در گفتوگو با رئیس پژوهشکده کشاورزی هستهای تشریح شد
تعداد بازدید : 0
کشاورزی با طعم هستهای
عقیم سازی کرم انار ، کنترل علفهای هرز ، نارنگی های بدون هسته
تک جنسی کردن ماهی قزلآلاو...
حبیبه عرفانی/ تولید برنج و گندم مقاوم به شوری و خشکی، نارنگیهایی با کیفیت بالا و بدون هسته، افزایش ماندگاری محصولات غذایی و مقاومسازی آنها برابر آفات، تنها بخشی از دستاوردهای متعدد محققان کشورمان در حوزه کشاورزی هستهای است. فنآوری هستهای کاربردهای بسیار گستردهای در حوزههای مختلف، از پزشکی و ساخت رادیوداروها گرفته تا کشاورزی و محیط زیست دارد. گسترش این فنآوری موجب جهش کشورمان در همه زمینههای علمی و صنعتی میشود. یکی از حوزههایی که از فواید فنآوری هستهای بهرهمند شده، کشاورزی است که با دستاوردهای چشمگیر محققان کشورمان در این عرصه شاهد پرورش گیاهان مقاوم به خشکی، شوری، آفات و بیماریها، افزایش راندمان کودها، اصلاح نباتات، افزایش ماندگاری محصولات، بهبود خصوصیات خاک، آب، تغذیه گیاه و... هستیم. برای آشنایی با موفقیتهای گسترده محققان کشورمان در عرصه کشاورزی هستهای با رئیس پژوهشکده کشاورزی هستهای سازمان انرژی اتمی ایران گفتوگو کردهایم که در پی میآید.
تاریخچه بهرهگیری از فنآوری هستهای در حوزه کشاورزی
پیشینه استفاده از فنآوری هستهای در حوزه کشاورزی در دنیا به دهه ۱۹۵۰ برمیگردد، در آن زمان آژانس بینالمللی انرژی اتمی با همکاری سازمان ملل و فائو مصوبهای را به تصویب رساند که از دستاوردهای صلحآمیز فنآوری هستهای در عرصه کشاورزی استفاده شود. کشورهای توسعهیافته هم جزو اولین کشورهایی بودند که استفاده از این فنآوری را در بخش کشاورزی آغاز کردند. در کشور ما این کاربرد صلحآمیز فنآوری هستهای از ۳ دهه پیش آغاز شده است و در طول این ۳ دهه، متخصصان کشورمان موفق شدهاند با همکاری وزارت جهاد کشاورزی و زیر نظر پژوهشگاه علوم و فنون هستهای و همچنین آژانس بینالمللی انرژی اتمی، به دستاوردهای چشمگیری در زمینه بهبود خصوصیات کمی و کیفی گیاهان دست پیدا کنند که ارزش اقتصادی بسیار بالایی برای کشور دارد. به گفته رئیس پژوهشکده کشاورزی هستهای، چالشهای اساسی در حوزه کشاورزی با توجه به سند راهبردی وزارت جهاد کشاورزی، موارد مختلفی از جمله خشکی، شوری، آفات و بیماریها، پایین بودن راندمان مصرف کودهای شیمیایی و آلی، برخی تنشهای زیستی و غیر زیستی، استفاده زیاد از سموم و علفکشها و همچنین بیماریهای دام، طیور و آبزیان را در برمیگیرد. به همین دلیل در پژوهشکده کشاورزی هستهای با استفاده از فنآوری هستهای در حوزه اصلاح گیاهان زراعی و باغی فعالیتهایی را آغاز کردیم. به عنوان مثال در بحث شوری و خشکی در گیاهان راهبردی مانند گندم، جو و برنج که محصولات اصلی کشور هستند، با توجه به اینکه منابع آب ما کم است، شرایط شوری در خاکهای کشور غلبه میکند و باید به سمتی پیش برویم که از گیاهان مقاوم به شوری یا مقاوم به خشکی استفاده کنیم. در گیاهان زراعی مانند برنج که به منابع آبی بالایی نیاز دارد، ناچاریم با استفاده از شرایط شوری که در برخی مناطق استانها روی میدهد و با توجه به منابع آبی کمی که در اختیار داریم، گیاهانی را پرورش دهیم که زودرس و یا مقاوم به شرایط شوری باشد. در این راستا در پژوهشکده به ۲ شکل استفاده از پرتوها و استفاده از ایزوتوپها یا رادیو ایزوتوپها از فنآوری هستهای بهره گرفتیم.
