برنج
رده بندی علمی
- Kingdom: Plantae
- Division: Magnoliophyta
- Class: Liliopsida
- Order: Poales
- Family: Poaceae
- Genus: Oryza
ريشه
ريشة برنج سطحي و افشانبوده و حداكثر در عمق 20 تا 25 سانتيمتري خاك نفوذ مينمايد. در اين گياه بغير از ريشههاي جنيني از محل گرهها نيز ريشه بوجود ميآيد. هر چقدر رشد برگها بيشتر باشد بر رشد ريشهها هم افزوده شده و در نتيجه ميتوان گفت كه با افزايش تعداد پنجهها تعداد برگي بيشتر شده و در نتيجه رشد ريشهها نيز زيادتر ميگردد.
در زمان باز شدن گلها و به خوشه رفتن برنج رشد ريشه حداكثر مقدار خود را دارد.
ساقه
ساقة برنج بندبند و تو خالي بوده و در فواصل مختلف ساقه جدارههاي سختي قرار دارد كه در آن قسمتها ساقه توپر ميباشد و گره نام دارد. فاصلة بين دو گره را ميان گره مينامند. برگهاي اين گياه كشيده و داراي رگبرگهاي موازي بوده و بدون دمبرگ است و قاعدة برگ پهنتر از ساير نقاط آن ميباشد. و قسمتي از ساقه گياه يا تمام محيط آنرا احاطه كرده كه آنرا غلاف يا نيام مينامند.در قاعده برگ در طرفين غلاف دو صفحة كوچك يا بزرگ بنام گوشوارك (Stipule) وجود دارد. همچنين در محل اتصال غلاف به ساقه زائدة كوچكي بنام زبانك (Liyule) وجود دارد.همچنين تعداد گرهها در اين گياه از 10 تا 20 عدد تغيير مييابد. در مقادير مساوي شاخص سطح برگ (LAI) بوتههاي داراي ساقة بلند از نور بهتر مي توانند استفاده نمايند ولي به آساني ورس مي نمايند. ارتفاع بوتههاي برنج در ارقام مختلف از 50 تا 150 سانتيمتر و گاهي اوقات تا 200 سانتيمتر تغيير مييابد.
برگ
برگهاي اين گياه متناوب بوده و در دو جانب متقابل ساقه قرار دارند. تعداد برگها در ارقام مختلف برنج متفاوت بوده، در ارقام زودرس 14 تا 15 برگ، در ارقام متوسطرس 16 تا 17 برگ و در ارقام ديررس تعداد برگها 18 تا 19 برگ بر روي هر ساقه ميباشد.افزايش دماي هواي پيراموني در زياد شدن سطح برگ اثر تعيين كنندهاي داشته و موجب بيشتر شدن تعداد برگها ميگردد.در مقادير مساوي شاخص سطح برگ (LAI) بوتههايي كه برگهاي كوچك و زيادتر دارند از بوتههايي كه برگهاي بزرگ و اندك دارند بهترند.
پنجهزني
پنجهها به جوانههاي اوليه گفته ميشوند كه در صورت مساعد بودن شرايط آب و هوايي تبديل به ساقه ميشوند. از مرحله 4 تا 5 برگي شدن گياه پنجهزني آغاز ميگردد. پنجهها در مراحل اوليه رشد براي تأمين مواد غذايي خود از ساقة اصلي استفاده ميكنند و اين عمل تا ظهور حداقل 3 برگ و 4 ريشه ادامه مييابدموقعي كه نشاءها از خزانه به زمين اصلي منتقل شدند پنجهزني شروع شده و تا يكماه بعد نيز ادامه مييابد. پس از پايان يكماه رشد پنجهها به حداكثر خود رسيده و پس از آن از تعداد آنها كاسته خواهد شد. شرايط اقليمي بويژه آب و هوا در رشد پنجهها بسيار مهم و مؤثر ميباشد. قدرت توليد پنجه در برنج خيلي زياد بوده بطوري كه هر بوته برنج معمولاً 4 تا 5 پنجه توليد مينمايد.
