گروه بیوتکنولوژی گیاهان باغبانی

 شروع فعالیت گروه سال 1387                                          اخذ موافقت اصولی  سال 1392                                       اخذ موافقت قطعی 1395

محور اصلی فعالیت:  تحقیقات زیست فناوری و فیزیولوژی در گیاهان باغبانی -  تولید و عرضه محرک های رشد، سیستم های نوین کشت و مدیریت هوهشمند سازی، تمرکز بر نهاده های اولیه تولید مبتنی بر منابع داخلی کشور.

مقدمه

رشد جمعیت و توسعه جوامع شهری در کنار استفاده بی رویه از منابع انرژی و پدیده گرمایش زمین باعث بروز بحران های زیست محیطی شده است. این عوامل باعث شده تا پایدارسازی سیستم ها در جهت استفاده بهینه از منابع و کاهش اثرات منفی روی محیط زیست مورد توجه جهانی قرار گیرد. در کشور ما نیز مشکلات مربوط به کمبود آب و بحران های زیست محیطی ناشی از آن بسیار جدی است و لازم است توجه ویژه ای در بکار گیری بهینه از منابع آبی کشور شود. هر گونه سیاست گذاری در خصوص استفاده بهینه و افزایش کارایی مصرف آب بویژه در بخش کشاورزی به عنوان بزرگترین مصرف کننده منابع آبی کشور، می تواند تاثیر قابل توجهی در کنترل این بحران داشته باشد. در این رابطه توسعه فناوری کشت های گلخانه ای به جهت عملکرد و کارایی مصرف آب بالاتر نسبت به سیستم های کشت زراعی در صدر اولویت های دولت در بخش کشاورزی قرار گرفته است. براساس شناخت مناسب اعضای تیم اجرایی از فیزیولوژی، تغذیه و رشد گیاهی و تجربیات عملی بدست آمده در توسعه سیستم کشت ایروپونیک سیب زمینی و ساخت ابزارهای کنترل هوشمند سیستم های گلخانه ای، ما را بر آن داشت تا با ارائه این پروژه مزایای سیستم کشت بدون خاک بسته و همزمان افزایش غلظت دی اکسید کربن در این سیستم را بر افزایش عملکرد و افزایش کارایی مصرف آب و کود نشان دهیم. این موضوع می تواند گامی در جهت بومی سازی و مقرون به صرفه سازی فناوری سامانه های گلخانه ای با اولویت استفاده بهینه از منابع آبی و افزایش عملکرد باشد.

فناوری هایی که در این پروژه مورد استفاده قرار می گیرد شامل موارد ذیل است:

• فناوری مدیریت سیستم های کنترل رشد گیاهی
• فناوری کنترل هوشمند گلخانه
• فناوری اینترنت اشاء در گلخانه

  

 بیوتکنولوژی گیاهان باغبانی در یک نگاه 

 

شبکه برنامه:

گروه با انجام اولین شبکه برنامه خود دستاوردهای قابل توجهی در زمینه های فرمولاسیون کودهای پر مصرف در تغذیه گیاهان، بسترهای کشت مناسب مبتنی بر منابع داخلی و همچنین تکثیر گیاهان زینتی ارزشمند در قالب قرارداد های پژوهشی کارفرمایی بدست آورد، از این‌رو با هدف تجاری سازی دستاورها در قالب محصولات فناورانه و هدف گذاری طیف وسیعتری از متقاضیان، در شبکه برنامه جدید پیشنهاد تغییر عنوان گروه را به "گروه پژوهشی بیوتکنولوژی باغبانی" ارائه نمود. زمینه اصلی فعالیت گروه تحقیقات زیست فناوری و فیزیولوژی در گیاهان باغبانی است. در جنبه زیست فناوری تمرکز گروه بر استفاده از روش ها و سیستم های نوین تکثیر بویژه فرایندهای مبتنی بر کشت بافت، تولید بذور مصنوعی و استفاده از بیوراکتورها در تکثیر گیاهان باغی است. در زمینه فیزیولوژی نیز گروه با هدف گذاری مشکل کم آبی کشور، استفاده نامتعادل از منابع کودی و بسترهای کشت وارداتی، سیستم های نوینی را در کشت های گلخانه ای توسعه خواهد داد که کارایی مصرف آب و کود در آن افزایش یافته باشد و در توسعه آنها تمرکز ویژه ای به استفاده از منابع داخلی شده باشد. در کوتاه مدت گروه تمرکز ویژه ای بر توسعه سیستم ها، بسترهای کشت و فرمولاسیون تغذیه ای محصولات گلخانه ای خواهد داشت. در این راستا، گروه پژوهشی بیوتکنولوژی گیاهان باغبانی با بهره‌گیری از اثر هم افزایی تخصص‌های موجود در سه گروه پژوهشی پژوهشکده بیوتکنولوژی صنعتی، شرایط لازم برای تولید محصولات دانش بنیان و با ارزش افزوده بالا را ایجاد خواهد نمود.

