انبارداری و روش‌های بهبود کیفیت بذر
نویسنده: ابراهیم محمدیان فر
نگهداری بذر
از زمانی که انسان به اهلی کردن گیاهان پرداخت، نگهداری بذر از اهمیت خاصی برخوردار بوده است. به طور کلی کشاورزان مجبور هستند بذرهای برداشت شده خودشان را از یک فصل رشد برای فصل رشد بعدی نگهداری کنند. همچنین برخی اوقات لازم است بذرها برای چندین سال نگهداری شده، بنابراین در جریان نگهداری در انبار باید سعی نمود عواملی که باعث کاهش کیفیت و جوانه‌زنی می‌گردند، کنترل شوند(۱). طبق برآوردهای انجام شده سالیانه ۲۵ درصد بذرها یعنی مقدار قابل توجهی از درآمد به دلیل کیفیت پایین از دست می‌روند(۱). این تلفات در کشورهای کمتر توسعه یافته بیشتر است. از این‌رو شرایط یک انبار مناسب برای تولید کنندگان بذر دارای اهمیت بالایی است.
عوامل موثر بر انبارداری بذرها
- کیفیت اولیه بذر
- ژنتیک
- ترکیبات شیمیایی بذر
- رطوبت بذر
- رطوبت نسبی
- دما و پاتوژن‌ها
کیفیت اولیه بذر
قدرت بذر(Seed vigor) عبارت است از: کلیه خصوصیات بذر که تعیین کننده توانایی بذر برای سبز شدن سریع و یکنواخت و رشد و نمو طبیعی گیاهچه‌ها تحت طیف وسیعی از شرایط مزرعه است(۳). به طور کلی بذرهای دارای قدرت بذر بالا نسبت به بذرهای ضعیف و زوال یافته دارای پتانسیل انبارداری بیشتری می‌باشند، همچنین بذرهای شکسته، ترک خورده و چروکیده نسبت به بذرهای سالم، پتانسیل انبارداری کمتری دارند(۱).
عوامل ژنتیکی
بذرها بر اساس ماندگاریشان در انبار به دو دسته بذرهای ارتودوکس(Orthodox) و ریکال سیترانت(Recalcitrant) تقسیم می‌شوند(۱). بذرهای ارتودوکس بذرهای طویل العمر بوده که رطوبت این بذرها را می‌توان بدون اینکه صدمه ببینند به میزان کمتر از ۵ درصد کاهش داد و قادر به تحمل دماهای یخ‌زدگی می‌باشند(۱). بذرهای اکثر گونه‌های زراعی و احتمالا همه علف‌های هرز از گروه ارتودوکس هستند(۱).
بذرهای ریکال‌سیترانت: بذرهایی هستند که حتی اگر شرایط انبارداری مناسب باشد در رطوبت بذر کمتر از ۳۰ درصد طی چند هفته یا چندین سال از بین رفته، از سویی قادر به تحمل دماهای یخ‌زدگی نیستند(۱). بذرهای ریکال‌سیترانت در تعدادی از گیاهان چوبی چند ساله مناطق گرمسیری یافت می‌شود(۱).
ساختار بذر
اغلب بذرهایی که طول عمر زیادی دارند متعلق به گیاهانی هستند که بذرهای آن‌ها دارای پوسته سخت هستند زیرا پوسته سخت از ورود آب به بذر جلوگیری کرده و در نتیجه از پیری ناشی از افزایش رطوبت جلوگیری می‌کند(۱).
ترکیبات شیمیایی بذر
به طور معمول بذر گیاهانی که دارای مقدار بالایی روغن است نسبت به بذرهایی که حاوی نشاسته و پروتئین بیشتری می‌باشند، قابلیت انبارداری کمتری دارند و سریع زوال می‌یابند(۱).
رطوبت بذر
با افزایش رطوبت بذر سرعت پیری بذر افزایش یافته و به دنبال آن قابلیت جوانه‌زنی نیز کاهش می‌یابد(۱). انبارداری بذر اغلب گیاهان زراعی در رطوبت بذر بین ۵ تا ۶ درصد برای حصول حداکثر طول عمر بذر حالتی ایده‌آل است(۱).
