up
Search      menu
تولید و کشاورزی :: مقاله مهندسي کشاورزي PDF
QR code - مهندسي کشاورزي

مهندسي کشاورزي

مفاهيم مهندسي کشاورزي- مهندسي گياهپزشکي

● واژگان
▪ پارازيتوئيد:
گروهي از حشرات هم چون زنبورهاي مفيد با تخم ريزي در تخم برخي از آفات و تخريب آن ها سبب کنترل جمعيت آفات مي شوند که پارازيتوئيد ناميده مي شوند.
▪ متابوليت:
به ترکيبات فرار و غيرفراري که توسط يک موجود زنده توليد مي شود و سبب بازدارندگي يا مرگ موجود زنده ي ديگر مي شود متابوليت نام دارد، براي نمونه توليد يک يا چند آنتي بيوتيک هم چون متابوليت هاي ضد قارچي(Antifungal metabolite) سبب توقف رشد يا مرگ يک بيمارگر گياهي مي شود که اين پديده فرآيند آنتي بيوز ناميده مي شود.
▪ ريزوسفر:
بخشي از خاک اطراف ريشه است که از لحاظ شيميايي، فيزيکي و بيولوژيکي با ريشه ي گياه در ارتباط است و جايگاه مناسبي براي فعاليت ميکروارگانيسم ها در جهت حفظ سلامتي گياه و حاصل خيز کردن خاک مي باشد.
▪ عوامل پروبيوتيک:
به جمعيت هاي ميکروبي همراه با ريشه ي گياهان گفته مي شود که تاثيرات مفيدي بر سلامت گياهان دارند.
▪ مقاومت سيستميک القايي:
گروهي از باکتري هاي مفيد با مکانيزم هاي گوناگون سبب تحريک گياهان و افزايش مکانيزم هاي دفاعي گياهان در مقابل بيمارگرها مي شوند، لازم به توضيح است در اين مقاومت حساسيت گياه نسبت به ترکيبات جاسمونيک اسيد و اتيلن افزايش مي يابد.
▪ سينرژيست:
گاهي حضور دو يا چند ميکروارگانيزم مفيد درکنارهم سبب افزايش و تشديد توانايي آنها در کنترل موجودات بيمارگر روي گياهان مي شود که به اين اثر تشديدي يا سينرژيستي مي گويند.
▪ بيوکنترل:
گروهي از حشرات و ميکروارگانيزم هاي مفيد با مکانيزم هاي مختلف از رشد و فعاليت عوامل بيمارگر هم چون آفات و ميکروارگانيزم هاي مضر روي گياهان ممانعت مي کنند که کنترل بيولوژيک نام دارد.
▪ آنتاگونيست:
به موجود زنده اي که با توليد ترکيبات متابوليت سبب بازدارندگي يا انهدام موجود زنده ي ديگر مي شود آنتاگونيست مي گويند.
▪ کلنيزاسيون:
به چسبيدن و در کنار هم قرار گرفتن ميکروارگانيزم ها بر روي سطح ريشه و بذر گياهان به طوري که با شستن شديد نيز باقي بمانند کلنيزاسيون مي نامند.
▪ کلنيزه کننده ي قوي ريشه:
ميکروارگانيزمي مي باشد که به فضاي ميان سلولي لايه اپيدرم و بافت کورتکس نفوذ کرده و يا محکم به سطح ريشه مي چسبند کلنيزاسيون شرط لازم و اساسي براي عامل بيوکنترل محسوب مي شود.
▪ ريزوباکتري ها:
به باکتري هايي که در منطقه ي ريزوسفر خاک در نزديکي ريشه ي گياهان فعاليت مي کنند ريزوباکتري گفته مي شود.
▪ سيگنال هاي مقاومت:
پس از تحريک مقاومت در قسمتي از گياه، مقاومت به کمک ترکيباتي در تمامي قسمتهاي گياه القا مي شود که به اين ترکيبات که سبب القاي مقاومت در گياه مي شوند سيگنالهاي مقاومت مي نامند.
● کنترل بيولوژيک در کشاورزي
▪ معرفي مکانيزم هاي اثر عوامل بيو کنترل
