مقاله پروژه راه آهن ارزیابی مزایای قطارهای تیلتینگ

اختصاصی از نیک فایل مقاله پروژه راه آهن ارزیابی مزایای قطارهای تیلتینگ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 21

قطارهای تیلتینگ

چکیده

تکنولوژی قطارهای تیلتینگ، اپراتورهای راه‌آهن‌های کشورهای مختلفی از قبیل ژاپن، آلمان، ایتالیا، سوئد و غیره را به خود جذب کرده است. با موفقیتی که در اثر این تکنولوژی در این کشورها به دست آمده، قرار است که به عنوان انتخابی مناسب برای سیستم‌های به ثبت رسیدة حمل و نقل سرعت بالای ریلی همچون در سیستم ICE در آلمان و TGV در فرانسه ارائه گردد. نویسندگان این مقاله مسئله قطارهای تیلتینگ را به طور کلی شرح داده‌اند و بعضی از مسائلی را که می‌بایست اپراتورهایی که می‌خواهند یک روش را برای به حرکت در آوردن جابجایی خدمات قطارهای سرعت بالا انتخاب کنند، مشخص کرده‌اند.

مقدمه

متداولاً برای پاسخ دادن به مسئله افزایش نیاز به کوتاه شدن زمان سفر، راه‌آهن‌ها به زحمت سرمایه گذاری‌ةایی بر روی بهینه سازی تراز بندی خط، علائم و همچنین ارائه سیستم‌های کششی که قدرت بیشتری برای قطارهای سرعت بالا داشته باشند و همچنین ارائه ذخایر سوختی قوی‌تر کرده‌اند و معمولاً چند عامل از این عوامل به صورت ترکیبی ارائه شده است.

برای مثالد ر فرانسه نیاز به زمان کوتاه‌تر در سفرها و همچنین شلوغی خط اصلی پاریس ـ دیجون ـ لیون باعث شد تا اولین مسیر (Ligne a Grande Vitesse) LGVکه مسیری است برای جابجایی تنها قطارهای سرعت بالای مسافری (Trains a Grande Vitesse) TGV طراحی شده و با سرعتی تا Km/h 270 حرکت می‌کنند. این پروژه خاص با موفقیت روبرو شد و آن هم به خاطر شرایط خاص آن بوده چرا که هزینه بسیار بالای چنین راه آهن جدید و سرعت بالایی از عهده یک کشور ثروتمند هم تقریباً خارج است.

روش دیگر برای یک خط مسافری سرعت بالا استفاده از قطارهای Maglev می‌باشد. که روشی است که در چندین کشور گسترده شده، خصوصاً در ژاپن و آلمان، اگر چه می‌توان با استفاده از این سیستم به سرعت بالا و زمان کوتاه‌تری در سفر و همچنین مصرف نیروی نسبتاً کمتری رسید ولی به علت هزینه بالای اولیه و فقدان راحتی این سیستم نمی‌توان از روش Maglev در سراسر دنیا استفاده کرد.

علاوه بر هزینه چشمگیر اولیه یک خط سرعت بالا، فقدان بازگشت سرمایه باعث شده است تا مشکلاتی در جذب سرمایه بخش خصوصی ایجاد شود و در بعضی موارد دیگر جدا کردن قطارها از لحاظ عملیاتی و زیرسازی خود مشکلاتی به حساب می‌آیند که در ساخت یک خط سرعت بالا دخیل هستند. این مشکلات اساسی، مسئولین راه‌آهن چندین کشور را متقاعد کرد تا بر روی قطارهای تیلتینگ سرمایه گذاری کنند تا بتوانند به آمالشان در زمینه کوتاه کردن زمان سفرها بدون اینکه مجبور باشند تمام مشکلات مالی و ساختمانی را حل کنند، برسند.

تاریخچه توسعه

کار بر روی قطارهای تیلتینگ در آلمان در دهه 1930 و در فرانسه در دهه 1950 آغاز شد. تحقیقات کلی بر روی این تکنولوژی‌ تنها در اوایل دهه 1970 در کشورهای متفاوتی آغاز شد. خصوصاً در ایتالیا با Pendolino، در بریتانیا با قطار پیشرفته مسافری APT، در ژاپن با مجموعه قطارهای 381 و در کانادا با LRC.

در بریتانیا به حرکت در آوردن قطارهای تیلتینگ که به منظور کاهش زمان سفر بود بعد از بررسی امکانات مختلف انجام گرفت.

قطار APT-E به همراه E برای آزمایشاتی می‌باشد و توسط مرکز تحقیقات ریلی بریتانیا در دهه 1970 ساخته شد تا تکنولوژی کج شدن را آزمایش کنند و بعد از آن قطار APT-P به همراه P به عنوان نمونه قرار گرفت که در سال 1981 برای خدمات مسافری عرضه گردید. با وجود این با فقدان قابلیت اطمینان این قطار، سریعاً از سرویس خارج شد.

در ایتالیا یک نمونه از سیستم Pendolino در سال 1971 و بعد از آن در سال 1976 عرضه شد و این نمونه به عنوان قطار مسافری ETR-401 ارائه شد. بعد از این که کار و تحقیق بر روی قطارهای تیلتینگ در بریتانیا متوقف شد،‌ این تکنولوژی به ایتالیا فروخته شد که بعد از اصلاحات بیشتری به همراه تکنولوژی تیلتینگ در ایتالیا منجر به ظهور قطار ETR-450 در سال 1981 گردید. نمونه‌های بیشتری از این سیستم در سال‌های 1993 و بعد از آن همچون مجموعه‌های ETR-460-470-480 ارائه گردید.

تاریخچه عملیات کج شدن در کشورهای دیگر شبیه توسعه و ساخت در ایتالیا بوده است. در سال‌های اخیر تکنولوژی کج شدن شهرت بیشتری پیدا کرده و باعث شد که بسیاری از اپراتورهای راه‌آهنی در اروپا، ژاپن و آمریکا به سوی آن جذب شوند.

