ذرت

ذرت يا جواري يكي از غلات مهم است. منشا آن قاره آمريكا بوده‌است و پس از گندم، بيشترين اراضي كشاورزي جهان به ذرت اختصاص دارد.ذرت سرشار از مواد مغذي مورد نياز براي بدن بوده و نيز منبع خوبي از فيبر محسوب مي‌شود و سرشار از كالري است.

پيشينه

ذرت تا قبل از سال ۱۴۹۲ ميلادي (سال كشف آمريكا) در قاره آسيا، اروپا و آفريقا بعنوان يك گياه زراعي شناخته شده نبود. اما اين گياه را از قرن‌ها پيش در آمريكاي مركزي مي‌شناختند و توسط مردم سرخ‌پوست آمريكا كشت مي‌شد. بهمين سبب نام لاتين ذرت از يكي از طوايف سرخ‌پوست بنام Marisi Mahig گرفته شده است.

نام اين گياه در زبان انگليسي corn در عربي ذرت و بلال است. نام فارسي اين گياه جواري (فرهنگ دهخدا) است ولي واژهٔ عربي ذرت بكار برده مي‌شود.

ويژگي‌هاي دارويي

ذرت از نظر طب قديم ايران سرد و خشك است.

• پماد ذرت خشك كننده زخم‌ها مي‌باشد.
• ذرت غذاي خوبي براي پيشگيري سرطان است.
• استفاده مداوم از ذرت از كرم خوردگي دندان جلوگيري مي‌كند.
• روغن ذرت كلسترول خون را پائين مي‌آرود.
• روغن ذرت براي درمان اگزما و بيماري‌هاي پوستي مفيد است.

ساختار و فيزيولوژي

ساقه‌هاي ذرت از لحاظ ظاهري شبيه ساقه‌هاي بامبو هستند و ميانگره‌ها به طور معمول به ۱۷ اينچ مي‌رسند. ذرت فرم رشد محدود دارد و برگ‌هاي پاييني، برگ‌هاي شمشيري وسيعي هستند كه عموماً ۱۰۰-۵۰ سانتي‌متر طول و ۱۰-۵ سانتيمتر عرض دارند (۴-۲ فوت در ۴-۲ اينچ). ساقه‌ها ايستاده هستند، ۳-۲ متر (۱۰-۷ فوت) ارتفاع دارند و تعداد زيادي گره دارند كه معمولاً داراي برگ‌هاي بزرگ هستند. زير اين برگ‌ها و درست نزديك ساقه، بلال‌ها بوجود مي‌آيند. آنها روزانه mm 3 رشد مي‌كنند. بلال‌ها گل آذين ماده هستند كه با چندين لايه برگ محكم پوشانده شده‌اند بطوريكه تا زمان ظهور رشته‌هاي زردكمرنگي كه از انتهاي بلال بيرون مي‌زند، به آساني خودشان را نشان نمي‌دهند. اين رشته‌ها كلاله‌هاي بلند شده‌اي هستند كه شبيه يك دسته مو هستند و در ابتدا به رنگ سبز هستند و سپس زرد يا قرمز مي‌شوند. كشت جهت سيلو كردن علوفه معمولاً متراكم‌تر انجام مي‌شود و در نهايت درصد پايين‌تري بلال و بيشتر ماده گياهي بدست مي‌آيد. واريته‌هاي خاصي از ذرت اصلاح شده‌اند بطوريكه بلال‌هاي خيلي بيشتري توليد مي‌كنند. اينها منبع baby cornها هستند كه به عنوان يك سبزي در غذاهاي آسيايي استفاده مي‌شود. ذرت يك گياه شب بلند اختياري است و گلدهي آن پس از دريافت تعداد مشخصي دگري دي (degree day) در دماي بيشتر از ۱۰ درجه در محيطي كه سازگاري پيدا كرده است اتفاق مي‌افتد. مقدار تاثير شب‌هاي بلند بر تعداد روزهايي كه بايد طي شود تا گلدهي ذرت انجام شود بصورت ژنتيكي كنترل مي‌شود و توسط سيستم فيتوكروم تنظيم مي‌شود. نوردورِگي (فتوپريوديسم) در ارقام گرمسيري معمول نيست بطوريكه ويژگي روزهاي بلند عرض‌هاي بالاتر باعث مي‌شود گياهان بسيار بلند شوند و لذا زمان كافي براي توليد بذر قبل از اينكه با يخ زدگي از بين بروند را ندارند. با اين وجود اين ويژگي در استفاده از ذرت جهت توليد سوخت زيستي ممكن است مفيد باشد. در انتهاي ساقه ذرت كاكل ذرت يا همان گل آذين نر وجود دارد. وقتي كاكل رسيده مي‌شود و شرايط آب و هوايي گرم و خشك است، بساك‌ها در روي كاكل شكفته مي‌شوند و گرده‌ها را آزاد مي‌كنند. گرده ذرت آنموفيلوس است (توسط باد منتشر مي‌شود) و به خاطر سرعت زياد پايين افتادنش، بيشتر گرده‌ها به فاصله زيادي از كاكل نمي‌افتند. هر كلاله براي توليد يك‌دانه ذرت بايد گرده افشاني شود. بلال‌هاي جوان مي‌توانند بصورت نارس مصرف شوند اما وقتي گياهان بالغ شدند (غالباً در ماه‌هاي پاييز) چوب وسط آن سفت‌تر مي‌شود و رشته‌ها نيز خشك مي‌شوند بطوريكه قابليت خوراكي خود را از دست مي‌دهند. در انتهاي فصل رشد، دانه‌ها خشك مي‌شوند و جويدن آنها بدون پختنشان در آب جوش مشكل است. تكنيك‌هاي مدرن كشاورزي، در كشورهاي پيشرفته معمولاً روي كشت متراكم تكيه مي‌كند كه يك بلال در هر ساقه توليد مي‌كند.

