انتخاب بستر کشت، یک فاکتور مهم و تاثیرگذار روی کیفیت گل و گیاهان زینتی است. یکی از ضایعات آلی منطقه گیلان، پیله بادام زمینی است که از محصول بادام زمینی بدست می‌آید که با توجه به بالا بودن پتاسیم در ترکیب کمپوست پیله بادام زمینی، در این تحقیق هدف این است که بررسی شود آیا این ضایعه آلی توانایی تامین پتاسیم مورد نیاز گیاه را دارد؟ همچنین اثر آن بعنوان بستر رشد کاملیا، بر رشد این گیاه و جذب عناصر غذایی دیگر چگونه است؟

به این منظور، مطالعه­ ای در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی با دو فاکتور کمپوست پیله بادام زمینی در 5 سطح (شاهد (به نسبت حجمی 50 درصد ماسه + 50 درصد پرلیت)؛ 20 ، 40، 60 و 100 درصد) و پتاسیم در 3 سطح (0، 50 و 100 میلی­گرم در لیتر) در محلول غذایی هوگلند در 15 تیمار، 3 تکرار و 45 پلات آزمایشی انجام شد. در این مطالعه ارتفاع گیاه، وزن خشک ریشه، وزن خشک اندام­های هوایی و غلظت عناصر نیتروژن ، فسفر، پتاسیم، آهن، روی و منگنز در برگ اندازه‌گیری شد. با‌توجه به وزن خشک برگ و غلظت عناصر، جذب عناصر غذایی بر حسب میلی‌گرم بر گلدان اندازه‌گیری شد.

نتایج پژوهش حاضر حاکی از آن است که جذب عناصر مختلف از جمله نیتروژن، فسفر و پتاسیم در بستر کشت دارای 40٪ کمپوست (M3) و در برخی موارد نهایتا تا 60٪ کمپوست (M4) در ترکیب بستر کشت، بیشترین میزان را دارا بود و با افزایش درصد کمپوست در ترکیب بستر کشت و بویژه در بستر کمپوست خالص (M5) کاهش چشمگیر جذب عناصر به‌وقوع پیوست. بسترهای کشت دارای ترکیبات گیاهی (از جمله بستر کمپوست پیله بادام زمینی) با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مناسب و اقتصادی بودن آن می‌‌تواند به‌عنوان یک بستر کشت جدید جایگزین سایر بسترهای کشت موجود در ایران و دنیا معرفی شود.

کلمات کلیدی: پتاسیم، شاخص ­های رشد، کاملیا، کمپوست پیله بادام زمینی.

1-1- معرفی گیاه کاملیا

1-1-1- گیاه­شناسی و پراکنش اکولوژیکی

کاملیا با نام علمیCamellia japonica از خانوادهCamelliaceae یاTheaceae است و جزو گونه­ های بومی شرق آسیا می­باشد (شریعت پناهی و ظهوری، 1388). کاملیا درختچه­ای با برگ­های سبز تیره، گیاه دائمی و برگ­ها دائمی و دندانه­دار به ضخامت برگ چای می­باشد. گل­ها درشت و سفید و در بعضی ارقام صورتی یا قرمز است. معمولا تعداد گلبرگ­ها زیاد بوده و در ارقامی که گل ساده دارند تعداد گلبرگ­ها 5 عدد است. شکل گل­ها در بعضی واریته­ها شبیه به رز و در برخی دیگر شبیه گل صد تومانی است. این گل در محلی نسبتا سایه گل می‌دهد و در کرج نگهداری شده و در شمال ایران در باغ نیز کشت شده‌اند (خلیقی، 1389). گونه C.sinensis یک درخت همیشه سبز است ، منشا آن از چین و هند گرفته شده است، چای خوراکی می­باشد و دارای برگ­های زیبایی است و نیازمند سایه و نگهداری مرتب جهت رشد بهینه می­باشد (شریعت پناهی و ظهوری، 1388).

1-1-2- اقلیم:

در اقلیم‌های خنک و معتدل و در یخبندان‌های سبک می‌رویند و خوب رشد می‌کنند. برای مناطق گرمسیری با رطوبت کم یا نواحی خیلی سرد مناسب نیستند. کاملیاها را باید از هوای داغ، باد خشک، سرما و یخبندان شدید محافظت کرد.

1-1-3- اهمیت اقتصادی

کاملیا امروزه به عنوان یک گیاه آپارتمانی و یک درختچه زینتی مهم و شناخته شده مطرح است که گونه زینتی آن در فضای سبز و گونه خوراکی آن پس از خشک کردن برگ­ها جهت مصرف چای مدنظر است (شیراوند و رستمی، 1388؛ شریعت پناهی و ظهوری، 1388). در میان گونه‌های وحشی گونه C.japonica به خاطر داشتن گل‌های زینتی زیبا ارزش اقتصادی بالایی دارد و بیش از 3000 رقم آن هم اکنون در سراسر جهان موجود می‌باشد.

1-1-4- شرایط کاشت

کاملیا جهت کاشت نیازمند ترکیبی از خاک جنگلی و ماسه است. در تابستان کاملیا می ­تواند در حرارت اتاق رشد کند و از اواسط پاییز تا اوایل زمستان در دمای 8 درجه سانتی ­گراد می­توان آن را نگهداری کرد. این گیاه نیاز آبی متوسطی دارد و پتانسیل بستر کاشت برای آن گزارش نشده اما پتانسیل مناسب بستر جهت رشد اکثر گیاهان زراعی و باغی بین 5/6 تا 5/7 است (وزوایی، 1370؛ شریعت پناهی و ظهوری، 1388؛ محمدی ترکاشوند، 1387).

1-1-5- روش تکثیر

روش­های مناسب تکثیر آن را می­توان قلمه نیمه خشبی در بهار دانست. همچنین پیوند نیز روش تکثیر مناسبی برای کاملیا است (شریعت پناهی و ظهوری، 1388؛ خلیقی، 1389).

1-2- اهمیت تولید گیاهان زینتی

تولید تجاری گیاهان زینتی، یک کشت و کار جهانی است. ارزش اقتصادی آن­ها در دو دهه گذشته، به طور معنی­داری افزایش یافته است و پتانسیل زیادی برای پرورش مداوم آن در آینده، هم در بازارهای داخلی و هم بازارهای بین ­المللی وجود دارد. گیاهان گلدانی آپارتمانی بزرگ از قبیل بگونیا، فیکوس، آنتوریوم، داودی، بنفشه­ آفریقایی و اسپاتی­فیلوم در کشورهای توسعه یافته تولید می­شوند. کشور هلند در صادرات گیاهان زینتی شامل گیاهان گلدانی، مثل بگونیا، فیکوس، سیکلامن، فیلودندرون، بنفشه آفریقایی، اسپاتی­فیلوم و آزالیا، سرآمد می­باشد (روت و همکاران، 2006).

1-3- بیان مسئله و هدف از انجام تحقیق

بسترهای کشت ممکن است از مواد مختلفی با هدف مشخصات فیزیکی و تغذیه­ای بهینه تهیه شوند ولی مواد آلی مناسب جهت بستر گران بوده و تهیه آنها مشکل است، با این حال نیاز مبرم وجود دارد که مواد جایگزین پیت، که از آن به­عنوان یک ماده آلی عمومی استفاده می­ شود، انتخاب شوند به صورتی­که بتوان به‌طور موفقیت­آمیزی از آن­ها استفاده کرد (بنیتو و همکاران، 2005).

انتخاب بستر کشت، یک فاکتور مهم و تأثیرگذار روی کیفیت نهال بذری است (جانکاسکین و همکاران، 2008). رشد و نمو مطلوب گیاهان و قابلیت دسترسی مداوم از نظر اقتصادی، نخستین معیار برای یک بستر­ کشت تجارتی می­باشد. بستر کشت تجارتی علاوه بر نگهداری آب با زهکشی خوب و ایجاد مکانی مناسب برای استقرار ریشه­ها، باید عاری از مواد سمی، آفات و بیماری­ها باشد (هیگاکی و ایمامورا، 1985). ضروریات پایه­ای برای بستر کشت گیاه، ثبات و پایداری شیمیایی در حد عالی، سبک وزن بودن، ارزان بودن، عاری بودن از آفات و بیماری، فراوانی منابع مواد تشکیل دهنده بستر کشت می­باشد (ارکیسلی و همکاران، 2003). از طرفی بستر کشت باید نفوذپذیر بوده و استحکام و قدرت کافی داشته تا گیاه را محکم نگهداشته و همچنین توانایی بستر کشت برای حفظ آب و انتقال گاز­ها احتمالاً برای حفظ کیفیت گیاه مهم به­نظر می­رسد (درسبول، 2010).