اصل فیزیکی کج شدن

وقتی یک شیء با جرم m روی یک مسیر منحنی با سرعت V و شتاب مغناطیسی V2/R حرکت می‌کند،‌شتاب جانبی یا گریز از مرکز از طریق این شیء امتحان می‌شود که این شیء نسبتاً در خارج عمل می‌:ند اما به همراه شعاع انحناء، رفتار خمیدگی را حفظ می‌کند. همانطور که در Error، جایی که R شعاع مسیر خمیدگی می‌باشد، نشان داده شده است.

مقاله درمورد آهن ریخته گری ( شکل پذیر )

اختصاصی از نیک فایل مقاله درمورد آهن ریخته گری ( شکل پذیر ) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

آهن ریخته گری ( شکل پذیر ):

بالاترین وزن چدن = 5/1 تن

ساختار

آهن خالص با خاطر نرم و ضعیف بودن هیچ وقت در قالب فلز استفاده نمی شود . هنگامیکه محتوی 9/0% کربن شود می تواند سفتی و قدرت داشته باشد رافیها معیارهایی هشتند که کربن نامیده می شوند .

آهن تقریباً محتوی 2 تا 4 درصد کربن است و هنگامیکه اغلب در خصوصیات و کاربردهای دیگر فلزات تاثیر می گذارد شکل کربنی آن در ساختار می شکند .

مقدار خیلی کمی کربن در فاز زمینه ای ماتریسی حل شده است . این اجزاء ترکیب شده در ساختار کوچک هیدروکسید آهن فریت نامیده می شود .

بنابراین مقدار کربن آن می تواند کاربید آهن ( Fe3c ) باشد . که سخت و بی دوام تقریباً کربن خالص دیافراگمی و نرم است و قدرت کمی دارد .

شکل کربنی که میزان خنک سازی در حلول سفت سازی بوسیله ی تاصیر در سایر عیار عناصر را تعیین می کند . در قالب آهن هرجا که در ساختار گرافیتی است خیلی سخت و بی دوام است . این معیارها باعث می شوند که آهن سفید نامیده شوند . برای اینکه خصوصیات شکستگی نقره درهم سنجی به صورت گرافیت قهوه ای در ساختار حضور دارد .

هر کجا که بیشترین خصوصیات گرافیتی تشکیل شده باشد شکل و اندازه ی گرافیت اثر مشخصی در خصوصیات آهن دارد .

و سایر عناصری که شکل جای موثر گرافیت و ساختار و خصوصیات فاز زمینه ای فلزات حضور دارند .

DUCTILE IRON (S.G.) : to BS2789 1985

Equivalents

Grade

Tensile Strength

0.2% Proof Stress

Elongation

TypicalHardnessHB

BS27891961

N/mm2

Tons/in2

N/mm2

Tons/in2

%

400/18

400

25.9

250

16.2

18

<179

SNG 24/17

420/12

420

27.2

270

17.5

12

<212

SNG 27/12

500/7

500

32.4

320

20.7

7

170-241

SNG 32/7

600/3

600

38.9

370

24.0

3

192-269

700/2

700

45.3

420

27.2

2

229-302

SNG 42/2

800/2

800

51.8

480

31.1

2

248-352

در اهن شکل پذیر ( چدن ) گرافیت آزاد در شکل برآمدگی های مجزا یا اشکال کره مانند فاز زمینه ای ماتریسی مکن است فوتیک ، پرلیتیک یا مخلوطهردو باشند و بقیه ممکن است بینتیک و مارتنزیتیک در ساختار تشکیل شده باشد بوسیله ی پردازش یا فرآوری تیمارهای گرم به عنوان مثال فرونشاندن ، آب دهی .

خصوصیات

شکل مجزای برآمدگی گرافیتی در مقایسه با صفحات ضعیف گرافیتیدر آهن خاکستری در حدود متوسط خصوصیات آهن کششی را دارند و بیشتر بوسیله ی فاز زمینه ای مواد فلزی که شکل گرافیتی دارند .

بنابراین آهن کششی بیشترین قدرت ، کشیدگی بیشتر و بهترین مقاومت را به پیچیدن آهن خاکستری دارند .

در مقابل شرایط موجود میزان خصوصیات کششی بطور مقایسه ای بیشترین قدرت را دارد که می تواند بوسیله ی تولید با کنترل فرآیند تولید و ترکیب این میزان خصوصیت امکان دارد . با عیار سازگاری و در نتیجه ی تیمار گرم که شامل سختی سطح و سفتی که از طریق فرو نشاندن ، آب دهی به فلز در حالیکه تولید آهن کششی بیشتر درگیر آهن خاکستری است که آن ممکن است به آرامی تولید اشکال پیچیده فولاد که به آسانی توسط ماشین ساخته می شوند .

کاربردها

میزان وسیعی از خصوصیات متوسط با رنج متفاوتی از آهن کششی که می تواند در کاربردهای متنوعی استفاده شود .

آهن کششی بصورت چدن ریخته گری تولید شده و شامل مزایای ماشینی بالاتری از ترکیب های فولای ، سندانی و چدن ریخته گری درون است .

محدودیت های چدن ریخته گری و خصوصیات پیچیده و قدرتی که در اندازه گیری و مزایای چدن ریخته گری که از آهن خاکستری چدنی بیشتر دارد در حل مشکلات و مسائل کمک می کند .

برخی کاربردهای مشخصی که می توانند مفید باشند :

میل لنگ های اتومبیل و محور بادامک که می تواند جانشین فولاد سندانی شود .

حلقه های چرخ دنده و حلقه های راندن که می تواند جانشین چدن ریخته گری و سندانی در ساخت شود .

تهیه ی دستگیره های ماشین برشی و اتصالات رانندگی که می تواند جانشین چدن فولادی شود .

میله های اصلی و قسمت گرداننده ماشین برای جلوگیری از جلو برنده های ماشینی جایگزین قلاب ها رد ساخت می شود .

جایگزینی بخش ضعیفی از چدن ریخته گری که برای پوشش ها ، مجرای سرازیر تحویل دهنده ، تهیه جا و سایر اجزاء ماشینی ساخته می شود .