ساختمان گل آذين
گل آذين در برنج بصورت پانيكول بوده و فرق آن با گل آذين سنبله در اين است كه در پانيكول هر سنبلك داراي دم باريك و بلندي ميباشد و به همين دليل به آن خوشه سنبل هم گفته ميشودپانيكول در ارقام مختلف برنج به شكلي فشرده، باز و يا نيمهباز است. البته از نقطه نظر اصلاحگران نباتات در توليد هيبريد و اريتههايي كه گل آنها بيشتر باز باشد بهترند زيرا مقدار دگرگشني و در نتيجه توليد بذر آنها بيشتر است.پانيكول برنج در انتهاي ساقه وجود داشته و داراي شاخههاي فرعي با محورهاي ثانوي ميباشد. خوشچهها روي دو گل كوتاه بوجود ميآيند كه نوك آن روي گلومهاي نازا (لماي عقيم) توسعه يافته است و به چند وجهي كنگرهدار تبديل ميشوند. بنابراين نوك فنجاني شكل و متورم مشابه يك زوج گلوم حقيقي است و به آن گلوم حقيقي گفته ميشود. هر خوشچه داراي محور كوچكي بنام محور سنبله است كه روي آن يك گل در محور برگك پانويه كه گلومهاي نازا نام دارد تشكيل ميشود. گلدهي در برنج از نوك گل آذين شروع شده و به سمت پايين ادامه مييابد. در موقع ظهور خوشه نياز ريشه به مواد غذايي بويژه ازت، فسفر و پتاس زياد است.
ساختمان گل در برنج
گل آذين در برنج بصورت خوشهاي بوده و داراي انشعابات فرعي مي باشد و حاوي سنبلچههاي تك گلچهاي است. برنج بر خلاف ساير غلات كه 3 تا 4 پرچم دارند داراي 6 پرچم است. نافه كوتاه و بساكها بصورت دوخانهاي و داراي يك مادگي بوده كه حاوي يك تخمدان ميباشد. كلاله دو شاخه و پردار است. مادگي داراي تخمدان يك برچهاي مي باشد.برگك فرقاني يا گلوم گل دهندة لما (گلومل يا پوشينه سنبله كه ريشك روي آن ميرود) و پالئا (گلومل يا پوشينة گياهان گرامينه كه فاقد ريشك است)، همراه با گل در برگرفته شده يك گل را تشكيل ميدهند. در اطراف هر گل دو برگ بنام پوشينه (Glumelle) وجود دارد كه يكي لما (Lemma) و ديگري پالئا (Palea) ناميده ميشود. همچنين در انتهاي هر سنبله دو برگك بنام پوشه (Glume) وجود دارد. در برنج گلومها خيلي كوچك بوده و حتي ممكن است گاهي اوقات حذف شده باشند. طول گلومهاي خارجي 4/1 لما و پالئا و در بعضي از واريتهها هم اندازة لما و پالئا است. عموماً لما داراي ريشك و پالئا فاقد ريشك ميباشد. 7 تا 9 روز بعد از گل دادن لايه آلرون از تغيير شكل لاية خارجي بافت آندوسيرم بوجود ميآيد.
گرده افشاني و لقاح
برنج گياهي است خود گشن و بين صفر تا 3 درصد دگرگشني دارد. گرده افشاني تقريباً همزمان با باز شدن گلها در شرايط طبيعي روي ميدهد. دماي مطلوب براي گرده افشاني در حدود 31 تا 32 درجه سانتيگراد است. در دماي پايينتر از 10 تا 13 درجهسانتيگراد و همچنين بالاتر از 60 درجه سانتيگراد گردهافشاني متوقف ميگردد.خشكي و دماي پايين ميتواند روي گرده افشاني اثر منفي داشته باشد. حداقل دما براي انجام عمل لقاح 15 درجه سانتيگراد ميباشد.زمان باز شدن گلها 8 صبح الي 2 بعدازظهر بوده و گلهاي گل آذين در بين يك دورة 7 تا 10 روزه باز ميشوند و اكثر آنها 2 تا 4 روز پس از خروج گل آذين از غلاف برگ اين كار را انجام ميدهند.