از آنجا که امكان باز­تولیدی خاک پیت در مكان‌های بهره ­برداری شده به دلیل فرایند پیچیده و شرایط ویژه تشكیل آن حتی در پروسه زمانی طولانی مدت، دور از تصور می­باشد. این عوامل موجب شده تا محققین دنیا به فکر بسترهایی باکیفیت مناسب و قیمت پایین باشند، از این رو استفاده از مواد با کیفیت بالا و قیمت ارزان­تر به جای پیت مورد توجه قرار گرفته است (کرومفولز و همکاران، 2000).

پرورش گیاهان در بسترهای کشت بدون خاک، به­ دلیل مزایای متعدد نظیر کنترل تغذیه گیاه، کاهش بروز بیماریها و آفات و افزایش کمیت و کیفیت محصول نسبت به کشت خاکی در حال گسترش است. خصوصیات مواد مختلف مورد استفاده به عنوان بستر کشت، به­ طور مستقیم و غیر مستقیم بر رشد گیاه و تولید محصول اثر دارد (وردونک و همکاران، 1982). اخیراً انواع بستر کشت بدون خاکی که به­ طور معمول مورد استفاده قرار می­گیرند شامل بقایای چوب، پوست درختان، پوست برنج، شن، پرلیت، ورمی­کولیت، پیت ماس و راک وول می­باشد (فائو، 2009).

از طرفی با افزایش آگاهی از خطرات زیست محیطی ضایعات به علاوه نیازی که به دفن بهداشتی یا بازیافت آنها وجود دارد و همچنین به­منظور کاهش مصرف منابع تجدیدناپذیر مثل پیت، استفاده بیشتر از بیوسالیدهای کمپوست شده در کشاورزی به­همراه بسترهای کشت مفید و استفاده صحیح و متناسب از کودهای شیمیایی توصیه شده است (بوگبی، 2002؛ پاپافوتیو، 2004). ضایعات ارگانیک همانند ضایغات شهری، لجن فاضلاب، کود حیوانی و دامی، کاغذ، ضایعات هرس و بستر قارچ و هر ضایعه سبز دیگری پس از کمپوست شدن می‌تواند جایگزین پیت در بستر کشت شود نتیجه ‌خوبی در‌بر‌داشته باشد (جایسینگ و همکاران، 2010).

پیله بادام زمینی با داشتن ساختمان فیبری در گذشته به منظور اصلاح و اصولاً به صورت مخلوط با خاک­های معدنی در بستر گلدانی برخی از گیاهان گلدار در گلدان به کار برده می‌شد و باعث افزایش خلل و فرج می­ شود. ساختمان الیافی پیله بادام زمینی به نسبت دارای عمر کوتاه در مخلوط گلدانی بوده و در حضور کود و آب سریع تجزیه می­ شود (دنیس و همکاران، 2003).

تولید تجاری گیاهان زینتی، یک کشت و کار جهانی است. ارزش اقتصادی آن­ها در دو دهه گذشته، به طور معنی­داری افزایش یافته است و استعداد زیادی برای پرورش مداوم آن در آینده هم در بازارهای داخلی و هم بازارهای بین ­المللی وجود دارد (روت و همکاران، 2006). به دلیل عدم وجود بستر کشت مناسب و استاندارد برای صادرات گیاهان زینتی، تحقیق و بررسی جهت پر کردن این خلأ در تولید تجاری گیاهان زینتی همچنان در حال بررسی است. اکثر گیاهان گرمسیری برگ زینتی برای استفاده داخل آپارتمان، در بستر کشت با پایه پیت، معمولاً در پیت اسفاگنوم کاشته می­شوند (روبرت و همکاران، 1999).

بر اساس آزمایشات قبلی کمپوست پیله‌بادام‌زمینی دارای میزان پتاسیم بالا است (علیدوست و همکاران،1390). با این وجود بررسی می­ شود که پتاسیم موجود در کمپوست پیله بادام زمینی قابل جذب گیاه کاملیا بوده و توان تامین پتاسیم گیاه در شرایط عدم و کمبود پتاسیم محلول غذایی را دارد.همچنین اثر کمپوست پیله بادام زمینی و محلول غذایی حاوی پتاسیم در بستر کشت گلدانی برروی شاخص ­های رشد و جذب عناصر غذایی توسط گیاه کاملیا بررسی شود.

-1- عوامل موثر بر عملکرد و کیفیت گیاهان باغی

از مهم­ترین عوامل موثر بر تکثیر در محیط کشت طبیعی، می­توان به بسترهای کاشت،‌ پیش تیمارهای کاشت، محلول­های غذایی، کودها و نهاده­های شیمیایی و استفاده از کودهای زیستی، مواد آلی (که بعضاً به عنوان بستر کشت نیز در گیاهان زینتی و باغی استفاده می‌شوند) و تلقیح با میکروارگانیسم­ها و برخی جانداران خاص، نوع مواد گیاهی و … اشاره کرد (خوشخوی،‌ 1389؛ مفاخری و همکاران، 1390).

2-2- بسترهای کشت

محصولات گلخانه می­توانند در هر ماده غیر سمی که عناصر ضروری، آب و اکسیژن را فراهم کند، پرورش یابند. به­ طور کلی ترکیب دو یا بیشتر از دو ماده در بستر کشت مورد استفاده قرار می­گیرد تا روزنه­های هوایی مطلوب، حفظ رطوبت، مواد غذایی و چگالی حجمی مناسب را فراهم کنند. ترکیبات بستر گلدانی براساس فراوانی و در دسترس بودن در ناحیه خاص، مورد استفاده قرار می­گیرند. با این وجود، علی­رغم فراوانی هر ترکیب بستر کشت در محل جغرافیایی خاص خود، ترکیباتی از قبیل پیت ماس، ورمی­کولیت، پرلیت و اخیراً پوست کاج به­ طور گسترده­ای در دسترس تولید­کنندگان می­باشند. اگر­چه استعمال شن و خاک در کل سطوح تولید محصولات گلخانه­ای معمول می­باشد ولی به­ طور گسترده­ای در ترکیب فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی متفاوت می­باشند (ماتکین و همکاران، 1957).

ترکیبات بستر گلدانی اغلب مطابق با نظر خود تولید­کنندگان، هزینه بستر، در دسترس بودن و نیز تجربه­ کاری که تولید­کنندگان با یک ماده خاص، به ­عنوان بستر کشت گلدانی دارند، انتخاب می­شوند. امروزه بسیاری از تولید­کنندگان سعی می­ کنند مواد دیگری از قبیل پوسته بادام زمینی[1]، خاک اره[2] و پوست درختان را انتخاب کنند. به منظور استفاده از این مواد در ترکیبات بستر کشت، جهت بهبود کیفیت گیاهان تولیدی، در درجه اول نیاز به کمپوست کردن آن­ها می­باشد. پرورش­دهندگان در درجه اول باید مواد جدید به ­عنوان بستر کشت را، در بلوک­های کوچکی از گیاهان مورد آزمایش قرار دهند تا در صورت احتمال خطر به کل گیاهان آسیب جدی وارد نشود (ماتکین و همکاران، 1957). بستر­های كشت بر اساس وجود خاك در آن ها به دو دسته (دوله و ویلكینز، 1999)، شامل بسترهای کشت همراه با خاک و بدون خاک تقسیم می‌شوند.

2-3- استفاده ازضایعات آلی به عنوان بستر کشت

برخی مطالعات نشان دادند که ضایعات ارگانیک همانند ضایعات شهری، لجن فاضلاب، کود حیوانی و دامی، کاغذ، ضایعات هرس و بستر قارچ و هر ضایعه سبز دیگری پس از کمپوست شدن می‌تواند جایگزین پیت در بستر کشت شوند و نتیجه خوبی در بر داشته باشد (جایسینگ[3] و همکاران، 2010). بررسی‌های انجام شده بر روی فیکوس بنجامین رقم استارلایت در محیط کشت حاوی یک قسمت پیت و یک قسمت تفاله زیتون (به صورت حجمی ) نشان داد که این گیاه بلندترین ارتفاع را در طی یک دوره 10 ماهه رشد داشته است ( چن[4] و همکاران ، 1998).