گلوله های کاملی که تحت فشار تولید می شوند و آهن چدنی به صورت ابزارهای فولادی که رقیب هم هستند .

قالب های شمشی آلومینیومی شامل آهن چدنی و خصوصیات آنها که بیشترین خنک کننده و آهن خاکستری همانیت که برای زندگی لازم است .

فولاد به صورت آهن شکل پذیر = بدون رقیب

مقاله تولید آهن به روش اسفنجی

اختصاصی از نیک فایل مقاله تولید آهن به روش اسفنجی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات:47

مقدمه

از بین روشهای صنعتی احیای مستقیم کانه های آهن که از گاز طبیعی استفاده می کنند ، تولید اهن اسفنجی به روش میدرکس توسعه چشم گیری داشته است . باردهی مداوم آهن اسفنجی به صورت سرد یکی از روش میدرکس می باشد . واحدهای متعددی به این روش در دهه اخیر در کشورهای مختلف تاسیس و شروع به کار کرده اند .

ابداع روش میدرکس به وسیله D .Beggs w .t .marton و تحقیقات لازم برای توسعه آن از سال 1965 میلادی درشرکت  میدلند- روس انجام گرفت . در سال 1976 میلادی یک واحد احیای مستقیم آزمایشی با تولیدی برابر 5/1 تن آهن اسفنجی در ساعت در توله دو واقع در اوهیو و سپس واحد دیگری به ظرفیت سالیانه 150هزار تن در پرتلند ، آمریکا تاسیس شد که در سال 1969 میلادی شروع به تولید کرد . متعاقباً ، واحدهای دیگری در چرجتاون آمریکا و در کارخانه فولادسازی هامبورگ، تاسیس شدند که در سال 1971 میلادی راه افتادند . واحد بعدی سیدبک رد کانادا بود که در سال 1973 میلادی راه اندازی شد . در ژانویه 1974 میلادی ، اجازه ساخت کارخانه های تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس به گروهفولاد کورف واگذار شد.

در کشورهای پیشرفته صنعتی مانند آمریکا و آلمان فدرال، کانادا ، اتحاد جماهیر شوروی و نیز کشورهایی که دارای منابع غنی گاز طبیعی هستند ، در دهه گذشته از تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس استقبال کرده اند .

مضافاً به اینکه ابعاد و ظرفیت تولید آهن اسفنجی کوره های احیا در واحدهای میدرکس گسترش چشمگیری یافته است و مثلاً قطر کوره  احیا در مدول 200 ، 6/3 متر ، قطر کوره احیا در مدول 400 ، 88/4 متر ، ظرفیت روزانه نسل اول آن مدول 1000 و ظرفیت روزانه نسل دوم آن 1250 تنبودهاست اما قطر کوره احیا در مدول 400 به 5/5 متر و ظرفیت روزانه آن به حدود 1700 تن اهن اسفنجی افزایش یافته است . به عقیده سازندگان واحدهای میدرکس  گسترش ظرفیت کوره های احیا به دلایل اقتصادی ممکن می باشد . گرچه در این زمین دلایل کافی در دست نیست ولی این امر طبیعی به نظرمی رشد .

در اغلب روشهای صنعتی تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس ، گاز طبیعی به عنوان عامل احیا کننده و گرما زا مصرف می شود . یک واحد میدرکس از دو قسمت اصلی تشکیل می شود :

قسمت اول ، تجهیزات لازم برای تبدیل گاز طبیعی به گاز احیا کننده .

قسمت دوم ،تجهیزات لازم برای احیای کسیدهای آهن توسط گاز احیا کننده .

 تولید آهن اسفنجی  گاز احیا کننده به روش میدرکس مداوم است . درزیر باختصار تجهیزات واحدهای میدرکس تشریح می شود .

ذکر این نکته ضروری است که چون تجهیزات واحدهای مختلف و نیز ویژگی احیا به این روش در دهه گذشته تغییرات زیادی داشته لذا خصوصیات ارائه شده در زیر مربوط به واحدهایی است که ویژگی آنها در منابع منتشر شده و برای کلیه واحدهای میدرکس عمومیت ندارد .

تجهیزات انتقال بار به کوره احیا و تخلیه آهن اسفنجی از کوره به روش میدرکس

در سیستم میدرکس ، بار گندله یا سنگ آهن خرد شده پیش از ورود به سیلوهای روزانه سرند می شوند. دانه بندی بار برای کوره از این قرار است :

بار درشتر از 50 میلیمتر

بار بیشتر از 6تا50 میلیمتر

بار بین 3 تا 6 نیلیمتر

و بار زیر 3 میلیمتر

بار با دانه بندی 6 تا 50 میلیمتر و 3 تا 6 میلیمتر به نسبت معینی در کوره احیا تغذیه می شود . برای دانه بندی گندله و یا سنگ آهن خرده شده و به روش میدرکس تجهیزاتی پیش بینی شده است . همچنین آهن اسفنجی تولید شده در کوره احیا پیش از ورود به سیلوها و مصرف مستقیم سرند می شوند و نرمه آن در برخی از واحدها به خشته تبدیل شده و در برخی مستقیماً در کوره های قوس الکتریکی به مصرف       می رسد . طرح برخی از تجهیزات انتقال گندله و سنگ آهن خرد شده به کوره و نیز آهن اسفنجی به صورت گندله و یا کلوخه در می آید .

در یک میدرکس بار به وسیله نوار نقاله از سیلوهای روزانه به مخزن تغذیه قیف مانندی که در بالای کوره قرار گفته ،تخلیه میگردد . این مخزن در واحدهای میدرکس مستقر در مجتمع فولاد اهواز 75 متر مکعب گنجایش دارد . هنگامی که نوار نقاله کار نمی کند ، گندله این مخزن به عنوان ذخیره مورد استفاده قرار می گیرند .ضمناً گندله می تواند توسط یک اسکیپ بالا برنده (به جای نوار نقاله ) در این مخزن تخلیه گردد .

