amin gharanjik
-
سابقه و هدف
نانوفیبریل های سلولزی بصورت سوسپانسیون آبی با مقدار ماده جامد کم و ویسکوزیته بالا عرضه می شود که در اثر ماهیت به شدت هیدروفیلی فیبریل های سلولز می باشد. بدلیل هزینه های حمل بالا، توجه اصلی بر افزایش حداکثری مقدار ماده جامد خشک است که در عمل بدلیل تراکم غیرقابل برگشت پیوندهای هیدروژنی سلولز در زمان خشک کردن ممکن نمی باشد. این پدیده، استخوانی شدن نامیده می شود که متاثر از آن نانوفیبریل های سلولزی بعد از اینکه بطور کامل خشک شدند، در آب پراکنده نشده یا به سختی پراکنده می شوند. در پژوهش حاضر، روشی سازگار با محیط زیست برای تهیه پودر خشک از نانوفیبریل های سلولزی با قابلیت بازپراکندگی در آب آزمون شده است که بر پایه جذب کربوکسی متیل سلولز می باشد.
مواد و روش هابدین منظور، جذب کربوکسی متیل سلولز بر روی سوسپانسیون نانوفیبریل های سلولزی در دماهای مختلف 22 (دمای محیط) و 121 درجه سانتی گراد (اتوکلاو) مطالعه شد و مقدار آن بوسیله تیتراسیون هدایت سنجی اندازه گیری گردید. بعنوان جنبه نوآورانه پژوهش، ویژگی های هیدرودینامیکی سوسپانسیون شامل ذرات بازپراکنده شده نانوسلولز شامل آزمون های ویسکوزیته، کدورت، حجم ویژه هیدرودینامیکی و میزان جذب آب مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین، اندازه ذرات پودر تولید شده از طریق آزمون پراکندگی دینامیکی نور مورد مطالعه قرار گرفت.
نتایج و بحثبررسی نتایج نشان داد که در بالاترین سطح افزودن کربوکسی متیل سلولز (40 میلی لیتر) و اعمال دمای121 درجه سانتی گراد به مدت 25 دقیقه داخل اتوکلاو، بیشترین جذب صورت پذیرفته است که به دستیابی به میزان زیاد در کلیه ویژگی های هیدرودینامیکی در قیاس با نمونه شاهد و دیگر نمونه های تیمارشده منجر شد. برخلاف این یافته، اطلاعات به دست آمده از آزمون پراکندگی دینامیکی نور نشان داد که شاخص پراکندگی و اندازه هیدرودینامیکی همه نمونه های تیمار شده بسیار بالاتر از نانوسلولز تیمار نشده بودند که به دلمه و توده شدن ذره های سلولزی در محیط آبی نسبت داده شد.
نتیجه گیریبا استفاده از این روش، پودر نانوسلولزی با قابلیت پراکندگی مناسب در آب پس از خشک کردن در آون حاصل شد و بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که با افزودن مقدار مناسبی CMC به نانوسلولز، پراکنش، بهبود یافته و قابلیت جذب آب پودرهای تولید شده افزایش پیدا می کند. دستاوردهای این روش جدید، تولید، حمل و نقل و ذخیره سازی نانوفیبریل های سلولزی را در کاربردهای صنعتی تسهیل می بخشد.
کلید واژگان: نانوفیبریل های سلولز, استخوانی شدن, قابلیت پراکندگی, کربوکسی متیل سلولزIntroductionDue to the hydrophilic nature of cellulose, nanofibrillated cellulose (NFC) is supplied in low solid content and high viscosity. As a cost saving strategy, increasing the possible highest solid content is preferred, which is hardly feasible owing to the irreversible hydrogen bonding formation during drying. This phenomenon known as Hornification prevents the cellulose nanofibrils to be readily dispersed in water after being dried. This research assessed an environmentally friendly procedure for the production of water-dispersible nanofibrillated cellulose powder based on carboxymethyl cellulose (CMC) absorption.
