اصلاح محصولات استراتژيک مانند گندم، جو و برنج با پرتودهي گاما/ دستاوردهاي فناوري هسته اي را به زندگي مردم وارد کنيم

پایگاه خبری تحلیلی «پارس»- حبيبه عرفاني-توليد برنج و گندم مقاوم به شوري و خشکي، نارنگي هايي با کيفيت بالا و بدون هسته، افزايش ماندگاري محصولات غذايي و مقاوم سازي آن ها در برابر آفات، تنها بخشي از دستاوردهاي متعدد محققان کشورمان در حوزه کشاورزي هسته اي است.فناوري هسته اي کاربردهاي بسيار گسترده اي در حوزه هاي مختلف، از پزشکي و ساخت راديوداروها گرفته تا کشاورزي و محيط زيست دارد. گسترش اين فناوري موجب جهش کشورمان در همه زمينه هاي علمي و صنعتي مي شود. يکي از حوزه هايي که از فوايد فناوري هسته اي بهره مند شده، کشاورزي است که با دستاوردهاي چشمگير محققان کشورمان در اين عرصه شاهد پرورش گياهان مقاوم به خشکي، شوري، آفات و بيماري ها، افزايش راندمان کودها، اصلاح نباتات، افزايش ماندگاري محصولات، بهبود خصوصيات خاک، آب و تغذيه گياه و... هستيم.هم زمان با ۲۰ فروردين روز ملي فناوري هسته اي، براي آشنايي با موفقيت هاي گسترده محققان کشورمان در عرصه کشاورزي هسته اي با رئيس پژوهشکده کشاورزي هسته اي سازمان انرژي اتمي ايران گفت وگو کرده ايم که در پي مي آيد.

تاريخچه بهره گيري از فناوري هسته اي در حوزه کشاورزي
پيشينه استفاده از فناوري هسته اي در حوزه کشاورزي در دنيا به دهه ۱۹۵۰ برمي گردد، در آن زمان آژانس بين المللي انرژي اتمي با همکاري سازمان ملل و فائو مصوبه اي را به تصويب رساند که از دستاوردهاي صلح آميز فناوري هسته اي در عرصه کشاورزي استفاده شود. کشورهاي توسعه يافته هم جزو اولين کشورهايي بودند که استفاده از اين فناوري را در بخش کشاورزي آغاز کردند. در کشور ما اين کاربرد صلح آميز فناوري هسته اي از ۳ دهه پيش آغاز شده است و در طول اين ۳ دهه، متخصصان کشورمان موفق شده اند با همکاري وزارت جهاد کشاورزي و زير نظر پژوهشگاه علوم و فنون هسته اي و همچنين آژانس بين المللي انرژي اتمي، به دستاوردهاي چشمگيري در زمينه بهبود خصوصيات کمي و کيفي گياهان دست پيدا کنند که ارزش اقتصادي بسيار بالايي براي کشور دارد.به گفته رئيس پژوهشکده کشاورزي هسته اي، چالش هاي اساسي در حوزه کشاورزي با توجه به سند راهبردي وزارت جهاد کشاورزي، موارد مختلفي از جمله خشکي، شوري، آفات و بيماري ها، پايين بودن راندمان مصرف کودهاي شيميايي و آلي، برخي تنش هاي زيستي و غير زيستي، استفاده زياد از سموم و علف کش ها و همچنين بيماري هاي دام، طيور و آبزيان را در بر مي گيرد. به همين دليل در پژوهشکده کشاورزي هسته اي با استفاده از فناوري هسته اي در حوزه اصلاح گياهان زراعي و باغي فعاليت هايي را آغاز کرديم. به عنوان مثال در بحث شوري و خشکي در گياهان راهبردي مانند گندم، جو و برنج که محصولات اصلي کشور هستند، با توجه به اين که منابع آب ما کم است، شرايط شوري در خاک هاي کشور غلبه مي کند و بايد به سمتي پيش برويم که از گياهان مقاوم به شوري يا مقاوم به خشکي استفاده کنيم. در گياهان زراعي مانند برنج که به منابع آبي بالايي نياز دارد، ناچاريم با استفاده از شرايط شوري که در برخي مناطق استان ها روي مي دهد و با توجه به منابع آبي کمي که در اختيار داريم، گياهاني را پرورش دهيم که زودرس و يا مقاوم به شرايط شوري باشد. در اين راستا در پژوهشکده به ۲ شکل استفاده از پرتوها و استفاده از ايزوتوپ ها يا راديو ايزوتوپ ها از فناوري هسته اي بهره گرفتيم.

