گزارش كارآموزي موسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال بذر كرج

گزارش كارآموزي موسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال بذر كرج در 152 صفحه ورد قابل ويرايش


«فهرست مطالب»


عنوان


شماره صفحه
تاريخچه


1
بخش تحقيقات سيب زميني و پياز


12
قسمت اول: سيب زميني




مقدمه


40

طبقه بندي


42

گياه شناسي


44

گلدهي در سيب زميني


46

طبقه بندي و مراكز پراكنش سيب زميني


47

عادت رشد


48

سيستم توليد بذر گواهي شده در كانادا


58

آبياري


60

نيازهاي غذايي سيب زميني


64

زمان برداشت


73

فيزيولوژي پس از برداشت


77

گواهي بذور سيب زميني


85

هدفهاي اصلاحي سيب زميني


86

طرح در حال اجرا در مؤسسه بررسي سيب زميني


101
عنوان


شماره صفحه
قسمت دوم: پياز




پيشينه


145

رده بندي گياهي


145

تركيب پياز


146

بو و طعم پياز


146

ارقام پياز


147

سطح زير كشت


149

توليد


151

عملكرد


152

فرايند توليد


154

انبار كردن


167

طرح هاي در حال اجراء در مؤسسه بر روي پياز


169

منابع و مأخذ


177





تاريخچه:

تاريخچه تحققات اصلاح نباتات در ايران و تاسيس مؤسسه اصلاح و تهيه نهال و بذر.

سير تحول تحقيقات اصلاح نباتات ايران را به طور اختصار مي توان به سه دوره تقسيم نمود:

دوره اول:

اين دوره با تاسيس مدرسه فلاحت و سپس دانشكده كشاورزي كرج (زير نظر وزارت كشاورزي) آغاز و 20 سال به طول مي انجامد. اين دوره بيشترين موانع را در خود داشته است. زيرا براي تغيير روش هاي قديمي و دلبستگي هاي تعصب آميزي كه مالكان و كشاورزان آن زمان در استفاده از روش هاي قديمي داشتند نياز فراواني به افراد تحصيل كرده و آشنا به كشاورزي نوين بود.

در همين دوره تاسيسات فني و مزارع آزمايشي مستقلي براي انجام يك سلسله آزمايشات در جنب دانشكده ايجاد شد. از حدود سال 1310 تهيه بذور مرغوب در مزارع آزمايشي باغ فردوس مدرسه عالي فلاحت آغاز شد و در زمينه غلات، حبوبات و سبزيجات و انواع بذر پنبه نمونه‌هائي از كل كشور جمع آوري و در مزارع كاشته و مطالعه گرديد.

در آن زمان طبق تقاضاي اداره كل فلاحت و صناعت وقت ارقام مختلف چغندر قند نيز از كشورهاي آلمان، دانمارك، بلژيك و شوروي سابق جمع آوري و مورد آزمايش قرار گرفت. از اواخر سال 1311 آزمايشات مقدماتي چغندر قند، پنبه، غلات و ازدياد بذر در مزارع باغ فردوس مدرسه عالي فلاحت شروع و اولين بنگاه اصلاح نباتات ورامين در ايران در سال 1314 در كرج تأسيس گرديد كه وظيفه اصلي آن اصلاح و تهيه بذر چغندر قند بود. در همان تاريخ مقدمات اصلاح و تهيه بذر غلات نيز در كرج فراهم شد. در اواخر سال 1315 در ورامين بعنوان يكي از مناطق مهم پنبه خيز كشور بنگاه اصلاح نباتات تاسيس و نسبت به تهيه بذر اليت پنبه و همچنين انواع گندم اقدام نمود.

دوره دوم:

اين دوره تقريبا با خاتمه جنگ جهاني دوم آغاز و تاسيس موسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذر در سال 1339 ادامه يافت. در واقع اين دوره با آغاز پيدايش و گسترش سريع روش ها و ابزار كشاورزي نوين در كشورهاي پيشرفته شروع گرديد. اين دوره را مي توان دوران آمادگي و تلاش كادر متخصص و مرحله اصلاح بذر و نهال ناميد. در اين دوره بسياري از متخصصين تحصيل كرده كشاورزي در جهت رفع وضع نابسامان بذر و نهال در كشور اقدام به انجام يك رشته مطالعات و آزمايشات مقدماتي نمودند. اين امر ابتدا در مراكز اصلاح و تهيه نهال و بذر كرج و ورامين كه امكانات بهتري داشتند آغاز شد.