این تحقیق نشان داده که مخلوط پیت و کمپوست در تمامی پارامترهای اندازه گیری شده بهترین نتیجه را داشته است (پاپافوتیو[5] و همکاران ، 2005). از کمپوست تفاله زیتون به عنوان جایگزین پیت برای پرورش چند گیاه زینتی استفاده و پیشنهاد کردند که این کمپوست می‌تواند به نسبت 25٪، 50٪ و 75٪ (بصورت حجمی) جایگزین پیت مصرفی به ترتیب برای پرورش سینگونیوم پودیفیلیوم[6]، کوردلین[7]، فیکوس بنجامین[8] شود. در تحقیق نشان داده شد که 100 گرم کمپوست آزولا در مقایسه با سطوح دیگر (250 و 400 گرم) ، رشد گیاه فیکوس بنجامین ابلق را سریع تر کرده و چندین ویژگی مهم دیگر چون ارتفاع، قطر ساقه ، وزن خشک، رنگ برگ گیاه را در بسترهای کشت به کار گرفته شده [پرلیت + پیت (4:1) و کمپوست ضایعات چای + خاکبرگ (4:1) و کمپوست ضایعات چای + کمپوست پوست درخت (1:1)] بهبود می‌بخشد (محبوب خمامی و پاداشت، 1380).

وردونک[9] و همکاران (1988) کمپوست‌های حاصل از ضایعات تنباکو (منبع ازت دار) و پوست درخت را برای کشت دو گیاه فیکوس برگ پهن[10] و برگ انجیری[11] مورد استفاده قرار دادند، کمپوست حاصل از 10٪ ضایعات تنباکو و 90٪ پوست درخت روی ارتفاع این گیاهان و تعداد برگ آنها اثر بسیار مطلوبی داشت و این ترکیب را به عنوان ترکیب مناسب برای گیاهان زینتی معرفی کردند. خلیقی و پاداشت دهکایی (1379) اثر کمپوست‌های مختلف را در رشد و نمو گل جعفری پاکوتاه مورد آزمون قرار داده و نتیجه گرفتند که کمپوست حاوی 50٪ آزولا + 50٪ پوست درخت و همچنین 25٪ پوست درخت +75٪ آزولا بهترین اثر را روی شاخص‌های رشد گل جعفری داشتند.

در طول دهه 1960 نیز پرورش دهندگان گل و گیاهان زینتی در سراسر ایالات متحده کوشش کردند که از ضایعات چوب به عنوان جایگزین پیت در محیط کشت گلدانی استفاده کنند تا این که هزینه تولید را کاهش دهند و امروزه پوست کاج کمپوست شده وسیع ترین کاربرد را در محیط‌های کشت گلدانی به عنوان جایگزین پیت پیدا کرده است (هویتینگ و همکاران ، 1991).

در تحقیقی در خصوص اثر ورمی کمپوست بر عملکرد جعفری ، بیشترین قطر ساقه، وزن و اندازه گل، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه مربوط به تیمار 60 درصد ورمی کمپوست و 30 درصد ماسه و 10 درصد خاک بود، ولی بیشترین ارتفاع بوته مربوط به تیمار 60 درصد پیت و 40 درصد پرلیت بود. بیشترین تعداد شاخه جانبی در تیمار 20 درصد کمپوست به همراه 30 درصد ماسه و 50 درصد خاک مشاهده گردید. ورمی کمپوست در بسیاری از صفات اندازه گیری شده نسبت به پیت برتری داشت و تاثیر کمپوست بهتر از پیت بود (شادانپور و همکاران، 1390).

خلیقی و پاداشت دهکایی (1379) اثر کمپوست هایی مختلف را در رشد و نمو گل جعفری پاکوتاه مورد آزمایش قرار داده و نتیجه گرفتند که کمپوست حاوی 50 درصد آزولا+ 50 درصد پوست درخت و همچنین 25 درصد پوست درخت + 75 درصد آزولا بهترین اثر را روی شاخص‌های گل جعفری داشتند. اسپییر[12] و همکاران (2004) نشان دادند که با افزودن کمپوست لجن فاضلاب عملکرد چغندر قند افزایش پیدا کرد.

باسانتیا[13] و همکاران (2011) در زمینه ی اثر ورمی کمپوست بر گل دهی گل جعفری رقم سراکولا نشان دادند، که بیشترین رشد رویشی و ارتفاع گیاه، تعداد شاخه جانبی و وزن گل با مصرف 25 درصد کودهای npk ده تن در هکتار ورمی کمپوست به دست آمد، که میزان رشد با نسبت مصرف ورمی کمپوست متناسب بود.

اسمیت[14] و همکاران (1992)، لجن شهری کمپوست شده را جایگزین مناسبی برای پیت خزه در بسترهای کشت دارای پوست درخت کاج برای پرورش شمشاد رسمی و کوکب کوهی تشخیص دادند. ولشاور[15] و همکاران (1988) با به کار گیری مخلوطی از 50٪ کمپوست زباله شهری و 50٪ دیگر از پوست درختان و یا پیت به عنوان بستر کاشت به این نتیجه رسیدند که این مخلوط تاثیر معنی داری نسبت به پیت خالص به عنوان شاهد در رشد گیاه کوردیلین ، داشته است. آنجلو[16] و همکاران (1988)، 25 نوع بستر کشت متفاوت برای دیفن باخیا[17] و بنت القنسول[18] را مورد آزمایش قرار دادند. ترکیبات پیت اسفاگنوم[19]، پوست درخت کمپوست شده و کمپوست نشده، پرلیت، خاک برگ شن و هیدروژن با نسبت‌های مختلف با همدیگر مخلوط شدند. در طی آزمایش، میزان نگهداری آب مناسب است. پرلیت نیز به میزان 20٪ به عنوان بهترین زهکش ایفای نقش نمود. در بسترهایی که از پوست درخت کمپوست نشده استفاده شده بود به دلیل بالا بودن نسبت کربن به ازت ، زرد شدن برگ گیاهان و توقف رشد ایجاد شد. در بسترهای حاوی پوست درخت کمپوست شده به دلیل میزان نگهداری پایین آب نسبت به پیت نتیجه بهتری بخصوص در دیفن باخیا به دست آمد.

2-4- برخی خصوصیات بستر­های كشت

2-4-1-جرم مخصوص ظاهری بسترهای كشت

جرم مخصوص ظاهری به جرم خشك واحد حجم تركیبات بستر اطلاق می­ شود. شن بالاترین میزان جرم مخصوص و پرلیت، پایین­ترین میزان جرم مخصوص را دارد. به­ طور كلی بسترهایی با جرم مخصوص ظاهری بین ‌5/0‌تا ‌15/0 گرم بر ‌سانتی ­متر‌ مكعب برای اغلب گیاهان زینتی توصیه می‌شوند (دوله و ویلکینز، 1999).