سطح مواد در مخزن بالای کوره از طریق میله ای رادیو اکتیو تعیین می گردد. این میله از طرفی با سطح بار و از طرف دیگر با سیستم کنترل در تماس می باشد و سطح بار به طور اتوماتیک اندازه گیری می گردد . در صورتی که گندله در این مخزن در چهار سطح زیر باشد . سیستم کنترل علائم هشدار دهنده ذیل را مخابره می کند :

1-بالاترین سطح بار:         اخطار داده می شود

2-پر                   :      دستور توقف نوار نقاله تغذیه کننده بار به مخزن صادر

                                می گردد.

3-خالی               :    دستور کارنوار نقاله تغذیه کننده باربه مخزن صادر میشود .

4-پایین ترین سطح:   تخلیه کوره متوقف و اخطار لازم داده می شود .

مخزن بالای کوره توسط لوله نسبتاً طویلی به قسمت توزیع کننده بار (آپولو) ارتباط دارد. چون مخزن تغذیه بار در بالای موره روباز است ، لذا برای جلوگیری از داخل کوره جریان دارد و فشارآن به طور اتوماتیک کنترل می گردد . به این وسیله از نشت گاز احیا کننده کوره به خارج جلوگیری به عمل می آید . گاز خنثی نیز به علت طویل بودن لوله های رابط بین مخزن تغذیه بار و 12 لوله توزیع کننده بار در کوره به خارج کوره نفوذ نمی کند . مضافاً به اینکه زیر مخزن تجهیزاتی برای آب بندی گاز پیش بینی شده است که از این قرار می باشند :

• دریچه کشوئی هیدرولیکی که در هنگام خالی شدن مخزن به طور اتوماتیک بسته می شود و از خروج گاز به خارج جلوگیری به عمل می آورد .
• فلانچها که برای جلوگیری از خروج گاز نصب شده و در مواقع اضطراری آنها به وسیله بازوی هیدرولیکی از هم باز و یک صفحه به وسیله دست بین آنها قرار داده می شود .
• یک کمپنزاتور که برای تعدیل انبساط حرارتی کوره پیش بینی شده است .

توزیع یکنواخت گدله در کوره احیا برای جریان یکنواخت گاز احیا کننده در بین گندله ها  از اهمیت خاصی برخوردار است . با احیای بار گندلهدر کوره ، درجه فلزی آن بالا می رود ، درجه فلزی آهن اسفنجی تولید شده در کورههای میدرکس حدود 92 در صد و اکسید آهن احیا نشده در آهن اسفنجی به صورت وسیت می باشد .

در شروع راه اندازی کوره احیا ، بار به میزان کافی احیا نمی گردد . لذا درجه فلزی آهن اسفنجی تولید شده کافی نیست به این علت بار مجدداً به کوره برگشت داده می شود . مسیر جریان بار برگشتی به کوره نیز می شود .

گندله های آهن اسفنجی سرد پس از خروج از کوره سرند می گردند . میزان نرمه آهن اسفنجی زیر 5 میلیمتر در روند احیا به روش میدرکس حدود 2/0 در صد است . نرمه می تواند مستقیماً یا پس از خشته شدن در واحد فولاد سازی مصرف می گردد . آهن اسفنجی درشتر از 50 میلیمتر خرد و همراه سایر گندله ها به مخزن ذخیره حمل ودر آنجا انبار می شوند . طرح تجهیزات دانه بندی گندله های آهن اسفنجی  داده شده است .  همچنین سیلوهای ذخیره آهن اسفنجی دیده می شود . در این مخازن برای جلوگیری از اکسایش گندله ها ، گازی خنثی جاری است .

تجهیزات کوره احیا به روش میدرکس

واحدهای صنعتی احیای مستقیم که به روش میدرکس آهن اسفنجی تولید می کنند در دهه گذشته به سرعت تکامل یافته اند . در این بخش کوشش می شود باختصار تجهیزات کوره های تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس که مشابه آنها در مجتمع فولاد اهواز مستقر هستند و یا در مبارکه مستقر خواهند شد بررسی شود .

کوره احیا به روش میدرکس

کوره احیا در روش میدرکس از یک قسمت فوقانی و یک قسمت تحتانی تشکیل شده است . قسمت فوقانی کوره که منطقه اصلی احیا    می باشد، استوانه ای به قطر 8/4 تا 5 متر و ارتفاع 9 متر است که حجم مفید آن حدود 220 متر مکعب می باشد ، اما کل ارتفاع کوره 12 تا 14 متر می باشد .

بار به صورت سنگ آهن خزد شده یا گندله سنگ آهن از بالای کوره به طرف پایین جریان داشته و در مدتی حدود 5/6 ساعت در منطقه  احیا به وسیله گاز احیا کننده به اهن اسفنجی تبدیل می شود . گاز احیا کننده از بالای کلوخه شکنهای فوقانی ازطرق لوله کمربندی وارد کوره شده ودرخلاف جهت نزول بار ، جریان می یابد . گاز کم کم سرد و پس از حذف رطوبت گندله ، آن را احیا و خود تا اندازه ای اکسید می شود . طرح لوله کمربندی برای توزیع گاز احیا کننده در کوره آمده  است .

درجه حرارت و فشار در کوره احیا

احیای اکسیدهای آهن به روش میدرکس به طور کلی بر اساس واکنش زیر انجام می شود :

• Fe2o3 +3h2 = 2fe+3H2O
•       Fe2o3+3co=2fe+3vo2

جداره داخلی کوره توسط نسوزهای مقاوم در برابر سایش و مواد عایق پوشانده شده است تا از تلفات حرارتی کوره تا اندازه ای کاسته شود، مع هذا دمای دیواره خارجی کوره حدود 100 درجه سانتیگراد می باشد . تغییر دمادر طول کوره احیا به صورت شماتیک نشان داده شده است.ملاحظه می گردد که درجه حرارت در قسمت عمده طول کوره تا اندازه ای ثابت می باشد .