از سال 1325 تحقيقات باغباني نيز با جمع آوري گونه‌هاي مختلفي از ميوه جات سردسيري داخلي و خارجي و احداث باغ كلكسيون در كرج آغاز شد. اين امر در مورد مركبات در شمال و در زمينه خرما در جنوب انجام گرديد.

از سال 1327 با جدا شدن دانشكده كشاورزي كرج از وزارت كشاورزي امكانات مربوط به جمع آوري و آزمايش توده هاي بومي گندم و جو در بنگاه اصلاح نباتات كرج متمركز شد.

از سال 1330 تحقيقات پنبه به شكل جدي تري گرفته و به طور وسيع در مركز ورامين آغاز گرديد. در سال 1335 فكر تأسيس اداره تهيه بذر گواهي شده در وزارت كشاورزي شكل گرفته و اين اداره تأسيس گرديد تا نسبت به كنترل مزارع غلات و پنبه در كرج و ورامين اقدام نموده و بعد از كنترل و صدور گواهي بذر مادري در بين كشاورزان توزيع گردد.

با متمركز كردن فعاليت هاي پراكنده قبلي، از سال 1336 تحقيقات برنج نيز در بنگاه كشاورزي لاهيجان به طور جدي آغاز گرديد و با ايجاد ايستگاه برنج رشت در سال 1338 توسعه مي يابد.

حاصل تمامي اين تلاش ها نتايج گرانبهايي داشته است كه شالوده موسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذر بر همين نتايج استوار گرديده است.

دوره سوم:

در دوره سوم با توجه به پراكندگي تحقيقات در دستگاههاي مختلف وزارت كشاورزي از يك طرف به اين واقعيت كه اداره كل زراعت دقت با تشكيلات محدود و امكانات ناچيز خود مستقيماً قادر به هدايت اين امر مهم نبود. ضرورت تاسيس موسسه اي مستقل با اختيارات وسيع قانوني احساس گرديد. بنابراين تشكيل موسسه اصلاح و تهيه نهال و بذر براساس لايحه قانوني مصوب مجلس شوراي ملي كه در تاريخ 3/8/1338 به تصويب مجلس سناي وقت رسيده مشتمل بر 6 ماده و يك تبصره به شرح زير مورد موافقت قرار گرفت:

ماده 1- به منظور اصلاح و تهيه كليه نهال ها و بذر هاي مرغوب و مناسب با اب و هواي نقاط مختلف كشور سازماني به نام موسسه اصلاح و تهيه نهال و بذر تحت نظر وزارت كشاورزي تاسيس مي شود.

ماده2- رئيس موسسه مي تواند معاملات مربوط به فرآورده هاي كشاورزي را تا يكصد هزار ريال بدون رعايت مقررات و مزايده اجازه دهد. معاملات فرآورده هاي كشاورزي بيش از اين مبلغ راهيأتي مركب از وزيران كشاورزان و دارائي و يا معاونين آن ها و رئيس موسسه در صورت ضرورت از قيود مناقصه و مزايده معاف خواهند نمود.

ماده3- كمك دولت به بودجه اين موسسه يكجا ضمن بودجه وزارت كشاورزان منظور و در اول هر فصل يك چهارم آن به اختيار موسسه گذاشته مي شود و بودجه جزء موسسه را وزيران كشاورزي و دارائي تصويب مي‌نمايند. عوايد موسسه جزو بودجه آن منظور و مازاد درآمد صرف توسعه و تكميل عمليات موسسه مي گردد.

تبصره- وجوه حاصله از درآمد و صرفه جوئي ها هر سال به سال بعد منتقل و به مصرف توسعه موسسه خواهد رسيد.

ماده 4-وزارت كشاورزي مجاز است با تصويب هيأت وزيران ورود بذري را كه مصلحت نداند ممنوع نمايد و همچنين كشت و تهيه بذور و چغندر قند و پنبه را در مناطق معيني به وسيله اعلان سه ماه قبل از فصل كشت ممنوع و در صرف تخلف كشت ممنوع شده را معدوم سازد.