• 

  گل آذين ماده با كلاله جوان

• 

  ساقه‌ها، بلال‌ها و كلاله

• 

  گل نر

بذرها

دانه‌هاي ذرت شامل پريكارپ ميوه به علاوه پوشش بذر است كه به آن كاريوپسيس گفته مي‌شود كه در گياهان علفي معمول است و كل دانه به نام بذر خوانده مي‌شود. چوب وسط بلال در ساختار، شبيه ميوه چندتايي (ميوه مجتمع) است اما تك تك ميوه‌ها (دانه‌ها) هرگز با يك توده نياميخته‌اند. دانه‌ها به اندازه نخود هستند و به صورت رديف‌هاي منظم بر روي يك جسم سفيد مغز مانند، قرار گرفته‌اند كه بلال را تشكيل مي‌دهد. در يك بلال بطور معمول ۶۰۰ دانه قرار دارد و طول آن مي‌تواند ۷ اينچ (۱۷۸ ميلي‌متر) باشد. رنگ آنها متفاوت و شامل سياه، آبي خاكستري، بنفش، سبز، قرمز، سفيد و زرد است. در هنگام تبديل به آرد، عملكرد ذرت نسبت به گندم بسيار بالاتر است و سبوس بسيار كمتري دارد. اين آرد پروتئين گلوتن گندم را ندارد، بنابراين انواع نان‌ها را با خاصيت پف كردگي كم درست مي‌كند. يك واريته ژنتيكي كه قند بيشتر و نشاسته كمتري را در بلال‌ها ذخيره مي‌كند به عنوان سبزي مصرف مي‌شود و ذرت شيرين ناميده مي‌شود. ساقه‌هاي نابالغ ذرت يك آنتي بيوتيك قوي به نام ۲و۴-دي هيدروكسي-۷-متوكسي-۱و۴-بنزوكسازين-۳-يك (DIMBOA) را در خود ذخيره مي‌كنند. DIMBOA يك عضو از گروه هيدروكساميك اسيد (كه به نام بنزوكسازينوئيد نيز شناخته مي‌شود) است كه به عنوان يك دفاع طبيعي در مقابل تعداد زيادي از آفات شامل حشرات، قارچ‌ها و باكتري‌هاي بيماري‌زا به شمار مي‌رود. DIMBOA در گياهان علفي مشابه نظير گندم نيز يافت شده است. ذرت جهش يافته‌اي كه فاقد DIMBOA است به حمله شته‌ها و قارچ‌ها بسيار حساس است. DIMBOA همچنين باعث مقاومت نسبي ذرت نارس به آفت سوراخ كننده ذرت (از خانواده Crambidae) مي‌شود. وقتي ذرت بالغ و رسيده مي‌شود سطح DIMBOA و مقاومت به سوراخ كننده ذرت كاهش مي‌يابد. ذرت به علت وجود ريشه‌هاي سطحي به خشكي حساس است، در مقابل كمبود عناصر خاك مقاوم نيست و در صورت وجود بادهاي شديد، ريشه‌هاي آن از خاك بيرون مي‌آيد.