نقش فناوري هسته اي در اصلاح گياهان
رئيس پژوهشکده کشاورزي هسته اي تصريح مي کند: در اصلاح گياهان زراعي و باغي، مرتعي و جنگلي، از پرتوهاي گاما استفاده مي شود. به عنوان نمونه بذر برنج تحت پرتوي گاما با دوزهاي مختلف در سامانه پرتودهي قرار مي گيرد. در نسل هاي گوناگون کشت در سال هاي مختلف زراعي، اين بذر کشت مي شود تا در نهايت به صفت مورد نظر برسيم. سپس گياهان مقاوم به شوري يا خشکي تحت عنوان «لاين هاي اميدبخش» به وزارت جهاد کشاورزي معرفي مي شود. اين گياهان به مدت يکي دو سال در مناطق مختلف مورد ارزيابي قرار مي گيرد. سپس وزارت جهاد کشاورزي آن ها را به عنوان رقم مقاوم به شوري يا خشکي معرفي مي کند. معرفي رقم سبب مي شود اين رقم در نقاط مختلف کشور تسري پيدا کند و کشت شود.در گياهان باغي هم همين فرآيند انجام مي شود. هم اکنون طرحي روي نارنگي و پرتقال در حال اجراست تا صفات نامطلوب اين ميوه ها اصلاح شود. به عنوان مثال نارنگي هايي در برخي مناطق کشور کشت مي شود که با کيفيت بالا، اما هسته دار است. در اين راستا با استفاده از پرتو گاما مي توان اين نارنگي را اصلاح کرد. بسته به نوع گياهان باغي اين کار ۶ تا ۱۰ سال طول مي کشد.در حال حاضر روي گياهان باغي ۴ طرح در حال انجام است تا خصوصيات ظاهري نامطلوب آن ها رفع شود. رئيس پژوهشکده کشاورزي هسته اي در ادامه مي گويد: «پاکوتاهي» يک صفت مطلوب براي برنج است که با استفاده از فناوري هسته اي آن را ايجاد کرده ايم.اين ارقام، پاکوتاه و مقاوم در برابر بيماري هستند؛ صفت هاي مطلوبي که ارزش اقتصادي محصول را به ميزان فوق العاده اي افزايش مي دهند. وي با اشاره به ديگر پروژه هاي پژوهشکده کشاورزي هسته اي مي افزايد: امسال، پروژه توليد نارنگي «کلمانتين» سال پاياني خود در پژوهشکده را سپري مي کند تا به مرحله معرفي رقم برسد. سال ۹۴ يا اوايل سال ۹۵، رقم نارنگي کلمانتين بدون هسته يا کم هسته را به عنوان رقم اصلاح شده معرفي مي کنيم.اين طرح ها کاملاً مشترک با زيرمجموعه هاي سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج وزارت جهاد کشاورزي انجام مي شود. در اين راستا برنج اصلاح شده با فناوري هسته اي ۳ سال است که در سطح استان مازندران ترويج شده و برنامه امسال مان اين است که اين ارقام تابش و پويا را در ۱۰۰ هکتار بين کشاورزان ترويج کنيم.