نقش فنآوری هستهای در اصلاح گیاهان
رئیس پژوهشکده کشاورزی هستهای تصریح میکند: «در اصلاح گیاهان زراعی و باغی، مرتعی و جنگلی، از پرتوهای گاما استفاده میشود. به عنوان نمونه بذر برنج تحت پرتوی گاما با دوزهای مختلف در سامانه پرتودهی قرار میگیرد. در نسلهای گوناگون کشت در سالهای مختلف زراعی، این بذر کشت میشود تا در نهایت به صفت مورد نظر برسیم. سپس گیاهان مقاوم به شوری یا خشکی تحت عنوان «لاینهای امیدبخش» به وزارت جهاد کشاورزی معرفی میشود. این گیاهان به مدت یکی، دو سال در مناطق مختلف مورد ارزیابی قرار میگیرد. سپس وزارت جهاد کشاورزی آنها را به عنوان رقم مقاوم به شوری یا خشکی معرفی میکند. معرفی رقم سبب میشود این رقم در نقاط مختلف کشور تسری پیدا کند و کشت شود. در گیاهان باغی هم همین فرآیند انجام میشود. هماکنون طرحی روی نارنگی و پرتقال در حال اجراست تا صفات نامطلوب این میوهها اصلاح شود. به عنوان مثال نارنگیهایی در برخی مناطق کشور کشت میشود که با کیفیت بالا اما هستهدار است. در این راستا با استفاده از پرتوگاما میتوان این نارنگی را اصلاح کرد. بسته به نوع گیاهان باغی این کار ۶ تا ۱۰ سال طول میکشد. در حال حاضر روی گیاهان باغی ۴ طرح در حال انجام است تا خصوصیات ظاهری نامطلوب آنها رفع شود.» رئیس پژوهشکده کشاورزی هستهای در ادامه میگوید: «پاکوتاهی یک صفت مطلوب برای برنج است که با استفاده از فنآوری هستهای آن را ایجاد کردهایم. این ارقام، پاکوتاه و مقاوم برابر بیماری هستند؛ صفتهای مطلوبی که ارزش اقتصادی محصول را به میزان فوقالعادهای افزایش میدهند.» وی با اشاره به دیگر پروژههای پژوهشکده کشاورزی هستهای میافزاید: «امسال، پروژه تولید نارنگی کلمانتین سال پایانی خود در پژوهشکده را سپری میکند تا به مرحله معرفی رقم برسد. سال ۹۴ یا اوایل سال ۹۵، رقم نارنگی کلمانتین بدون هسته یا کم هسته را به عنوان رقم اصلاح شده معرفی میکنیم. این طرحها کاملا مشترک با زیرمجموعههای سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج وزارت جهاد کشاورزی انجام میشود. در این راستا برنج اصلاح شده با فنآوری هستهای ۳ سال است که در سطح استان مازندران ترویج شده و برنامه امسالمان این است که این ارقام تابش و پویا را در ۱۰۰ هکتار بین کشاورزان ترویج کنیم.» پرتودهی گاما کاملا بیضرر است
وی با بیان اینکه پرتودهی محصولات تاثیر نامطلوبی به همراه ندارد، تاکید میکند: «پرتوها بر اساس استانداردهای آژانس بینالمللی انرژی اتمی تابانده میشود؛ ضمن اینکه در ایجاد گیاهان اصلاح شده چون دوز پرتو پایین است، آثار مخرب وجود ندارد. ما همیشه گیاهانی را انتخاب میکنیم که در سلامت کامل باشند، خصوصیات کمی و کیفی آنها کاملا بررسی میشود و در لاینهای امیدبخش که به وزارت جهاد کشاورزی معرفی میکنیم، کاملا تست شدهاند. برای محصولات باغی هم پرتودهی گاما استفاده میشود. درباره گیاهان زراعی از بذر و در مورد گیاهان باغی از پیوندکها و یا جوانههای گیاهان استفاده میکنیم و آنها را در معرض دوز پرتوگاما قرار میدهیم. در حوزه گیاهان زینتی نیز طرحی امسال به نتیجه خواهد رسید که طی آن با هدف افزایش بازارپسندی گل رز، قلمههای گیاه را تحت پرتوگاما قرار دادیم تا صفات مطلوب آن افزایش پیدا کند و ماندگاری و شادابی آن در گلخانه یا منزل و مغازه افزایش یابد. این طرح با همکاری پژوهشکده گیاهان زینتی محلات امسال به پایان میرسد و آن را به عنوان رقم معرفی میکنیم.»