• 

  دانه ذرت

• 

  نمودار گياه ذرت

• 

  گونه‌هاي عجيب و غريب از ذرت

• 

  انواع خوشه‌هاي ذرت

• 

  گياه‌هاي رشد كرده ذرت

ژنتيك

اشكال بسياري از ذرت به عنوان غذا استفاده مي‌شود، گاهي اوقات دسته‌بندي‌هاي مختلف نسبت به مقدار نشاسته انجام مي‌شود:

• ذرت آردي (Zea mays var. amyalcea)
• ذرت پاپ كورن (Zea mays var. everta)
• ذرت دندان اسبي (Zea mays var. indentata)
• ذرت بلوري (Zea mays var. indurata)
• ذرت شيرين (Zea mays var. saccharata)
• ذرت مومي (Zea mays var. ceratina)
• ذرت غلاف دار (Zea mays ver. tunicate)
• ذرت راه راه (Zea mays var. japonica)

اين سيستم در طول بيش از ۶۰ سال توسط دسته‌بندي‌هاي چندمتغيره بر اساس اطلاعات بيشتر جايگزين شده است (هر چند هنوز به طور كامل جايگزين نشده است). داده‌هاي زراعي به همراه ويژگي‌هاي گياه‌شناسي براي يك دسته‌بندي اوليه مورد استفاده قرار گرفت. سپس شواهدي با استفاده از ژنتيك، سيتولوژي، پروتئين و DNA نيز اضافه شد. امروزه، طبقه‌بندي‌هايي شكل گرفته‌اند (كه البته كم استفاده مي‌شوند) كه نژاد، تركيبات نژادي و اخيراً شاخه‌ها از آن جمله‌اند. ذرت ۱۰ كروموزوم دارد (n=۱۰). طول تركيبي كروموزومcM 1500 است. بعضي از كروموزوم‌هاي ذرت بخش‌هايي دارند كه به گره‌هاي كروموزومي معروفند و در واقع بخش‌هاي هتروكروماتيك تكرار شونده‌اي هستند كه در رنگ‌آميزي رنگ تيره‌اي مي‌گيرند. هر گره در بين نژادهاي ذرت و نيز تئوزينت پلي مورفيك است. باربارا مك كلينتوك از اين نشانگرها براي تائيد نظريه ترنسپوزون خود «پرش ژن‌ها» استفاده كرد كه بهمين خاطر جايزه نوبل فيزيولوژي و پزشكي را در سال ۱۹۸۳ دريافت كرد. امروزه ذرت همچنان يك ارگانيسم مدل براي ژنتيك و زيست‌شناسي تكويني است. مركز همكاري‌هاي ژنتيكي ذرت توسط سرويس تحقيقات كشاورزي USDA حمايت مي‌شود و در بخش علوم‌زراعي دانشگاه ايلينويس در ارباناشمپين، مركز ذخيره جهش يافته‌هاي ذرت است. كل مجموعه، چيزي در حدود ۸۰۰۰۰ نمونه است و شامل چندصد ژن نامگذاري شده به علاوه تركيبات ژني اضافي و ديگر واريانت‌هاي قابل توارث است. حدود ۱۰۰۰ ناهنجاري كروموزومي (مانند جابجايي و واژگوني) و نيز ذخايري با تعداد كروموزوم غير معمول (مثلاً تتراپلوئيد) وجود دارد. داده‌هاي ژنتيكي كه ذخاير جهش يافته ذرت را توصيف مي‌كند و همچنين ده‌ها هزار داده ديگر در مورد ژنتيك ذرت مي‌تواند توسط Maize GDB (پايگاه داده‌هاي ژنوميكس و ژنتيك ذرت) در دسترس قرار بگيرد. در سال ۲۰۰۵، بنياد ملي علوم آمريكا (NFS)، دپارتمان كشاورزي (USDA) و دپارتمان انرژي (DOE) يك كنسرسيوم براي تعيين توالي ژنوم ذرت B73 تشكيل دادند. داده‌هاي توالي DNA حاصل بلافاصله به بانك ژن (مخزن عمومي براي داده‌هاي توالي ژنوم) سپرده شد. توالي‌ها و تفسير ژنوم نيز در خلال زمان پروژه در سايت اداري پروژه، Maize sequence org. در دسترس قرار داشت. توالي يابي اوليه ژنوم ذرت در سال ۲۰۰۸ كامل شد (۲۱). در ۲۰ نوامبر ۲۰۰۹ كنسرسيوم نتايج توالي يابي را در مجله Science منتشر كرد. در ژنوم مشخص شد كه ۸۵ درصد از آنچه كه ترنسپوزون فرض مي‌شد ۳۲۵۴۰ ژن را شامل مي‌شود (در حاليكه ژنوم انسان حدود ۹/۲ بيليون باز و ۲۶۰۰۰ ژن دارد). بيشتر ژنوم ذرت مضاعف شده و توسط هليترون‌ها (گروه ترنسپوزون‌هاي حلقوي) ترميم شده است.