کارشناسان همواره درجهت افزايش توليدات کشاورزي کوشيده اند؛ از موانع مهمي که همواره در اين راه وجود داشته است، مي توان به پيدايي آفات و بيماري هاي گياهي اشاره کرد که اين عوامل قادرند حدود يک سوم محصولات توليدي را نابود کنند و همين امر محققين را وادار به بهره گيري از علم گياه پزشکي کرده است. اما بايد به اين نکته توجه کرد که حفظ تعادل دراکثر مواقع به عنوان بهترين راه بيان مي شود و درعلم گياهپزشکي نيز همواره بايد درپي کنترل خسارات آفات و بيماري هاي موجود بود و نه نابودي آن ها، به طوري که نبايد بيش از خسارات وارده بر محصولات کشاورزي، اقدام به اعمال روش هاي مبارزاتي کرد.
▪ اهميت مبارزات غيرشيميايي در گياه پزشکي
مبارزه ي شيميايي از راه هاي مؤثر و مهم کنترل آفات و بيماري هاي گياهي از ساليان بسيار گذشته تاکنون بوده است که بشر همواره از آن بهره برده است، اما در سال هاي اخير کارشناسان و متخصصان کشاورزي به دلايل متعددي که در ادامه به آن اشاره مي شود درپي يافتن راه هايي جديد براي جايگزيني با مبارزات شيميايي هستند.
▪ دلايل به کارگيري از روش هاي غيرشيميايي:
۱) اثرات زيان آور سم برروي حشرات و جانداران مفيد
۲) ماندگاري و اثر آلودگي اکثر سموم به ميزان گوناگون در طبيعت
۳) ذخيره شدن ماده ي مؤثره ي سم در طولاني مدت در بدن موجودات زنده و انسان
۴) تأثير زيان بار و اثر گياه سوزي برخي از سموم بر روي گياهان
۵) هزينه ي بالاي مبارزات شيميايي
اما متاسفانه مبارزات شيميايي به دليل داشتن تأثيرات کوتاه مدت و سريع و از سويي به کارگيري آسان اين نوع مبارزات، در مقايسه با مبارزات غيرشيميايي، سبب شده است که کشاورزان گرايش بيشتري به استفاده از روش هاي شيميايي در کنترل عوامل خسارت زاي توليدات کشاورزي داشته باشند. اين درحالي ست که با توجه به موارد درپيش گفته شده، اهميت استفاده از مبارزات غيرشيميايي مشهود است.
▪ مبارزات غيرشيميايي
الف) مبارزه زراعي Caltural Control شامل:
۱) تناوب زراعي
۲) تيلر زدن و شخم
۳) به کاربردن واريته هاي مقاوم
۴) تغيير تاريخ کشت يا برداشت
ب) مبارزه مکانيکي Mechanical Control شامل:
۱) جمع آوري دستي حشرات
۲) جمع آوري برگ ها و شاخه هاي آلوده و سوزاندن آن ها
۳) هرس شاخه هاي آلوده و...
ج) مبارزه فيزيکي Physical Control شامل:
۱) سرما درماني
۲) گرما درماني
۳) استفاده از نور
۴) استفاده از امواج راديويي
د) مبارزه بيولوژيک Biological Control شامل:
۱) استفاده از حشرات پارازيتوئيد و حشرات پرداتور(شکارگر) جهت کنترل آفات و ...
۲) استفاده از ميکروارگانيسم هاي مفيد جهت کنترل بيولوژيکي بيمارگر هاي گياهي
ه) مبارزه قانوني Legislative Control شامل:
مقررات قرنطينه اي داخلي و خارجي
ي) مبارزه تلفيقي شامل:
در خيلي موارد کاربرد باهم عوامل بيوکنترل و سموم شيميايي سازگار با آن ها به صورت سينرژيستي (تشديد شونده) باعث کنترل بيماري مي شوند. اين نوع تلفيق موفق در مورد عوامل بيوکنترل هم چون قارچ هاي Coniothyrium minitans, Talaromyces flavus و Trichoderma viridae گزارش شده است. چنين رويکردي هنگامي تاثير گذار است که هردو عامل، سازوکاري موثر ولي مستقلي روي بيمارگر داشته باشند.
براي نمونه قارچ T. harzianum قادرست با ترشح آنزيم هاي تجزيه کننده ي سلولز منجر به تخريب ديواره ي سلولي و افزايش حساسيت قارچ هاي بيماري زا به قارچکش ها شود. البته درمواردي روابط ناسازگاري نيز ميان عامل بيوکنترل و قارچکش ديده مي شود.(Brewer and Larkin, ۲۰۰۵).