پرتودهي گاما کاملاً بي ضرر است
وي با بيان اين که پرتودهي محصولات تأثير نامطلوبي به همراه ندارد، تأکيد مي کند: پرتوها بر اساس استانداردهاي آژانس بين المللي انرژي اتمي تابانده مي شود. ضمن اين که در ايجاد گياهان اصلاح شده چون دوز پرتو پايين است، آثار مخرب وجود ندارد. ما هميشه گياهاني را انتخاب مي کنيم که در سلامت کامل باشند، خصوصيات کمي و کيفي آن ها کاملاً بررسي مي شود و در «لاين هاي اميدبخش» که به وزارت جهاد کشاورزي معرفي مي کنيم، کاملاً تست شده اند. براي محصولات باغي هم پرتودهي گاما استفاده مي شود.درباره گياهان زراعي از بذر و در مورد گياهان باغي از پيوندک ها و يا جوانه هاي گياهان استفاده مي کنيم و آن ها را در معرض دوز پرتو گاما قرار مي دهيم. در حوزه گياهان زينتي نيز طرحي امسال به نتيجه خواهد رسيد که طي آن با هدف افزايش بازار پسندي گل رز، قلمه هاي گياه را تحت پرتو گاما قرار داديم تا صفات مطلوب آن افزايش پيدا کند و ماندگاري و شادابي آن در گلخانه يا منزل و مغازه افزايش يابد. اين طرح با همکاري پژوهشکده گياهان زينتي محلات امسال به پايان مي رسد و آن را به عنوان رقم معرفي مي کنيم.

کنترل آفات
استفاده ديگر از فناوري هسته اي و به طور ويژه پرتوهاي گاما، در کنترل آفات و بيماري هاست. پژوهشکده کشاورزي هسته اي ايران در اين حوزه چند طرح را اجرا مي کند که يکي از آن ها به مرحله نيمه صنعتي رسيده است.کنترل آفات به صورت مستقيم و يا غيرمستقيم روي محصولاتي مانند خرما و انواع حبوبات انجام مي شود که مي خواهيم انبارماني آن ها را افزايش دهيم. همچنين در مورد محصولات غده اي مانند سير، سيب زميني، عدس و لوبيا که مي خواهيم مدت ماندگاري آن ها بيشتر شود. در اين راستا از پرتودهي گاما براي کليه محصولات باارزش بالاي انبارماني مانند محصولات غده اي استفاده مي کنيم.هم اکنون دانش فني کنترل آفات در اين محصولات را کسب کرده و دوزهاي استاندارد را به دست آورده ايم.در اين راستا سامانه پرتودهي نيز در بناب و تهران راه اندازي شده است. استفاده از اين دانش فني سبب مي شود علاوه بر افزايش زمان ماندگاري محصول، آفت انباري کاهش يابد. اين پرتودهي به شکل مستقيم انجام مي شود و هيچ گونه اثر مخربي روي محصول ندارد.خرما هم يکي ديگر از محصولات مهم کشاورزي است که تحت پرتودهي گاما به منظور مقاوم سازي در برابر آفت ها و افزايش انبارماني قرار گرفته است.همچنين روي رفع ترشيدگي خرما کار شده که يکي از چالش هاي اساسي نگهداري اين محصول در انبار است. اين پروژه نهايي شده و با پژوهشکده کاربرد پرتوها کار انجام شده و هم اکنون دانش فني آن آماده است تا يک سامانه پرتودهي در جنوب کشور مانند استان بوشهر، استان فارس و استان خوزستان ايجاد شود تا بتوانيم محصولات مهمي مانند خرما را پرتودهي صنعتي کنيم. به گفته رئيس پژوهشکده کشاورزي هسته اي، متخصصان کشورمان موفق شده اند با استفاده از فناوري هسته اي، 2رقم برنج توليد کنند که هم زودرس است و هم عملکرد بالايي دارد. اين 2نوع برنج مدت 3سال است که در کشور کشت و مصرف مي شود. ايجاد صفت پاکوتاهي در گياهان، يکي ديگر از دستاوردهاي مهم ايران در اين عرصه است. پاکوتاهي، صفت مطلوبي براي گياهان زراعي است که موجب افزايش ارزش اقتصادي محصول، برداشت آسان تر آن و کاهش ريزش محصول مي شود. تلاشگران خستگي ناپذير کشورمان همچنين با استفاده از فناوري هسته اي موفق شده اند صفات نامطلوب برخي محصولات کشاورزي را حذف کنند؛ به عنوان نمونه نوعي پرتقال و نارنگي توليد کرده اند که فاقد هسته است و در زمينه محصولات زينتي نيز با کمک اين فناوري، ماندگاري گل رز را افزايش داده و شادابي و رنگ مطلوب براي آن ايجاد کرده اند. کنترل آفات با استفاده از پرتودهي گاما به روش هاي مستقيم و غيرمستقيم نيز ديگر دستاورد ايران در اين عرصه است که مدت انبارماني محصولات استراتژيک کشور مانند برنج، گندم و جو را افزايش مي دهد در حالي که پيش از اين، براي افزايش ماندگاري اين محصولات از مواد شيميايي استفاده مي شد، موادي که به دليل داشتن آثار مخرب، استفاده از آن ها در کشورهاي پيشرفته منسوخ شده است.متخصصان کشورمان همچنين موفق شده اند با کنترل آفات محصولات غده اي مانند سيب زميني، پياز و سير، محصولات سالمي را در فصلي به بازار ارائه کنند که در آن زمان اين محصولات در حالت عادي در بازار وجود ندارد.