ماده5- موسسه نمي تواند نهال بذور و مرغوب را به تقاضاي كشاورزان و مالكين بيشتر از قيمت تمام شده بفروشد.

ماده 6- وزارت كشاورزي و وزارت دارائي مامور اجراي اين قانون مي باشد. لايحه قانوني فوق كه مشتمل بر شش ماده و يك تبصره مي باشد در جلسه روز دوشبنه سوم آبان ماه يكهزار و سيصد و سي و هشت شمسي به تصويب مجلس سنا رسيده است.

وظايفي كه به موجب قانون به عهده موسسه قرار داده مي شود به شرح زير بوده است:

1- بررسي هاي به نژادي و به زراعي براي اكثر محصولات مهم زراعي مثل گندم، جو و پنبه، برنج، دانه هاي روغني، ذرت، حبوبات، نباتات علوفه‌اي و كنف.

2- توليد بذور مادري و تهيه بذور گواهي شده به منظور تكثير و تهيه بذر مورد نياز كشور و همچنين ازدياد و توزيع نهال هاي پيوندي از ارقام انتخابي مناسب با شرايط آب و هوائي مختلف كشور.

3- كنترل و گواهي بذوري كه توليد كنندگان بذر براساس ضوابط تعيين شده در وزارت كشاورزي و منابع طبيعي وقت توليد مي‌كنند.

بديهي است كه در آغاز كار مشكلات تهيه امكانات و اراضي به قوت خود باقي بوده است ولي موسسه در راستاي ايفاي وظايف محوله اقدام به تشكيل 4 اداره كل به شرح زير نمود:

1- اداره كل بررسي هاي باغباني به منظور ازدياد اوليه ارقام ميوه، سبزي و صيفي و سيب زميني.

2- اداره كل بررسي هاي زراعي به منظور بررسي و ازدياد اوليه بذور پنبه، گندم و جو و ذرت و برنج علوفه و حبوبات و ساير نباتات زراعي.

3- اداره كل تكثير و گواهي بذر به منظور كنترل بذور توليدي و صدور گواهي بذر.

4- اداره كل تكثير و توزيع بذر جهت تهيه و توزيع بذور اصلاح شده.

در مرحله بعدي به منظور تجهيز و تكميل امكانات ايستگاهها از نظر ماشين آلات، تأسيسات و تجهيزات، اداره كل امور ايستگاهها نيز در موسسه تشكيل گرديد.

بخش تحقيقات سيب زمين و پياز:

مقدمه:

همزمان با تاسيس موسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذر در سال 1339 تحقيقات مربوط به محصولات سيب زميني و پياز نيز بر مبناي يك برنامه مدون ابتدا براي شناخت ارقام بومي و محلي و سلكسيون و خالص سازي آن‌ها شروع و سپس با ورود ژرم پلاسم هاي جديد سيب زميني و پياز و ساير محصولات سبزي و صيفي برنامه شناخت ارقام مناسب جديد و سازگار خارجي از طريق روش هاي علمي و آزمايشات مقايسه ارقام و تعيين نيازهاي زراعي ارقام، توليد بذر مادري و توزيع بذر گواهي شده در قالب برنامه بررسي‌هاي باغباني پي ريزي گرديد. از سال 1358 بخش تحقيقات سبزي و صيفي به طور مستقل فعاليت‌هاي خود را تحت مديريت و موسسه اصلاح و تهيه نهال و بذر ادامه داد. در سال 1376 براساس تصميمات متخذه در شوراي عالي سياستگذاري سازمان تات تحقيقات سبزي و صيفي به مركز تحقيقاتي ورامين منتقل گرديد و فعاليت هاي تحققاتي محصولات سيب زميني، پياز و حبوبات ابي تحت عنوان بخش تحقيقات سيب زميني و پياز در كرج فعاليت خود را شروع نمود. فعاليت هاي تحقيقاتي اين محصولات قبل از انقلاب اسلامي علاوه بر كرج در چندين ايستگاه تحقيقاتي توسط 20 كارشناس انجام مي گرديد و در حال حاضر مسئوليت اجراي طرح هاي تحقيقاتي و برنامه توليد بذر كشور بر عهده 36 نفر كارشناس و عضو هيأت علمي مي باشد. اين بخش از ديرباز با مركز بين المللي سيب زمين (CIP) در زمينه آموزش و تبادل ژرم پلاسم ارتباط داشته است. مهمترين اولويت ها و برنامه هاي تحقيقاتي محصولات اين بخش به تفكيك ارائه مي‌گردد.