تحقیق درباره بررسی اثرات تغذیه سیلیکون در تخفیف کمبود آهن در گیاه برنج (Oryza sativa L ) با تاکید بر رشد و فعالیت آنزیم‏های آنت

اختصاصی از نیک فایل تحقیق درباره بررسی اثرات تغذیه سیلیکون در تخفیف کمبود آهن در گیاه برنج (Oryza sativa L ) با تاکید بر رشد و فعالیت آنزیم‏های آنتی‏اکسیدانت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 18

بررسی اثرات تغذیه سیلیکون در تخفیف کمبود آهن در گیاه برنج (Oryza sativa L.) با تاکید بر رشد و فعالیت آنزیم‏های آنتی‏اکسیدانت

بررسی اثرات تغذیه سیلیکون در تخفیف کمبود آهن در گیاه برنج (Oryza sativa L.) با تاکید بر رشد و فعالیت آنزیم‏های آنتی‏اکسیدانت

چکیده

آهن یکی از عناصر ضروری برای همه گیاهان است که کمبود آن سبب کاهش قابل توجه رشد گیاه می‏شود. سیلیکون در گیاهان تک‏لپه از جمله برنج به عنوان یک عنصر ضروری است که ممکن است در کاهش تنش‏های زیستی و غیرزیستی در گیاهان موثر باشد. در این تحقیق، بر‏هم‌کنش تغذیه آهن و سیلیکون در گیاه برنج رقم طارم بررسی شد. گیاهان در گلخانه تحت تیمارهای صفر، 2 و 10 میلی‌گرم آهن در لیتر به صورت Fe- EDTA و سیلیکون در دو سطح 0 و 5/1 میلی‌مولار به صورت سیلیکات سدیم کاشته شدند. آزمایش پس از سه هفته تیماردهی خاتمه داده شده و گیاهان برای بررسی رشد و تجزیه بیوشیمایی برداشت شدند. کمبود آهن منجر به کاهش وزن تر، میزان کلروفیل، کاروتنوئیدها و میزان آهن بخش هوایی گیاه شد. همچنین فعالیت آنزیم‏های کاتالاز، گایاکول پراکسیداز دیواره‏ای و محلول و پلی فنل‏اکسیداز در بخش‏هوایی و آسکوربات پراکسیداز در ریشه و بخش هوایی در کمبود آهن کاهش و میزان پراکسیدهیدروژن در ریشه و پر اکسیداسیون لیپید در بخش‏هوایی در کمبود آهن افزایش یافت. در مقابل، تغذیه سیلیکون منجر به افزایش وزن تر گیاه، میزان کلروفیل، کاروتنوئید و میزان آهن گیاه شد. اثر تغذیه بهینه آهن و کاربرد سیلیکون در رشد گیاه افزایشی بود. تغذیه سیلیکون فعالیت گایاکول پراکسیداز محلول و دیواره‏ای ریشه و بخش‏هوایی و کاتالاز بخش‏هوایی را افزایش داد. لهذا با کاربرد سیلیکون میزان پراکسیدهیدروژن ریشه و پراکسیداسیون لیپیدی بخش‏هوایی کاهش یافت. این نتایج نشان می‌دهد که تغذیه سیلیکون می‌تواند اثرات زیان‌بار کمبود آهن را در گیاه برنج در مرحله رشد رویشی کاهش دهد.

کلمات کلیدی: آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت‏، برنج، تغذیه سیلیکون و کمبود آهن.

مقدمه

آهن یکی از عناصر ضروری برای تمامی گیاهان عالی است که مقدار آن در خاک‏ها به طور متوسط 8/3 درصد تخمین زده می‏شود .(Lindsay, 1979) آهن در همه موجودات زنده به عنوان یک کوفاکتور مهم در مسیرهای متابولیکی زیستی نقش تعیین‌کننده‏ای دارد (Audebert, 2006). این عنصر ترکیب ساختمانی ملکول‌های دارای هم مانند پورفیرین، سیتوکروم، و ملکول‌های غیر هم مانند فرودوکسین و پروتئینهای آهن- گوگرد است که در واکنش‌های اکسیداسیون و احیا تنفسی و فتوسنتز نقش دارند. همچنین آهن در سیستم‌های آنزیمی، سیتوکروم اکسیداز، کاتالاز، پراکسیداز، اکونیتاز، غیراشباعکردن اسیدهای چرب، سنتز کلروفیل شرکت می‌کند. نقش اصلی آهن زمانی خودش را بهتر نشان میدهد که کمبود آهن باعث زردی برگ‌های جوان میشود. کمبود آهن در مرکبات و غلات مشکل عمده تغذیه گیاه در خاک‌های آهکی محسوب می‌شود (Perez-Sanz et al., 2002). علایم کمبود آهن ابتدا در جوان‌ترین برگ‌ها به صورت زردی بین رگبرگی بروز می‌کند و سرانجام پهنک برگ به رنگ زرد یا حتی سفید در می‌آید(Marschner, 1995) . این نشانه‌ها معمولاً میتوانند در مراحل مختلف رشد مثل جوانهزنی، رشد رویشی و حتی در مرحله زایشی در برنج بروز کنند(Becker and Asch, 2005: Sahrawat, 2004) . کمبود آهن با کاهش کلروفیل و صدمه به واکنش‌های اکسیداسیون و احیا به فتوسنتز صدمه می‌زند. علاوه بر این یکی از مکانیسم‌های اصلی کاهش رشد در کمبود آهن تولید گونه‏های فعال اکسیژن یا ROS می‏باشد که شامل رادیکال‏های سوپراکسید (O2-)، پراکسید هیدروژن (H2O2) و هیدروکسیل (OH-) می‏باشد (Laspina et al., 2005). افزایش میزان پراکسید هیدروژن و رادیکال‌های آزاد اکسیژن در کمبود پتاسیم در گیاه سویا ((Miao et al., 2010 گزارش شده است. رادیکال‏های آزاد می‌توانند کلروفیل را اکسید نمایند و در انتقال الکترون فتوسنتزی اختلال ایجاد کنند. گیاهان برای پالایش ROSدارای مکانیسم آنزیمی شامل کاتالاز، پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز، سوپراکسید‏دیسموتاز و گلوتاتیون ردوکتاز و غیر‏آنزیمی شامل گلوتاتیون، آسکوربات و کاروتنوئیدها هستند.(Tiryakioglu et al., 2006) کمبود عناصر با ایجاد تنش اکسیداتیو پراکسیداسیون لیپید در گیاه را افزایش می‌دهد (Tewari et al., 2007: Miao et al., 2010). محققان متعددی تخفیف تنش اکسیداتیو ایجاد شده در اثر عوامل تنش‌زای مختلف با تغذیه سیلیکون را گزارش کرده‌اند.