ای بر علم محاسبات
شیمی محاسباتی گویای كاربرد محاسبات در شیمی است و در حقیقت شاخه ای از دانش شیمی است كه سعی در حل مسائلی چون پیش بینی ساختار مولكولی، خواص مولكولی و واكنش های شیمیایی با بهره گرفتن از كامپیوتر دارد و در این رشته از نتایج شیمی نظری كه در قالب برنامه های مؤثر كامپیوتری در آمده اند، برای محاسبات ساختار و خواص مولكول ها استفاده می شود. نتایج آن كامل كننده اطلاعات بدست آمده از آزمایش های شیمیایی هستند اما در برخی موارد می تواند منجر به پیش بینی پدیده های شیمیایی مشاهده نشده شود. از این رشته به گستردگی برای طراحی مواد جدید و دارو ها استفاده می شود،‌ زیرا در این موارد پیش گویی دقیق ویژگی های فیزیكی حقیقی الزامی است.
از مهم ترین مزایای یک شبیه سازی می توان به پیش بینی خواص مولكول ها بدون انجام عملی آزمایشات آنها در آزمایشگاه است و در واقع می توان اطلاعات اولیه برای انجام واكنش بدون صرف كمترین مواد و هزینه، بدون مواجه شدن با مواد سمی و خطرناك را تا حدودی حدس زد. تا از این طریق انجام عملی آزمایش برای ما آسان تر شود تا در هزینه و مواد صرفه جویی لازم حاصل شود. همچنین می توان از این طریق اطلاعات درباره ی آزمایشاتی كه امكان انجام آنها در آزمایشگاه امكان پذیر نیست را بدست آورد. به طور كلی می توان شبیه سازی را یک آزمایشگاه كوچك مجازی نام برد كه امروزه در دنیا بسیار مهم و پر طرفدار است به طوری كه هر ساله نرم افزار های قدرتمندی برای انجام محاسبات در تمام علوم خصوصأ شیمی به بازار معرفی می گردد. و هرساله كامپیوتر های قدرتمندتری با قدرت پردازش بهتر به بازار عرضه می گردد كه انجام محاسبات برای مولكول های بزرگتر و پیچیده تر را امكان پذیر می كند و حتی انجام محاسبات برای مولكول های بسیار بزرگ نیز توسط ابر رایانه ها امكان پذیر شده است.
1-2) فن آوری نانو
فناوری نانو یا نانوتكنولوژی[1] رشته ای از دانش كاربردی و فناوری است كه رشته های گسترده ای از علوم را پوشش می دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه های در ابعاد كمتر از یک میكرومتر، معمولأ حدود 1 تا 100 نانومتر است. در واقع نانوتكنولوژی فهم و به كار گیری خواص جدیدی از مواد و سیستم هایی در این ابعاد است كه اثرات فیزیكی جدیدی- عمدتأ متأثر از غلبه خواص كوانتومی بر خواص كلاسیك- از خود نشان می دهند. فناوری نانو موج چهارم انقلاب صنعتی، پدیده ای عظیم است كه در تمامی گرایشات علمی راه یافته و از فناوری های نوینی است كه با سرعت هرچه تمام تر در حال توسعه است. از ابتدای دهه 1980 میلادی، گستره طراحی و ساخت ساختمان ها هر روزه شاهد نوآوری های جدیدی در زمینه ی مصالح كارآراتر و پر بازده تر، مقاومت، شكل پذیری ، دوام و توانایی بیشتر نسبت به مصالح سنتی است. فناوری نانو یک رشته به شدت میان رشته ای است و به رشته هایی چون مهندسی مواد ، پزشكی، داروسازی و طراحی دارو ، دامپزشكی، زیست شناسی، فیزیک كاربردی، ابزار های نیم رسانا، شیمی ابر مولكول، مهندسی مكانیك، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می شود. تحلیل گران بر این باورند كه فناوری نانو، فناوری زیستی (Bio technology) و فناوری اطلاعات (IT)، سه قلمرو علمی هستند كه انقلاب سوم صنعتی را شكل می دهند. نانوتكنولوژی می تواند به عنوان ادامه دانش كنونی به ابعاد نانو یا طرح ریزی دانش كنونی بر پایه هایی جدید تر و امروزی تر باشد.
فن آوری نانو توانایی ساخت، كنترل و استفاده ماده در ابعاد نانومتری است. اندازه ذرات در فناوری نانو مهم است، چراكه در ابعاد نانویی، ابعاد ماده در خصوصیات آن بسیار تأثیرگذار است و خواص فیزیكی، شیمیایی و بیولوژیكی تك تك اتم ها و مولكول ها با خواص توده ماده متفاوت است. این اندازه در مواد مختلف متفاوت است اما به طور معمول مواد نانو به موادی كه حداقل یكی از ابعاد آن كوچك تر از 100 نانومتر باشد گفته می شود.
در مجموع فن آوری نانو شامل سه مرحله است:

1. 1. طراحی مهندسی ساختار ها در سطح اتم

1. 2. تركیب این ساختار ها و تبدیل آنها به مواد جدید با ساختار نانو با خصوصیات ویژه.

1. 3. تركیب این گونه مواد و تبدیل آنها به ابزار های سودمند.

انتظار می رود كه نانوتكنولوژی نیاز بشر را به مواد كمیاب كمتر كرده و با كاستن آلاینده ها، محیط زیستی سالم تر را فراهم كند و نیز كاربرد آن را در علوم مختلف به خصوص پزشكی به بالاتر رفتن كیفیت زندگی انسان و نجات انسان ها كمك بسیار كند. یكی از شاخه های اصلی نانوتكنولوژی نانومواد می باشد كه خود شامل سه شاخه نانوپودرها، نانولوله ها و نانوكامپوزیت ها می باشد. در این تحقیق ما در مورد نانولوله ها و كاربرد آن در نانوتكنولوژی بحث می كنیم.

1-3) نانولوله های كربنی
نانولوله های كربنی[2] (CNT) كه استوانه های تو خالی از ورقه های گرافیت هستند، شكل لوله مانند داشته و در سال 1991 توسط سومیو ایجیما[3] (از شركت NEC ژاپن) كشف شده است[1].
ساختار نانولوله های كربنی را می توان شكل دگرگون شده ی گرافیت تصور كرد. در گرافیت لایه های بسیار زیاد اتم های كربن در شكل شش ضلعی به هم متصل بوده و ورقه های سطحی را تشكیل می دهند. این مواد دارای خواص ساختاری، مكانیكی و الكتریكی فوق العاده هستند كه ناشی از استحكام ویژه پیوند های كربنی وتقارن استوانه ای آنهاست. خواص منحصر به فرد و استحكام كششی خوب از یک جنبه و ویژگی اسكلتی نانولوله ها (كربن ماده ای است كم وزن، بسیار پایدار و ساده جهت انجام فرایند ها كه تولید آن نسبت به فلزات ارزان تر است) در دهه گذشته موجب تحقیقات مهمی در زمینه ی كارایی، ساختار اتمی، الكترونی و روش های تولید آنها شده است.می توان گفت دلیل این علاقه ویژه به نانولوله ها به علت ساختار منحصر به فرد آنهاست.
1-3-1) شكل های مختلف نانولوله
یک CNT به دو شكل نانولوله تك جداره[4] (یک ورقه لوله شده) و یا چند جداره[5] (چند ورقه كه با هم لوله شده) وبا انواع مختلف دستوارگی نشان دهنده ی آرایش شش ضلعی حاصل از اتم های كربن است كه در جهت محور لوله شكل گرفته اند.
پس ممكن است دو لوله با قطر یكسان، ساختار متفاوتی داشته باشند، اگرچه منحصرأ از اتم های كربن تشكیل شده باشد. اتم های كربن روی سطح نانولوله ها همگی دارای ساختار شش ضلعی بوده بسته به چگونگی لوله كردن ورقه شش ضلعی، سه ساختار مختلف ایجاد می شود. یک CNT را با بردار (m, n) توصیف می كنند، كه m و n اعداد صحیح هستند[2].m=0  یک نانولوله ی زیگ زاگ را توصیف می كند، كه شش ضلعی های آن به صورت زیگ زاگ در طول لوله پایین می روند، اما اگر m=n باشد به نانولوله مدل صندلی دسته دار گفته می شود، كه شش ضلعی ها در لوله مستقیمأ به موازات طولشان درست شبیه دسته های یک صندلی دسته دار امتداد پیدا می كنند. لوله ها همچنین ممكن است بین این دو انتها دستوارگی داشته باشند، كه می توانند با پیچیدن یک لوله تشكیل شوند كه به آن نانولوله كایران می گویند.
1-3-2) ساختار نانولوله ها
در شكل (1-6 ) نیز ساختار سه نوع مختلف از نانولوله ها نشان داده شده است. نانولوله (5-5) از نوع صندلی دسته دار با m=n ، نانولوله (9-0) زیگ زاگ با m=0 و نانولوله (10-5) كایران است.

:

برای تعیین خط برف در حوضه های آبخیزی که ایستگاه برف سنجی ندارد از عنصر دما استفاده می شود. از آنجا که رخداد پدیده برف در دمای صفر و کمتر از صفر اتفاق می افتد معمولا ارتفاع متناظر دمای صفر درجه سانتیگراد برای ماه های مختلف سال معادل خط برف در نظر گرفته می شود.  برای اینكار اطلاعات مربوط به دمای متوسط ماهانه برای ایستگاه های مورد مطالعه جمع آوری می شود. با بهره گرفتن از داده های میانگین دمای ماهانه و سالانه، گرادیان دما در حوضه مورد مطالعه تعیین می شود.  با فرض اینکه نزولات جوی در دمای صفر درجه سانتیگراد و پایین تر بصورت برف نازل می شوند، خط همتراز دمای صفر درجه در حوضه مشخص و ارتفاع مربوطه تعیین می شود. با تعیین خط صفر درجه و ترسیم آن بر روی نقشه حوضه بوسیله سیستم GIS می توان مساحت زیر پوشش برف و آب معادل برف را نیز محاسبه کرد. از این نظر برای هر ماه سه خط برف قابل محاسبه است.

1- ارتفاع دمای صفر درجه مربوط به متوسط حداقل ها، نشان دهنده حداقل ارتفاع خط ماندگاری برف بر روی زمین است.

 2- ارتفاع دمای صفر درجه مربوط به متوسط حداکثرها، نشان دهنده حداکثر ارتفاعی است که در صورت وجود پوشش برفی در حوضه، در بالای آن ذوبی صورت نمی گیرد.

 3- ارتفاع منحنی دمای صفر درجه مربوط به متوسط ماهانه­ها، به عنوان متوسط خط ذوب و ریزش برف به کار می رود.