خلاصه اي از جايگاه تحقيقات و توليد سيب زميني در كشور:

در بدو تاسيس موسسه عملكرد سيب زميني 8/4 تن در هكتار و هم اكنون حدود 23 تن در هكتار برآورد مي شود. توليد كل كشور نيز در سال 1339 حدود 96 هزار تن بوده است و هم اكنون بيش از 6/3 ميليون تن تخمين زده مي‌شود. ضريب خودكفايي در زمينه سيب زمين خوراكي نيز 103 درصد برآورده مي شود. همه اين دستاوردهاي قابل توجه مستقيم و يا غير مستقيم مرهون تحقيقات انجام يافته در طي 4 دهه فعاليت اجرايي و تحقيقاتي موسسه بوده است. مصرف سرانه سيب زميني در سال 1339 حدود 6 كيلوگرم و هم اكنون 45 كيلوگرم مي باشد. بخش اعظم دلايل افزايش سطح زير كشت سيب زميني از 20 هزار هكتار به 160 هزار هكتار در طي 4 دهه مربوط به سودآور شدن زراعت سيب زميني است. روند رو به ازدياد رشد جمعيت كشور ايجاب مي‌كند براي اين محصول از نظر توليد انرژي و پروتئين در واحد سطح در بين محصولات زراعي بي رقيب مي باشد. سرمايه گذاري تحقيقاتي متناسبي صورت گيرد. تحقيقات انجام شده در طي دهه باعث شده است كه ميانگين عملكرد كشور از ميانگين عمكرد جهاني 7 تن بالاتر برود. مزيت هاي نسبي اين محصول در زمينه توليد و رقابت با توليد كنندگان و صادركنندگان جهاني آن سرمايه گذاري اساسي تري را در امر تداوم تحقيقات آن ايجاب مي نمايد. عليرغم عبور كشور از مرز خودكفايي در زمينه توليد سيب زميني خوراكي هم اكنون ساليانه به طور ميانگين حدود نيم ميليون دلار صرف واردات هسته اوليه بذور كشور مي شود كه با توجه به امكانات بالقوه و بالفعل موجود در صورت سرمايه گذاري اين معضل نيز حداكثر در ظرف 3 سال قابل حل خواهد بود. هسته اوليه بذر سالم مورد نياز كشور حدود 600 تن برآورد مي شود. كه بهترين و آسان ترين راه حل آن استفاده از تكنيك هاي كشت بافت مي شود. هسته اوليه مذكور پس از چند نسل تكثير متوالي در مزارع و مناطق ايزوله كل بذور مورد نياز كشور را كه 470 هزار تن برآورد مي شود تامين خواهد كرد.

قسمت اول: سيب زميني

مقدمه:

سيب زميني (Solanom tuberosum) يكي از پر توليد ترين محصولات است كه به طور گسترده اي در جهان كشت شده و تقريبا در هر هكتار دو برابر برنج و گندم كادري توليد مي‌كند. اين گياه به دامنه وسيعي از اقليم ها سازگار بوده وهم در محيط هاي گرمسيري و هم معتدل و همچنين در ارتفاعات تا 4000 متر از سطح دريا يافت مي شود. اروپاي غربي و مركزي، شوروي سابق و چين مناطق توليد اصلي سيب زميني است. اين گياه هم در سطح وسيع و هم در باغچه خانه ها كشت مي‌شود. سيب زميني بسيار مغذي و حاوي ويتامين C و اسيدهاي آمينه ضروري براي تغذيه مطلوب انسان است. چون سيب زميني گياهي مهم در سطح جهان است در سال 1971 مركز بين المللي سيب زميني (International potato Center) (CIP) (در ليماي پرو (نزديك جايي كه سيب زميني اهلي شده است.) به منظور افزايش كشت و كار سيب زميني در كشورهاي در حال توسعه تاسيس گرديد.

