1-1- گیاه برنج
برنج یکی از سه محصول غذایی اصلی جهان و جز اصلی رژیم غذایی نیمی از جمعیت جهان محسوب می شود [11]. سالانه حدود 730 میلیون تن شلتوک از 163 میلیون هکتار زمین برنج کاری در جهان برداشت می شود. بیش از 90% تولید و مصرف برنج جهان در آسیا صورت میگیرد. در آینده با افزایش جمعیت، تقاضا برای برنج نیز افزایش مییابد و این امر برنج را از لحاظ امنیت غذایی در آسیا حایز اهمیت می کند [4]. کشت برنج در ایران از 2000 سال پیش متداول بوده است [17]. هم اکنون استانهای گیلان و مازندران از مناطق مهم تولید برنج در کشور هستند و استانهای خوزستان، گلستان و فارس در رتبه های بعدی قرار دارند. در ایران سالانه در حدود 7/2 میلیون تن شلتوک از 574 هزار هکتار زمین برنج کاری برداشت می شود [23]. برنج از عمده ترین منابع غذایی در کشور است [4]، و در حال حاضر برای تامین نیاز مصرف کنندگان سالانه 5/1 میلیون تن برنج وارد کشور می شود [40].
2-1- نیتروژن
نیتروژن یک عنصر ضروری برای رشد گیاه و تولید محصول است. با افزایش مصرف نیتروژن افزایشی خطی در عملکرد دانه دیده می شود. کاهش و یا افزایش مصرف نیتروژن هر دو میتوانند مسایل مهمی در سطح جهانی به وجود بیاورند. کاهش این عنصر موجب به خطر انداختن امنیت غذایی شده و افزایش مصرف آن آلودگیهای زیست محیطی را به همراه دارد [45]. نیتروژن یکی از عناصر بسیار مهم برای برنج بوده و در صورت کمبود مانع رشد شده و عملکرد کاهش مییابد. همچنین مصرف بیش از اندازه سبب رشد بی رویه و در نتیجه خوابیدگی، بیماری بلاست، شیت بلایت و افزایش شیوع آفات را به دنبال دارد [11]. معمولا به ازای هر یک تن محصول برنج نزدیک به 20 کیلوگرم نیتروژن در هکتار نیاز است [4].
3-1- گاز دی اکسید کربن
پیامدهای اقلیمی مرتبط با افزایش مداوم غلظت دی اکسید کربن و سایر گازهای فعال جو در دهههای اخیر، نگرانیهایی را به همراه داشته و توجه دانشمندان و سیاست گذاران را به خود جلب کرده است. تغییراتی که در مقیاس جهانی انتظار آن میرود، به صورت تغییر شرایط آب و هوایی و فصل رشد در مقیاس منطقه ای و محلی بروز کرده و مستقیما بر کشاورزی و پوشش های طبیعی تاثیر میگذارد [24]. براساس گزارش مجمع بین دول تغییر اقلیم، تا پایان قرن 21 غلظت دی اکسید کربن جو به 800-700 میکرومول در مول خواهد رسید ]6.[ این افزایش غلظت دی اکسید کربن می تواند باعث بهبود فتوسنتز و کارایی مصرف آب و نیتروژن شود. همچنین افزایش عملکرد ناشی از غلظت دی اکسید کربن می تواند برای پاسخ به افزایش جهانی تقاضا برای غذا در آینده مهم باشد [70].