عقيم سازي کرم انار و جلوگيري از خسارت 300 ميلياردتوماني
همچنين کسب دانش فني عقيم سازي کرم گلوگاه انار با بهره گيري از فناوري هسته اي، موجب جلوگيري از وارد شدن سالانه 300ميلياردتومان خسارت به کشور شده است. اين دستاورد با توجه به اين که ايران جايگاه اول توليد انار را در دنيا دارد و اين محصول ارزش صادراتي، تغذيه اي و ارز آوري بالايي دارد، از اهميت بالايي برخوردار است. استفاده از پرتودهي گاما در مبارزه با اين آفت انار سبب شده است 20درصد خسارت به کشاورزان کاهش پيدا کند. براي کنترل اين آفت، مطالعات زيادي در کشور انجام شد اما هيچ يک نتوانست ميزان خسارت هاي وارده را کاهش دهد. در حالي که با استفاده از فناوري هسته اي موفق شديم با روش عقيم سازي (SIT) ميزان آلودگي و خسارت اين آفت را تا 20درصد کاهش دهيم. کرم گلوگاه انار، آفتي است که در گل گاه انار مي نشيند، تخم ريزي مي کند و در نهايت مسيري مي شود تا قارچ ها وارد انار شوند.در مرحله اول، با استفاده از پرتو گاما، عامل مولد آفت کرم گلوگاه نابارور شد. سپس حشرات عقيم شده، به صورت شفيره و يا به صورت حشره کامل در مزرعه رهاسازي شد. رهاسازي حشرات نابارور سبب شد جمعيت آفت کنترل شود. اين طرح به مرحله نيمه صنعتي رسيده و قرار است امسال در مساحت 70هکتار در استان يزد اجرايي شود.در اين طرح بيش از يک ميليون حشره رهاسازي مي شود.

تک جنسي کردن ماهي قزل آلا و خاويار
علاوه بر اين، موفقيت محققان کشور در کسب دانش فني تک جنسي کردن ماهي قزل آلا و خاويار با استفاده از فناوري هسته اي، مزيت هايي همچون افزايش گوشت و بالا رفتن مقدار خاويار توليد شده را در کشور به همراه داشته است. ماهي خاويار هم به لحاظ داشتن خاويار در اين پروژه اهميت پيدا کرده است. زيرا خاويار بيشتر در ماهي هاي ماده وجود دارد و ماده زايي آن بسيار مهم است. در اين روش، پرتو ي گاما روي اسپرم ماهي تابانده مي شود. هنگامي که اسپرم با کمک ماهي ماده لقاح داده مي شود تخم حاصل به سمت ماده زايي پيش مي رود و بدين شکل ماده زايي تشديد و در نتيجه توليد گوشت در اين ماهي ها بيشتر خواهد شد. در مرحله صنعتي بر اساس اعلام نياز محل هاي پرورش ماهي اين پروژه اجرايي مي شود. وي اضافه کرد:با توجه به اين که ايران رتبه اول فرسايش خاک در منطقه و آسيا را دارد، موفق شده ايم با استفاده از راديوايزوتوپ هاي طبيعي به ميزان دقيق، سطح فرسايش خاک را در نقاط مختلف کشور برآورد کنيم و همچنين با برآورد راندمان مصرف کود در کشور از آلودگي آب هاي زيرزميني و ورود سموم به محصولات کشاورزي و غذايي جلوگيري به عمل آوريم. همچنين تلاش مي کنيم با استفاده از فناوري هسته اي، ارقامي از خانواده بقولات را معرفي کنيم که توانايي تثبيت نيتروژن را داشته باشند و در اين راستا يک رقم از گياه پنبه را معرفي کرده ايم که زودرس و مقاوم به بيماري است.