▪ تاريخچه و تعريف کنترل بيولوژيک
واژه ي بيوکنترل اولين بار به عنوان بازداري جمعيت حشرات توسط دشمنان طبيعي تعريف شد. در علم بيماري شناسي نيز با توسعه ي روش هاي کشت آزمايشگاهي ميکروب ها، اصول کنترل بيولوژيک معرفي و از آن پس واژه آنتاگونيسم (به کارگيري عامل بيوکنترل) در علم ميکروب شناسي رايج شد ( ۱۹۸۳ Cook and Baker).
از سويي کنترل بيولوژيک را به عنوان کاهش در تراکم جمعيت يا فعاليت بيماري زايي بيمارگرفعال يا غير فعال، توسط يک يا چند موجود زنده، به صورت طبيعي يا مصنوعي (ازطريق دستکاري شرايط محيطي، ميزبان يا آنتاگونيست (عامل بيوکنترل)) و يا وارد کردن يک يا چند توده ي آنتاگونيست به مزرعه معرفي کردند.
لازم به توضيح است، آکادمي ملي علوم آمريکا، تغييراتي را در اين تعريف ايجاد کرد، به طوري که کنترل بيولوژيک به عنوان استفاده از موجودات طبيعي يا تغيير يافته ي ژن و فرآورده هاي ژني، براي کاهش اثر موجودات مضر و مناسب کردن شرايط براي موجودات مفيد مانند گياهان زراعي، حشرات و ميکروارگانيسم هاي مفيد تعريف شد. اين تعريف ساده تر و به صورت کاهش در ميزان جمعيت يا فعاليت بيماري زايي بيمارگر از طريق يک يا چند موجود به غير از انسان بيان شد.
شايان ذکر است تعريف فوق به عنوان قابل قبولترين و پرکاربردترين تعريف ارائه شده براي بيوکنترل است (Gnanamanickam et al., ۲۰۰۲).
▪ کنترل بيولوژيکي بيماري هاي گياهي (Biological control)
بازدارندگي عوامل بيماري زاي گياهي به وسيله ي برخي متابوليت هاي ميکروبي در سال ۱۹۰۸ در بيماري شناسي گياهي مطرح شد(Baker, ۱۹۸۷). اصطلاح کنترل بيولوژيک نيز اولين بار در زمينه ي بيماري هاي گياهي مطرح و اولين کوشش ها در مورد به کارگيري کنترل بيولوژيکي بيمارگرهاي گياهي از سال ۱۹۲۰ آغاز شد. در سال هاي اخير موضوع کنترل بيولوژيکي عوامل بيماري زاي گياهي با استفاده از ميکروارگانيسم هاي آنتاگونيست به خصوص باکتري هاي متعلق به سودموناس هاي فلورسنت از قبيل Pseudomonas fluorescens و Pseudomonas putida و تعدادي از گونه هاي جنس باسيلوس مثل Bacillus cereus و Bacillus subtilis در کنترل بيماري هاي قارچي و باکتريايي ريشه ي گياهان زراعي مطرح شده است. ميکروارگانيسم هايي که در ناحيه ي ريزوسفر گياهان زندگي مي کنند گزينه ي مناسبي براي استفاده در روش هاي کنترل بيولوژيکي هستند زيرا ريزوسفر اولين پل دفاعي ريشه عليه بيمارگرهاي خاکزي است (Weller ,۱۹۸۸). ريزوسفرغني از عوامل ميکروبي است و ريزوباکتري هاي کلونيزه کننده ي ريشه، نقش برجسته اي در اين مکان دارند.
از ميان ريزوباکتري هاي افزايش دهنده ي رشد گياه، باکتري هاي متعلق به جنس Pseudomonas به خصوص سودوموناس هاي فلورسنت از اهميت ويژه اي برخوردار هستند، اگرچه برخي از سودوموناس هاي غيرفلورسنت نيز خواص آنتاگونيستي قابل ملاحظه اي دارند(Picard et al. ۲۰۰۰; Weller,۱۹۸۸) . گروهي از ميکروارگانيسم ها هم چون باکتري ها و قارچ هاي مفيد با استفاده از مکانيزم هاي مختلفي سبب کنترل بيمارگرهاي گياهي مي شوند که در ادامه تعاريفي از آن ها ارائه مي شود:
● مکانيزم هاي بيوکنترل ميکروارگانيزم هاي مفيد و تعاريف آن ها:
▪ تعريف ترکيبات آنتي بيوتيک (Production of antimicrobial compounds)
ترکيبات آنتي بيوتيک متابوليت هايي هستند که با اثرگذاري بر سيستم هاي حياتي ميکروارگانيزم ها سبب مرگ و يا توقف رشد آن ها مي شوند. گروهي از باکتري ها و قارچ هاي مفيد به وسيله ي توليد يک يا چند آنتي بيوتيک هم چون متابوليت هاي ضد قارچي (Antifungal metabolite) (AFM) سبب توقف رشد يا مرگ بيمارگر گياهي مي شوند که اين پديده فرايند آنتي بيوز (Antibiosis) ناميده مي شود.
اين ترکيبات مانند؛ ammonia, butyrolactones, ۲,۴-diacetyl phloroglucinol (DAPG), kanosamine, oligomycin A, oomycin A, phenazine-۱-carboxylic acid, pyoluteorin, pyrrolnitrin, viscosinamide, xanthobaccin, zwittermycin A & volatile HCN. ترکيبات توليد شده در کنترل بيمارگرهاي گياهي متعلق به قارچ هاي ااميست نقش دارد (Sharma et al. ۲۰۰۲).
▪ تعريف پارازيتيسم (Parasitism or lysis)
عوامل پروبيوتيک با توليد آنزيم هاي خارج سلولي هم چون کيتيناز، گلوکاناز سبب تجزيه کردن ديواره ي سلولي قارچ هاي بيمارگر مي شوند، توليد هم زمان آنزيم هاي کيتيناز و گلوکاناز داراي اثر تشديد کننده در تجزيه ي ديواره ي سلولي قارچ هاي بيماري زا هستند. بنابر نظر برخي محققين، پروتئاز توليد شده توسط سودوموناس هاي فلورسنت ممکن است باعث غيرفعال شدن آنزيم هاي هيدرولاز و توکسين هاي توليد شده توسط قارچ هاي بيمارگر شده و به اين ترتيب موجب کاهش قدرت بيماري زايي آن ها شود. اين موضوع در مورد قارچ Fusarium oxysporum به اثبات رسيده است.
قارچ Verticillium chlamydosporium نيز با توليد آنزيم کيتيناز و پروتئاز و با کمک اندام مکينه ي خود قادر به پارازيته کردن تخم سيست نماتدGlobodera sp و قارچHirsutella rhossiliensis پارازيت لارو نماتد Heterodera schachtii هستند (Perry & Moens, ۲۰۰۶) .
▪ تعريف رقابت براي جذب آهن (Competition for iron)
رقابت يکي از مهمترين مکانيزم هاي بيوکنترل برخي از عوامل پروبيوتيک است بعضي ميکروارگانيسم ها با توليد ترکيباتي به نام سيدروفور با آهن سه ظرفيتي پيوند برقرار کرده و موجب به آن مي شود که ترکيب حاصل به مصرف گياه برسد و بدين صورت آهن را از دسترس بيمارگرهاي گياهي خارج مي کنند. کلمه سيدروفور ريشه يوناني دارد و به معني حامل آهن مي باشد. اين ترکيب براي اولين بار در خاک هاي قليايي به عنوان يک مکانيسم مهم در بازدارندگي قارچ بيمارگر Fusarium oxysporum بيان شد. بيکر ( Baker,۱۹۸۷). براي اولين بار به نقش سيدرفور در تحريک و افزايش رشد گياه پي برد. سيدروفورها ساختار شيميايي متفاوتي دارند و ۴۴ نوع از آن ها تا کنون شناسايي شده است. شرايط محيطي بر ميزان توليد سيدروفورها بسيار تاثير مي گذارند.
▪ تعريف افزايش مقاومت القايي
