فصل اول – کلیات برنج
مبدا و تاریخچه برنج در جهان و ایران
تعیین نقطه یا نقاطی از جهان که در آن برنج بوجود آمده است در حال حاضر فوق العاده مشکل می باشد . می توان قبول نمود که ارقام زراعی از ارقام وحشی آن جدا شده اند . با قبول این موضوع باید دید که ارقام وحشی امروزه در کدام قسمت دنیا به طور فراوان وجود دارند . بین این مناطق دو منطقه اهمیت به خصوصی دارند یکی اسیا و دیگری آفریقا این دو منطقه را بایستی محل پیدایش برنج محسوب نمود . محل پیدایش برنج را در قاره اسیا جنوب شرقی اسیا و هندوستان و در قاره افریقا غرب این قاره می دانند .
زراعت برنج شاید قدیمیترین زراعت در اسیا باشد . سالها قبل از اینکه شواهد تاریخی از تمدن بشری وجود داشته باشد کشت ان متداول بوده است . قدیمی ترین مدارکی که در مرود کشت برنج بدست امده مربوط هب پنج هزار سال قبل می باشد . برنج در ازمنه بسیار قدیم از جنوب شرقی آسیا به مالایا فیلیپین و چین راه یافته و یک قرن قبل از میلاد از چین یا هندوستان وارد ژاپن شده است .
کشت برنج از دوره هخامنشی که قسمتی از هندوستان هم جزء امپراطوری بزرگ ایران به شمار می رفت از رود سند گرفته تا رود هرات هر جا که آب ففراوان و هوای گرم وجود داشته کم و بیش کاشته می شد . در عهد اشکانیان در سواحل بحر خزر ( گیلان و مازندران ) و خراسان کنونی برنج کشت می شده است .ز راعت برنج از ایرانیان به یونانیان آموخته شد و توسط اعراب هم به اروپا برده شد .
گیاه شناسی برنج
برنج گیاهیست از راسته غلاف داران Glumi flower تیره ( خانواده ) غلات Gramineae زیر تیره Oryzoideae و از جنس Oryza و دارای 24 = n 2 کروموزوم می باشد . که جنس Oryza دارای 20 تا 25 گونه می باشد . در تکوین ارقام زراعی برنج آسیا گونه O.Sativa و در تکوین ارقام زراعی آفرقا گونه O.glaberrima نقش مهمتر اساسی تری دارند . بخش زیرین برگ گونه O.sativa دارای کرک و در گونه O.Glaberrima بدون کرک است . خوشه در O.Sativa دارای محرهای ثانویه بوده ولی در O.glaberrima بدون محورهای ثانویه می باشد
شکل 1-1– مقایسه خوشه برنج گونه O.Sativa
اکثر برنج های مورد کشت ممالک مختلف دنیا از گونه O.Sativa می باشند که به علت گستردگی کشت در نقاط مختلف جهان به دلیل شرایط متفاوت اب هوائیو جغرافیایی به سه تیپ یا زیر گونه هندی Imdoca ژاپنی Sino – Japonica و جاوه ای Javanica تقسیم می شوند جدول 1-1 و شکل 1-2.
جدول 1-1- مشخصات عمومی سه تیپ مختلف برنج گونه O.Sativa
مشخصات تیپ ژاپنی
Japonica تیپ هندی
Indica تیپ جاوه ای
Javanica
شکل دانه کوتاه و گرد دراز بزرگ
ریزش به سختی ریزش می کنند به آسانی ریزش می کنند به سختی ریزش می کنند
عرض برگ باریک پهن پهن
رنگ برگ سبز تیره سبز روشن سبز روشن
تعداد پنجه متوسط زیاد کم
طول گیاه کوتاه بلند بلند
بافت سخت نرم سخت
مقاومت به سرما مقاوم غیر مقاوم نیمه مقاوم
مقاومت به خشکی غیر مقاوم کمی مقاوم مقاوم
درصد آمیلوز پائین بالا متوسط
گونه های O.glaberrima بیشتر در غرب و مرکز آفریقا کشت می شود .
شکل 1-2- تیپ های مختلف برنج در دنیا
سطح زیر کشت و تولید برنج جهان و ایران
از انجائی که برنج از عرض 53 درجه شمالی تا عرض 35 درجه جنوبی و از نر ارتفاع تا 2600 متری از سطح دریا در کوههای هیمالیا تحت شرایط متنوع خاکی ( شور قلیا پیت ) و تحت شرایط متفاوت عمق آب و در رژیمهای متفاوت دمایی تولید می شود سطح کشت ان سال به سال افزوده گشته به طوریکه در سال 1997 سح کشت آن به 150 میلیون هکتار و تولید شلتوک آن در حدود 570 میلیون تن بوده است که با احتساب ضریب 62 % درصد به برنج در حدود 342 میلیون تن برنج بدست آمده است .
