کلیات گیاه شناسی ذرت و انواع ذرت

اهمیت محصول ذرت و موارد مصرف آن

دو سوم از ماده خشک قابل مصرف انسان را غلات تشکیل می دهند که 54 درصد از آن به ترتیب به گندم، برنج و ذرت اختصاص داد. تقریباً 55 درصد از پروتئین ها، 15 درصد چربی ها، 70 درصد کربوهیدرات ها و بطور کلی 50 تا 55 درصد کالری مورد نیاز انسان در دنیا بوسیله غلات تامین می شود(نورمحمدی و همکاران، 1384). نزدیک به 20 تا 25 درصد از تولیدات جهانی ذرت به صورت مستقیم در شکل های مختلف (آرد ذرت، شیرینی، کنسرو، فرنی ذرت) در تغذیه انسان، 60 تا 75 درصد آن به صورت های مختلف مانند: دانه، خمیر، پودر، سیلو و … به مصررف غذای دام می رسد. بعلاوه حدود 5 درصد تولید ذرت نیز جهت فرآورده های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. ارزش غذایی فرآورده های صنعتی ذرت بسیار مهم می باشد. ذرت یکی از ارزانترین و خالص ترین منابع تولید مواد آلی جهت مصارف صنعتی است در کارخانه های نشاسته سازی از ذرت نشاسته، خوراک دام، شربت قند و روغن استخراج می کنند. در صنایع تقطیری از ذرت تخمیر شده الکل و از جوانه ذرت روغن به دست می آید (نورمحمدی و همکاران، 1384).

 مورفولوژی ذرت بیسین

ذرت با نام علمی Zea mays گیاهی تک لپه و یک ساله و تنها گونه زراعی وابسته به جنس Zea است.

این گیاه به شاخه پیدازادان[1]، زیرشاخه نهاندانگان[2] از رده تک لپه­ای­ها[3]، تیره گندمیان[4]، زیر تیره ی     پانیکوئیده[5] ، طایفه مائیده و جنس زئا[6] و از گونه مایز[7] تعلق دارد(حکم علی پور و همکاران، 1385).

 ساختار ریشه

ذرت گیاهی علفی و یکساله، و دارای ریشه افشان می باشد. جنین در موقع جوانه زدن فقط تولید یک ریشه می کند که بسیار سریع رشد کرده و انشعاباتی تولید نموده، و در عمق خاک نفوذمی کنند(نورمحمدی و همکاران، 1384). از مزوکوتیل نیز 3تا 7 ریشه نابجا خارج می گردد. این ریشه ها همراه با ریشه جنینی، سیستم ریشه ای اولیه را در ذرت بوجود می آورند که تامین کننده آب و مواد غذایی برای ذرت در 2 تا 3 هفته اول رویش می باشد. ریشه های اصلی یا دائمی که از گره های قاعده ی ساقه منشاء می گیرند. تعداد آنها از 7 تا 8 که گاهی به 15 تا 20 ریشه هم می رسند. کار این ریشه ها جذب آب و عناصر غذایی از لایه های
سطحی خاک است. رشد این ریشه ها تا زمان ظهور گل تاجی ادامه داد و ادامه می یابد و اهمیت آنها در استقرار بوته و جذب آب و عناصر غذایی بسیار زیاد است(نورمحمدی و همکاران، 1384؛ حکم علی پور و همکاران، 1385).

بین تعداد گره های زیر زمینی و طول عمر گیاه رابطه مستقیمی وجود دارد. هرچه تعداد گره بیشتر باشد مرحله رویشی طولانی تر است. رشد جانبی ریشه های دائمی در عمق 5/2 متری است ولی قسمت اعظم آن تا عمق 30 سانتیمتری دیده شده است(نورمحمدی و همکاران، 1384).

از دومین تا هفتمین گره ساقه که بالای سطح خاک قرار دارد، ریشه های هوایی بوجود می آید. تعداد بسیار زیادی از ریشه های هوایی در داخل خاک قرار دارد، ریشه های هوایی بوجود می آید. تعداد بسیار زیادی از ریشه های هوایی در داخل خاک فرو می روند . این ریشه ها علاوه بر اینکه باعث می گردند گیاه بهتر در داخل خاک مستقر گردد و در جذب مواد غذایی نیز نقش مهمی دارند(نورمحمدی و همکاران، 1384).

