تحقیق در مورد ذرت

بخشی از مقاله

ذرت

مقدمه

با آغاز هزاره سوم میلادی جمعیت جهان از مرز 6 میلیارد نفر گذشته است. چنانچه رشد جمعیت 7/1% در نظر گرفته شود جمعیت جهان در سال 2015 به مرز 8 میلیارد نفر و در نیمه قرن آینده به 11 میلیارد نفر خواهد رسید (پرستار 1376) از این رو در قرن 21 رقابت برای تامین غذا بیشتر از موارد دیگر به چشم می خورد.
میزان غذای مورد نیاز در دو دهۀ آینده به اندازۀ تمام غذای تولید شده در 1000 سال گذشته است در نتیجه کمبود غذا ، قحطی و گرسنگی، بیش از 70 میلیون نفر را تهدید می کند و بالغ بر 3 میلیارد نفر نیز دچار سوء تغذیه خواهند بود.(1993،FAO).
در این راستا با توجه به اهمیت محصولات اساسی گروه غلات ( مانند گندم ، برنج ، ذرت و جو ) که به طور مستقیم و غیر مستقیم عمده ترین بخش مواد غذایی جهان را تشکیل میدهند ، برنامه ریزی لازم در جهت افزایش تولید این محصولات ، غیر قابل اجتناب است . از سوی دیگر به منظور دستیابی به اهداف والایی چون استقلال و عدالت اجتماعی در برنامه توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی کشور تأمین امنیت غذایی و خودکفایی بخش کشاورزی مورد توجه قرار گرفته و بر محوریت این بخش تأکید شده است ( امیدی،1378).
پس از گندم و برنج ، ذرت مهمترین محصول زراعی است و مورد توجه خاص بوده چرا که موارد استفاده زیادی برای انسان ، دام ، صنعت ، داروسازی ، صنایع غذایی و ... دارد.
ذرت نیرومندترین گیاه زراعی در جذب و ذخیره سازی انرژی آزاد موجود در زمین است . به همین دلیل به ذرت لقب سلطان غلات داده شده است. عملکرد بالا ، تنوع موارد مصرف، تنوع ارقام و هیبریدهای موجود ، خواص مختلف زراعی مطلوب و بهره برداری اقتصادی خوب و سازگاری بالای ذرت با شرایط مختلف آب و هوایی باعث شده سالیانه قسمت اعظمی از اراضی دنیا به کشت این گیاه ارزشمند اختصاص یابد (نورمحمدی و همکاران، 1376) . سطح زیر کشت و همچنین مصرف ذرت طی سالهای اخیر در اغلب کشورهای جهان بسرعت افزایش یافته و این نسبت از سال 1984 به بعد رشد زیاد تری داشته و در حال حاضر سطح زیر کشت آن بعد از گندم و برنج در مقام سوم می باشد( صلاحی مقدم و رحیمیان مشهدی ،1373).
براساس آمار سازمان خوارو بار کشاورزی (FAO) سطح زیر کشت جهانی ذرت در سال 2000 بالغ بر 130 میلیون هکتار متوسط عملکرد جهانی آن حدود 8/7 تن در هکتار و کل تولید آن 581 میلیون تن بوده است (آقا علیخانی ، 1380).
با توجه به محدودیتهای منابع آب و خاک ، توسعه سطح زیر کشت ذرت در ایران با مشکلات فراوانی روبرو است . بنابراین بهترین راه قابل قبول برای دستیابی به خود کفایی در تولید ذرت و متعاقب آن نیل به خود کفایی اقتصادی افزایش عملکرد در واحد سطح می باشد، از این رو شناخت عوامل مؤثر افزایش عملکرد، لازم و ضروری به نظر می رسد ( دارخال ،1374 ) .