سطح زیر کشت تولید و مصرف سرانه برنج قاره های جهان
قاره آسیا:
حدود 90 % سطح زیر کشت ف 90 % تولید و 90 % مصرف برنج جهان را داراست . مصرف سرانه برنج در قسمتهای جنوب شرقی آسیا در حدود 100 کیلوگرم است . کشورهای عمده توید کننده عبارتند از هندوستان ، چین ، تایلند ، ویتنام ، ژاپن ، کره شمالی ، کره جنوبی ، فیلیپین ، تایوان ، پاکستان ، ایران ، عراق ، اندونزی ، میانمار ، افغانستان ، مالزی ، سریلانکا ، بنگلادش ، کامبوج ، لائوس و نپال
قاره آمریکا
حدود 6% سطح زیر کشت و حدود 6 % تولید جهان را دارا است . مصرف سرانه برنج در امریکای شمالی حدود 6 کیلوگرم و حدود 50 تا 80 کیلوگرم در کشورهای امریکای جنوبی کشورهای برنج خیز است . کشورهای تولید کننده عبارتند از پاناما کوبا کاستاریکا مکزیک ، ایالات متحده ، نیکاراگونه ، آرژانتین ، کاکوآدور ، اروگوئه ، برزیل ، شیلی ، کلمبیا ، ونزوئلا و گویان
قاره آفریقا :
حدود 3 % سطح زیر کشت و حدود 2/2 % تولید جهان را دارا است . مصرف سرانه برنج 40 تا 70 کیلوگرم در کشورهای برنج خیز است . کشورهای تولید کننده عبارتند از تانزانیا ، سنگال ، سیرالئول ، کنگ و ، گینه ، ماداگساکار ، مای ، نیجر ، مصر و غنا.
قاره اروپا :
با 1 % سطح زیر کشت و 8/1 % تولید و با مصرف سرانه حدود 6 کیلوگرم است . کشورهای تولید کننده عبارتند از روسیه ، اسپانیا ، فرانسه ، چک ، اسلواکی ، پرتقال ، ایتالیا و یونان
قاره اقیانوسیه
کشور استرالیا مهمترین توید کننده برنج این قاره است
سطح زیر کشت برنج ایران تولدی و مصرف سرانه
سطح زیر کشت برنج ایران حدود 4/0 % سطح زیر کشت دنیا و تولید آن 4/0 % تولدی جهان است . مصرف سرانه برنج در ایران 38 کیلوگرم می باشد . سطح زیر کشت برنج در حدود 630 هزار هکتار با تولید متوسط 4435 کیلوگرم شلتوک در هکتار می باشد که برنج تولیدی آن در حدود 000/650/1 تن می گردد . برنج تویدی حدود دو سوم مصرف سالانه کشور ار تامین می کند و هر ساله باید در حدود یک سوم مصرف سالانه وارد گردد. استانهای برنج خیز ایران عبارتند از گیلان ، مازندران ، خوزستان ، فارس ، اصفهان ، گلستان ، لرستان ، ایلام ، چهار محال بختیاری ، کهکیلویه و بویر احمد ، زنجان ، قزوین ، خراسان ، کرمانشاه ، کردستان ، اذربایجان شرقی و غربی ، سیستان و بلوچستان و اردبیل.
طبقه بندی برنج
طبقه بندیهای زیادی از نظر طول دانه نسبت طول به عرض میزان امیلوز یا گچی بودن آندوسپرم و غیره به شرح زیر به عمل آمده است .
الف – طبقه بندی بر اساس ارزیابی طول دانه
سازمان خواربار جهانی داه برنج را از نظر طول به چها رگروه تقسیم بندی نموده است :
1- گروه برنج های خیل طویل که طول دانه آنها بیش از 7 میلیمتر هستند (اکثر ارقام صدری در این گروه قرار دارند )
2- گروه برنج های طویل که طول دانه آنها بین 6 تا 7 میلیمتر هستند ( اکثر ارقام اصلاح شدهپر محصول در این گروه قرار دارند )
3- گروه برنج های متوسط که طول دانه آنها بین 5 تا 99/5 میلیمتر هستند (ارقام چمپا در این گروه قرار دارند )
4- گروه برنج های کوتاه که طول دانه آنها از 5 میلیمتر کمتر هستند ( اکثر ارقام گرده داخلی و خارجی در این گروه قرار دارند )
ب- طبقه بندی بر اساس ارزیابی طول دانه نسبت به عرض آن
1- برنج قلمی : به برنجی گفته می شود که نسبت طول به عرض ان بیش از 3 باشد.
2- برنج متوسط : به برنجی گفتنهخ می شود که نسبت طول به عرض آن بین 1/ 2 تا 3 باشد
3- برنچ گرده : به برنجی گفته می وشد که نسبت طول به عرض ان کمتر از 1/ 2 باشد
ج – طبقه بندی بر اساس میازن امیلوز دانه
میزان امیلوز در دانه نقش تعیین کننده ای در کیفیت برنج دارد . لذا بر اساس میزان امیلوز دانه طبقه بندی به شرح زیر به عمل آمده است .
1- برنج واکسی یا مومی با امیلوز صفر تا 7 درصد .