کشت برنج
کشت برنج در نقاط مختلف
شواهد نشان میدهند که تقریبا 4000 سال قبل از میلاد ، در کشورهای هند و چین ، کشت برنج متداول بوده است. پس از گندم ، برنج دومین غله مهم در دنیا به حساب میآید. نزدیک به 90 درصد سطح زیر کشت و تولید برنج متعلق به کشورهای خاور دور میباشد. بیش از نصف محصول برنج هم در دو کشور هند و چین تولید میشود. بطور کلی ، کشورهای گرمسیری و نیمه گرمسیری برمه ، تایلند ، ویتنام ، لائوس ، اندونزی ، فیلیپین ، پاکستان ، هند ، آمریکا ، ژاپن ، ایتالیا ، مصر ، چین ، برزیل ، کوبا ، مکزیک و استرالیا از تولید کنندگان برنج به شمار میآیند.
کشت برنج در ایران
کشت برنج در ایران در نواحی شمالی بویژه رودسر و استان خوزستان تاریخچه طولانی دارد. شواهد نشان میدهد که این محصول در این ناحیه قرنها پیش از میلاد مسیح و در زمان هخامنشیان رواج داشته است. البته امروزه با توجه به رشد روز افزون جمعیت ایران ، تولید داخلی برنج پاسخگوی نیاز مردم نیست و به همین دلیل ، مقادیر قابل توجهی از این محصول از خارج وارد میشود.
انواع برنج
برنجهای یک ساله در شرایط مساعد آب و هوایی قادرند رشد مجدد خود را پس از برداشت محصول اول ، آغاز نمایند و محصول دوم و گاهی حتی تا چند سری ، محصول تولید کنند. برنجهای وحشی یک ساله در نقاط مرتفع یا باتلاقهای غیر دائمی کم عمق رشد میکنند. برنجهای یک ساله کلا نسبت به کم آبی مقاومترند. برنجهای وحشی چند ساله اغلب در مناطق پست و باتلاقهای دائمی کشت میشوند.
شرایط مناسب برای کشت برنج
- دما: میانگین دمای مورد نیاز برنج هنگام رشد باید بین 20 تا 37 درجه سانتیگراد باشد. پایین بودن دما در اوایل فصل زراعی یا آبیاری مزرعه با آب سرد سبب میشود که زمان رسیدن دانهها به تأخیر افتد. بالا بودن دما هم موجب کاهش تعداد سنبلچههای بارور و وزن دانهها میشود.
- نور: نور هم یکی از عوامل مؤثر در رشد گیاه است. شدت نور در اوایل فصل زراعی شاید عامل محدود کنندهای برای رشد برنج به حساب آید. اما با نزدیک شدن به پایان فصل زراعی ، بویژه موقع تشکیل خوشه ، رقابت برای جذب نور بین بوتهها افزایش مییابد.
- رطوبت: مناسبترین میزان رطوبت برای گلدهی گیاه برنج ، 70 تا 80 درصد است. رطوبت کمتر از 40 درصد ، عامل بازدارندهای برای گلدهی گیاه به شمار میرود. وزش باد و ریزش باران و تگرگ ، در زمان گلدهی زیانبار است. همچنین بارندگی موقع برداشت محصول هم عملیات مربوط به خشک شدن محصول را به تأخیر میاندازد. برنج ، کلا گیاه آب دوستی به شمار میرود، ولی آبزی نیست. چون ریشه گیاهان آبزی قادر نیست که تارهای کشنده و ریشههای فرعی تولید کند. در حالی که ریشه برنج هم تار کشنده و هم ریشه فرعی دارد.
- آب: آب مورد نیاز برنج از سایر غلات بیشتر است. هشتاد درصد آب مورد نیاز محصول برنج تولید شده در جهان بویژه در نقاط استوایی ، از آب باران تأمین میگردد. 20 درصد باقی مانده را از آب رودخانه و آب چاه تأمین مینمایند. نتایج بدست آمده نشان داده که اگر دمای آب کمتر از 19 درجه سانتیگراد باشد، زمان رسیدن دانه به تأخیر میافتد. اگر هم از 30 درجه بیشتر باشد، گسترش ریشه و میزان عملکرد گیاه برنج به دلیل محدود بودن اکسیژن موجود در آب ، کم میشود و بازدهی گیاه کاهش مییابد.
- خاک: برنج در خاکهای مختلف ، از فقیر تا غنی که تنها آب مورد نیاز گیاه تأمین باشد به عمل میآید. البته مقدار آب مصرفی در خاکهای سبک بیش از خاکهای سنگین است. مناسبترین خاک برای کشت برنج ، خاک رسی با لایه غیر قابل نفوذ در عمق 50 تا 150 سانتیمتری و همراه با مقدار زیادی مواد آلی است. برنج اصولا نسبت به شوری خاک و شوری آب مقاوم است. در صورتی که آب کافی برای شستشوی نمک خاک وجود داشته باشد، میتوان از برنج برای اصلاح خاکهای شور استفاده نمود.