در حوضه هایی نیز که دارای ایستگاه های برف سنجی می باشند از اطلاعات موجود و برداشت شده در عملیات میدانی اندازه گیری برف استفاده می شود. این اطلاعات شامل داده های مختصاتی خط برف مرز، عمق و چگالی برف، برآورد سطح پوشش برف و دمای برف می باشد. این برآوردها عمدتاً با خطای بسیار زیاد صورت می گیرد عمده دلایل آن را می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• دسترسی محدود به نقاطی از مناطق برفگیر که قابل دسترس باشند

• نقطه ای بودن ایستگاه های برف سنجی و تعمیم نتایج آن به یک محدوده وسیع

• محدود بودن دامنه دید اندازه گیر که باعث می گردد دامنه هایی از مناطق برف گیر که در دامنه دید قرار ندارند، برآورد مناسبی از پوشش برف صورت نگیرد.

• محدود بودن ایستگاه های اندازه گیر برف نسبت به کل منطقه پوشیده از برف

• خطای ادوات و دستگاه های اندازه گیری بدلیل عدم واسنجی و استهلاک آنها با مرور زمان

استفاده از تصاویر ماهواره ای سطح پوشش برف نیز یکی دیگر از تکنیک های مورد استفاده برای تعیین خط برف مرز می باشند که در این تحقیق مورد استفاده قرار می گیرد. این تصاویر در یک دوره 13 ساله از سال 1379 تا سال 1391 در ماه های سرد و برفی آبان، آذر، دی، بهمن، اسفند و فروردین برداشت و با بهره گرفتن از نرم افزارهای تخصصی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

2-2. مبانی نظری تحقیق:

   2-2-1- روش های متداول در تهیه نقشه های خط برف مرز

روش های موجود برای تهیه نقشه های برف مرز را می توان به سه گروه عمده به شرح زیر تقسیم بندی نمود:

• استفاده از داده های ایستگاه های هواشناسی

• استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

• استفاده تلفیقی از داده های هواشناسی و سنجش از دور

2-2-1-1. استفاده از داده های ایستگاه های هواشناسی

این روش را به عبارتی می توان روشی معمول اطلاق نمود که در اکثر کارهای تحقیقاتی با این مضمون مورد استفاده قرار می گیرد. داده هایی که در این گونه از تحقیق ها به کار برده می شود شامل بارش روزانه ایستگاه های باران سنجی، دمای متوسط ماهانه و میانگین های حداکثر، حداقل و متوسط دماهای ماهانه طی یک دوره آماری چندین ساله از ایستگاه های هواشناسی منتخب می باشد که با بهره گرفتن از این داده ها گرادیان بارش، دما و ضریب برفی برای ارتفاعات حوضه به صورت ماهانه محاسبه می شود. به کمک این معادلات می توان مقدار ریزش و ذخیره برف و باران ماهانه را در هر ارتفاع دلخواه از حوضه پیش بینی نمود و برنامه ریزی های دقیق تری در جهت استفاده بهینه از این منابع انجام داد. لازم به ذکر است که چون آمار مربوط به ایستگاه های تبخیر سنجی حوضه ها محدود است، از آمار ایستگاه های مجاور آن نیز برای محاسبه گرادیان های بارش و دما استفاده می شود.

2-2-1-2. استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

2-2-1-2-1. اصول سنجش از دور

عبارت انگلیسی Remote Sensing كه در برگردان فارسی دور سنجی، دور كاوی و یا سنجش از دور از آن یاد می شود عبارت است از علم و هنر كسب اطلاعات از پدیده ها یا اجسام بدون تماس فیزیكی با آن ها. پایه و اساس سنجش از دور بر اندازه گیری انرژی بازتابشی پدیده ها از راه دور می باشد شکل (2-1). انرژی بازتابشی یا به عبارت ساده تر امواج الكترومغناطیس منعكس شده از پدیده ها، مبانی فیزیک سنجش از دور را تشكیل می دهند. امواج الكترومغناطیس دارای طیف وسیع و گسترده ای است، ولی تنها بخش مرئی تا میكروویو آن در سنجش از دور مورد توجه و استفاده قرار می گیرد.

شکل 2-1. موقعیت عوارض زمینی و ماهواره ها

بخشی دیگر از محدوده امواج مورد استفاده در سنجش از دور مربوط به محدوده طیفی مادون قرمز است. این محدوده براساس خصوصیات طیفی به دو بخش كلی محدوده مادون قرمز انعكاسی و محدوده مادون قرمز حرارتی تقسیم می شود. محدوده مادون قرمز انعكاسی خود شامل محدوده مادون قرمز نزدیک و محدوده مادون قرمز میانی می باشد. محدوده طیفی ماكروویو بخشی از طیف است كه بین امواج مادون قرمز و امواج رادیویی قرار دارند و طول موج آن ها از یک میلی متر تا یک متر است. این امواج در شرایط بد آب و هوایی نیز قادر به عبور از جو هستند و به جز بخش اولیه، بقیه چندان تحت تاثیر اتمسفر قرار نمی گیرند.

لوبیا به عنوان دومین لگوم پس از نخود در سراسر جهان از لحاظ تغذیه­ای حائز اهمیت می­باشد و با داشتن 22-25 درصد پروتئین، 56-58 درصد کربوهیدرات در بسیاری از کشورهای در حال توسعه به عنوان یکی از منابع مهم پروتئین گیاهی محسوب می شود. لوبیا سبز با نام علمی Phasaeolusvulgaris L. از خانواده Fabaceae گیاهی یکساله است که از غلاف سبز و دانه پخته آن استفاده می­گردد. لوبیا سبز از جمله محصولاتی است که می­توان آن را در زمان­های مختلف (بهار، تابستان و پاییز) کشت کرد. سطح زیر کشت آن در دنیا بالغ بر 3/27 میلیون هکتار با متوسط عملکرد حدود 660 کیلوگرم در هکتار است. در ایران سطح زیر کشت آن حدود 240 هزار هکتار با عملکرد متوسط 1500 کیلوگرم در هکتار می باشد (اسکیپتز، 2004).

عدم آگاهی از مدیریت صحیح محصولات زراعی یکی از عوامل اساسی در کاهش عملکرد گیاهان زراعی می­باشد. عملکرد هر محصول زراعی حاصل رقابت برون و درون بوته­ای بر سر عوامل محیط رشد می­باشد. حداکثر عملکرد زمانی حاصل می­ شود که این رقابت­ها به حداقل رسیده و گیاه بتواند از عوامل محیطی رشد، حداکثر استفاده را بنماید (خواجه­پور، 1365). توزیع فضایی گیاهان در یک جامعه زراعی با جذب تشعشع در ارتباط است و این صفت، نقش تعیین ­کننده ­ای در ظرفیت فتوسنتزی و عملکرد دارد (ولز، 1991؛ اگلی، 1998)، زیرا سرعت رشد محصول تابعی از انرژی تشعشعی مورد استفاده در فتوسنتز است (توتیو و گورجنر، 1988؛ ولز و همکاران، 1993). نفوذ نامتعادل نور به پوشش گیاهی باعث افت عملکرد می­ شود. به­ طورکلی افزایش کارایی جذب تشعشع خورشیدی نیاز به سطح برگ کافی و توزیع یکنواخت برگ در پوشش گیاهی دارد. این هدف با تغییر تراکم و الگوی کاشت بوته­ها روی سطح خاک میسّر است (ایکدا، 1992؛ شیبلز و وبر، 1996). فواصل مناسب بین ردیف­های کاشت و بین بوته­ها در روی ردیف کاشت، تعیین­کننده فضای رشد قابل استفاده هر بوته می­باشد. تراکم مناسب و توزیع متعادل بوته­ها در واحد سطح، موجب استفاده بهتر از رطوبت، مواد غذایی و نور گردیده و موجب افزایش عملکرد می­ شود (کوچکی و سرمدنیا، 1377). تراکم کاشت از جمله عواملی­است که به­ طور مستقیم عملکرد محصول را تحت تأثیر قرار می­دهد. ­فاصله کاشت بوته­ها بستگی به هدف کاشت دارد. اگر هدف تولید بذر باشد باید فواصل کاشت افزایش داده ­شود تا کمیّت و کیفیت محصول افزایش یابد، اما اگر هدف تولید کود سبز و علوفه دامی باشد، تراکم بیشتر مد نظر خواهد بود (عبدحق، 1364). اگر فاصله کاشت گیاهان بیش از حد معمول باشد مسلماً تعداد بوته در واحد سطح کاهش یافته و عملکرد با نقصان مواجه می­ شود. از طرفی دیگر اگر فاصله کشت خیلی کم بوده و تراکم کشت بالا باشد، رقابت درون­گونه­ای پیش می ­آید و این امر خود موجب کاهش عملکرد خواهد شد (مظاهری، 1377). بنابراین یکی از نیازهای مهم در برنامه ­ریزی زراعی با هدف دستیابی به عملکرد بالا و کیفیت مطلوب، تعیین بهترین فاصله کاشت محصول است (بابایی، 1377).