سیستم های کشاورزی رایج در کنار تولید عملکردهای بالا ، معضلات اقتصادی خاصی ایجاد می کنند. دستیابی به چنین عملکردهایی مستلزم صرف انرژی زیاد و افزایش نهاده ها در سیستم می باشد . این سیستم همچنین مشکلات اکولوژیکی خاصی نظیر کاهش تنوع اکولوژیکی و فرسایش خاک و آلودگی خاک و آب به دنبال خواهد داشت. پذیرش سیستمهای تلفیقی در تولید محصولات کشاورزی با کاهش نهاده هایی از قبیل کود ، آفت کش ها و عملیات زراعی همراه است که می تواند مشکلات اقتصادی و اکولوژیکی مزبور را کاهش دهد . به کارگیری چنین سیستمهایی نیازمند شناخت اثرات متقابل طبیعی بین 4 عامل ( کود، آفت کش ، عملیات زراعی و تناوب ) می باشد و علاوه بر این باید چگونگی تاثیر این تاثیرات متقابل بر عملکرد گیاهان زراعی و بازده انرژی در سیستم کشاورزی را مد نظر داشت. مواردی که به عنوان جایگزین های انرژی های ورودی به سیستم می توان در نظر گرفت عبارتند از :
1) تناوب کشت با لگوم
2) استفاده از موارد آلی در کنار بقایای دامی و گیاهی و مدیریت تلفیقی آفات
3) پیشگشری آفات و بیماری ها
4) کنترل بیولوژیکی و زراعی آفت
5) استفاده از مالچ گیاهی و کنترل مکانیکی علفهای هرز
6) به کارگیری روشهای شخم حفاظتی ( ادوارد 1987 ، ادوارد و همکاران 1989).
با توجه به شرایط اقلیمی هر منطقه و مشخصات ارقام ، یکی از فاکتورهای مهم جهت تولید بیشتر در واحد سطح ، انتخاب تراکم مناسب می باشد. اکثر غلات در تراکم پایین، سطح برگ و تعداد اعضای زایشی خود را از طریق تولید پنجه افزایش می دهند، اما ذرت که پنجه تولید نمی کند ، نقش تراکم درآن حساس تر می باشد . دراین گروه از گیاهان در صورتیکه تراکم بکار گرفته شده کم باشد ، از پتانسیل موجود در مزرعه بهره برداری نمی شودو از طرفی افزایش بیش از حد تراکم باعث می شود که گلها عقیم شوندو عملکرد کاهش یابد ( یزدی صمدی و همکاران، 1376).
هدف از تعیین تراکم مناسب آن است که ترکیبی از عوامل محیطی برای حصول حداکثر عملکرد ممکن با کیفیت مطلوب تامین گردد. تراکم بسته به شرایط محیطی، حاصلخیزی خاک ، ژنوتیپ ، قدرت رشد ، رطوبت ، هدف تولید ( دانه یا علوفه ) ، رقابت با علفهای هرز ، پنجه زنی ، اندازه و حجم بوته ، مقاومت به ورس تاریخ کاشت ، رقابت با گیاه مجاور ،رقابت درون گیاهی و نوع گیاه از نظر اشباع نوری در نواحی مختلف فرق می کند ( کوچکی و سرمدنیا ،1378 ؛ طالبیان ، 1371).
در هر تراکم فواصل بین ردیفهای کاشت در توزیع بوته روی ردیفها مؤثر است بنابراین با کاهش فواصل بین ردیف ،آرایش کاشت ، بوته ها به حالت مربعی نزدیک می شود و بدین ترتیب رقابت میان گیاهان به حداقل می رسد و زمینه افزایش عملکرد دانه فراهم می شود ( گلویل،1966؛ رزمن و کک ،1966؛ استیلکر1964 و دودلی ، 1988).
در ردیفهای باریک میزان تشعشع خالصی که پایین جامعه گیاهی (نفوذ نور) کاهش و میزان انرژی کلی جذب شده توسط پوشش گیاهی افزایش می یابد (دماء ، 1968). همچنین میزان تهویه هوا و ورود و خروج گازها بهبود می یابد ( فاگریا ،1992 ).