رتبه دوم ايران در حوزه اصلاح گياهان زراعي در منطقه
اديبي - رئيس پژوهشکده کشاورزي هسته اي سازمان انرژي اتمي ايران، از رتبه دوم ايران در حوزه اصلاح گياهان زراعي و باغي در منطقه خبر داد و گفت: در اين حوزه تنها پاکستان از کشور ما جلوتر است. وي افزود: ايران نسبت به ديگر کشورهاي منطقه مانند اردن و کشورهاي حوزه خليج فارس در بحث اصلاح گياهان زراعي و باغي پيشرفت بسيار بيشتري داشته است.

دستاوردهاي فناوري هسته اي را به زندگي مردم وارد کنيم
بهروزکمالوندي معاون و سخنگوي سازمان انرژي اتمي- طي سال هاي اخير به مدد خود باوري محققان ايراني ، پيشرفت هاي علمي وفناورانه بسيار قابل توجهي در کشور ايجاد شده، اما واقعيت اين است که در مقام مقايسه در بحث پيشرفت هاي علمي ما هنوز با آن چه که در دنيا انجام گرفته است، فاصله بسيار داريم .به نحوي که در حال حاضر سهم ما در پيشرفت هاي علمي در جهان حتي به نيم درصد هم نمي رسد اما در هر حال مهم آن است که راه پيدا شده است و امروز به مرحله اي رسيده ايم که بايد بتوانيم دستاورد هاي علمي حاصل شده را به سمت تجاري سازي پيش ببريم .

در بحث صنعت هسته اي به عنوان يک نمونه بارز از پيشرفت هاي ايجاد شده ، اتفاقي که شاهدش بوديم ،اين بود که جرات کرديم در حوزه فناوري هسته اي قدم بگذاريم ودر اين مسير به پيشرفت هاو قابليت هاي بسياري دست پيدا کنيم .به طور نمونه دربازطراحي قلب راکتور اراک، کارشناسان هسته اي ما محاسبات بي نظيري را انجام دادند وموفق به طراحي کد هايي شدند که شگفتي غرب و آمريکايي ها را به دنبال داشت. اين نشان مي دهد که درکشور ما ظرفيت و توانايي بالايي براي توليد علم وفناوري وجود دارد اما مشکل اساسي که در حال حاضر با آن مواجه ايم ورسانه ها نيز بايد به آن بپردازند، آن است که متاسفانه توليدات علمي در کشور ما به ثروت تبديل نمي شود. در حوزه فناوري هسته اي ؛ مردم تنها با سانتريفيوژ آشنا هستند درحالي که ،بايد بيش از پيش کاربرد هاي اين فناوري رابه جامعه بشناسانيم و اين موضوع محقق نمي شود مگر آن که دستاورد هاي حاصل از اين فناوري ها به زندگي مردم وارد شود چراکه بدون شک علمي که تنها در دانشگاه ها و مراکز پژوهشي باشد ، سودي ندارد . بلکه علمي خوب است که به ثروت برسد و ثروتي خوب است که به علم برسد در حالي که امروز ما زماني که به علم مي رسيم ؛ گويي به هدف رسيده ايم و آن را رها مي کنيم .

يک نمونه بارز ديگري که مي توان از آن نام برد،پيشرفت هاي ما در حوزه ليزر است که طي آن محققان ما موفق به توليد کريستال هاي 16سانتي متري شده اند که حتي چيني ها نيز قادر به توليد آن ها نيستندو تمايل دارند اين کريستال ها را از ايران خريداري کنند اما متاسفانه براساس آن چه رئيس پژوهشکده ليزر عنوان کرده ؛ دست محققان ما دراين حوزه براي تجاري سازي محصولات مبتني براين فناوري بسته است.