علف­های هرز با رقابت بر سر منابع (آب، مواد غذایی، نور و …) مانع از دسترسی مطلوب گیاه زراعی به این منابع شده و در نتیجه کاهش تولید و افزایش هزینه آن را باعث می­ شود (خداکرم­زاده و همکاران، 1377). علف­های هرز با تأثیر بر اجزای عملکرد، اثر خود را بر عملکرد اعمال می­ کنند. نتایج تحقیقات مختلف نشان از اثر منفی علف­های هرز بر اجزای عملکرد محصولات زراعی دارد (احمدوند، 1381؛ سلیمی و انگجی، 1374؛ کادنی و همکاران، 1989 aوb ؛ موریشیتا و همکاران، 1991؛ ویور و ایوانی، 1998). امروزه بحث کاهش مصرف سموم شیمیایی به­علت مخاطرات زیست­محیطی مصرف علف­کش­ها به امری جدی مبدل گشته است (دیهیم­فرد و همکاران، 1383). بهره­ گیری از مدیریت تلفیقی علف­های هرز به­عنوان راهکاری مناسب جهت دستیابی به مدیریت پایدار از طریق استراتژای­هایی مانند افزایش تراکم، استفاده از مالچ، شخم حفاظتی، کولتیواسیون و … موجب کاهش مصرف علف­کش­ها می­ شود (نورس­ورتی و الویرا، 2004). مدیریت تلفیقی علف­های هرز که شامل ترکیبی از این عوامل به­همراه کاربرد علف­کش­ها است که از یک سو باعث افزایش توان رقابتی محصول در مواجهه با علف­های هرز می­ شود و از سوی دیگر قادر است موجب کاهش دُز مصرف علف­کش­های رایج شود (نورس­ورتی و فردریک، 2005). به­واسطه این­که علف­های هرز عموماً از رشد نسبی بالایی برخوردارند؛ لذا حساسیت زیادی به سایه­اندازی دارند و در نتیجه می­توان رشد آن­ها را توسط گیاهان زراعی که کانوپی برگ آن­ها، علف­های هرز را می­پوشاند پایین نگه ­داشت (کانوسکان، 2000). با کاهش فاصله ردیف کاشت و افزایش فاصله بین بوته­ها استقرار به­حالت مربع نزدیک می­ شود و گیاه به بهترین وجه از عوامل محیطی نظیر نور، آب، مواد غذایی و … استفاده می­ کند (افشارمنش، 1386). بنابراین این آزمایش با هدف بررسی اثرات فاصله کاشت و مدیریت علف­های هرز بر عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا سبز انجام شد.

1-2- فرضیات پژوهش

1- وجین دستی علف­های هرز باعث افزایش بیشتر عملکرد لوبیا سبز در مقایسه با کنترل شیمیایی علف­های هرز می­ شود.

2- فاصله کاشت 30 × 30 نسبت به فواصل کاشت 20 × 40 و 20 × 50 اثر مطلوب­تری در کنترل علف­های هرز دارد.

3- عملکرد لوبیای سبز در فاصله کاشت30 × 30 بیشتر از فاصله کاشت 20 × 40 و 20 × 50 است.

4- در صورت عدم کنترل علف­های هرز، عملکرد لوبیا به طور معنی­داری کاهش می­یابد.

5- در صورت عدم کنترل علف­های هرز، عملکرد لوبیا درفاصله کاشت­ 30 × 30 بیشتر از فاصله کاشت 20 × 40 و 20 × 50 است.

حبوبات

حبوبات دانه­ های خشك خوراكی هســتندكه به خانواده بقولات تعلق دارند. بذور رســیده و خشــك حبوبات د ارای ارزش غذایی زیــاد و قابلیت نگهداری خوبی هســتند و یكی از مهمترین منابع غذایی سرشار از پروتئین(۱۸ تا ۳۲ درصد) می­باشــند. طبق مطالعات انجام شده، تركیب مناسبی از پروتئین حبوبات با غلات می ­تواند ســوء تغذیه و كمبود اســید های آمینه را بر طرف سازد. از طرف دیگر با توجه به توانایی تثبیت ازت در این گیاهان، قرار دادن آنها در تناوب، به پایداری سیستم­های زراعی كمك می كند (باقری،1380).

مقدار پروتئین موجود در بذر حبوبات 2 تا 3 برابر بیشتر از پروتئین موجود در دانه غلات و 10 تا 20 برابر بیشتر از پروتئین موجود در گیاهان غده‌ای و نشاسته‌ای است. انواع لوبیا در بین گیاهان تجاری حاوی بیشترین مقدار پروتئین هستند(باقری،1380). لوبیا مهمترین عضو خانواده حبوبات به شمار می ­آید و به خاطر درصد بالای پروتئین و سایر خصوصیات مطلوب زراعی، بیشترین سطح زیر كشت را در بین حبوبات به خود اختصاص داده است (مجنون حسینی،1372).

     2-2- لوبیا

لوبیا (Phaseolus. vulgaris) یكی از حبوبات مهم است كه به صورت مســتقیم مورد اســتفاده انســان قرار می گیرد ، ۵۰ درصد حبوبــات مورد اســتفاده در جهان بوسیله لوبیا تأمین می­شــود (McClean et al,2004). لوبیا در بسیاری از كشــورها مانند برزیل و مكزیک یک منبع عمده غذایی محســوب می­ شود ( Broughton et al,2003).

لوبیا یكی از مهمترین گونه­ های حبوبات بوده و سطح زیر كشت جهانی انواع آن 24 میلیون هكتار است، از این نظر در بین حبوبات مقام اول را دارا می­باشد. در حال حاضر 18 نوع لوبیا در جهان كاشته می شود ( كوچكی، 1372 ). لوبیا چیتی یكی از زیر گونه­ های لوبیا ســبز و منشــاء آن آمریكای مركزی و جنوبی اســت، متوســط تولید دانه خشــك لوبیا در ایران هزار كیلوگرم در هكتار است (هاشمی جزی، 1382).

اگرچه ارقام بسیاری از لوبیا در دامنه وسیعی از محیط­ها دارای پتانسیل عملكرد بالایی هستند، ولی قابلیت تولید عملكرد ناشی از سازگاری گیاه به شرایط موجود فصل رشد درجه حرارت، فتوپریود و عملیات مدیریت گیاه زراعی است (باقری، 1380). از آنجایی­كه مبدأ اصلی لوبیا مناطق گرمسیری و آمریكای جنوبی است. لوبیا نباتی حرارت دوست می‌باشد و به سرما و یخبندان بسیار حساس بوده و در بهار تا زمانی كه درجه حرارت محیط به قدر كافی بالا نرود نمی­توان به كشت آن مبادرت ورزید. اگر درجه حرارت در موقع كشت لوبیاهای پاكوتاه از 12 درجه و در لوبیاهای پا بلند از 14 درجه سانتی‌گراد كمتر باشد خوب رشد نمی‌نمایند و از این نظر خاك باید در بهار كاملاً گرم شده باشد. درجه حرارت زیاد در طول تابستان باعث ریزش گل­ها و كاهش میزان تشكیل دانه در آن­ها خواهد شد. درجه حرارت مناسب برای رشد و نمو لوبیا حدود 25 تا 30 درجه سانتی‌گراد است. در درجه حرارت‌های بالاتر از 45 درجه سانتی‌گراد گیاه به بذر نمی‌نشیند و حرارت‌های پایین‌تر از 15 درجه سانتی‌گراد برای رشد و نمو آن مناسب نیست. ­برای رشد و نمو كامل لوبیا 120 تا 130 روز كافی است به شرطی كه درجه حرارت محیط هرگز به صفر یا زیر صفر نرسد (مجنون حسینی، 1372).

     2-3-تراکم کاشت

عملكرد دانه نتیجه رقابت برون گونه ای و درون گونه ای در كسب نهاده­های تولید برای رشد و نمو است و برای به حداقل رساندن این رقابت‌ها و حصول حداكثر عملكرد دانه، علاوه بر تراكم، نحوه توزیع بوته در واحد سطح از اهمیت زیادی برخوردار است و فاصله بوته در واحد سطح بر پراكنش مناسب نور در درون جامعه گیاهی مؤثر است و نقش اصلی فاصله كاشت بر رشد و نمو گیاه به علت تفاوت در چگونگی توزیع و پراكنش انرژی و كمیت و كیفیت نور در داخل جامعه گیاهی است كه در افزایش جذب تشعشع خورشیدی، موجب افزایش عملكرد دانه و عملکرد بیولوژیک می‌شود (زمانی و همکاران،1372; Orcutt et al,2000).