بنابراین با توجه به اهمیت آب در تولید گیاهان زراعی ، بررسی الگوهایی که می توانند در صرفه جویی و کاهش مصرف آب آبیاری و همچنین بالا بردن راندمان آب آبیاری مؤثر باشند، از جمله برای الگوی کاشت دو ردیفه بر روی پشته های عریض حائز اهمیت فراوانی می باشند . در این الگوی کاشت جوی های آبیاری بطور یک در میان حذف می شوند و در نتیجه در مصرف آب آبیاری بطور چشمگیری صرفه جویی می شود. همچنین در این رو به دلیل کاهش سطح تبخیر شونده (کاهش تعداد جوی های آبیاری ) تلفات آب آبیاری چه از طریق تبخیر سطحی و چه از طریق نفوذ عمقی آب کاهش می یابد. اما اینکه آیا این روش با مقدار آب کمتری که در اختیار گیاه قرار می دهد می تواند عملکرد را د رحد مطلوبی نگه دارد یا نه ، بایستی مورد تحقیق و بررسی قرار گیرد (پوریوسف 1380).
یکی دیگر از عوامل مؤثر در افزایش عملکرد، بهره برداری بهینه گیاه از مواد غذایی مورد نیاز می باشد. گیاه ذرت برای ادامه حیات خود نیازمند عناصر غذایی است. این عناصر به 2 گروه عمده و اساسی تقسیم شده اند.
دسته اول : عناصر غذایی پر مصرف یا میکروالمنت ها
دسته دوم : عناصر غذایی کم مصرف یا میکروالمنت ها
در حدود 50% عملکرد ذرت و سایر غلات ، بدون در نظر گرفتن بهبود در کیفیت و ارزش غذایی محصول ، نتیجه کاربرد کودهای معدنی است ، بطوریکه عملکرد پایین محصول در بسیاری از کشورها می توان در درجه اول به فقدان یا کمبود عناصر غذایی مورد نیاز نسبت داد . عناصر اصلی تغذیه گیاه موادی هستند که برای کامل کردن چرخه زندگی گیاه ضروری می باشند. بطور کلی هر یک از این عناصر دست کم وظیفه خاصی را بر عهده دارند که عناصر دیگر نمی توانند جایگزین آن شوند. اگر عناصر اصلی به شکل مناسب در اختیار گیاه قرار گیرد، گیاه توانایی آن را خواهد داشت تا دیگر مواد غذایی مورد نیاز خود را بسازد (حق نیا 1370).
یکی از ماکروالمنیت ها ،نیتروژن می باشد که از جمله مهمترین عناصری است که باید از خاک و کود برای گیاه تأمین شود، چون نیتروژن در قسمتی از تمام ترکیبات پروتئینی ، تمام آنزیمها ، ترکیبات حد فاصل متابولیسمی ، ترکیباتی که در ساخت مواد و انتقال انرژی و حتی در ساختمان DNA موجود است (سالاردینی ، 1363 ) .
افزودن کودهای شیمیایی به خاک اثرات مفید و مضری در بر دارد. از یک طرف با فراهم کردن مواد غذایی مورد نیاز گیاه عملکرد افزایش می یابد ولی از طرفی دیگر با کاهش پتانسیل اسمزی محلول خاک ، آب و مواد غذایی را برای گیاه دشوار می کند. پس همانگونه که مصرف به جا و متناسب کودهای شیمیایی برای گیاهان حائز اهمیت می باشد ، مصرف بی رویه کود شیمیایی نه تنها باعث افزایش عملکرد اقتصادی نشده بلکه باعث آلودگی محیط زیست و افزایش هزینه ها و کاهش راندمان تولید می شود . با استفاده مناسب از کودها ( نوع ، مقدار، زمان و شیوه مصرف ) می توان علاوه بر بهره مندی از مزایا و فواید کودها ، از اثرات سوء آنها بر رشد و نمو گیاه و سلامت محیط زیست به دور ماند.