 محور فعالیت ها

 1- توسعه سیستم های نوین تولید محصولات گلخانه ای با اولویت افزایش کارایی مصرف آب و کود:

طی دهه‌های اخير، توسعه کشت‌های گلخانه ای امکان تولید محصولات مختلف در شرایطی فارغ از شرایط اقلیمی را فراهم کرده و باعث افزایش بازده تولید و کاهش هزینه‌ها شده است. کشت‌های گلخانه‌ای علاوه بر افزایش کارایی مصرف آب باعث تولید و عرضه پیوسته محصولات کشاورزی در طول سال شده است. از سوی دیگر با توجه به وقوع خشکسالی‌های پی‌در‌پی در کشور و لزوم مصرف بهینه آب، حمایت از توسعه گلخانه‌ها، اصلاح و تغییر الگوی کشت سنتی به مدرن، انتقال کشت از فضای باز به فضای گلخانه و مدیریت بحران آب‌ در بخش کشاورزی از جمله برنامه‌هایی است که در دستور کار دولت طی برنامه ششم قرار دارد. یکی از عوامل اثر گذار در رشد و نمو گیاهان، محرک های رشد است. محرک‌های رشد می‌توانند نقش مهمی در بهبود جذب عناصر غذایی توسط گیاه ایفا نمایند تا نه تنها سبب افزایش عملکرد گیاه شوند بلکه وابستگی به کودهای رایج را نیز کاهش دهند. با بهره گیری از روش های صحیح حاصل خیزی خاک و تغذیه گیاه می توان ضمن حفظ تنوع زیستی، کارایی نهاده ها و بدنبال آن، عملکرد محصولات کشاورزی را نیز افزایش داد.

انجام این محور شبکه برنامه باعث ایجاد تعامل سازنده با بخش خصوصی در قالب فعالیت های خدمات تخصصی و مشاوره ای برای تولید کنندگان محصولات گلخانه ای ارزشمند و تجاری فراهم می کند و محصول بدست آمده نیز در قالب محصول تجاری با قابلیت جذب سرمایه گذار عرضه می گردد.

2- توسعه سیستم های نوین تکثیر گیاهان با بهره گیری از دانش زیست فناوری:

تكثير گياهان به روش اين ويترو (ريزازديادي)، به علت رشد سريع، توليد خارج از فصل، توليد گياهان عاري از بيماري، نگهداري ژرم پلاسم‌ها و آسان كردن مبادلات بين‌المللي به عنوان يك صنعت پر رونق در مقياس كوچك و بزرگ شناخته شده و راهکاری موثر به منظور تولید تجاری گیاهان مشابه با پایه مادری محسوب می‌شود. همچنین در صورت نیاز به یک جمعیت متنوع، با القای موتاسیون در شرایط کشت بافت می‌توان تنوع ژنتیکی را افزایش داده و به دنبال آن، گیاهان با خصوصیات جدید را نیز تولید نمود.

در مجموع، این محور از شبکه برنامه پیشنهادی با هدف بهینه سازی فرایند تکثیر و پرورش گیاهان در شرایط کاملا کنترل شده اتوتروفیک و هتروتروفیک با استفاده از فناوری‌های نوین اعم از استفاده از بیوراکتورهای و بذور مصنوعی انجام خواهد شد تا محدودیت‌های روش‌های رایج کشت بافت را برطرف نموده و روشی تجاری و مقرون به صرفه برای تکثیر گیاهان را ارائه نماید.