ساختار ساقه

در هر گره ساقه یک برگ قرار دارد و گره ها همانند سایر غلات به طور متناوب در دو طرف ساقه قرار می گیرند. برگها از غلاف و پهنک تشکیل یافته اند. طول برگها 50 تا 80 سانتیمتر و عرض آنها 4 تا 12 سانتیمتر است. رگبرگها موازی بوده و رگبرگ میانی توسعه زیادی یافته و برجسته است. لیگول برگ ذرت به طول 3 تا 5 میلی متر می باشد. سطح زیرین پهنک برگ صاف و روی آن پرز دارد. در اپیدرم سطح بالایی پهنک برگ، تعداد بسیار زیادی سلول های پیازی شکل دیده می شود که در هوای گرم این سلول ها آب خود را از دست می دهند و پهنک برگ به طرف داخل خود پیچ می خورد وبه همین دلیل سطح تعرق به وسیله برگها به مقدار خیلی زیادی کاهش می یابد و مقاومت گیاه نسبت به تشنگی افزایش می یابد. هنگامی که رطوبت دوباره به اندازه کافی در دسترس گیاه قرار گیرد برگها به حالت اولیه خود بر می گردند.

تعداد برگها از خصوصیات تقریباً ثابت هر هیبرید می باشد و بین 6 تا 8 در ارقام زودرس و تا 48 در ارقام خیلی دیر رس است و تحت تاثیر شرایط محیطی  مانند: گرما، طول دوره رشد، کاهش می یابد ولی تعداد برگ ها ثابت باقی می ماند. بین تعداد برگ ها در ساقه اصلی و طول دوره رشد گیاه رابطه مثبتی بدین صورت وجود دارد که«تعداد برگ ها در هیبریدهای دیررس بیشتر از هیبریدهای زودرس می باشد(نورمحمدی و همکاران، 1384).

طبقه بندی انواع ذرت

– انواع ذرت بر اساس اساس شکل ظاهری، کیفیت دانه و موارد مصرف:

عمده­ترین طبقه بندی انجام شده بر اساس شکل ظاهری، کیفیت دانه و موارد مصرف ذرت است که بر اساس آن ذرت به 9 گروه تقسیم می­گردد :

1- ذرت دندان اسبی[1]

آندوسپرم آن از دو بخش ، یک بخش شاخی و سخت که در قسمت دیوارهای جانبی دانه قرار گرفته و بخش دیگر ، نشاسته نرم که تمام قسمت وسط و فوقانی دانه را اشغال نموده است . معمولاً بعد از تغییرات مختصری دانه به شکل دندان اسب در می­آید . ذرتی است دیررس ، معمولاً پابلند که ارتفاع آن به 6 متر هم می­رسد . این ذرت در حال حاضر در سطح گسترده­ای ، به ویژه در ایالات متحده کشت می­شود و این ذرت دانه­های درشتی داشته و از آنجا که شاخ و برگ فراوانی تولید می­کند، جهت تهیه علوفه تازه و سیلویی از آن استفاده می­کنند (سید شریفی و همکاران، 1384).

2- ذرت سخت یا بلوری[2]  

دارای دانه­های کوچکتر ، ارتفاع کمتر ودوره رشد کوتاه­تری نسبت به ذرت دندان اسبی است . بافت شاخی بیشترین بخش آندوسپرم را اشغال نموده است که حالت کروی و براق به دانه بخشیده است . آندوسپرم نشاسته­ای به مقدار خیلی کم تنها در اطراف جنین وجود دارد . این ذرت بیشتر در آرژانتین و هندوستان کشف می­شود و به عنوان بلغور ذرت در مرغداری به کار می­رود(سید شریفی و همکاران، 1384).

3-  ذرت نیم سخت و نیم دندان اسبی[3]

از دو رگ­گیری بین ذرت دندان اسبی و ذرت بلوری به دست آمده است و حدواسط این دو نوع ذرت است . آندوسپرم شاخی در بخش­های جانبی است (سید شریفی و همکاران، 1384).