گياهان به طورعمده با دو شيوه در مقابل پاتوژن ها از خودشان دفاع مي کنند. ۱- واکنش هاي ساختاري، که در واقع موانع و سدهاي فيزيکي گياه هستند و اين ساختار مانع از نفوذ و انتشار بيمارگر در گياه مي شوند. ۲- واکنش هاي بيوشيميايي که در سلول ها و بافت ها اتفاق مي افتد که نتيجه ي آن ها توليد موادي است که براي بيمارگر سمي هستند يا شرايطي را ايجاد مي کنند که مانع رشد بيمارگر در گياه مي شود(Agrios, ۲۰۰۵). اين مکانيسم ها ممکن است از پيش وجود داشته باشند يا در اثر تحريک هاي بيمارگر يا عواملي ديگر مثل باکتري هاي مفيد ريشه ايجاد شوند. در نتيجه اين تحريک ها، سيگنال هاي مقاومت توليد و درسراسر گياه پخش مي شوند. اين سيگنال ها باعث تحريک پروتئين هاي تنظيم کننده ي بيان ژن هاي مقاومت شده و موجب بيان اين ژن ها (فعال شدن ژن ها) در سراسر گياه مي شوند. درپي بيان ژن هاي مقاومت، مقاومت سيستميک ايجاد مي شود. يک نوع ديگر از القاي مقاومت بيولوژيکي در اثر کلونيزاسيون ريشه ي گياهان به وسيله ي باکتري هاي مفيد مثل P. fluorscens انجام مي شود که به آن مقاومت القائي سيستميک (Induced resistance) (ISR) مي گويند. اين نوع مقاومت در سال ۱۹۹۰ توسط وان پير وهمکاران گزارش شد ( Bakker, ۲۰۰۳).
باکتري هاي زير سبب افزايش مقاومت القايي گياهان نسبت نماتدها مي گردند:
Burkholderia spp., Pseudomonas spp., Bacillus spp. & Agrobacterium radiobacter
● تعريف کلنيزاسيون ريشه توسط عوامل پروبيوتيک:
کلنيزاسيون شرط لازم و ضروري براي عامل بيوکنترل محسوب مي شود . کلنيزه کننده ي قوي ريشه ميکروارگانيسمي ست که به فضاي ميان سلولي لايه ي اپيدرم و بافت کورتکس نفوذ کرده و يا محکم به سطح ريشه مي چسبند و با شستن شديد نيز باقي مي مانند (Haas & Defago, ۲۰۰۵). توانايي يک آنتاگونيست در کلونيزه کردن ريشه يک شرط مهم در توانايي آن براي کنترل بيماري هاي ريشه است. در بيشتر موارد، شکست در بهره برداري از باکتري ها به کلنيزه شدن ضعيف ريشه، توسط آن ها مربوط مي شود، اين امر مي تواند به خود باکتري و يا مربوط به عوامل محيطي (زنده و غيرزنده) باشد. ويژگي هايي نظير سرعت رشد، کشش شيميايي به سمت ترشحات ريشه و تحمل پتانسيل اسمزي پائين، ميزان اينوکلوم (جمعيت)، سن و رقم گياه وشرايط محيطي بر کلنيزاسيون موفقيت آميز ريشه توسط باکتري تاثير دارند.
● عوامل موثر بر بيوکنترل بيمارگرهاي گياهي:
عوامل مختلفي بر بيوکنترل بيمارگرهاي گياهي توسط ميکرو ارگانيزم هاي مفيد نقش دارند.
عوامل غير زنده شامل:
۱) شرايط محيطي ( دما، نور)،
۲) نوع خاک (pH، مواد غذايي، رطوبت)،
۳) مواد شيميايي (قارچ کش ها، علف کش ها).
عوامل زنده شامل:
۱) نوع ميزبان (گياه)،
۲) ميکرو ارگانيسم هاي بومي گياه ميزبان
۳) نوع بيمارگرهاي گياهي.
اگرچه کنترل بيولوژيک توسط ريزوباکترهاي افزايش دهنده ي رشد گياه دستاوردي قابل قبول است اما ميزان ثبت عوامل کنترل زيستي براي استفاده ي تجاري بسيار کم است. تکنولوژي هنگامي پويا مي شود که يافته هاي پژوهش از آزمايشگاه به مزرعه منتقل شود. اما استفاده از باکتري هاي آنتاگونيست ممکن است تحت شرايط مزرعه در کنترل بيماري ها تاثيري متوسط داشته و يا بدون اثر باشد. براي رفع اين مشکل سوسپانسيون باکتري هاي آنتاگونيست بايد در حامل هاي معيني تثبيت شده و به صورت فرمولاسيون هايي براي کاربرد آسان، سهولت حمل و نقل، نگهداري طولاني مدت، حفظ قدرت حيات و افزايش کارايي در مزرعه و تجاري سازي مورد استفاده قرار گيرند.(Nakkeeran et al. ۲۰۰۵)