گونه‌هاي ذرت

اصولاً ذرت يك گونه‌است ولي از ارقام و واريته‌هاي متفاوتي تشكيل شده است:

• ذرت دندان اسبي (Zea mays var. indentata)
• ذرت بلوري (Zea mays var. indurata)
• ذرت آردي (Zea mays var. amyalcea)
• ذرت پاپ كورن (Zea mays var. everta)
• ذرت غلاف دار (Zea mays ver. tunicate)
• ذرت مومي (Zea mays var. ceratina)
• ذرت شيرين (Zea mays var. saccharata)

توليد

روش‌ها

نهال، سه هفته پس از كاشت

ساقه‌هاي جوان ذرت

چون ذرت به سرما مقاوم نيست، در نواحي گرمسيري بايد در بهار كشت شود. سيستم ريشه آن معمولاً سطحي است، بنابراين گياه به رطوبت خاك وابسته است. ذرت به عنوان يك گياه C4 (گياهي كه از تثبيت كربن C4 استفاده مي‌كند) بطور قابل توجهي از گياهان C3 (گياهاني كه از تثبيت كربن C3 استفاده مي‌كنند) نظير غلات ريز، يونجه و سويا كارايي استفاده از آب بالاتري دارد. ذرت در زمان ظهور كلاله‌هاي ابريشم مانند يعني زماني كه گل‌ها آماده گرده افشاني هستند به خشكي بيشتر حساس است. در آمريكا، يك برداشت خوب زماني پيش بيني مي‌شود كه ارتفاع ذرت تا چهارم ژوئيه اصطلاحاً به زانو برسد. با اين وجود هيبريدهاي جديدعموما از اين سرعت رشد پيشي مي‌گيرند. ذرتي كه براي علوفه استفاده مي‌شود وقتي برداشت مي‌شود كه گياه سبز است و ميوه نارس است. ذرت شيرين در حالت شيري برداشت مي‌شود يعني بعد از گرده افشاني و قبل از تشكيل نشاسته كه اين زمان بين اواخر تابستان تا اوايل پاييز است. ذرت زراعي تا اواخر پاييز در مزرعه رها مي‌شود تا دانه‌هاي آن كاملاً خشك شود و گاهي ممكن است حتي تا زمستان و يا حتي اوايل بهار برداشت نشود. اهميت رطوبت كافي خاك در بخش‌هاي زيادي از آفريقا نشان داده شده است، جائيكه خشكي دوره‌اي باعث نابودي محصول ذرت و متعاقب آن قحطي مي‌شود. با وجوديكه اساساً ذرت در اقليم‌هاي گرم و مرطوب پرورش مي‌يابد اما گفته مي‌شود كه در آب و هواي سرد، گرم، خشك يا مرطوب نيز مي‌تواند پرورش يابد و اين به اين معني است كه اين محصول با شرايط مختلف به ميزان زيادي سازگاري دارد.