4- ذرت آردی یا ذرت نرم[4]

تمام آندوسپرم آن آردی است و یکی از قدیمی­ترین انواع ذرت است . دوره رشد آن نسبتاً کوتاه بوده ، دانه­های آن کوچک و کروی است و به راحتی جدا می­شوند . به علت نشاسته فراوان ، در کارخانجات نشاسته­سازی و الکل­سازی مورد استفاده قرار می­گیرد . این ذرت بیشتر در پرو ، بولیوی و مکزیک کاشته می­شود (سید شریفی و همکاران، 1384).

 5- ذرت شیرین[5]

این ذرت غنی از هیدرات­های کربن قابل حل ( Amylodetrin )  و فقیر از لحاظ نشاسته است . پوست دانه آن بسیار شفاف بوده و حالت شیشه ای دارد . درصد قند ، چربی و پروتئین آن نسبت به دیگر انواع ذرت بیشتر است . همچنین نسبت آب در دانه آن زیاد می­باشد و در موقع رسیدن ، آب از دست داده و چروکیده می­شود . دارای ارقام زودرس و دیررس می­باشد . این ذرت به مصرف خوراک انسان می­رسد. آندوسپرم این نوع ذرت شیرین، قندی و براق بوده و بر خلاف آندوسپرم ذرت های دیگر، حالت نشاسته ای ندارد. پریکارپ آن نازک بوده که در زمان رسیدن دانه، مواد قندی آن به نشاسته و سپس به دکسترین تبدیل می شود. ذرت شیرین انواع مختلفی دارد که به صورت تازه، کنسرو شده و منجمد مورد مصرف قرار می گیرد (سید شریفی و همکاران، 1384).

6- ذرت آردی ـ قندی[6]

حد واسط ذرت شیرین و آردی است . قسمت بالای آندوسپرم دانه از قند آمیلودکسترین و قسمت زیرین آن از نشاسته تشکیل شده است . در پرو و بولیوی کشف شده و عمدتاً مصرف غذایی دارد (سید شریفی و همکاران، 1384).

7- ذرت مومی[7] :

نشاسته آندوسپرم آن نرم و یکنواخت و تماماً از آمیلوپکتین است ، حال آن که بقیه گروه­ها در حدود 3/2 آمیلوپکتین و 3/1 آمیلوز دارند. نسبت پوست به مغز دانه آن بیش از سایر ذرت­ها است و بیشتر در چین و فیلیپین کشف می­گردد . به نظر می­رسد که در اثر جهش ( Mutation ) در آسیای غربی به وجود آمده باشد. ذرت مومی به علت داشتن ماده چسبناک در دانه­هایش که نشاسته را به حالت چسبنده در آورده در تهیه چسب مورد مصرف است. مولکول نشاسته آن به انواع دیگر متفاوت بوده و به گلیکوژن شباهت دارد و در حضور ید بر خلاف سایر گروه­ها، جای رنگ آبی، رنگ قرمز تولید می­کند. آندوسپرم ذرت مومی ظاهراً به شکل موم می باشد. بر خلاف ذرت های دیگر که نشاسته آندوسپرم آنها 71 تا 72 درصد آمیلوپکتین و 28 تا 29 درصد آمیلوز دارد، آندوسپرم ذرت مومی تماماً از آمیلوپکتین تشکیل شده که حالت چسبنده ای دارد و نرم هم هست. ذرت مومی جدا از مصرف خوراکی، در صنایع چسب سازی هم استفاده می شود (سید شریفی و همکاران، 1384).

8- ذرت آجیلی[8]

آندوسپرم آن به جز مقدار بسیار کمی که در اطراف جنین قرار دارد ، کاملاٌ شاخی است. دانه­ها ریز ، صاف و غنی از پروتئین می­باشند . ذرت آجیلی چند بلالی بوده و دارای قدرت تولید پاجوش خوبی است. اگر چه ارتفاع آن اغلب کوتاه تر از ذرت دندانی است ولی هیبرید­هایی وجود دارند که به بلندی و حتی بلندتر از برخی هیبریدهای دندان اسبی هستند.

