و آهن پس از استخراج با محلول DTPA به وسیله طیف سنجی جذب اتمی اندازه گیری شد. مولیبدن قابل جذب با اکسالات آمونیوم در pH 3.3 استخراج و با اوسیلوسکوپ پولارو گرافی تعیین گردید. کلر قابل استفاده با سولفات پتاسیم 5 درصد استخراج و به روش تیتراسیون با نیترات نقره مورد سنجش قرار گرفت. گوگرد قابل جذب با Ca(H2PO4)2 محلول در اسید استیک دو نرمال تعیین گردید و بر (B) قابل جذب با آب جوش استخراج شده و سپس به روش آزومتین – اچ اندازه گیری شد.

1) کیفیت برنج و مقدار نیتروژن و ماده‌ی آلی خاک

نتایج نشان می دهد، در سطوح کودی یکسان، بین محتویات پروتئین برنج و مقدار طبیعی ماده آلی و نیتروژن کل خاک همبستگی معنی داری وجود دارد. ضرایب همبسگی (r) عبارت بودند از: * 938/0 و 830/0 و، (05/0= P). در صورتی که سطح ماده آلی، نیتروژن کل، نیتروژن قابل جذب خاک ها با مقدار آمیلوز برنج دارای همبستگی معنی دار منفی بود. نتایج نشان می دهند که رشد برنج در خاک های با ماده آلی و یا نیتروژن زیاد همیشه محتویات پروتئین را افزایش می دهد. به ویژه این افزایش پروتئین در ارقام دیررس بیش‌تر می‌باشد. افزایش محتویات پروتئین اندازه گیری شده در هردانه برنج با کاهش مقدار آمیلوز همراه است.

2) کیفیت برنج و مقدار گوگرد خاک
در صد برنج سالم از مهم ترین شاخص های کیفی پس از تبدیل محسوب می‌گردد. پس از تبدیل شلتوک به برنج سفید، هرچه مقدار برنج سالم بیشتر باشد بازارپسندی بیش‌تری را حایز خواهد گردید. جدول 2 همبستگی مثبت بین مقدار گوگرد قابل جذب و در صد برنج سالم را نشان می‌دهد. این نتایج برای برنج دیررس سطح معنی داری (05/0=P ) و برای محتویات پروتئین سطح معنی داری (1/0= P ) همبستگی متفاوتی را نشان داد. گوگرد قابل جذب خاک با مقدار پروتئین دانه برنج همبسگی معنی دار مثبت ولی با برنج سالم معنی دار نبود. ملاحظه می‌شود، پروره‌های گوناگون برنج نسبت به گوگرد قابل استفاده خاک پاسخ‌های متفاوتی دارند. اما به طور کلی، زراعت برنج در خاک‌های با گوگرد قابل جذب زیادتر محصول با کیفیت دانه‌ی نسبتاً بهتری را حاصل خواهد کرد.



3) کیفیت برنج و مقدار کلسیم و منیزیم خاک
کلسیم و منیزیم قابل مبادله خاک نیز در کیفیت برنج تأثیر می‌گذارد. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که کلسیم با مقدار پروتئین و پیوستگی ژل دانه برنچ همبستگی معنی دار مثبتی دارد، در حالی که منیزیم با پروتئین دانه همبستگی معنی دار منفی را نشان می‌داد. به نظر می‌رسد در خاک‌های معمولی هر چه کلسیم قابل جذب خاک بیشتر باشد، پیوستگی ژل بیشتر خواهد بود و در نتیجه برنج نرم‌ تر و خوش مزه‌تر می‌گردد. علاوه بر این به موجب افزایش پروتئین کیفیت غذایی آن نیز بهبود می یابد. از طرف دیگر، هر چه مقدار منیزیم قابل مبادله خاک بیشتر باشد، پروتئین آن کاهش می‌یابد. کلسیم و منیزیم از عناصر غذایی ضروری خاک برای رشد برنج هستند. در مورد تأثیر کلسیم در کیفیت برنج گزارش های فراوانی وجود دارد. بعضی کشاورزان به افزایش پروتئین برنج در اثر کمبود منیزیم یا پتاسیم پی برده‌اند. آن‌ها پیشنهاد می‌کنند که منیزیم با بهتر کردن فتوسنتز برنج باعث افزایش ذخایر نشاسته‌ای دانه شده و در نتیجه محتویات پروتئین کاهش می یابد.