کنترل آفات
استفاده دیگر از فنآوری هستهای و به طور ویژه پرتوهای گاما، در کنترل آفات و بیماریهاست. پژوهشکده کشاورزی هستهای ایران در این حوزه چند طرح را اجرا میکند که یکی از آنها به مرحله نیمه صنعتی رسیده است. کنترل آفات به صورت مستقیم و یا غیرمستقیم روی محصولاتی مانند خرما و انواع حبوبات انجام میشود که میخواهیم انبارمانی آنها را افزایش دهیم. همچنین در مورد محصولات غدهای مانند سیر، سیبزمینی، عدس و لوبیا که میخواهیم مدت ماندگاری آنها بیشتر شود. در این راستا از پرتودهی گاما برای کلیه محصولات باارزش بالای انبارمانی مانند محصولات غدهای استفاده میکنیم. هماکنون دانش فنی کنترل آفات در این محصولات را کسب کرده و دوزهای استاندارد را به دست آوردهایم. در این راستا سامانه پرتودهی نیز در بناب و تهران راهاندازی شده است. استفاده از این دانش فنی سبب میشود علاوه بر افزایش زمان ماندگاری محصول، آفت انباری کاهش یابد. این پرتودهی به شکل مستقیم انجام میشود و هیچگونه اثر مخربی روی محصول ندارد. خرما هم یکی دیگر از محصولات مهم کشاورزی است که تحت پرتودهی گاما به منظور مقاومسازی برابر آفتها و افزایش انبارمانی قرار گرفته است. همچنین روی رفع ترشیدگی خرما کار شده که یکی از چالشهای اساسی نگهداری این محصول در انبار است. این پروژه نهایی شده و با پژوهشکده کاربرد پرتوها کار انجام شده و هماکنون دانش فنی آن آماده است تا یک سامانه پرتودهی در جنوب کشور مانند استان بوشهر، استان فارس و استان خوزستان ایجاد شود تا بتوانیم محصولات مهمی مانند خرما را پرتودهی صنعتی کنیم.»
عقیمسازی کرم انار و جلوگیری از خسارت 300 میلیارد تومانی
همچنین کسب دانش فنی عقیمسازی کرم گلوگاه انار با بهرهگیری از فنآوری هستهای، موجب جلوگیری از وارد شدن سالانه 300 میلیارد تومان خسارت به کشور شده است. این دستاورد با توجه به اینکه ایران جایگاه اول تولید انار را در دنیا دارد و این محصول ارزش صادراتی، تغذیهای و ارزآوری بالایی دارد، از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از پرتودهی گاما در مبارزه با این آفت انار سبب شده است 20 درصد خسارت به کشاورزان کاهش پیدا کند. برای کنترل این آفت، مطالعات زیادی در کشور انجام شد اما هیچ یک نتوانست میزان خسارتهای وارده را کاهش دهد. در حالی که با استفاده از فنآوری هستهای موفق شدیم با روش عقیمسازی (SIT) میزان آلودگی و خسارت این آفت را تا 20 درصد کاهش دهیم. کرم گلوگاه انار، آفتی است که در گل گاه انار مینشیند، تخمریزی میکند و در نهایت مسیری میشود تا قارچها وارد انار شوند. در مرحله اول، با استفاده از پرتوگاما، عامل مولد آفت کرم گلوگاه نابارور شد. سپس حشرات عقیم شده، به صورت شفیره و یا به صورت حشره کامل در مزرعه رهاسازی شد. رهاسازی حشرات نابارور سبب شد جمعیت آفت کنترل شود. این طرح به مرحله نیمه صنعتی رسیده و قرار است امسال در مساحت 70 هکتار در استان یزد اجرایی شود. در این طرح بیش از یک میلیون حشره رهاسازی میشود.
کنترل علفهای هرز با فنآوری هستهای
با استفاده از فنآوری هستهای میتوان علفهای هرز را کنترل کرد.رئیس پژوهشکده کشاورزی هستهای این را گفته و میافزاید: «میتوان با فنآوری هستهای میزان دقیق علفکش مورد نیاز را برآورد کرد و با استفاده از سموم نشاندار به رادیوایزوتوپ مانند کربن 14، زمان استفاده از علفکش و سموم و میزان مورد نیاز را در شرایط گلخانهای و یا در سطح مزرعه برآورد کرد. در این صورت میتوان بهترین زمان مصرف سموم را برای محصول کشاورزی به دست آورد.»