نوعی ذرت است که احتمالاً بر اثر موتاسیون به وجود آمده است. پریکارپ (خارجی تری لایه دانه) آن نازک است که این صفت برای تولید ذرت شیرین با پوست لطیف مناسب است. این نوع ذرت چون در اثر حرارت و هنگام پفکی شدن صدای مخصوص می­کند، از این رو به پاپ کورن [9]معروف شده است. این ذرت معمولاً برای تهیه ی پاپ کورن یا ذرت بو داده مورد استفاده قرار می گیرد. بهترین میزان رطوبت دانه برای حداکثر پف کردن، 14 درصد می باشد.

بر طبق نظریه برانسون[10] ذرت های آجیلی به دو گروه اصلی تقسیم می­شوند : ذرت­های برنجی، که دارای دانه هایی نسبتاً طویل و استوانه ای و با تاج نوک دار هستند و ذرت های صدفی، که دارای دانه هایی کوتاه و ضخیم با تاج صاف می­باشند. ذرت آجیلی محصولی کوچکتر نسبت به ذرت دندان اسبی است.

زراعت و مصرف آن عمدتاً در آمریکا صورت می­گیرد . ذرت آجیلی به دو علت عمـده کشف می­شود : مصرف تازه خوری و به عنوان ماده اولیه در شیرینی سازی مصرف زیادی دارد . رنگ عمده دانه ذرت آجیلی زرد و سفید است و در برنامه­های اصلاحی ، تمام درجات رنگ دانه از سفید روشن تا سفید خاکی و از زرد لیمویی تا پرتقالی روشن وجود دارد . انواع دانه­های سفید روشن و پرتقالی روشن بازار پسندی بیشتری دارند (سید شریفی و همکاران، 1384).

در داخــل گونه های Zea Mays ، دانه به رنگ های بسیار گوناگونی یافت می­شود که همه این رنگ ها در ذرت آجیلی نیز می­توانند یافت شوند و یا به درون آن انتقال یابند (نورمحمدی و همکاران، 1383).

نمونه ای از منابع لاتین جهت مطالعه بیشتر

• 2-    Black, j.N .1961. Competition between two variaties of sub terraneon cloverasviolated to the Property of seed Sown . Aus.j.Agric res.12:810-820.
• 3-    Brust, G. E., andG. J. Hours. 1988. Weed seed destruction by arthropods and rodents in low-inputsoybean agroecosytems.Am.J.Alt.Agri.3(1):19-25.
• 4-    Brown C.R., Jain S.K. 1979. Reproductive system and pattern of genetic variationin two Limnanthes species. Theory and Applied Genetics 54: 181–190.
• 5-    Cox, W.j; and D.j.R.chery. 1997. Row spacing, plant density, and nitrogen egests on corn silage, agronomy journal. 93:597-602.
• 6-    Duncan, W.G., 1984. A theory to explain the relationship between corn population and grain yield. Agron. J. 24: 1119-1145.
• 7-    Delorit, R.j.L.j., Greab; and H.L.  Ahlgern. 1974 Grop production. Prentice Hall. Inc., New jersey.
• 8-    Epstein, e., 1980, Responses of plants to saline environment P.P.7 -21:In.d.w, Rans R.L Valentine and .A. Hollaenderles.
• 9-    Evans, L. T 1993. Corp evolution,  Adaption and Yield. Cambridge University Press. 500 pp.
• 10-         FAO. 2000. Tropical Maize, Improvement and Production. Food and Agriculture Organization of the United Nations Production and Protection Series. No.28. 363 pp.
• 11-         Galinat, W.C.  1983.  The origin of maize as shown by key morphological traits of its ancestor, teosinte. Medical, 28: 38-121.
• 12-         Has, V., 2002. Fresh market sweet corn production. Biotech. J. No. 2002: 213-218.
• 13-         Hashemi- dezfuli, A and S.J. Herbert. 1992. Intensifying plant density response of corn with artificial shad. Agronomy Journal, 84: 547-551 .