4- کیفیت برنج و منگنز

بین منگنز قابل جذب خاک و میزان گچی بودن دانه برنج همبستگی معنی داری وجود دارد. اصطلاح گچی هم برای شکم سفیدی و هم برای مغز سفیدی و هم پشت سفیدی دانه به کار می رود. شاخص گچی میزان وسعت سفیدی گچی و غیر شفاف(%) دانه را نشان می دهد. برای مثال هر چه سطح گچی دانه‌ها بیشتر باشد، کیفیت آن پایین تر خواهد بود. جدول3 نشان می دهد که با افزایش مقدار منگنز قابل جذب خاک، درصد دانه گچی و سطح گچی دانه‌ها نیز افزایش می یابد. همبستگی برای هر دو معنی دار است، یعنی اگر منگنز قابل جذب در خاک زیاد شود، کیفیت ظاهر پسندی برنج پایین خواهد آمد. پیش از این تحقیق، تأثیر منگنز در سطح گچی دانه ناشناخته بود. تشکیل ناقص کربوهیدرات‌ها به علت محدودیت سنتز و انتقال آن‌ها باعث ایجاد گچی می‌شود. در این دانه‌ها اندوخته‌های نشاسته‌ای در تعدادی از لایه‌های یاخته‌ای سطحی (دور از مرکز) فقیر بوده و با انعکاس نور به رنگ سفید غیر شفاف دیده می شود. گچی شدن معمولاًدر مرحله پر شدن دانه اتفاق می افتد. محتویات مواد تنظیم کننده رشد(هورمون) ایندول استات در مرحله بین گلدهی و پر شدن دانه از کربوهیدرات‌ها به حداکثر می رسد. افزایش این هورمون در انتقال محصولات همانند سازی (آسیمیلاسیون) به خوشه سودمند است. زیادی مقدار منگنز در حد سمی، بیدرنگ مقدار ایندول استات را در گیاه کاهش می دهد. احتمالاً منگنز در حد سمی باعث تخریب یا انهدام حفاظ ایندول استات می گردد. منگنز نیز انتقال محصولات همانند سازی به درون دانه (آندوسپرم) را می تواند کاهش داده و در نتیجه بر میزان گچی بیفزاید.

[Borna66]

ریشه برنج


برنج تنها غله مستعد رشد در خاک غرقابی است، زیرا خود قادر است محیط اطراف ریشه اش را اکسیده کند. طبیعت دارای چندین منفعت برای سازگاری ریخت شناختی و تنکار شناختی گیاه برنج می باشد تا در محیط باتلاقی زنده بماند. اکسیژنی که در حین عمل فتوسنتز در برگ تولید می شود، از را آئرانشیم های پوست به ریشه ها انتقال می یابد و در حفرات لیزوژنی بافت پوست ریشه ذخیره می گردد. نفوذ پذیری اکسیژن در ریشه ها با عمق زیر آب آن ها افزایش می یابد. این اکسیژن برای تنفس یاخته های ریشه کافیست
تغییر میکروفلورها
باتلاقی کردن خاک، جمعیت باکتری ها و قارچی های آن را آواره می کند. چنین محیطی برای رشد جلبک ها مناسب می شود. این موجودات فتوسنتزکننده دارای کلروفیل در اغلب خاک ها رشد می کنند و به وسیله محیط مرطوب و نور خورشید تقویت می شوند. آن ها مواد غذایی اندک مورد نیازشان را از سازگان خاک و آب دریافت می کنند. هنگامی که این موجودات در مقابل نور خورشید قرار می گیرند فرآیند فتوسنتزی به کار می افتند و مولکول های اکسیژن به عنوان محصولات جانبی آزاد می گردند. نوسانات روزمره مقدار اکسیژن محلول تولیدی در نتیجه فعالیت فتوسنتزی اغلب، مقدار اکسیژن حاصل از اشباع هوا را در آب غرقابی افزایش می دهد.
اکسیژنی که به این طریق تولید می شود، میزان بی هوازی گری خاک را اصلاح می کند و اکسیژن قابل مصرف در ریشه گیاهان آبی را فراهم می کند. این جلبک های سبز – آبی (Cynophyceae) می توانند ازت مولکولی و یا معدنی را به کمک آنزیم های نیتراز موجود در یاخته ها، به مصرف رسانند. این موجودات زنده فتوسنتز کننده، هر ساله 15 تا 50 کیلوگرم ازت را در هکتار خاک تثبیت کنند.