سيب زميني از ساير گياهان زراعي متفاوت مي باشد. زيرا مواد غذايي خوراكي آن در بخش هاي زير زميني كه غده ناميده مي شود ذخيره مي‌گردد. سيب زميني همچنين از اين نظر كه به طور غير جنسي يا رويشي از طريق غده ها تكثير مي شود منحصر به فرد مي باشد. تكثير رويشي از طريق غده ها داراي مضرات معيني است. از قبيل: 1) انتقال بيماري، 2) هزينه هاي نقل مكان غده‌ها كه در مقايسه با بذر سنگين تر است 3) جوانه زدن غده ها قبل از فصل كشت بيماري ها ويروسي كه معمولا از طريق غده ها پخش مي گردد. به طوري كه توليد بذر عاري از ويروس نگراني اصلي براي كشاوزان بزرگ و توزيع كنندگان غده ها براي بذر مي باشد. جوانه زدن غده ها قبل از قصل كاشت براي كشاورزان كوچك كه غده ها را براي كاشت در فصل بعد بدون امكانات انبار سرد نگهداري مي نمايند مشكل ساز است. با وجود اين سودمندي بارز تكثير رويشي در اين است كه زماني كه بوته برتر از اصلاح كننده شناسائي كند مي‌توان آن را به عنوان رقم اصلاح شده آزاد نموده و ماهيت ژنتيكي اوليه آن را حفظ كرد. تنها گياه ديگر با تكثير رويشي نيشكر است.

جنبه قابل توجه در بهنژادي سيب زميني منشا تتراپلوئيدي آن است كه مطالعه وراثت صفات معيني را در آن مشكل مي سازد. وراثت صفات به طريقه تتراسوميكي (tetraSomic) در اتو تترا پلوئيدها بسيار پيچيده تر از وراثت صفات به طريقه دي سوميكي (disomic) (در ديپلوئيدها است. با

اين ماهيت اتوتترا پلوئيد را مي توان به منظور حداكثر نمودن هتروزيس براي توليد ارقام سيب زميني با عملكرد برتر استفاده نمود.

يكي از مهمترين ويژگيهاي سيب زميني منبع متنوع ژرم پلاسم است كه ممكن است اصلاح كننده آن را مورد استفاده قرار دهد. تقريبا همگي خويشاوندان وحشي نزديك را مي توان به راحتي با سولانوم توبيروزوم جهت ادغام مقاومت به تنش هاي زنده و غير زنده ناخالصي تلاقي داد. در نهايت هيچ كدام از گياهان زراعي به ديگر چنين ژرم پلاسم وحشي گسترده اي كه به راحتي در ايجاد رقم قابل استفاده باشد را ندارند. ظرفيت ژنتيكي براي پيشرفت هاي اينده در عملكرد به لحاظ همين خصوصيات انحصاري سيب زميني امكان پذير است.

- پوست (پريدرم)

پوست (پريدرم) (periderm) لايه محافظ نازكي است كه غده را مي پوشاند. رنگ آن ممكن است سفيد كرمي، زرد، پرتقالي، قرمز ويا بنفش باشد. برخي از غده‌ها داراي دو رنگ هستند. پوست غده در صورت قرار گرفتن در معرض نور مستقيم سبز خواهد شد. پوست غده معمولا صاف است ولي ارقام با پوست زبر نيز وجود دارد در حالت فارسي پوست غده با فشار انگشتان به راحتي جدا مي شود. بنابراين در صورت برداشت زود هنگام، پوست آسيب پذير مي‌باشد. در شرايط رطوبت زياد اندازه عدسكها افزايش يافته و به صورت تكه هاي سفيد ديده مي‌شود تبادل گازها از طريق عدسكها كه در روي پوست پراكنده انجام مي‌‌شود.

كورتكس در زير پوست قرار گرفته و شامل لايه اي از بافت هاي ذخيره‌اي است كه اساساً از پروتئين و نشاسته تشكيل شده است.

سيستم آوندي ارتباط غده و چشم ها را با بقيه اندام هاي گياه فراهم مي‌كند.