سیلیکون به عنوان دومین عنصر ساختمانی بعد از اکسیژن در پوسته زمین و خاک می‏باشد (Richmond and Sussman, 2003) که در گیاهان به عنوان یک عنصر غیر‏متحرک بوده و ضروری تلقی نمی‏شود. هر چند بسیاری از گیاهان عالی از جمله برنج برای رشد و نمو طبیعی خود به سیلیکون نیاز دارند (Richmond and Sussman, 2003: Ma, 2004: Currie and Perry, 2007). میزان سیلیکون در خاک کمتر از یک تا 45 درصد وزن خشک خاک است، ولی تنها 6/0-1/0 میلی‌مولار آن به صورت محلول است (Sommer et al., 2006)، که به فرم اسید سیلیسیک Si(OH)4 (یا فرم یونیزه شده Si(OH)3O- در PH بیشتر 9) توسط گیاهان قابل جذب می‏باشد. میزان آن در گیاهان از1/0 تا 10 درصد از وزن خشک گیاه را شامل می‏شود که تقریباً برابر با عناصر پرمصرف است (Hodson et al., 2005). اثرات مفید سیلیکون در گیاهان بیشتر مربوط به افزایش مقاومت گیاهان در برابر تنش‏های زیستی و غیرزیستی می‏باشدMa and Yamaji, 2006: ) (Liang et al., 2007. سیلیکون از طریق ایجاد کمپلکس و مهار انتقال فلزات سنگین از ریشه به بخش هوایی، بخش‏بندی یون‏های فلزی در درون گیاه و تحریک سیستم آنتی‏اکسیدانت در گیاهان، سمیت برخی از فلزات سنگین را در گیاهان کاهش می‏دهد (Neumann and Zur Nieden, 2001: Gong et al., 2005: Shi et al., 2005). اثرات تخفیفی سیلیکون در گیاهان در برابر تنش‏های غیر‏زیستی اغلب با تغییر فعالیت آنزیم‏های اکسیداتیو همراه است، هرچند مکانیسم‌های درگیر در این عمل چندان شناخته شده نیست (Miao et al., 2010: Liang et al., 2007). سیلیکون با تغییر در فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانت نقش مفیدی در افزایش تحمل شوری (Zhu et al., 2004: Al-Aghabary et al., 2005)، خشکی (Gong et al., 2005) و سمیت منگنز (Shi et al., 2005)، بور (Gunes et al., 2007) و کادمیومVaculik et al., 2009: Shi et al., 2010) ) ایفا می‏کند، هرچند در حیطه دانش ما پژوهش زیادی در ارتباط با نقش تغذیه سیلیکون در کمبود عناصر ضروری از جمله آهن صورت نگرفته است و تنها نقش مفید این عنصر در کمبود پتاسیم در گیاه سویا گزارش شده است ((Miao et al., 2010.

برنج به عنوان یک گیاه انباشته کننده سیلیکون به عنوان گیاه مدل در جذب و انتقال و تغذیه سیلیکون استفاده می‌شود Mitani and Ma, 2005)). با توجه به اهمیت روزافزون برنج به عنوان ماده غذایی ارزشمند در جیره غذایی انسان‌ها، تحقیق در مورد کمبود آهن که در مزارع برنج باعث کاهش عملکرد محصول می‏شود، اهمیت زیادی دارد. تغذیه سیلیکون ممکن است در کاهش صدمات کمبود آهن در گیاه برنج موثر باشد. لذا در این پژوهش گیاه برنج در شرایط کمبود آهن در فقدان و حضور سیلیکون کاشته شده و عواملی مانند میزان کلروفیل، کاروتنوئیدها، پراکسیداسیون لیپید، پراکسید هیدروژن، و فعالیت برخی آنزیم‌های آنتی‏اکسیدانت ارزیابی گردید تا درک بهتری از راه‌های آسیب و مسیرهای احتمالی افزایش تحمل به کمبود آهن با تغذیه سیلیکون فراهم شود.

مواد و روش‌ها

کشت گیاهان

بذرهای گیاه برنج رقم طارم (Oryza Sativa L.) از مرکز تحقیقات برنج آمل تهیه گردید و با استفاده از الکل و هیپوکلریت سدیم ضدعفونی شد. بذور برای جوانه‌زنی در داخل حوله کاغذی مرطوب در اتاقک کشت قرار گرفتند. پس از گذشت چهار روز بذور جوانه زده به گلدان‌های حاوی شن غربال و کاملاً شسته شده انتقال داده شدند. هر چهار گلدان در یک تشتک قرار گرفته و با 8 لیتر محلول غذایی غرقاب شدند. سطح و کف گلدان‌ها با فواصل دو سانتیمتری سوراخ شد تا تبادل محلول غذایی بین تشت و گلدان آسان گردد. محلول مورد استفاده برای کشت، یوشیدا Yoshidaبود که براساس تیمارهای آهن و سیلیکون تعدیل شد. طرح آزمایش بلوک‌های کامل تصادفی و در قالب فاکتوریل بود. عامل آهن در سه سطح 0، 2 و 10 (شاهد) میلی‏گرم در لیتر به صورت Fe-EDTA و عامل سیلیکون در دو سطح صفر و 5/1 میلی‏مولار به صورت Na2SiO3 به گیاه داده شد. تیماردهی از هفته دوم کشت شروع شد. اسیدیته محلول غذایی تشتک‌ها به صورت روزانه بین 5/5 تا 6 تنظیم گردید و در پایان هر هفته، محلول درون تشتک‌ها تعویض شد. در طول دوره آزمایش حداکثر و حداقل دمای روز و شب به ترتیب 32 و 19 درجه سانتیگراد و میانگین رطوبت نسبی 74 درصد بود. گیاهان پس از سه هفته تیماردهی برای بررسی رشد و تجزیه بیوشیمایی برداشت شدند.