قدرت اکسیداسیون ریشه برنج
تعدادی از گیاهان خشکی وجود دارند که با قرار گرفتن در محیط باتلاقی یا غرقابی توانایی اکسیدی کردن محیط اطراف ریشه را دارند. ظرفیت اکسیداسیون ریشه گیاهان زراعی معمول نسبت به مقدار نفتیل آمین اکسید شده در هرگرم ریشه در مدت 2 روز غرقاب شدن در جدول زیر ارائه شده است:
قدرت اکسیداسیون ریشه گیاهان مختلف

ذرت
4/1
جو
9/2
سورگوم
4
گندم
9/4
سویا
1/7
برنج
3/15

نتایج جدول بالا نشان می دهد، نیروی اکسیداسیون ریشه برنج چندین برابر گیاهان زراعی دیگر است. با اندک توجهی می توان دریافت که چرا سورگوم بهتر از ذرت می تواند شرایط غرقابی ناشی از بارندگی را تحمل نماید.
سازگاری تنکارشناختی ( فیزیولوژیک )

تحمل تنکارشناختی برنج نسبت به شرایط باتلاقی به استاتی مربوط است که از استیل کوآنزیم در ریشه تولید می شود و در چرخه اسید گلیکولیک به انیدرید کربنیک تجزیه شده و دراین روند تولید آب اکسیژنه می نماید. آب اکسیژنه به وسیله یک کاتالاز تجزیه شده و اکسیژنی را تولید می کند که در ریشه قابل استفاده است. مقدار آنزیم کاتالاز اکسیدکننده که در ریشه برنج موجود است، خیلی بیش تر از سایر غلات می باشد. بنابراین، ریشه برنج اکسیژنی مورد نیاز خود را نه تنها از سازگان داخلی تولید (فضاهای بین یاخته ای ) به دست می آورد، بلکه از راه مراحل آنزیمی به روش شیمیایی نیز آن را فراهم می کند. قدرت اکسید کنندگی ریشه برنج به چندین عامل بستگی دارد. قدرت اکسید کنندگی تابع رقم، سن گیاه و مواد غذایی بافت ها بوده و در مرحله رشد اولیه گیاه بالاست که در پایان گلدهی متوقف می گردد. علاوه براین، با افزایش تابش نورخورشید، افزایش می یابد و هنگامی که گیاه با کمبود عناصر غذایی نیتروژنی، فسفر و پتاسیم ماجه است، کاهش می یابد.
قابلیت جوانه زنی در شرایط باتلاقی

هنگامی که رطوبت خاک به 27 درصد یا بیش تر می رسد، بذر برنج جوانه می زند. برنج برای جوانه زنی به اکسیژن اندکی نیاز دارد، بنابراین، تا عمق 15 سانتی متر زیر آب نیز می تواند جوانه بزند. بذر برنج به وسیله فرآیند آنزیمی که در حین جوانه زنی رخ می دهد، مستعد آزاد کردن اکسیژن است.
نشاء بعضی از ارقام برنج حداقل به مدت 5 روز زیر آب می تواند زنده بماند. هنگامی که، بذر برنج زیر آب و روی یطح خاک پاشیده می شود، جوانه می زند. پوشش خاک زیر آب، فراهم شدن اکسیژن را برای بذر برنج کاهش نمی دهد. با افزایش پوشش خاک، جوانه زنی کاهش می یابد. چون، اکسیژن در آب سرد بهتر از آب گرم حل می شود، بذرپاشی در صبح زود بهتر از عصر است. تنفس بی هوازی بذر برنج را برای جوانه زنی، حتی در مقدار کم اکسیژن نیز امکان پذیر می سازد.
مکانیزم دفاعی ریشه برنج در مقابل کمبود اکسیژن

برنج دارای سازگان تخمیریی است که به طور قدرتمندی برای کاهش تنفس هوازی، عامل بازگشتی توانایی آن را برای جوانه زنی در شرایط غلظت اندک اکسیژن، حفظ می کند. مکانیزم دفاعی دیگر گیاه برنج در مقابل کمبود اکسیژن این است که ریشه های آن لیگنینی می شود تا اثر مواد سمی تولید شده را کاهش دهد. قطع آب اثر سمی زادی منگنز را افزایش می دهد. برنج به طور خاصی نسبت به جو و گندم در مقابل زیادی منگنز قدرت تحمل بیش تریدارد.
نسبت های انرژی ریشه برنج