        2-3-1- اثر فاصله کاشت بر رشد رویشی

افزایش عملكرد در واحد سطح یكی از مهمترین عوامل مؤثر در بالا بردن تولید لوبیا است. از آنجایی­كه میزان دسترسی به منابع مورد استفاده یک گیاه از جمله تشعشع خورشیدی، آب قابل استفاده و مواد غذایی همگی ارتباط زیادی با تراكم گیاهی دارند، تنظیم جمعیت گیاهی بر اساس میزان موجودی این منابع جهت بالا بردن عملكرد در واحد سطح حائز اهمیت خواهد بود. ماسون و لینر (1986) با ارزیابی اثر فاصله بوته روی ردیف (فاصله از بین ردیف 91 سانتی‌متر) بر روی گیاه لوبیا چشم بلبلی دریافتند كه فاصله بوته بر ارتفاع گیاه در مرحله پرشدن دانه بیشترین اثر را داشته و با كاهش فاصله بوته ارتفاع گیاه بطور معنی‌داری افزایش یافته است. در تراكم پایین تولید، شاخه فرعی از زاویه بین برگ­ها و ساقه اصلی لوبیا تحریک می‌شود و اگر چه با افزایش تراكم تعداد شاخه فرعی در گیاه كاهش پیدا می‌كند ولی كل شاخه‌های فرعی تولیدی در واحد سطح افزایش می‌یابد (صالحی­فرود، 1384).

تراکم مطلوب به عوامل مختلفی بستگی دارد كه مهمترین آن­ها عبارتند از: خصوصیات گیاه، طول دوره رویش، زمان و روش كاشت، حاصلخیزی خاك، اندازه بوته، رطوبت در دسترس، تابش خورشیدی، الگوی كاشت و وضعیت علف‌های هرز (Dwivedi et al,1994).

امروزه تأمین سلامت زنان به عنوان یکی از حقوق مسلم ایشان ، یک هدف اصلی و همچنین وسیله ای مهم برای توسعه اجتماعی و اقتصادی محسوب می شود . یکی از مسائل روان تنی که با عملکرد تولید مثل زنان رابطه دارد ، سندرم پیش از قاعدگی است . هر زن در طول زندگی ودر مراحل رشد خود تغییرات مختلفی را پشت سر می گذارد . این تغییرات یعنی بلوغ ، قاعدگی ، چگونگی روابط جنسی ، حاملگی ، زایمان ، بالاخره یائسگی مانند حلقه های زنجیر بهم پیوسته است و هنگامی که فرد از یک مرحله به مرحله دیگر و یا از یک نقش به نقش دیگر پا می گذارد ،می تواند سلامت روانی و جسمانی او را تحت تأثیر قرار دهد (39). بنابراین می توان مراحل مختلف این تغییر و تحولات را محور اصلی زندگی روانی و سازش اجتماعی زن تلقی نمود .

بلوغ به عنوان یکی از مراحل خاص و دارای اهمیت دوران زندگی مطرح است که با تغییرات جسمی ، روانی ، و عاطفی فراوان همراه می باشد (41) . دوره ای است که طی آن توانایی تولیدمثل کسب می شود .

به طور متوسط توالی بلوغ زنان شامل تشدید رشد ، تکامل PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است) و قاعدگی است که به دوره زمانی متوسط 4/5 ساله نیاز دارد . به دنبال مراحل پیشبرد مراحل بلوغ ترشح استروژن کافی از گناد ها باعث تکثیر اندومتر و شروع اولین قاعدگی می گردد (7). سن شروع قاعدگی دختران دچار چاقی متوسط (20 الی 30 درصد بالاتر از وزن طبیعی برای سن ) زودتر می باشد . در حالی که تأخیر در شروع قاعدگی در افراد مبتلا به سوء تغذیه شایع است . همچنین دختران دچار چاقی شدید (بیش از 30 درصد) نیز شروع قاعدگی دیر رس دارند . از سویی ، در دهه های اخیر مطالعات گسترده ای درباره درک ارتباط بین فعالیت بدنی و قاعدگی انجام شده است که اغلب بر ساز و کار هورمونی و فیزیولوژی متفاوتی در بدن زنان ورزشکار رخ می دهد که بر ظرفیت کار بدنی آنان اثر گذار است (7) .اگاهی از وضعیت توان مندی فیزیولوژی زنان در درک تأثیرات متقابل فعالیت های بدنی و فازهای مختلف چرخه قاعدگی اهمیت انکار ناپذیری دارد (54). قاعدگی به معنای خروج دوره ای خون و تخریب اندومتر پس از یک سیکل تخمک گذاری طبیعی است . سیکل قاعدگی مهم ترین نشانه کار دستگاه تولید مثل در جنس مؤنث بالغ است ، ولی گاه این پدیده با نشانه ها و علائمی همراه است که آزار دهنده و مشکلات جسمانی و روانی برای زنان می شود (39) . به این گروه از علائم جسمی ، روحی ، رفتاری که به طور متوسط پنج تا هفت روز قبل از قاعدگی شروع می شود و تداوم ان به مدت دو تا حداکثر چهار روز بعد از شروع خونریزی ماهیانه است و در دوره های بعدی نیز تکرار می شود سندرم پیش از قاعدگی[1] گفته می شود (39) .

در زمان های گذشته بیشتر زنان و پزشکان با نشانه های بالینی سندرم مربوط آشنا نبودند و این بی توجهی به سندرم سبب می گردید که نه تنها معالجه درستی صورت نگیرد ، بلکه اطلاعات کافی نیز در این زمینه بدست نیاید . علی رغم این که نشانه های بسیار شدید ، ضربه سختی به زنان وارد می کند ، به نظر می رسد اکثر زنانی که از این سندرم رنج می برند، آن را جزئی بپندارند و حتی زنانی که بدترین علائم را نیز دارند ماه ها آن را تحمل می کنند ، تا اینکه این نشانه ها بطور غیر منتظره ای ناپدید گردند (49) .تحقیقات نشان می دهد حدود 85-90درصد زنان در دوره ی باروری علائم خلقی، رفتاری و جسمانی این سندرم را قبل از شروع قاعدگی تجربه می کنند . این علائم و نشانه ها به دوره ترشحی قاعدگی محدود می شوند و در عرض چند روز بعد از شروع قاعدگی از بین می روند (15). در تحقیقی در سال 1385، شیوع اختلال ملال قبل از قاعدگی 4/9و سندرم پیش از قاعدگی 5/31 گزارش شد (37). مطالعه ای هم در شهر تهران انجام یافت ، نشان داد شیوع سندرم پیش از قاعدگی بیش از 60% است که از این میزان 64% از نوع خفیف ،32% متوسط و 3% شدید می باشد (5). تحقیقات انجام شده در ایران ، شیوع این سندرم را 4/62و 7/67 درصد گزارش کرده اند. این موضوع خاطر نشان می سازد که جمعیت کثیری از زنان از این اختلال رنج می برند (15-37).

با توجه به مشکلات ناشی از سندرم ،تا کنون راه های متفاوتی نظیر درمان های دارویی ، جراحی و درمان های غیر دارویی برای رفع علائم آن پیشنهاد شده است. اما در این میان درمان های غیر دارویی از جمله های فعالیت های ورزشی به جهت آنکه هیچ عوارض جانبی را به همراه ندارند مورد توجه بیشتری قرار گرفته است (4). علل مختلفی در شیوع سندرم پیش از قاعدگی مؤثر است . به نظر می رسد یکی از عوامل شاخص توده بدنی می باشد. بنابراین به نظر می رسد تمرینات هوازی ، ترکیب بدنی با سندرم پیش از قاعدگی رابطه داشته باشد.