Material and methodsThe absorption of varying amounts of CMC (0, 20 and 40 ml to constant 100 ml NFC) on cellulose nanofibrils in different temperatures of 22 °C (ambient) and 121 °C (autoclave) was investigated using conductometric titration. As the innovative part of the project, hydrodynamic properties of the dispersed NFC suspension including viscosity, turbidity, hydrodynamic specific volume, and water uptake were explored. Besides, the size of powder particles was probed by Dynamic Light Scattering (DLS).
Results and discussionThe results indicated that in the highest addition level of CMC (40 ml) and autoclaving at 121 °C for 25 min, the highest absorption was observed, which yielded maximum results in all hydrodynamic properties compared to the control and other treated samples. On the contrary, data recorded for DLS signified that Poly Dispersity Index and the hydrodynamic diameter of the treated samples were bigger than untreated NFC, which was ascribed to the aggregation and agglomeration of cellulose particles in aqueous media.
ConclusionBased on the method presented in this research, NFC powders with suitable dispersibility were obtained after oven-drying. It is concluded that the addition of adequate CMC to NFC results in increased dispersion and waster absorption capacity. The achievements of this novel method facilitates the production, handling, and storage of NFC in industrial applications.
Keywords: Nanofibrillated cellulose (NFC), Hornification, Dispersibility, Carboxymethyl cellulose (CMC) -
سابقه و هدف
گیاهان در مقابل تغییرپذیری های شرایط اکولوژیکی که در محدوده قابل تحمل آنها رخ می دهد، پاسخ های مورفولوژیکی و فنولوژیکی متفاوتی نشان می دهند که در واقع بخشی از قابلیت توارثی آن هاست. این تغییرپذیری ها در حفظ بقاء گونه و پایداری زیست بوم نقش اساسی دارند. زیست بوم های کشاورزی با توجه به محدودیت شدید تنوع ژنتیکی و تنوع زیستی، بسیار شکننده هستند. در رویکرد اگرواکولوژیک، برخلاف کشاورزی رایج، شناخت دقیق مرحله های زندگی گیاه زراعی و سایر موجودات زنده موجود در زیست بوم، مورد توجه بوده، بنابراین تلاش می شود که مدیریت تولید، با توجه به این مهم و نیز کاربرد بهینه از نهاده های کشاورزی انجام شود.
مواد و روش هابه منظور بررسی تغییرپذیری های فنولوژیکی، چهار ژنوتیپ گندم نان (گنبد، کریم، کوهدشت، مروارید)، در سطوح مختلف مصرف کود نیتروژنی (صفر، 66 و 200 کیلوگرم در هکتار)، در آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو سال زراعی 94-1393 و 95-1394 در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی گنبدکاووس مورد مطالعه قرار گرفت.
نتایج و بحثنتایج تجزیه مرکب مشاهده ها در دو سال آزمایش نشان داد که طول مرحله های رویشی و زایشی در این ژنوتیپ ها در دو سال آزمایش، متفاوت است و روند تاثیر مقدار اوره بر این مرحله ها متناسب با شرایط آب و هوایی تغییر می کند. با توجه به اختلاف بارندگی در این دو سال نتیجه گیری شد که در شرایط دمایی و رطوبتی مختلف در زیست بوم کشاورزی، امکان اعمال مدیریت مصرف کود، بدون تاثیر معنی دار بر طول دوره های فنولوژیکی وجود دارد. مشاهده های این آزمایش نشان داد که مرحله ساقه روی در مقایسه با مرحله های قبل، از پایداری بیشتری برخوردار است بطوری که اختلاف طول این مرحله در دو سال آزمایش فقط 0/63 روز بود و تغییرپذیری های ناشی از مصرف سطح های مختلف کود در دو سال آزمایش، اختلاف معنی داری را نشان ندادند. به نظر می رسد که طول این دوره کمتر از دیگر مرحله های رشد گندم تحت تاثیر عامل های محیطی است و بعبارت دیگر انتظار می رود که وراثت پذیری بالاتری داشته باشد. تغییرپذیری ها در مرحله آبستنی نیز به طور نسبی مشابه همین مرحله است. اگرچه مصرف 200 کیلوگرم در هکتار کود کمی شیب تغییرپذیری ها را افزایش داده، بطوری که شیب 68 درصدی افزایش طول دوره از شاهد تا مصرف 66 کیلوگرم در هکتار کود اوره به شیب 111/9درصدی تبدیل شده ولی میزان این افزایش فقط 0/75 روز است. از این مشاهده ها چنین استنباط می شود که اگرچه طول این مرحله از دوره رشدی گیاه، بیش از مرحله آبستنی تحت تاتیر عامل های محیطی است ولی بطورکلی، میزان این اثرپذیری، بالا نیست. مشاهده های این پژوهش نشان می دهد که ارقام گندم مورد مطالعه (اعم از این که برای شرایط دیم یا با آبیاری تکمیلی معرفی شده باشند) در طول دوره رشد خود در سال دوم (پرباران) 7/5 تا 8/5 روز دیرتر از سال اول (کم باران) به مرحله های ظهور سنبله، گلدهی و رسیدگی دانه رسیده است. بطوری که اختلاف این دو سال برای مرحله ظهور سنبله بطور میانگین 8/33 روز، برای مرحله گلدهی 7/72 روز و برای مرحله رسیدگی 56/7 روز بود. روند تغییرپذیری های ناشی از مصرف کود در این سه مرحله در هر دو سال مشابه بود.