1-1- تاریخچه و خاستگاه ذرت
از هزاران سال پیش ، ذرت به عنوان غذا مورد استفاده انسان ، حیوانات و پرندگان بوده است. مبدأذرت ابهام آمیز است. زیرا هیچ گیاه وحشی که ذرت می توانست از آن بوجود آید، پیدا نشده است. این ابهام به این علت بیشتر می شود که هیچیک از ارقام شناخته شده ذرت نمی توانند بیش از 2 یا 3 نسل جز در زراعت توسط انسان دوام آوردند ، زیرا دانه های ذرت که به بلال چسبیده و با غلافی پوشیده شده اند فاقد هر نوع وسیله پراکندگی هستند . بدین ترتیب خوشه بلالی که در یک نقطه به زمین می افتد فقط میتواند انبوهی از بوته های ذرت را بوجود آورد که به علت تراکم بسیار زیاد ، بوته ها قادر به تولید بذر زنده نیستند. اظهار نظرهای متعددی در مورد منشاء آن ابراز شده است و مبدأ آنرا مکزیک ، آمریکا مرکزی و همچنین کشورهای آمریکایی ، پرو ، بولیوی و اکوادور دانسته اند . طبق نتایج کاوش های باستان شناسی مشخص شده است که حدود 3000 سال قبل از میلاد مسیح این گیاه در پرو وجود داشته است. همچنین گزارش شده که نوع وحشی آن به نام Anden یا ذرت مکزیکی حدود 5600 سال پیش در این کشور کشت شده است (تاجبخش ،1375).
تا قبل از سال 1492 میلادی (سال کشف آمریکا )ذرت در اروپا ، آفریقا و آسیا ناشناخته بود. کریستف کلمب و همکاران او در اولین مسافرت تاریخی خود به آمریکا در نوامبر 1492 ، ذرت را در حوالی کوبا مشاهده کرده و آن را رایج ترین گیاه قاره یافتند . آنها انواعی از ذرت را مشاهده کردند که بوسیله سرخ پوستان قبیله ماهیز کشت می شده و از دانه های آن تغذیه می کردند. نام این گیاه در حقیقت از نام همین قبیله اقتباس شده است. ذرت بعد از سفر دوم کریستف کلمب (سال 1994 ) از کوبا به اروپا و افریقای شمالی برده شده و در اواخر قرن 16 وارد آسیا گردید (تاجبخش ، 1375 ).
پس از ورود ذرت به اروپا در جنوب و غرب اروپا (قرن 16 تا 19 میلادی) تا مدتها تصور بر این بود که منشاء این گیاه کشورهای آسیایی است و به همین دلیل آنرا گندم ترکی (Turkish corn) می نامیدند و عقیده داشتند که ذرت از آسیا صغیر یا مصر وارد اروپا شده است. در سال 1737 لینه ، ذرت را Zea mays نامید. کلمه Zea لغتی پوبانی است که ریشه آنZein به معنی زندگی است (نورمحمدی و همکاران،1376).
در رابطه با منشاء ذرت و روند تکاملی این گیاه 4 تئوری وجود دارد:
1) ذرت بدون آمیزش با گونه های دیگر مستقیماً از ذرت غلاف دار حاصل شده است. دانه های ذرت که اکنون بصورت برهنه هستند و روی محور سنبله (چوب بلال) بصورت مجموعه ای قرار دارند قبلاً در داخل غلاف بوده و بصورت پراکنده در روی محور باریک تر و درازتری قرار داشتند (آرنون،1975 ).
2) مبداء ذرت امروزی تئوزینت است که بوسیله انتخاب و بعضاً هیبریداسیون بین واریته های مختلف تئوزینت و ذرت های اولیه بوجود آمده است. (گلدس ورتی و فیشر ،1984 ؛ لومیک و کونر ، 1992).
3) ذرت تئوزینت و تریپ کوم بصورت مستقل از جد مشترک خود بوجود آمده اند و سپس فرمهای اهلی جای فرمهای وحشی را گرفته اند ( لویس و کونر 1992).
4) چهارمین و پیچیده ترین تئوری که متعلق به منگز در فادریوز ( 1960) است و به نام تئوری سه قسمتی معروف است به شکل زیر بیان شده است:
جد اولیه ذرت امروزی از یک ذرت غلاف دار است. این ذرت با گونه ای از تریپ کوم تلاقی کرده در نتیجه آن تئوزینت که یک علف هرز می باشد، حاصل گردیده است . نژادهای ذرت امروزی از به گزینی تلاقی بین ذرت، تریپ کوم و تئوزینت حاصل شده است. اخیراً منگزدرف نظر اولیه خود را در مورد پیدایش تئوزینت از تلافی ذرت و تریپ کوم مردود دانسته و در عوض آن را فرم جهش یافته ای از ذرت معرفی کرده است.
بنابراین پیدایش ذرت را طبق فرضیه زیر می توان بیان نمود که شکارچیان نخستین دانه های تئوزینت را بصورت پاپ کورن و آسیاب شده مصرف می کرده اند. کم کم برخی از نژادهای تئوزینت به عنوان علف هرز در اطراف زیستگاههای بشر رشد نموده اند. انتخاب ، اصلاح و توسعه گیاهانی که محورسنبله آنها شکننده نبود و کشت و زرع آنها توسط انسان سبب تولید گیاهانی با سنبلچه های کوتاه و دانه بدون پوست گردید. با توسعه کشاورزی و تولید دانه در مقیاس وسیع ، ذرت به مناطق جدید برده شده ، نژادهای مختلف ذرت و تئوزینت تکامل اشکال جدید ذرت میسر گردید(فائو ، 1992).
1-2- اهمیت و موارد مصرف ذرت
اهمیت ذرت عمدتاً به دلیل عملکرد بالا و قابل کشت بودن آن در محدوده وسیعی از شرایط محیطی است.نقش ذرت در تأمین مواد غذایی مورد نیاز انسان ، دام و طیور و مصارف صنعتی عامل مهم دیگری در توسعه کشت این محصول می باشند. به طور کلی سهم ذرت در تأمین غذای انسان ، تغذیه دام و طیور و ماده اولیه جهت فرآورده های صنعتی به شرح زیر می باشد(بی نام ،1372 ):
الف) غذای انسان 25-20%
ب) غذای دام طیور 75-70 %
ج) مصارف صنعتی 5%