2- برنج با امیلوز کم : به برنجی گفته می شود که بین 8 تا 19 درصد امیلوز دارند این گروه برنج پس از پختن چسبندگی دارند
3- برنج با امیلوز متوسط به برنجی گفته می شود که بین 20 تا 25 درصد امیلوز دارند ( گروه صدریها و طارم ها جزو برنج های با امیلوز متوسط اند
4- برنج با امیلوز بالا : به برنجی گفته می وشد که دارای 26 تا 30 درصد امیلوز باشند این گروه برنج پس از پختن سفت می شوند
د – طبقه بندی بر اساس ظاهر دانه
طبقه بندی دیگری بر اساس ظاهر دانه وجود دارد که بر اساس ان ظاهر دانه با ترگی و گچی بودن اندوسپرم در ناحیه شکم ( شکم سفیدی ) مشخص می شود . مقیاس جدول 1-2 برای طبقه بندی نواحی گچی در اندوسپرم برنج بکار می رود.
جدول 1-2- طبقه بندی نواحی گچی در اندوسپرم
مقیاس درجه ارزیابی
بدون گچی 0
کمتر از 10 درد 1
بین 10 تا 20 درصد 5
بیش از 20 درصد 9
ارزش غذایی برنج و سایر فراودره های ان
مواد موجود در دانه برنج عبارتند از 75 تا 80 % کربوهیدرات ( عمدتا نشاسته) 85/7 % مواد پروتئینی ( انوا اسید آمینه ) 2/2 % چربی 8/0 % سلولز 12 تا 13 درصد آب و بقیه را املاح و ویتامین ها ( املاح عبارتند از : فسفر کلسیم اهن و غیره و ویتامین ها عبارتند از PP ، B1 ، B2 ) تشکیل می دهند . یک فنجان چلو (240 سانتیمتر مکعب ) بدون افزایش روغن 200 کیلوکالری انرژی زائی دارد . برنج سریع الهضم و جذب بوده و بیش از 5/95 % پروتئین و . کربوهیدرات های موجود در برنج جذب بدن می شود . به همین دلیل انسان را سریع چاق می کند ( ضریب جذب آن از سایر غلات بیشتر است ).
مصرف یاد ان برای بیماران قندی افراد مستعد چاقی و افرادی که یبوست دارند ( به علت کم داشتن مواد سلولزی ) خوب نیست . برنج حساسیت زائی کمتری نسبت به سایر غلات دارد و به همین علت اغلب خوراک بچه ها از برنج تهیه می شود . از خرده برنج شیرینی الکل نشاسته و پودر برنج تهیه می شود و در خوراک طیور هم از آن استفاده به عمل می اید .
از پوسته برنج ( لما و پالئا ) پس از خرد کردن برای خوراک طیور ، تخته سه لا ، نئوپان ، تهیه سمباده ، الکل فورفورال ، فاراسیلین ، شیشه سازی ، صنایع واکس سازی و رنگ سازی استفاده یم شود . از سبوس ( پوسته نرم ) برنج برای تهیه روغن خوراکی و روغن صنعتی و خوراک دام و طیور استفاده می شود . از کاه آن برای تغذیه دام ، پوشش سقف ، توللدی کاغذ ، مقوا ، دمپایی ، سبد و طناب استفاده می شود.
فصل دوم – موروفولوژی و رشد و نمو برنج
مورفولوژی گیاه برنج
برنج گیای است یکساله با ساقه استوانه ای صاف و تو خالی و در محل گره توپر با برگهای باریک ، خوشه انتهائی و ریشه فیبری . میوه در گیاه برنج از نوع گندمه می باشد . در بذر برنج پوشینه ها ( لما و پالئا) به دانه چسبیده و بهمراه دانه واحدی بنام شلتوک را بوجود می آورند . کلمه شلتوک از کلمه هندی چلتو گرفته شده است . گیاه بنرج تک لپه ای بوده و دانه آن غنی از نشاسته است.
بذر و ساختمان بذر
بذر از قسمت های پوسته ( پوست ) پوشش دانه ( لایه سبوسی ) آندوسپرم ( مواد ذخیره ای ) و جنین تشکیل شده است ( شکل 2-1)
پوسته ( پوست)
پوست شامل دو برگ تغییر شکل یافته ای بنام لما و پالئا است که به صورت قلاب همدیگر را نگاه می دارند . سلولهای پوسته رسیده ، چوبی ، ترد و شکننده و حاوی مقادیر زیادی از ترکیبات سلیکاته می باشند که با فشار کمی از دانه جدا می وشند . پوسته 20 درصد وزن شلتوک را شامل می شود و دارای عناصیر چون ازت، سیلیس ، فسفر . کلسیم ، منیزیم ، روی ، مس ، منگنز ، آهن ، گوگرد و غیره است .
پوشش دانه ( لایه سبوسی)
لایه سبوسی لایه ای است که جنین و آندوسپرم را پوشش می دهد . لایه پوشش دهنده پریکارپ نامیده می وشد که از سه لایه مجزا به نامهای برون بر ، میان بر و درون بر تشکیل شده است که در بعضی منابع به نامهای اپی کارپ ، مزوکارپ و لایه عرضی نامگذاری شده اند ( شکل 1) رنگ اپی کارپ برون بر در اکثر بنرج های مرود کشت قهوه ای ودر بعضی واریته ها قرمز رنگ است