خوشه‌هاي گياهان بالغ ذرت

ذرت توسط بوميان آمريكا به روش پشته‌اي و در يك سيستم تركيبي كه براي بعضي به عنوان سه خواهر شناخته شده است كشت مي‌شد. ذرت براي بقولات به عنوان قيم استفاده مي‌شود و بقولات ازت فراهم مي‌كنند كه اين ازت حاصل تثبيت نيتروژن توسط باكتري ريزوبيوم است كه اين باكتري در ريشه بقولات و ديگر لگوم‌ها زندگي مي‌كند و كدوها پوشش زمين را فراهم مي‌كنند تا رشد علف‌هاي هرز را متوقف كنند و از تبخير آب با ايجاد سايه بر روي خاك جلوگيري كنند. اين روش توسط كشت پشته‌اي تك محصولي جايگزين شد كه بر روي هر پشته با فاصله ۱۲۰-۶۰ سانتي‌متر (۲ تا ۹/۳ فوت) ۳ تا ۴ بذر كشت مي‌شد. روشي كه هم اكنون نيز توسط باغبانان خانگي استفاده مي‌شود. تكنيك بعدي "checked maize" بود كه پشته‌ها به فاصله ۴۰ اينچ (۱ متر) از هم قرار داشتند و اين سبب مي‌شد كه كولتيواتورها بتوانند در مزرعه در دو مسير حركت كنند. در زمين‌هاي خشك تر، اين روش تغيير مي‌كرد و بذرها در ته جوي‌هايي به عمق ۱۲-۱۰ سانتيمتر (۹/۳ تا ۷/۴ اينچ) كشت مي‌شدند تا آب ذخيره كنند. تكنيك مدرن ذرت را در رديف‌هايي كشت مي‌كند كه حتي هنگامي كه گياه جوان است امكان كولتيوار زدن را مي‌دهد با اين وجود تكنيك پشته‌ها هنوز هم در مزارع بوميان آمريكا استفاده مي‌شود.

محل جمع‌آوري محصول ذرت، هند

در شمال آمريكا، مزارع اغلب در يك تناوب ۲ محصولي كه يكي از آنها گياه تثبيت كننده نيتروژن است كشت مي‌شوند، در اقليم‌هاي سردتر يونجه و در مناطقي با تابستان‌هاي طولاني تر سويا كشت مي‌شود. گاهي يك محصول سوم، يعني گندم زمستانه نيز به تناوب اضافه مي‌شود. بسياري از واريته‌هاي ذرتي كه در آمريكا و كانادا كشت مي‌شوند هيبريد هستند. اغلب واريته‌ها از لحاظ ژنتيكي تغيير داده شده‌اند تا گليفوسيت را تحمل كنند يا در مقابل آفات طبيعي محافظتي فراهم كنند. گليفوسيت (نام تجاري آن رانداپ است) يك علف كش است كه همه گياهان را مي‌كشد مگر آنهايي كه مقاومت ژنتيكي دارند. اين مقاومت ژنتيكي در طبيعت بسيار نادر است. در نواحي ميدوسترن ايالات متحده، معمولاً تكنيك‌هاي كشاورزي كم خاكورزي يا بي خاكورزي استفاده مي‌شوند. در كم خاكورزي، مزارع يكبار يا دوبار با يك ابزار شخم زني قبل از كشت محصول يا بعد از برداشت قبلي خاكورزي مي‌شوند. مزارع كشت مي‌شوند و كوددهي مي‌شوند. علف‌هاي هرز با استفاده از علف كش‌ها كنترل مي‌شوند و در فصل رشد كولتيوار زده نمي‌شود. اين تكنيك تبخير رطوبت از خاك را كاهش مي‌دهد و به اين ترتيب رطوبت بيشتري براي گياه فراهم مي‌كند. تكنولوژي‌هايي كه در پاراگراف قبل اشاره شد، كشاورزي كم خاكورزي يا بي خاكورزي را توانمند مي‌كند. علف‌هاي هرز بر سر مواد غذايي و رطوبت با محصول رقابت مي‌كنند و اين سبب مي‌شود آنها ناخوشايند باشند.