عناصر سیلیکون و آهن

غلظت آهن در گیاه با دستگاه جذب اتمی مدل Shimadzu AA 7000 پس از استخراج بافت‌های گیاهی با اسید تعیین شد. استخراج و اندازه‏گیری سیلیکون به روش Elliot و Synder (1991) انجام گرفت.

اندازه‫گیری پراکسیداسیون لیپید، پراکسید هیدروژن، کلروفیل و کاروتنوئید

اندازهگیری مقدار مالون‏دیالدهید (MDA) به عنوان شاخص پراکسیداسیون لیپید بر طبق روش Heath و Packer (1968) صورت گرفت. عصاره گیاهان بوسیله دو میلیلیتر اسید تریکلرواستیک 1/0 درصد استخراج شد. برای اندازه‌گیری از معرف اسید تیوباربیتوریک/ اسید تری کلرو استیک (TBA/TCA) شامل TBA 25/0 درصد در TCA 10 درصد در دمای 95 درجه استفاده شد. جذب محلول بدست آمده به روش فتومتریک و در 3 طول موج 440، 532 و 600 نانومتر ثبت شد. عمل استخراج پراکسید هیدروژن بر طبق روش Chen و همکاران (2000) بوسیله بافر فسفات 50 میلی مولار با اسیدیته 5/6 حاوی هیدروکسیل‏آمین 1 میلیمولار در دمای 4 درجه سانتیگراد انجام شد. اندازهگیری پراکسید‏هیدروژن با استفاده از معرف کلرید تیتانیوم (کلریدتیتانیوم 1/0 درصد (حجم/حجم) حل شده در اسید سولفوریک 20 درصد)، در طول موج410 نانومتر انجام گرفت. ضریب خاموشی برای محاسبه مقدار کمپلکس تیتانیوم- پراکسید هیدرژن 28/0 (µmol-1cm-1) می‌باشد. برای سنجش میزان کلروفیل و کاروتنوئید از روش Lichtenthaler (1987) استفاده شد.

فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز محلول و دیواره‏ای، پلی‌فنل‌اکسیداز و آسکوربات پراکسیداز

عصاره آنزیمی لازم برای اندازه‌گیری فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز محلول و پلی‌فنل‌اکسیداز با استفاده از بافر فسفات 100 میلی‌مولار با اسیدیته 8/6 از بافت تر گیاهان استخراج شد. برای استخراج عصاره آنزیمی پراکسیداز دیواره‌ای رسوب حاصل از سانترفیوژ عصاره فوق‌الذکر چند بار با آب مقطر شستشو داده شده و در کلرید سدیم یک مولار حل شد (Liu and Huang, 2000). فعالیت آنزیم‏ها از روش اسپکتروفتومتری و با دستگاه (Shimidzo UV-160) اندازه‌گیری شد. فعالیت آنزیم کاتالاز و پراکسیداز با استفاده از روش Kar و Mishra(1976) صورت گرفت. فعالیت این آنزیم در مد سینتیک و در طول موج 240 نانومتر اندازه‌گیری شد. سه میلیلیتر مخلوط واکنش شامل بافر فسفات 50 میلی مولار با 8/6PH=، آب اکسیژنه 15 میلی‏مولار و 100 میکرولیتر عصاره آنزیمی بود. با اضافه کردن عصاره به محیط واکنش تجزیه H2O2 توسط آنزیم شروع می‏شود. برای اندازه‏گیری فعالیت آنزیم پراکسیداز محلول و دیواره‏ای

ماشین های کشاورزی

اختصاصی از نیک فایل ماشین های کشاورزی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 31

تاریخچه گاو آهن

حدود هزاران سال پیش از میلاد، نوعی از گاو آهن به کار می رفت، الیشا 900 سال قبل از میلاد موفق شد، زمین را با دوازده گاو نر، شخم کند. همچنین در سال 1950 شخم به وسیله پنج گاو نر، در مشرق ترکیه مشاهده شده است.

گاو آهن چوبی ، با خیش آهنی ، که قرنها پیش به کار می رفته، هنوز در برخی نقاط جهان ، مورد استعمال دارد.

داچ در انگلستان به سال 1730 گاو آهن فرنگی را، رایج ساخت. گاو آهن«اسه گس» با برگردان فلزی، حدود سال 1756 اختراع گردید، گاو آهن نورفولک با سوک و برگردان فلزی، در سال 1721 به عنوان نمونه ساخته شد. جیمز اسمال نویسنده کتاب شخم در سال 1784 گاو آهن روترهام را عرضه داشت. در اواخر قرن هیجدهم، انگلیسیها، تمام گاو آهنهای خود را فلزی کردند.

توماس جفرسون، دانیل وبستر ، آغازگر اصلاح گاو آهن در آمریکا هستند.

دانیل وبستر و کارلس نیوبلد از برلینگتن نخستین گاو آهن چدنی را، تهیه کردند. در آن زمان، کشاورزان عقیده داشتند که چدن خاک را مسموم می کند، لذا از استعمال گاو آهن مزبور، خودداری می کردند.

جتروود در سال 1814 گاو آهنی ساخت که می توانست هنگام شخم، خاک را برگردان نمایدو در سال 1833 آهنگری به نام جان دیر، برای اولین بار از فولاد اره دستی، گاو آهنی فولادی سه لایه را ساخت. وی در سال 1868 soft senter steel را، برای ساخت برگردان، بدست آورد. امروز نیز، با این ماده خاک برگردان، ساخته میشود.