تدوین دستورالعمل مصرف کود برای گندم با فنآوری هستهای
وی در ادامه گفتوگویش به دستاوردی دیگر در این حوزه اشاره کرد و از تدوین دستورالعمل استفاده بهینه از کود برای گندم خبر داد و گفت: «از آنجا که برای کشاورزان به ویژه دیمکاران بسیار مهم است کودی که استفاده میکنند در چه زمانی باشد و چه مقدار از آن کود جذب گیاه شود، پروژهای در 3 استان کردستان، کرمانشاه و آذربایجان شرقی در حال اجراست که در قالب یک پروژه روی گندم انجام میشود که امیدواریم تا پایان سال به پایان برسد. پس از پایان پروژه، نوعی دستورالعمل مصرف کود استخراج میشود که برای کشاورزان آن منطقه مفید است. در حال حاضر این پروژه در مرحله تحقیقاتی است و در شرایط مختلف آب و هوایی آزمایش میشود تا دریابیم کود را برای گندم چه زمانی و به چه میزان استفاده کنیم.» وی در تشریح جزییات پروژه اظهار کرد: «ایزوتوپهای پایدار نیتروژن 15 برای این منظور استفاده میشود. برای این ارزیابی به جای کود معمولی از کود نشاندار نیتروژن 15 استفاده میکنیم سپس این کود را در سطح گیاه و یا در خاک پخش و سپس مقدار نیتروژن 15 را در خاک و آبهای زیرزمینی ردیابی میکنیم. طی محاسباتی مشخص میشود چه میزان از کود جذب گیاه شده است. اطلاع از میزان کود جذب شده ارزش اقتصادی دارد زیرا ضمن استفاده بهینه از کود، آبهای زیرزمینی هم آلوده نمیشود البته این اندازهگیری کاملا تحت نظارت آژانس بینالمللی انرژی اتمی انجام میشود.»
رتبه دوم ایران در حوزه اصلاح گیاهان زراعی در منطقه
رئیس پژوهشکده کشاورزی هستهای سازمان انرژی اتمی ایران، از رتبه دوم ایران در حوزه اصلاح گیاهان زراعی و باغی در منطقه خبر داد و گفت: «در این حوزه تنها پاکستان از کشور ما جلوتر است.» وی افزود: «ایران نسبت به دیگر کشورهای منطقه مانند اردن و کشورهای حوزه خلیج فارس در بحث اصلاح گیاهان زراعی و باغی پیشرفت بسیار بیشتری داشته است.»
تک جنسی کردن ماهی قزلآلا و خاویار
علاوه بر اینها، موفقیت محققان کشور در کسب دانش فنی تک جنسی کردن ماهی قزلآلا و خاویار با استفاده از فنآوری هستهای، مزیتهایی همچون افزایش گوشت و بالا رفتن مقدار خاویار تولید شده را در کشور به همراه داشته است. ماهی خاویار هم به لحاظ داشتن خاویار در این پروژه اهمیت پیدا کرده است زیرا خاویار بیشتر در ماهیهای ماده وجود دارد و مادهزایی آن بسیار مهم است. در این روش، پرتوگاما روی اسپرم ماهی تابانده میشود. هنگامی که اسپرم با کمک ماهی ماده لقاح داده میشود تخم حاصل به سمت مادهزایی پیش میرود و بدین شکل مادهزایی تشدید و در نتیجه تولید گوشت در این ماهیها بیشتر خواهد شد. در مرحله صنعتی بر اساس اعلام نیاز محلهای پرورش ماهی این پروژه اجرایی میشود. وی اضافه کرد: «با توجه به اینکه ایران رتبه اول فرسایش خاک در منطقه و آسیا را دارد، موفق شدهایم با استفاده از رادیوایزوتوپهای طبیعی به میزان دقیق، سطح فرسایش خاک را در نقاط مختلف کشور برآورد کنیم و همچنین با برآورد راندمان مصرف کود در کشور از آلودگی آبهای زیرزمینی و ورود سموم به محصولات کشاورزی و غذایی جلوگیری به عمل آوریم. همچنین تلاش میکنیم با استفاده از فنآوری هستهای، ارقامی از خانواده بقولات را معرفی کنیم که توانایی تثبیت نیتروژن را داشته باشند و در این راستا یک رقم از گیاه پنبه را معرفی کردهایم که زودرس و مقاوم به بیماری است.»