1-2. بیان مسئله

بخش اعظمی از زندگی عاطفی زنان را ریتم های زیستی آنان تشکیل می دهد ، زنان از نظر عاطفی ویژگی های خاص خود را دارد . پاره ای از این ویژگی ها به دلایل تغییرات منظم زیستی به وجود می آید ،که ممکن است تظاهرات بیرونی آن تغییرات خلقی باشد (3). خلق و خوی دوره ای زنان در مدت 28 روز دوره قاعدگی می تواند مستقیما بر شیوه فعالیت و معاشرت آنان تأثیر بگذارد و علایم پس از قاعدگی گاهی اوقات زنان را از به دست آوردن بیشترین کارایی باز می دارد . اغلب زنان قبل از شروع خونریزی قاعدگی تغییراتی را از نظر جسمانی ،خلقی ورفتاری پیدا می کنندکه گاهی اوقات آن چنان این تغییرات وعلایم شدید بوده که به عنوان بیماری در نظر گرفته می شود (3). سندرم پیش قاعدگی یاPMS) ) عبارت است از رخداد دوره های ترکیبی از تغییرات بدنی، روانی ورفتاری با شدت کافی در مرحله لوتئال سیکل قاعدگی که به اختلال ارتباطات بین فردی ویا مختل شدن فعالیت های طبیعی منجر می شود (94). علائم سندرم پیش از قاعدگی معمولا هر ماه بین 7تا 14 روز پیش از شروع قاعدگی آغاز می شود وبه نظر می رسد نزدیک زمان قاعدگی شدت وپس از چند روز فروکش می کنند .این علائم شامل نوسانات روحی ،اضطراب ،عصبانیت ،افسردگی،حساسیت ودرد PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است) ها ،تمایلات غذایی خاص ، سردرد ،احتباس اب و ورم ، نفخ شکم است (94).

40 تا60 در صد زنان امریکایی بین سنین 12تا 50 سالگی با این سندرم دست به گریبانند .براساس اخرین پژوهش های اماری ، 85 در صد بانوان دارای یکی از نشانه های عود کننده سندرم پیش از قاعدگی هستند، اما فقط 40در صد از انها این نشانه ها را بیان می کنند.در 2 تا10در صد افراد این نشانه ها آن قدر شدید است که می تواند زندگی خانوادگی یا شغلی انها را تحت تاثیر قرار دهد(97) .

علائم ان به 3 دسته جسمی،خلقی ورفتاری تقسیم می شودکه شایع ترین انها شامل: درد ،ادم اندام ها، نفخ شکم، افسردگی، عصبایت ،گریه و خستگی می باشد. عدم تعادل هورمون استروژن و پروژسترون ،افزایش پروستاگلاندین ها، افزایش پرولاکتین ، وکاهش سروتونین وعوامل روانی از علل این سندرم می باشد. بسته به شدت علائم طیف وسیعی از بیماری از وضعیت خفیف تا شدید ایجاد می شود (24،5) .

قاعدگی درد ناک یا دیسمنوره ، یکی از شایع ترین مشکلات زنان است که ممکن است دو روز یا بیشتر قبل از شروع قاعدگی بروز کند وتا سه روز بعد از خونریزی نیز ادامه داشته باشد (56-127).

دیسمنوره با درد ناشی از اسپاسم عضلانی در پایین شکم همراه است که ممکن است به سمت کمر ودر امتداد ران ها انتشار یابد ، این درد می تواند با علائمی چون تهوع ،استفراغ ،اسهال ، سردرد ،گیجی ،احساس خستگی، ضعف ، دردناکی سینه ها و در موارد شدید یا سنکوپ همراه باشد (40،56،127). دیسمنوره به دو صورت اولیه و ثانویه وجود دارد . دیسمنوره اولیه در زنانی اتفاق می افتد که از نظر جسمانی سالمند و بروز آن وابسته به هیچ علت ارگانیکی نمی باشد (136). دیسمنوره ثانویه دردی است که با علت ارگانیک لگنی و غیر لگنی ایجاد می شود ، بیماری التهاب لگن ، اندومتریوزیس (رشد غیر سرطانی ) عضله و بافت های فیبری در رحم ، سندرم احتقانی لگن ، بزرگ شدگی رحم و… از جمله دلایل است (40،84).

درحدود 10 در صد از زنان با تخمک گذاری طبیعی و منظم ،درجاتی از علائم ونشانه های جسمانی و روانی پیش از قاعدگی را تجربه می کنند. اعتقاد بر این است گروهی که دارای علائم خفیف تا متوسط هستند،دارای سندرم پیش از قاعدگی هستند.در پنج در صد از زنان و یا کمتر از پنج در صد این علائم به قدری شدیدند که یه طور جدی و خطرناک با فعالیت روزانه و یا روابط شخصی فرد تداخل می یابند (50).

یکی از عوامل احتمالی در شیوع این سندرم داشتن شاخص توده بدنی بالا می باشد ،که در مطالعات اندکی به بررسی آن پرداخته شده است و به طور مستقیم یا غیر مستقیم با سازکار تعادل هورمونی بدن در ارتباط است .

روش های مورد قبول در تعیین شاخص های ترکیب بدنی در کودکان و بزرگسالان ، شاخص توده بدنی (BMI) و درصد چربی (%BF) می باشد (16) .

Masho و همکاران نشان دادند که خطر شیوع سندرم پیش از قاعدگی در زنان چاق تقریبا 2 برابر زنان غیر چاق است . آمارها نشان می دهد در سال 2000 بیش از 50% بالغان در امریکا وزن بالای طبیعی داشته یا چاق بودند و شیوع چاقی در زنان تهدیدست در این کشور بیشتر دیده می شود(41). در ایران 6/38% از زنان بالای وزن طبیعی قرار دارند واز این تعداد2/14% چاق هستند (41). لیلا فرهانی و همکاران نشان دادند با شاخص توده بدنی بیشتر از 25 در مقایسه با افراد دارای BMI کمتر از 25 به میزان 5/3 برابر بیشتر شانس ابتلا به PMS را داشتند . این میزان بعد از کنترل متغیرهای مداخله گر 43/2 کاهش یافت (5) . نتایج مطالعهMasho و همکاران نشان داد که زنان چاق در مقایسه با زنان لاغر 9/2 برابر خطر بیشتری برای ابتلا به سندرم پیش از قاعدگی دارند و بعد از کنترل اثر متغیر های مداخله گر این شانس 8/2 برابر تقلیل پیدا کرد (41) . نتایج حاصل از تحقیق جان و همکاران (2006) حاکی از بالا بودن چربی زیر پوست پشت بازو و متعاقباٌ شیوع بیشتری از اضافه وزن و چاقی دختران نسبت به پسران بود ، این مسئله علاوه بر تفاوت های فیزیولوژیکی در دو جنس می تواند ناشی از نوع و میزان فعالیت بدنی انجام شده در طی روز باشد (87). سونجا و همکاران (2007) در مطالعه خود نشان دادند که میانگین چربی زیر پوستی بازو دختران بدنبال ورزش ایروبیک در گروه مداخله کاسته و در گروه کنترل افزایش نشان داد(120). با توجه به مشکلات ناشی از این سندرم، راه های متفاوتی نظیر درمان های دارویی (هورمونی ، ضد افسردگی ، ضد درد و…) جراحی (برداشتن تخمدان ) ودرمان های غیر دارویی (ورزش ،رژیم غذایی ، ماساژ ، استراحت و…) پیشنهاد شده است (21،58،89 ،110) . با در نظر گرفتن عوارض جانبی در مان های دارویی و جراحی ،درمان های غیر دارویی منجمله ورزش توجه متخصصان وخانم های مبتلا را جلب کرده است (21،119) . اولین بار در سال 1939توسط جانسون ، ارتباط ورزش با تغییرات دوره قاعدگی و سیستم تولید مثل بررسی شد و اثر مثبت ورزش مشاهده گردید (21،119) به طوری که ورزش سبک ، فعالیت بدن را متعادل می سازد و از شدت فشارهایی که اغلب موجب مسائل قبل از عادت ماهانه می شوند ، می کاهد (45) .

بنابراین این مسأله بدان علت که زنان مرکز ثقل خانواده را تشکیل می دهند ، ناخوشی آنان نه تنها بر امور پویای خانواده ، بلکه بر کل نظام اجتماعی که زنان به نوعی در ان نقش دارند ، تأثیر خواهد گذاشت . نوسانات خلقی می تواند عملکرد کل خانواده را به شکست سوق دهد.به همین علت علیرغم مطالعات با ارزشی که در زمینه سندرم پیش از قاعدگی انجام یافته، هنوز تأثیر تمرینات هوازی بر (PMS) و ترکیب بدن مبهم باقی مانده است . با پیشرفت فن آوری و ماشینی شدن زندگی شهری ، تغذیه نامناسب وتحرک ناکافی، سطح شاخص توده بدنی در حال افزایش است وافراد دارای اضافه وزن و چاق در صد زیادی از جامعه را تشکیل می دهند .بنابراین به منظور بدست آوردن اطلاعات بیشتر در زمینه عوامل مؤثر بر اختلالات قاعدگی، تحقیق حاضر را با هدف آثار تمرین هوازی بر اختلالات قاعدگی (PMS) و ترکیب بدن دانش آموزان دختر چاق و کم وزن بوده است .