در سال 1837 جان دیر، در گراند دتور ایلینوی یک نوع گاو آهن فولادی را، ابداع کرد که سوک و برگردان آن یکپارچه بود. وی بعد ها واحد بزرگی را، برای تولید گاو آهن و ماشینهای کشاورزی، بوجود آورد.

در سال 1868 جیمزاولیور، امتیاز چدن سخت را، که همان بچه آهن است، به نام خود ثبت نمود.

در سال 1864 اف. اس داونپورت امتیاز گاو آهن دو خیش اسبی را کسب کرد. در آنزمان برای کشیدن یک گاو آهن سه تا چهار خیشه، ده تا دوازده است، مورد نیاز بود.

در سال 1890 گاو آهن ده خیش، بوسیله تراکتور های بخاری کشیده می شد.

بطور کلی، گاو آهنها تا حدود سال 1940 کششی بود. در این سال گاو آهن هیدرولیکی اختراع شد و گاوآهنهای فرگوسن یک خیشه و دوخیشه هیدرولیکی به بازار آمد.

گاو آهن بشقابی، در سالهای 1890 و 1895 توسط دی.اچ.لین و ام.تی.هانکوک و جی.ک.آندره وود در ایلی نویز، ابداع شده و به ثبت رسید.

ابداع دیسک و هرس و تکامل آن

بطور کلی دیسکها تا سال 1880 در آهنگریها ساخته می شد و پس از آن بود که کمپانی اهرس ایلینویزکیستن و سایر شرکتها به ساختن آن در کارخانه پرداختند.

هرس دندانه ای در سال 1790 و هرس فنری در سال 1878 توسط دو کارخانه دیگر ساخته شد. هرس دوار، از سال 1940 به بازار عرضه شد.

اختراع ماشینهای کاشت و تکامل آنها

چینیها صد ها سال قبل از میلاد، موفق به اختراع نوعی ماشین بذر پاش شده اند. با این حال تا حدود 150 سال پیش، کلیه بذر کاریها را با دست، انجام می دادند.

بذرکاری با ماشینهای ساده ردیفکاری، از سال 1850 در اروپای مرکزی و بخصوص فرانسه ، متداول گردید.

نخستین ماشین بذر کار ساده، در قرن شانزده توسط اسپانیولها ،ساخته شد، سپس یکنفر انگلیسی ، اختراع مزبور را تکمیل کرد.

ساخت رسمی ماشینهای بذر پاش و تکمیل آنها، توسط اتباع آمریکا و انگلیس و فرانسه، به نیمه دوم قرن هیجدهم، مربوط می گردد.

الیاکم در سال 1799 و ویلیام تی. پنوک آمریکایی در سال 1840 اولین نفراتی هستند که هر کدام، جداگانه، موفق به اختراع بذرکار گندم ، گردیده اند. 53 درصد از مزارع گندم آمریکا، در سال 1879 توسط بذر کار کاشته شده بود.

اولین بذر کار ردیفی، جعبه ای چوبی، به شکل استوانه ای افقی بود که سوراخهایی، روی آن تعبیه شده بود. با گردش استوانه ، حول محور، بذر ها، از سوراخهای مرکزی، روی ردیفها، پاشیده می شد.

در سال 1831 دی. اس راکول اختراع ماشین ذرت کار را، به ثبت رسانید. در سال 1892 برادران دولی بذر افشان تک دانه ای را ساختند.

در سال 1857 روبن سین سیناتی اهل اوهایو، بذر کار کپه کار را، ساخت.

در سال 1870 دو-لاو پنبه کار ردیفی را اختراع کرد و در 1880 نوع کاملتر آن، به بازار وارد شد.

نیاز به سرعت عمل ، استحکام ماشین و دقت در بذر کاری ، به منظور کاهش هزینه های کارگری و بذر اصلاح شده گران قیمت ، مخصوصا در بذرهای مونوژرم، چغندر قند و تخمهای ناصاف یا بذور دارای ابعاد مختلف، موجب اختراع بذر پاشهای پیشرفته تری چون بذرکار های سانتریفوژ و پنوماتیک شد. البته بذر پاشهای سانتریفوژ، دقت عمل لازم را، ندارند.

تاریخچه کولتیواتور

در قدیم که بذرکاری با دست و بطور درهم انجام می شد، ماشین «هو» تنها وسیله ای بود که توسط آن ، سطح بین بوته های درهم را ، نرم می کردند و پای بوته ها را خاک می دادند و علفهای هزر را نیز از بین می بردند. هنوز هم این وسیله استفاده میشود.

پیشرفت کولتیواتور ، زمانی آغاز گردید که کشت ردیفی، رواج یافت. شاسی و دندانه کولتیوارهای اولیه، غالبا از چوب سخت، ساخته شده بود و عملیات با دست انجام می گرفت.

در اوایل قرن هیجدهم «ستروتول» اولین ماشین هواسبی را ابداع نمود. جورج استرلی آمریکایی در سال 1856 کولتیواتور دو اسبی، با جای نشستن یک نفر را اختراع کرد. حدود سال 1900 کولتیواتور دو ردیفه اسبی بوجود آمد. سرانجام در سال 1918 کمپانی ب. اف آوری آمریکایی کولتیواتوری اختراع کرد که در جلو تراکتو، سوار می شد. از آن پس کولتیوارهایی که اغلبشان بوسیله تراکتور، کشیده می شد، روبه تکامل رفت و کمپانی انترناسیونال هاروست تولید بخش اعظمی از آن را، به عهده داشت.

پابه پای آمریکا، در کشورهای انلگستان، فرانسه، آلمان این وسیله مدرنتر گردید. تا بالاخره از سال 1932 به بعد، کولتیوار هیدرولیک، بوجود آمد.

تاریخچه وسایل سمپاشی

در سال 1850 و 1860 جان بین در کالیفرنیا، سمپاش دستی را ساخت.

در سال 1880 اولین محلول پاش به بازار آمد.

ابتدا به خاطر مبارزه با امراض قارچی گیاهان، بویژه بیماری قارچی مو در شهر «برود» فرانسه، موضوع سمسازی و سمپاشی ، مطرح و آغاز گردید.