کشت برنج
- روش مستقیم: بذر را مستقیما داخل خاک آماده میکارند.
- روش نشاء: بذر خیس شده را داخل زمین مخصوصی به نام خزانه میکارند و سپس ، بوته یا نشای بدست آمده را به زمین اصلی مزرعه منتقل مینمایند.
کود مورد نیاز برنج
برنج ، همچون دیگر غلات نسبت به نیتروژن واکنش خوبی از خود نشان میدهد. همچنین نیتروژن را به صورت آمونیوم و نیترات جذب میکند. از طرف دیگر ، کودهای فسفردار ، رشد ریشه و مقاومت گیاه را در برابر بیماریها و کودهای پتاسیمدار ، انتقال مواد فتوسنتزی از برگ به اعضای دیگر گیاه بویژه دانه ، و نیز استقامت بوتهها را افزایش میدهند.
بیماریها و آفات برنج
بلاست ساقه برنج
این بیماری را قارچی به نام Pyricularia oryzae ایجاد میکند. یکی از مخربترین بیماریهای گیاه برنج است که با خشکاندن، شکستن و خواباندن ساقه قادر است میزان تولید برنج را به میزان چشمگیری کاهش دهد. سمپاشی مزرعه با سولفات مس و ترکیبات آلی جیوه در کنترل این بیماری تا حدی مؤثرند.
پوسیدگی طوقه برنج
این بیماری که به ژیگانتیسم هم معروف است، بوسیله قارچ Gibberia fugikuria ایجاد میشود که این قارچ ، سبب رشد فوقالعاده ساقه و نازک شدن آن و در نهایت مرگ بوته برنج میشود. دمای بیش از 20 درجه سانتیگراد بویژه در لایه بالایی خاک میتواند شرایط مساعد برای فعالیت این قارچ را فراهم نماید. ضد عفونی نمودن بذر با اگروزان میتواند خسارت ناشی از این قارچ را کاهش دهد.
برداشت محصول
زمان برداشت با توجه به دما معمولا از ماههای مرداد و شهریور شروع شده و تا اواخر آبان یا اوایل آذر ادامه مییابد. هنگام برداشت محصول ، باید 80 درصد دانههای غلافدار (شلتوک) واقع در بخش بالایی خوشه و برگها زرد شده و دانهها سخت شده باشند. دانهها معمولا یک تا دو هفته از آغاز زرد شدن برگها سخت میشوند. البته درصد رطوبت شلتوک هم معیاری برای برداشت محسوب میشود. میزان رطوبت شلتوک باید بین 20 تا 35 درصد باشد. در برخی کشورها از جمله ایران ، برداشت محصول را با استفاده از داس انجام میدهند. خوشههای بریده را دسته دسته میکنند و میگذارند تا خشک شود. پس از خشک شدن، برنج برای مراحل دیگر آماده است.
خواص برنج
بیرونیترین 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 نشاستهای فقیر است. پس از پوست ، لایه آلورن هست که جزء آندوسپرم میباشد. بنابراین ضمن عمل پوست کنی ، بخش عمدهای از مواد مغذی برنج از دست میرود. اکثر مردم آسیا از برنج تغذیه میکنند. این ماده غذایی کامل نیست، چون میزان پروتئین و اسید آمینه آن خیلی کم است. برنج گلوتن ندارد، پروتئین عمده آن اوریزنین (oryzenin ) میباشد.
ترکیب اصلی برنج ، نشاسته است که عمدتا در آندوسپرم قرار گرفته است. برنجهایی که آمیلو پکتین بیشتری دارند لعاب بیشتری داده و انبساط آنها موقع پخت کم است. برنج را پس از جوشاندن و دم کردن، همراه با گوشت ، ماهی و انواع سبزی میل میکنند. در تهیه نشاسته ، شیرینی هم از آن استفاده میشود. البته در کشورهایی که انحصارا از برنج به عنوان غلات خود استفاده میکنند، بیماریهای مختلف سوء تغذیه از جمله بری بری ، کاهش رشد افراد ، کاهش توان نیروی کار دیده میشود. برنج را باید همراه با سایر غلات مصرف نمود. چون مصرف آن به تنهایی تمام نیازهای غذایی بدن را بر آورده نمیسازد.