4-1- اهداف انجام تحقیق
دی اکسید کربن یکی از الزامات غیر زنده و ضروری برای رشد گیاه مانند نور، آب و مواد غذایی است. هرگونه تغییر در دسترسی به این پارامتر به ویژه در مقیاس جهانی
خرید اینترنتی فایل کامل :
علاوه بر بیولوژی گیاه بر تمامی سیستمهای زنده تاثیر میگذارد. داده های مبتنی بر افزایش غلظت دی اکسید کربن نشان دهنده نیاز مبرم برای تحقیق در درک اساسی ما از چگونگی پاسخ بیولوژیک گیاهی به افزایش دی اکسید کربن محیط است [59]. برنج با توجه به سیستم فتوسنتزی سه کربنه پاسخ مثبتی به افزایش دی اکسید کربن میدهد [71]. تحقیقات مختلف نشان داده است که پاسخ برنج به افزایش غلظت دی اکسید کربن وابسته به برهمکنش دی اکسید کربن با ژنوتیپ و کود نیتروژن است . در این تحقیق ابتدا پاسخ ژنوتیپ‌های مختلف گیاه برنج نسبت به نیتروژن مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس واکنش ژنوتیپ‌هایی با پاسخهای متفاوت به کمبود نیتروژن، نسبت به افزایش غلظت دی اکسید کربن هوا مورد شناسایی قرار گرفت.
فصل دوم: بررسی منابع
1-2- اهمیت گیاه برنج
برنج نقش مهمی در تغذیه نیمی از مردم جهان که بیشتر آنها در کشورهای در حال توسعه مانند ایران زندگی می‌کنند، دارد. این محصول یک سوم سطح زیر کشت غلات دنیا را اشغال کرده است و 35 تا 60 درصد کالری مورد نیاز 7/2 میلیارد نفر از جمعیت جهان را تامین می‌کند. [81]. مصرف سرانه برنج در جهان 7/56 کیلو گرم در سال میباشد [40]. سطح زیر کشت برنج در جهان 163 میلیون هکتار است که با متوسط عملکرد 48/4 تن در هکتار 2/730 میلیون تن شلتوک در سال 2012 از آن برداشت شد [40]. در بسیاری از کشورها امنیت غذایی وابستگی زیادی به بوم نظامهای کشت آبی و بارانی برنج دارد [81]. بر آورد می شود که تولید برنج باید سالانه یک درصد افزایش یابد تا بتواند جوابگوی تقاضای غذای جمعیت در حال رشد باشد [40]. این گیاه منبع اصلی پروتئین در رژیم غذایی مردم بیشتر کشورهای آسیایی به شمار میرود [79]. حدود 90 درصد برنج جهان در آسیا تولید و مصرف می شود که 96 درصد آن در کشورهای در حال توسعه است [81].
کشت برنج در ایران به دوره هخامنشیان بر میگردد [17]. مصرف سرانه برنج در ایران 37 کیلوگرم در سال تخمین زده می شود. سطح زیر کشت برنج کشور 574 هزار هکتار است که استان مازندران با دارا بودن سهم 5/38 درصدی رتبه نخست كشور را بهخود اختصاص داده است و استان گیلان با 2/31 درصد در جایگاه دوم قرار گرفته است. استانهای خوزستان با سهم 1/10 درصد، گلستان با سهم 5/8 درصد و فارس با سهم 5/5 درصد از کل سطح برداشت اراضی شالیکاری كشور به ترتیب رتبه‌های سوم تا پنجم را دارا هستند. همچنین از لحاظ تولید شلتوک به همین ترتیب این استانها از مهمترین مراکز تامین برنج داخلی میباشند. با متوسط عملکرد 2/4784 کیلوگرم در هکتار میزان تولید سالانه شلتوک کشور در حدود 7/2 میلیون تن میباشد [23]. با این حال سالانه بر اساس آمار رسمی سازمان خوار و بار کشاورزی جهان 5/1 میلیون تن برنج در کشور وارد می شود [40].
از برنج علاوه بر مصارف غذایی، در تهیه الکل، کاغذ و در صنایع پارچه بافی استفاده میگردد. همچنین با توجه به این که دانه برنج حاوی مقدار زیادی نشاسته است، از آن برای تهیه نشاسته نیز استفاده میگردد. از کاه آن برای تغذیه دام و از پوست دانه برنج (سبوس) برای تقویت مزارع، باغات و خوراک دام و طیور استفاده می شود [11].