پارانشيسم ذخيره‌اي در قسمت دروني حلقه آوندي قرار گرفته و بافت ذخيره اي اصلي مي باشد كه بخش اعظم حجم غده را اشغال كرده است. مغز (پيت) بخش مركزي غده را تشكيل مي دهد.

كليه عناصر ذكر شده از محل كورتكس تا مغز (پيت)، گوشت سيب زميني ناميده مي شود كه در ارقام تجاري معمولا به رنگ سفيد، كرم يا زرد روشن هستند. با اين حال ذره بين ارقام اصلاح شده غده هايي با گوشت زرد، قرمز و بنفش و يا دو رنگ مجزا ديده مي‌شوند.

جوانه (Sprout):

جوانه ها از رشد چشم هاي غده توليد مي شود. رنگ جوانه يكي از مهمترين ويژگي هاي هر رقم است. جوانه‌ها‌ي سفيد، داراي رنگ در قاعده يا انتها و يا تماماً رنگي مي‌باشند.

جوانه‌هاي سفيد در صورت قرار گرفتن در معرض نور مستقيم خورشيد سبز خواهد شد. بخش قاعده جوانه معمولا قسمت زير زميني ساقه را توليد مي‌كند. كه وجه مشخصه آن حضور عدسكها است. اين بخش پس از كاشت غده سريعاً توليد ريشه نموده و در آينده استولون يا ساقه هاي جانبي را توليد مي نمايد. قسمت نوك جوانه داراي برگ بوده و بخش‌هاي در حال رشد ساقه را توليد مي نمايد.

برگ:

برگ ها به صورت مارپيچي بر روي ساقه قرار گرفته اند. برگ ها مركب و داراي يك محور راكيس (rachis) و چندين برگچه هستند هراكيس ممكن است حامل چندين جفت برگچه هستند و هرراكيس ممكن است حامل چندين جفت برگچه اوليه جانبي و يك برگچه انتهايي باشد.

بخشي از راكيس كه پائين تر از برگچه هاي اوليه قرار گرفته دمبرگ ناميده مي‌شود برگچه‌ها معممولا به صورت مستقيم يا توسط زائده كوچكي كه پيتول (Petole) ناميده مي شود، به راكيس اتصال دارند. توالي منظم برگچه هاي اوليه ممكن است توسط برگچه هاي ثانويه كه در حد فاصل آنها بوجود مي آيد به هم بخورد.

در قاعده دمبرگ دو برگ كوچك جانبي (استيپول كاذب) وجود دارد كه اندازه و شكل آن ه و زاويه قرار گرفتن دمبرگ با ساقه در تشخيص خصوصيات واريته‌اي بسيار مهم است. بالها و راكيس از محل اتصال به ساقه ممكن است به سمت پايين ساقه امتداد داشته باشند.

گل آذين، گل:

دمگل اصلي گل آذين معمولا به دو شاخه تقسيم مي شود هر شاخه معمولا كمي دورتر به دو شاخه ديگر منشعب مي شوند بدين ترتيب آرايش بوجود مي‌آيد كه به آن گل آذين خوشه (symose) مي گويند. دمگل هاي فرعي پديكل‌ها (pedicels) در انتهاي خود حامل كاسه گل مي باشد. در نقطه‌اي از طول پديكل‌ها بند نسبتاً برجسته اي وجود دارد كه گل يا ميوه از اين محل ريزش مي‌كند. در برخي از ارقام اين بند داراي پيگمان مي باشد. محل و وضعيت اين بند يكي از ويژگي هاي سفيد تاكونوميكي است. گل هاي سيب زميني دو جنسي و هر چهاربخش يك گل كامل را دارا هستند. 1-كاليكس (Calyx) يا كاسه گل 2-كورولا (corolla) يا جام گل 3- اندام نر (پرچم ها= androe cium) و 4- اندام ماده (مادگي= gynoecium)

كاسه گل شامل 5 كاسبرگ مي باشد كه در قاعده به همديگر متصل و ساختمان زنگوله‌اي شكلي را در زير جام گل بوجود مي آورند. بسته به رقم، شكل و اندازه لوبها يا انتهاي آزاد كاسبرگها متفاوت است. رنگ كاسه گل سبز و در مواردي بخشي از آن و حتي ممكن است به صورت كامل داراي مواد رنگدانه‌اي باشد.