آزاد شدن انرژی از ریشه های برنج برخلاف متابولیسم هوازی غلات دیگر، از راه فرآیند تنفس بی هوازی تحقق می یابد. متابولیسم بی هوازی تولید دو مولکول گلوکز در مقابل تولید 686 کیلو کالری انرژی و 6 مول CO2 در متابولیسم هوازی، می کند.
تنفس هوازی در ریشه گندم:
C6H12O6 + 6O2 ------- 6CO2 + 6H2O + 38ADP + 38Pi + 38ATP
1ATP = 12Kg Cals energy, 38x12 = 465Cals (Kg )
تنفس بی هوازی در ریشه برنج:
C6H12O6 ------ 2C2H5OH +2CO2 + 2ADP +2Pi + 2ATP
2 X 38 = 78KCals
اگر تولید CO2 در هردو حالت برابر باشد، مصرف انرژی در برنج 200 در صد بیش تر است، ولی آزاد شدن انرژی تنها 24% تخمیر در تنفس می باشد. کل انرژی آزاد شده به وسیله نشاء برنج و گندم در فقدان هوا به ترتیب حدود 17% و 7% است. وضعیت منحصر به فرد برنج باتلاقی تجمع ال- آمینو بوتیریک اسید است ولی نشاء های ذرت به علت تجمع الکل اتیلیک پس از یک روز خشک می شوند.

[Borna66]