نتیجه گیریاین مطالعه با تاثیر بر مدیریت و کنترل جمعیت گونه های گیاهی غیرزراعی، عامل های بیماریزا (قارچ ها و باکتری ها)، حشرات و دیگر گونه های جانوری اکوسیستم مزرعه در مقدار و پایداری تولید محصول زراعی دارای اهمیت است.
کلید واژگان: تولید پایدار, زیست بوم, غلات, فنولوژیIntroductionPlants show different morphological and phonological responses to ecological conditions within their tolerable range,which are in fact part of their heredity. These changes have a key role in species survival and ecosystems sustainability. Agricultural ecosystems are very fragiledue to the severe limitations of genetic diversity and biodiversity. In an agro- ecological approach, unlike current agriculture, careful consideration of the livelihood stages and other living organisms inthe ecosystem is of interest, and so it is attempted to manage productionas well as the optimal use of agricultural inputs.
Material and methodsIn order to study the phonological changes in four bread wheat genotypes (Gonbad, Karim, Koohdasht, Morvarid), at different levels of urea fertilizer application (0, 66, 200 kg/ha), a factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications in two crop years of 2014 and 2015 at Agricultural ResearchStation ofGonbad-e-kavoos.
Results and discussionThe results of this study showed that the length of vegetative and reproductive stages in these two years are different, and the effect of urea content on these stages is not the same in different ecological conditions. Therefore, it was concluded that under different temperature and humidity conditions. it is possible to apply fertilizer management, without having a significant effect on the length of the phonological periods.Observations of this experiment showed that the stalking stage is more stable compared to the previous steps, so that the length of this stage was only 0.63 day in two years, and changes in different levels of fertilizer application did not show any significant difference in two years. It seems that the length of this period is lessinfluenced by environmental factors than the other stages of wheat growth and in other words. it is expected to have a higher inheritance. Changes in the pregnancy stage are also relatively similar to the stalking stage. Even though the consumption of 200 kg/ha urea fertilizer slightly increased the change of the slope, in such a way that 68% slope the increase of the span of the period from the treatment until 66 kg/ha, urea fertilizer is changed into 111.9%, but the amount of this increase is only 0.75 day.It can be concluded that although the length of this stage of plant growth is
more affected by environmental factors over the pregnancy stage, in general, the amount of this impact is not high. Observations of this study showed that the studied wheat cultivars (whether they are introduced for dry conditions or supplementary irrigation) during the course of their growth reached the stages of emergence of spike, flowering, and seedling 7.5 to 8.5
days later in the second year (pluvious) than the first year (lower rainfall). So that the difference between these two years for the emergence of the spike on average was 8.33 day, for flowering stage 7.72 day, and for the processing stage 7.56 day. Changes in fertilizer use in these three steps were similar in both years.ConclusionThis study is important in management and controlling the population of non-cultivated plant species, pathogens (fungi and bacteria), insects and other species in the amount and sustainability of crop production.
Keywords: :Cereals, Ecosystems, Phenology, Sustainable production
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.