الف) تغذیه انسان :
ذرت غذای اصلی را در تمدن های اولیه سرخپوستان مانند قبائل آزتک ، مایا و انیکا تشکیل می داد ( آراسته ، 1370)
در برخی از کشورهای جهان از سالها پیش ، از دانه ذرت آرد تهیه نموده و آنرا به نان تبدیل می نمودند. مهمترین این کشورها عبارتند از : برزیل ، گواتمالا، مکزیک ، ونزوئلا ، پرتقال ، هندوستان و برخی کشورهای آفریقایی (خدابنده ، 1379) و امروزه نیز در بیشتر کشورهای آمریکای لاتین و برخی از کشورهای آفریقائی غذای اصلی انسان ذرت به حساب می آید. در آمریکای لاتین از آرد ذرت برای تهیه نوعی نان و انواع کیک استفاده می شود در آفریقا ذرت سایده شده یا بلغور را برای تهیه حریره یا فرنی به کار می برند(آراسته ،1370).

همه ساله حدود 25% از تولید خالص جهانی ذرت ، جهت تغذیه انسان بکار می رود.
مخلوط آرد ذرت و آرد گندم در تهیه نان و شیرینی سازی نیز کار برد دارد (یوستیمنکو و باند کوموسکی ،1983).

ب) تغذیه دام وطیور :
از آنجا که این گیاه از نظر پروتئینی و سایر مواد قندی برای دامها بسیار غنی است، لذا حدود 80 تا 85% تولید هر کشور به مصرف تهیه ذرت سیلویی و یا علوفه سبز تازه برای تغذیه حیوانات به خصوص گاوهای شیری و گوشتی رسیده و انواعی از ذرت که دارای دانه های سفید رنگ هستند برای پرورش پرندگان ، مصرف می شود. دانه ذرت یکی از مهمترین دانه های سفید رنگ هستند برای پرورش جوجه پرندگان اهلی مانند مرغ و اردک و غاز نقش بسزایی داشته و در سرعت رشد آنها بسیار مؤثر است (خدابنده،1379 ؛ رپکاودانک،1992).

ضریب هضم ذرت برای گاو و گوسفند حدود 2% ذکر شده در صورتیکه برای جو بیشتر از 5% و برای یولاف حدود 11% می باشد (مطیعی، 1370). از هر 100 کیلو گرم دانه ذرت با 16% رطوبت، 64-63 کیلو گرم نشاسته و 3 کیلو گرم روغن استخراج می شود و از باقیمانده آن بصورت کنجاله برای تغذیه دام استفاده می شود(نعیم ،1358 ).
ج) مصارف صنعتی :
ارزش غذایی فرآورده های صنعتی ذرت بسیار مهم می باشد. ذرت یکی از ارزانترین و خالص ترین منابع تولید مواد آلی جهت مصارف صنعتی است . در کارخانجات نشاسته سازی از ذرت ، نشاسته خوراک دام ، شربت قند و روغن استخراج می کنند. در صنایع تقطیر از ذرت تخمیر شده الکل و ازجوانه ذرت ، روغن بدست می آید. از 100کیلو ذرت بعد از اینکه از جنین آن جدا شود ، 77 کیلو گرم آرد یا 44 لیتر الکل یا 63 کیلو گرم نشاسته یا 71 کیلو گرم گلوکز بدست می آید

. علاوه بر این جنین آن نیز 7/2 – 8/1 لیتر روغن و 6/3 کیلو گرم تفاله حاصل می گردد. باقیمانده های محصول ذرت هم مصارف متعددی دارند . امروزه بیش از 500 نوع فرآورده در درجه دوم از ذرت بدست می آید. از ساقه های ذرت در صنعت کاغذ سازی ، مقوا سازی و... و از چوب بلال آن در تهیه اسید استیک ، قطران ، زغال ، فورفورال که در صنایع رنگ و پلاستیک سازی به کار می روند ، استفاده می شود ( نورمحمدی و همکاران ، 1376) .