خوشه‌هاي ذرت بالغ

قبل از جنگ جهاني دوم بيشتر ذرت آمريكاي شمالي توسط دست برداشت مي‌شد. اين امر به كارگران زيادي نياز داشت و حوادث اجتماعي به همراه داشت (زنبورهاي مكنده يا پوست كننده). بعضي برداشت كننده‌هاي مكانيكي يك رديفه يا دو رديفه استفاده مي‌شدند اما كمباين ذرت تا بعد از جنگ جهاني متداول نبود. كل بلال به وسيله دست يا برداشت كننده‌هاي مكانيكي، برداشت مي‌شد و سپس يك عمليات جداگانه پوست كندن ذرت براي جداسازي دانه‌ها از بلال نياز بود. همه بلال‌ها در انبار ذرت نگهداري مي‌شدند و اين بلال‌هاي كامل يك فرم مناسب براي استفاده به عنوان خوراك دام بود. مزارع مدرن اندكي، ذرت را به اين شكل انبار مي‌كردند. بيشتر، دانه‌ها را از مزرعه برداشت مي‌كردند و در ظروف خاصي نگهداري مي‌كردند. كمباين با سر مخصوص ذرت (با نوك‌ها و غلتك‌هاي گيره‌اي بجاي يك قرقره) ساقه را قطع نمي‌كند بلكه به سادگي ساقه را پايين مي‌كشد. ساقه رو به پايين مي‌ماند و به يك توده خرد شده بر روي زمين تبديل مي‌شود. بلال ذرت براي گذر از بين شكاف‌هاي صفحه بسيار بزرگ است و وقتي غلتك‌هاي گيره‌اي ساقه را كنار مي‌زند، تنها بلال مي‌ماند و پوست كنده مي‌شود تا وارد ماشين شود. كمباين پوست و چوب وسط آن را جدا مي‌كند و تنها دانه‌ها را نگه مي‌دارد.

در سال ۲۰۱۰، به دنبال افزايش نسبي از سال ۲۰۰۸ مساحت زير كشت ذرت براي همه مصارف در آمريكا حدود ۳۵ ميليون هكتار (۹/۸۷ ميليون ايكر) تخمين زده شد. در حدود ۱۴درصد از نواحي كه برداشت ذرت انجام شده است آبياري مي‌شوند. در سال ۲۰۱۱، توليد ذرت در حدود ۱٪ يعني معادل ۱۳ ميليون بوشل (bushel) كاهش يافت. متوسط عملكرد در آمريكا حدود ۱/۱۴۸ بوشل در ايكر تخمين زده شد كه پايين ترين عملكرد از سال ۲۰۰۵ بود. انتظار مي‌رود توليد ذرت در آمريكا در سال ۲۰۱۲ در اثر خشكي بي سابقه‌اي كه همه گير شده است به شدت كاهش يابد. پيش بيني مي‌شود متوسط عملكرد سال ۲۰۱۲ تنها ۱۲۰ بوشل در هر ايكر باشد.

آرد ذرت

آرد ذرت از آرد كردن ذرت زرد يا سفيد به دست مي‌آيد و در صورتي كه پوست و نطفه آن جدا شده باشد، بايد آرد را با مواد مغذي مانند آهن، كلسيم، تيامين، ريبو فلاوين، و نياسين تقويت نمود

در ضمن آرد ذرت كامل را نمي‌توان براي مدت طولاني نگهداري كرد، زيرا روغن موجود در نطفه به سرعت فاسد مي‌شود

مواد مغذي موجود در يك فنجان يا ۱۲۲ گرم آرد ذرت كامل:

كالري ۴۴۰ - كربوهيدرات ۹۴ گرم - پروتئين ۱۰ گرم - كلسيم ۷ ميلي گرم - چربي ۴ گرم - اشباع ۰ - فسفر ۲۹۴ ميلي گرم - كلسترول ۰ ميلي گرم - آهن ۴٫۲ ميلي گرم - سديم ۴۳ ميلي گرم - تيامين ۰٫۴۷ ميلي گرم - پتاسيم ۳۵۰ ميلي گرم - ريبو فلاوين ۰٫۲۵ ميلي گرم - الياف غذايي ۱۳ گرم - نياسين ۴٫۴ ميلي گرم - ويتامين آ ۵۷ RE - ويتامين ث ۰ ميلي گرم

شربت ذرت

شربت ذرت ماده‌اي است كه از نشاستهٔ ذرت تهيه مي‌شود و به عنوان حجم‌دهنده و شيرين‌كننده در مواد غذايي تجاري كاربرد دارد؛ كه به گفتهٔ محققان مصرف آن در انسان مي‌تواند با عوارض جانبي همراه باشد.