رطوبت نسبی و دما
هر نوع بذر در یک رطوبت نسبی خاص به رطوبت معینی می‌رسد به عبارت دیگر، رطوبت نسبی هوا به طور مستقیم بر رطوبت بذر تاثیر می‌گذارد(۱). دماهای بالا سبب افزایش سرعت وقوع برخی از واکنش‌های آنزیمی و متابولیکی می‌شود، که تسریع زوال را به دنبال دارد اما تاثیر دما بر قابلیت انبارداری بذرها کمتر از رطوبت بذر می‌باشد(۱).
قانون هارینگتون در مورد انبارداری
هر یک درصد کاهش رطوبت بذر و هر ۵ درجه کاهش دما، طول عمر بذر را دو برابر می‌کند به شرط اینکه حاصل جمع درصد رطوبت نسبی و دما بر حسب درجه فارنهایت از ۱۰۰ بشتر شود و رطوبت بین ۵ تا ۱۴ درصد و دما بین صفر تا ۴۰ درجه سانتی‌گراد باشد(۱).
پاتوژن‌ها
رطوبت در مواد غذایی شامل ۲ بخش مجزا از هم می باشد، Bound Water: بخشی که به مواد مختلف چسبیده است و همان رطوبت درگیر و جذب شده می باشد. Unbound Water: بخش دیگر بصورت آزاد وجود دارد که درگیر نیست که آب آزاد نام دارد(۴). قارچ‌های انباری این قابلیت را دارند که در شرایط بدون آب آزاد رشد کنند. در کل این قارچ‌ها در محتوای رطوبتی بذر که در تعادل با رطوبت نسبی ۶۵ تا ۹۰ درصد باشد، رشد کنند(۱). دمای مطلوب رشد آن‌ها ۳۰ تا ۳۳ درجه سانتی‌گراد است(۱). جالب است بدانیم که باکتری‌ها چون جهت رشد به آب آزاد نیاز دارند نمی‌توانند میزان زیادی باعث کاهش جوانه‌زنی بذرهای انبار شده شوند(۱).
روش‌های مختلف انبارداری
انبارداری در شرایط کنترل شده(Conditioned storage): در صورت کنترل دقیق دما و رطوبت نسبی می‌توان بذرهای بسیاری از گیاهان زراعی را به مدت چندین سال انبار کرد که مناسب بذرهای ارتودوکس است(۱). برای نگهداری بذرها در این روش بایستی محل مناسب وجود داشته باشد که در ادامه به مشخصات یک انبار مناسب می‌پردازیم.
یک انبار خوب باید بدون پنجره و تنها دارای یک در فلزی بوده و پی انبار از سنگ و بتن و ۹۰ سانتی‌متر بالاتر از سطح زمین باشد(۱). جهت ممانعت از ورود جوندگان دیواری به ارتفاع ۹۰ سانتی‌متر در اطراف انبار تعبیه شود(۱). کف، بدنه و سقف بدون شکاف و ترک باشد. دارای سیستم تهویه مناسب باشد. فاقد هر گونه آشغال و کیسه‌های کهنه باشد(۱). سمپاشی دیواره‌ها و سقف با حشره‌کش‌های قوی مثل مالاتیون، قرار گیری کیسه‌های بذری روی الوارهای چوبی و رعایت فاصله مناسب بین کیسه‌ها الزامی است(۱).
انبارداری کریوژنیک (Cryogenic storage)
فراهم کردن تجهیزات لازم در روش انبارداری کنترل شده پرهزینه است و نواقص مکانیکی این تجهیزات رایج است(۱). روش دیگر برای به حداقل رساندن این مشکلات، انبارداری کریوژنیک است. در این روش بذرها در فضای بالای نیتروژن مایع و در دمای ۱۹۶- درجه سانتی‌گراد قرار داده می‌شوند(۱). فایده این روش این است که بذرها در دماهایی قرار می‌گیرند که فعالیت‌های فیزیولوژیکی زیان آور کمتر رخ داده در نتیجه دوره انبارداری بذرها طولانی می‌شود(۱). از نظر کاربردی هزینه نیتروژن مایع در مقایسه با هزینه‌های انبارداری در شرایط کنترل‌شده در حداقل مقدار است(۱). همچنین تعمیر دستگاه‌ها در این روش وجود ندارد(۱).