آن چه در حال حاضر باعث شده است ما در بحث تجاري سازي تحقيق وپژوهش با کشورهاي پيشرفته تفاوت داشته باشيم ،چند نکته اساسي است ؛ از جمله آن که در کشور هاي پيشرفته تحقيق با سفارش صنايع انجام مي شود اما متاسفانه در حال حاضر از آنجا که تحقيقات ما اساسا چنين فرآيندي را طي نمي کنند اغلب نمي دانيم که مشتري تحقيق ما چه کسي است که اين باعث درجا زدن ما شده است . تفاوت ديگر نقشي است که بانک ها در کشور هاي پيشرفته غربي ، در حرکت دادن به صنايع داشته و دارند به نحوي که در اين کشور ها بانک ها صاحبان صنايع هستند و از اين رو سرمايه خود را به صنايع تبديل مي کنند و اين موضوع باعث رونق صنايع شده است ؛ اما در ايران بانک ها صرفا فعاليت هاي خدماتي انجام مي دهند و يا به دنبال فعاليت هاي ملکي هستند . نکته سوم بحث قانون و مقررات است ؛ به طور طبيعي هرقدرجامعه پيچيده تر شود، نيازمند وضع مقررات پيچيده تري است و ما در بحث تجاري سازي دستاوردهاي پژوهشي نيازمند وضع قوانين مناسب و کارآمدي هستيم .

سخن آخر اين که اگر بخواهيم علم را کاربردي کنيم، مي توانيم چنين شيوه ها و الگوهاي موفقي رادر فرآيندتبديل علم به ثروت در کشورهاي پيشرفته بررسي و در کشور خودمان پياده سازي کنيم .در غير اين صورت اگر شيوه هاي کنوني ما اصلاح نشود ؛ دربحث توليد علم در سيکل بسته اي حرکت خواهيم کرد و اين روند مانع پيشرفت کشور در عرصه هاي علم وفناوري و تحقق اقتصاد دانش بنيان خواهد شد .

برنامه راهبردي 10ساله در حوزه کشاورزي هسته اي
اديبي- استاديار پژوهشگاه علوم و فنون هسته اي در تشريح جزئيات برنامه هاي راهبردي در حوزه کشاورزي هسته اي طي 10سال آينده اعلام کرد: کاربردي سازي طرح ها از اهداف اصلي پژوهشکده کشاورزي هسته‌اي است.وي افزود: در شوراي پژوهشي پژوهشگاه علوم و فنون هسته اي ، سياست هاي راهبردي پژوهشکده کشاورزي هسته اي در قالب 4 طرح برنامه ريزي شده است. اين طرح ها در حوزه گياهان زراعي، باغي، دام، طيور، آبزيان، علوم خاک، آب و تغذيه گياه، حفاظت از خاک، کاهش آفات، بيماري ها و استفاده از سموم تصويب شده است.در طرح کلان نخست با استفاده از پرتو گاما خصوصيات کمي و کيفي محصولات زراعي ، باغي و زينتي بهبود پيدا مي کند. در اين راستا، طرح هاي زيادي در پژوهشکده انجام شده و برخي از آن ها به مرحله ترويجي رسيده است. محصول اصلاح شده هم براي کنترل و ثبت رقم به موسسه ثبت و کنترل گواهي بذر جهاد کشاورزي ارسال شده و تاکنون در اين راستا 2 نوع رقم برنج ثبت شده است. از سوي ديگر با توجه به چالش هايي مانند سرمازدگي، خشکي، شوري، آفات، صفات نامطلوب زراعي و ... تلاش مي کنيم خصوصيات کمي و کيفي محصولات را افزايش دهيم. محصولات راهبردي کشور نيز مانند گندم، جو ، برنج و حبوبات که جزو محصولات استراتژيک هستند، با پرتودهي مورد اصلاح قرار گرفته اند. در ميان محصولات زراعي هم 2 محصول دانه روغني پنبه و کلزا مراحل نهايي خود را طي مي کند تا به عنوان يک رقم ثبت شود. استفاده از شيوه عقيم سازي آفات کشاورزي براي کنترل آفات محصولات ديگر مانند مگس زيتون، کرم سيب، انگور و مرکبات نيز با بهره گيري از فناوري هسته اي در حال اجراست.رئيس پژوهشکده کشاورزي هسته اي تصريح کرد: با توجه به اعلام نياز از سوي جهاد کشاورزي و سازمان دام پزشکي براي مقابله با بيماري هاي مختلف در دام، طيور و آبزيان، راديوواکسن بيماري لکه سفيد در ميگو را توليد کرده ايم .