تعدادي ازبرنج هاي اصلاح شده در ايران و منشأ آن ها
تا كنون همه ارقام برنجي كه به برنج كاران معرفي شده اند، از راه دورگ گيري حاصل بوده اند. در اين جا به تعدادي از اين اقام اشاره مي شود. اگر اشتباهاتي وجود دارد به نويسنده اطلاع دهند. دو رقم توسط نماينده محترم مجلس جناب آقاي دكتر قربانعلي نعمت زاده به نام هاي نعمت و ندا توليد شده كه از منشأ آن ها اطلاعي در دست نيست.
خط ها ارقام برنج |
منشأ |
خزر |
IR2071-625-152×7456 TANU |
سپيدرود |
IR28× IR8×گرم صدري |
گيل 1 |
موسي طارم × آنسيتكو |
گيل 2 |
سالاري × IR498 |
بجار |
28IR × IR8× دمسياه محلي |
درفك |
سالاري × سپيدرود |
كادوس |
IR64669-153-2-1 |
ساحل |
IR62871-264-3-4 |
فجر |
............. |
آمل 1 |
تايچونگ× طارم فيروز كنده |
آمل 2 |
IR28 |
آمل 3 |
سوناي هند |
دشت |
آمل 1 × IR24 |
صالح |
خزر × IR39385-20-1-2-1-2 |
زاينده رود |
خالص سازي توده محلي سرخه |
برنج هيبريد |
IR58025A× IR42668 |
گونه هاي اهلي و وحشي برنج
گياه برنج از دو گونه اهلي به نام هاي Orizae sativa و Orizae glabrima تشكيل شده است كه هردو داراي دوازده جفت كروموزوم هستند. ارقام وحشي اهميت زيادي براي محققان دارند. در جدول زير مشخصات ارقام وحشي و محل رويش آن ها آورده شده است. امروزه، از تلاقي ارقام اهلي و وحشي به نتايج سودمندي دست يافته اند.
گونه هاي برنج وحشي و توزيع جهاني آن ها
گونه هاي برنج وحشي |
تعداد كروموزوم ( 2n ) |
توزيع جغرافيايي |
Orizae perennice moench sub sp. balunga |
24 |
آسياي جنوب شرقي |
Orizae perennice moench sub sp. barthii |
24 |
قاره آفريقا |
Orizae perennice moench sub sp. cubensis |
24 |
هند غربي، آفريقاي جنوبي |
Orizae punctata kotschy exstend |
24 ، 48 |
آفريقا |
Orizae ridleyi Hook F. |
48 |
آسياي جنوب شرقي |
Orizae alta swallen |
48 |
آمريكا جنوبي و آمريكاي مركزي |
Orizae angustifolia c.e. Hubbard |
............ |
آفريقا |
Orizae australiensis Dormin |
24 |
استراليا |
Orizae latifolia Desv |
48 |
آمريكاي جنوبي و مركزي |
Orizae longiglumis Jansen |
48 |
گينه |
Orizae glabrrima Stood |
24 |
غرب آفريقا |
Orizae grandiglumis (Doell) prod |
48 |
آمريكاي جنوبي |
Orizae granulate ness et. Am ex Hook |
24 |
آسياي جنوبي |
Orizae malampuzhaensis Krish |
48 |
هند |
Orizae minuta J.S.presl |
48 |
آسياي جنوب شرقي |
Orizae miyeriana Baill |
24 |
جنوب آسيا |
Orizae brachyantha A. Chev |
24 |
آفريقاي جنوبي و مركزي |
Orizae breviligulata A.Chev |
24 |
آفريقاي غربي |
Orizae coarctate Roxb |
48 |
هند، برمه، پاكستان |
Orizae eichingeri A.peter |
24، 28 |
آفريقاي شرقي، سريلانكا |
Orizae schlechteri pilger |
............. |
گينه |
Orizae stapfii Roschev |
24 |
آفريقاي غربي |
Orizae tisseranti A.chev |
24 |
آفريقاي مركزي |
Orizae ratina L.var. fatua prain |
24 |
آسيا |
Orizae sativa L.F. spontanea |
24 |
|