روغن برنج


پیش گفتار
درفرآیند تبدیل شلتوک به برنج سفید در کارخانجات شالیکوبی، محصول جانبی مهمی به نام سبوس ( Bran ) حاصل می گردد که به عنوان غذای دام و طیور مصرف می شود. یکی از فراورده های مهم استخراجی از سبوس برنج، روغن آن است. روغن برنج بخشی از نیازهای غذایی کشورهای آسیایی مانند: چین کمونیست، ژاپن و هند را تأمین می کند. کشورما، تاکنون تجهیزات، علم وتخصص لازم را برای استخراج، تصفیه و تحقیقات تولید این روغن، در دسترس نداشته است. ولی از آن جا که، تولید این محصول به مقیاس هرچند کوچک قسمتی از مواد غذایی ضروری مردم را جبران می کند و از کیفیت خوبی برخوردار است به طور یقین جایگاه ویژه ای در اقتصاد خواهد داشت. این مقاله از کتاب RICE: CHEMISTRY AND TECHNOLOGY تألیف: بن وینیدو او. جولیانو به فارسی ترجمه شده است.
لیپیدها
اخیرا، مقالاتی در باره شیمی لیپیدهای برنج انتشار یافته است. لیپدها به صورت اجسام کروی شکل یا قطرات چربی به قطر کم تر از 5/1 میکرومتر در لایه آلورن و کوچک تر از 7/0 میکرو متر در جنین دانه برنج حضور دارند. علاوه براین، رنگ دیواره یاخته ای آندوسپرم به دلیل وجود رنگ لیپیدهاست. بیش ترلیپیدهای آندوسپرم ( درون دانه ) به اجسام پروتئینی متصل بوده ولی دانه های نشاسته نیز با آن ها دارای پیوندند.
روش های استخراج
لیپیدها عموما به دونوع: لیپیدهای غیر نشاسته ای که عمدتا در لایه آلورن و جنین به صورت اجسام کروی یا قطرات چربی وجود دارند و لیپیدهای نشاسته ای، طبقه بندی می شوند. علاوه براین، موریسون در سال 1981 اصطلاح لیپیدهای سطحی نشاسته را برای لیپیدهای غیر نشاسته ای که همراه با لیپیدهای نشاسته ای داخلی یا لیپیدهای داخلی دانه های نشاسته ای وجود دارند، به کاربرد. اگرچه، این نوع طبقه بندی قابل قبول است، اما در عمل ناخاصی های همراه آن غیر قابل چشم پوشی می باشد. حلّال های غیر قطبی نظیر دی اتیل اتر، اتر نفت و مخلوط کلروفرم – متانول ( نسبت حجمی 1:2 ) لیپیدهای غیر نشاسته ای را به آسانی از دانه خشک استخراج می کنند. لیپیدهای غیر نشاسته ای باقی مانده را با آب اشباع از بوتانول به مدت زمان 35 دقیقه تا یک ساعت در 30 – 25 درجه سانتی گراد به مقدار بیش تری می توان استخراج کرد. دانه های برنج خرد شده ای که طی مراحل تبدیل به دست می آیند، بر خلاف دانه های سالم، لیپیدهای نشاسته ای را به داخل آب اشباع از بوتانول (درجه حرارت معمولی ) انتقال داده و در لیپیدهای غیر نشاسته ای ایجاد ناخالصی می کنند.
حدود 84 درصد لیپیدهای پروتئینی برنج توسط مخلوط کلرو فرم - متانول ( به نسبت حجمی 1:2 ) در 25 درجه سانتی گراد به مدت 8 ساعت استخراج می شود و 11 درصد باقی مانده نیز به وسیله آب اشباع از بوتانول سرد به مدت 5 دقیقه جدا می گردد، در نتیجه کل استخراج این مواد به 95 درصد می رسد. بنابراین، لیپیدهای متصل به جسم پرتئینی اغلب در بخش لیپیدهای غیر نشاسته ای برنج قهوه ای و سفید وجود دارند.
پس از استخراج لیپیدهای غیر نشاسته ای می توان لیپیدهای نشاسته ای را نیز با آب اشباع از بوتانول استخراج کرد. اگرچه آب اشباع از بوتانول در استخراج لیپیدهای پروتئینی داخلی گندم به مدت 5 شبانه روز در 4 – 2 درجه سانتی گراد نتایج تحسین برانگیزی نشان داده است، اما برای استخراج تمامی لیپیدهای نشاسته ای داخلی برنج تحت چنین شرایطی به 105 × 5/2 ساعت زمان نیاز دارد. پس از دوبار استخراج لیپیدهای آرد برنج حل شده در پروناز با آب اشباع از بوتانول به مدت 12 ساعت در درجه حرارت معمولی می توان 85 – 83 در صد لیپیدهای برنج های واکسی و 86 – 50 درصد لیپیدهای برنج های غیرواکسی را جدا نمود.
برای مثال، برنج قهوه ای IR42 که لیپیدهای غیر نشاسته ای آن استخراج شده بود، بیش تر استخراج با آب اشباع از بوتانول سرد، آبکافت چربی را از 41/0 درصد به 09/0 درصد کاهش داد که دلالت بر استخراج 78 درصدی لیپیدهای نشاسته ای توسط این حلّال دارد. عمل رفلکس آب اشباع از بوتانول ( 67 درصد بوتانول و 33 درصد آب ) در 92 درجه سانتی گراد که سبب ژلاتینی شدن دانه های نشاسته می شود، موجب استخراج کامل لیپیدهای نشاسته ای می گردد. عمل رفلکس اتانول 95 درصد به اندازه آب اشباع از بوتانول سرد در استخراج لیپیدها از نشاسته تخلیص شده به طور مطلوبی قابل استفاده است. DBS ( دودسیل بنزن سولفونات ) لیپیدهای غیر نشاسته ای و پروتئین برنج را به آسانی جدا می نماید. ولی، لیپیدهای نشاسته ای