هدف: يكي از بهترين تعريف هايي كه از مهندسي برق شده است، اين است كه محور اصلي فعاليت هاي مهندسي برق، تبديل يك سيگنال به سيگنال ديگر است. كه البته اين س ...

* هدف: يكي از بهترين تعريف هايي كه از مهندسي برق شده است، اين است كه محور اصلي فعاليت هاي مهندسي برق، تبديل يك سيگنال به سيگنال ديگر است. كه البته اين ...

* هدف: يكي از بهترين تعريف هايي كه از مهندسي برق شده است، اين است كه محور اصلي فعاليت هاي مهندسي برق، تبديل يك سيگنال به سيگنال ديگر است. كه البته اين ...

مقدمه: معادن سرشار منيزيم، زغال سنگ،‌ مس و آهن هند يکي از دلايل اصلي سيطره انگلستان بر کشور هند بود. دليل هجوم مهاجر نشينان فرانسوي، اسپانيايي،‌ پرتغا ...

فرمولاسيون سموم، به صور مختلف سم اطلاق مي گردد. فرمولاسيون مشخص مي کند که يک سم چگونه بايد بکار برده شود. مثلاً اگر سمي به صورت گَرد باشد، فرمولاسيون ...

● واژگان واژگان موردنياز به منظور تأمين مقاصد و اهداف کشاورزي زيستي عبارتند از: ▪ برچسب: از ديدگاه اقتصادي عبارتست از ارائه ي نام محصول، علائم تجاري و ...

● بررسي آبزي پروري زيستي در جهان از دهه ي ۱۹۷۰ توليدات آبزي پروري به طور متوسط سالانه ۹ درصد افزايش داشته که اين رقم با رشد ۳ ۱ درصدي صيد و ۹ ۲ درصدي ...

● واژگان فيزيولوژي گياهي: علم مطالعه ي ساختارهاي گياهي. اکولوژي: بوم شناسي مطالعه ي محيط زندگي. ژنتيک: شاخه اي از علم زيست شناسي است که درباره ي انتق ...

دانلود نسخه PDF - مهندسي کشاورزي