عیب مهم این روش
نمی‌توان حجم زیادی از بذر را نگهداشت و تنها برای نگهداری حجم کمی از بذرها مناسب است(۱).
انبارداری در ظروف مهر و موم شده(Hermetic storage)
بذر را در ظروف نفوذناپذیر به هوا بسته‌بندی و نگهداری می‌کنند(۱). مزیت این روش آن است که رطوبت در حد مطلوب حفظ شده و گازهای خاصی به جای هوای اطراف بذر اضافه شده که طول عمر بذر را افزایش می‌دهد(۱).
انبارداری در ظرف به کمک مواد جاذب رطوبت(Containerized storage)
در مکان‌هایی که دارای وسایل کنترل دما و رطوبت نسبی نیست می‌توان رطوبت نسبی را در ظروف سر بسته با خشک‌کننده‌های شیمیایی مانند سیلیکاژل همراه با کلریدکبالت، کنترل نمود(۱).
علائم زوال بذر
- تغییرات ریخت‌شناسی مانند تغییر رنگ پوسته بذر(۱)
- از دست رفتن فعالیت آنزیمی مانند کاتالاز و آمیلاز(۱)
- کاهش تنفس
- افزایش مواد تراوش‌شده از بذر
- افزایش اسیدهای چرب آزاد
آفات انباری و روش کنترل آن‌ها
بر طبق گزارش‌ها بیش از ۷۰۰ گونه از سخت بالپوشان، ۷۰ گونه شب‌پره و ۳۳۵ گونه کنه آفت مرتبط با کالاهای کلیدی کشاورزی انبارشده وجود دارد(۲).
روش کنترل: حشره‌کش‌های شیمیایی اعم از ترکیبات پایرترویید(پیرترین، دلتامترین+پایپرونیل بوتاکساید)، ارگانوفسفره‌ها (پیریمیفوس متیل، دیکلرووس، فنیتروتیون و مالاتیون) به دلیل کنترل طیف وسیع آفات، ارزان بودن، دوام بالا، ایجاد مرگ و میر بالا روی آفات، در انبار مورد توجه می‌باشند که معمولا حدود ۱۵ تا ۳۰ روز قبل از ذخیره‌سازی محصولات زراعی در انبار و جهت آلودگی زدایی احتمالی در فضای خالی انبار استفاده می‌شوند(۲).
آفت‌کش‌های زیست پایه (بایورشنال[۱])
آفت‌کش‌های زیست پایه (بایورشنال‌ها) مجموعه ترکیباتی جدید، مقرون به صرفه، سازگار با محیط زیست، غیرسمی برای پستانداران و با منشا گیاهی یا میکروبی می‌باشند(۲). از جمله ترکیبات گیاهی که باعث کنترل طیف وسیعی از آفات انباری می‌شوند می‌توان به پیرترین، آزادیراختین، عصاره سیر و دارچین و روغن‌های گیاهی مثل روغن رزماری(مناسب آفات انباری گندم) اشاره کرد(۲). آفت‌کش متاپرن از دیگر این ترکیبات است که مناسب کنترل سوسک‌ها و پروانه‌هاست(۲). از آفت‌کش‌های بایورشنال مثل اسپینوساد، تیامتوکسام، ایمیداکلوپرید و ایندوکساکارب می‌توان در مدیریت حشرات انباری استفاده کرد(۲).
منابع
- کنترل و گواهی بذر. فرشید قادری فر و افشین سلطانی. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. ۱۳۹۷.
- آفات انباری شایع در انبارهای غلات و حبوبات ایران با تاکید بر انبارهای نظامی و روش‌های کنترل آن‌ها-مطالعه مروری. حمید رضا پوریان و همکاران. مجله طب نظامی. ۱۳۹۸.
- شیوه‌های ارزیابی قدرت بذر. مجید دهقان‌شعار و همکاران. انتشارات نشر آموزش کشاورزی. ۱۳۸۴.
- اثر فعالیت آبی بر پایداری میکروبی در غذاها. منیژه نگهداری‌فر و محمدهادی اسکندری. اولین کنگره بین المللی و بیست و چهارمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی ایران،تهران. ۱۳۹۵.
[۱] Biorational