را به ندرت استخراج می کند. DBS به مقدار کمی توسط آب اشباع از بوتانول و به طور کامل با گرم آن استخراج شده و چون با استن نیز شستشو می شود، سبب ناخالص شدن جزء گلیکولیپیدها از ژل اسید سیلیسیلیک می گردد. پروتئاز قلیایی ( پروناز)، پروتئین برنج سفید را حل کرده و تمامی لیپیدهای نشاسته ای را باقی می گذارد. اما، لیپیدهای غیر نشاسته ای که از سطح دانه های نشاسته ای جذب می گردند در آن ایجاد ناخالصی می نماید. بنابراین، نمونه ای از چنین نشاسته تهیه شده با پروتئاز قلیایی هنوز 15/0 درصد لیپیدهای غیر نشاسته ای به اضافه 57/0 درصد لیپیدهای نشاسته ای را در خود خواهد داشت.
لیپیدهای غیر نشاسته ای
پوسته خارجی برنج IR42 در رطوبت 14 درصد دارای حدود 4/0 درصد لیپید غیر نشاسته ای است که نسبت به کل لیپیدهای شلتوک سهم اندکی دارد. توزیع آن به اندازه 4/0 درصد کل لیپیدهای غیر نشاسته ای، 3/0 درصد کل لیپیدهای خنثی ، 17/0 درصد کل گلیکولیپیدها و 7 درصد کل فسفولیپیدهای شلتوک بوده و اساسا از لیپیدهای خنثی بودند. لیپیدهای پوسته که با استفاده از هگزان استخراج شده دارای اسید های چرب اصلی همانند لیپیدهای غیر نشاسته ای برنج قهوه ای بود، اما کم تر از یک درصد اسید اراشیدیک ( C20:0 ) و کوچک تر از 2 درصد اسید به هینیک ( C22:0 ) و کم تر از 4 درصد اسید لیگنوسریک ( C30:0) را به همراه داشت.
برادبوری و کولینز در سال 1982 با استفاده از روش اسپکترومتری رزونانس مغناطیسی هسته ای C13 ( 13CNMR ) در برنج IR 480 – 5 – 9 با رطوبت 14 درصد مقدار لیپیدهای برنج قهوه ای را 1/3 درصد، آندوسپرم 75/0 درصد، جنین 3/27 درصد و یاخته های آلورن به اضافه پوشش بذر را 7/36 درصد تخمین زدند که معادل 22 درصد لیپیدهای غیر نشاسته ای برنج قهوه ای در آندوسپرم و جنین و 56 درصد در یاخته های آلورن به اضافه پوشش بذر بود.
لیپیدهای غیر نشاسته ای در سه نمونه برنج قهوه ای با رطوبت 14 درصد برای برنج های با آمیلوز 29 درصد برابر 5/2 درصد و برای برنج های با آمیلوز 24 درصد حدود 7/2 درصد و در برنج های واکسی با آمیلوز 7/1 در صد گزارش شد. این تفاوت در مقدار چربی ممکن است به دلیل بالا بودن مقدار لیپیدهای غیر نشاسته ای داخل آندوسپرم برنج واکسی ( 07/0 درصد ) در مقایسه با 4/0 درصد در دو رقم برنج غیرواکسی باشد. لیپیدهای غیر نشاسته ای برنج قهوه ای ژاپنی 4/2 درصد و هندی 6/2 درصد گزارش شده اند.
لیپیدهای غیر نشاسته ای برنج قهوه ای و اجزاء آن دارای مقادیر عدد صابونی و یدی و ماده غیرقابل صابونی شونده مشابه اند. اما عدد صابونی و یدی لیپیدهای پوسته و برنج قهوه ای با هم تفاوت دارند که احتمالا به دلیل بالا بودن مقدار ماده غیر قابل صابونی شونده و پائین بودن مقدار اسید لینولئیک است (جدول 1 ).
اسیدهای چرب اصلی شامل 38 – 36 درصد اسید لینولئیک ( C18:2)، 37 – 35 درصد اسید اولئیک ( C18:1) و 23 – 24 درصد اسید پالمتیک (C16:0) هستند. سطوح بالای اسید پالمتیک و پائین اسید اولئیک در لیپیدهای غیر نشاسته ای برنج سفید می تواند در نتیجه وجود ناخالصی لیپیدهای نشاسته ای باشد. اسیدهای چربی که به مقدار اندک وجود دارند، عبارتند از: اسید میریستیک (C14:0)، اسید استئاریک (C18:0 )، اسید لینو لینیک (C18:3) به اضافه مقادیر ناچیزی از اسید لوریک (C12:0)، 5/0 – 1/0 درصد اسید پالمتولئیک (C16:1)، 7/0 – 3/0 درصد اسید اراشیدیک، 5/0 – 4/0 درصد اسید ایکوزنوئیک و مقدار ناچیزی درحدود 8/0 درصد اسید بهینیک و 4/2 درصد اسید لیگنوسریک است.
اسید سیلیسیک بخش لیپیدهای غیر نشاسته ای برنج قهوه ای، سبوس، پولیش و جنین دارای 91 – 86 درصد لیپیدهای خنثی ( غیر قطبی ) خالص شده با کلروفرم، 5 – 2 درصد گلیکولیپیدهای خالص شده با استن و 9 – 7 درصد فسفولیپیدهای خالص شده با متانول است. در ضمن لیپیدهای غیر نشاسته ای برنج سفید، مقدار لیپیدهای خنثی کم تر و گلیکو لیپیدهای بیش تری دارد که احتمالا به دلیل آغشته شدن به لیپیدهای نشاسته ای است. نسبت های گزارش شده لیپیدهای خنثی، گلیکولیپیدها و فسفولیپیدهای موجود در لیپیدهای غیر نشاسته ای برنج زیر گونه ژاپنی عبارت بودند از 1277 و 487 برای برنج قهوه ای، 289 برای سبوس و 1276 برای برنج سفید. میازاوا همکاران ( 1978 ) گزارش دادند که لیپیدها غیر نشاسته ای دارای 6/90 درصد لیپیدهای خنثی است. اخیرا این نسبت ها به صورت 790 برای لیپیدهای سبوس و 591 برای لیپیدهای سبوس – پولیش گزارش شده است.