کشاورزی

کشاورزی به تولید مواد غذایی و کالا از راه زراعت و جنگل داری و دامداری است. کشاورزی همان چیزی است که به ظهور تمدن منجر شد. مطالعهٔ کشاورزی به نام علم کشاورزی شناخته می‌شود.

کشاورزی شامل طیف وسیعی از تخصص‌ها و فنون، از جمله راه‌هایی برای گسترش زمین‌های مناسب برای زراعت گیاه، حفر کانال‌ها و فرم‌های مختلف آبیاری می‌باشد.






در دنیای امروز با نگرانی‌های موجود و کمبود منابع، نیاز است تا کشاورزی را به سوی کشاورزی پایدار (مثلا کشاورزی زیستی) یا کشاورزی فشرده (مثلا صنعتی) پیش ببریم تا بتوانیم نیازها را در آینده برطرف نماییم.

زراعت مدرن، اصلاح نباتات، سموم، دفع آفات و کود و پیشرفت‌های تکنولوژیک به شدت باعث افزایش بازده محصول می‌شوند ولی باید در نظر داشت که این محاسن در کنار عیوبی چون آسیب گسترده زیست محیطی و اثرات منفی سلامت انسان حاصل می‌شوند
شیوه‌های مدرن در دامپروی نیز به همین گونه‌است یعنی با افزایش تولید گوشت ما مشکلاتی چون ستم به حیوانات و تبعات بهداشتی ناشی از آنتی بیوتیکها، هورمون رشد، و سایر مواد شیمیایی که معمولاً در تولید گوشت‌های صنعتی استفاده می‌شود را داریم.

محصولات کشاورزی را می‌توان به صورت عمده به غذاها، الیاف، سوخت، مواد اولیه، دارو و زینت آلات تقسیم نمود.

غذاهای عبارتند از غلات، سبزیجات، میوهها، و گوشت. الیاف عبارتند از پنبه، پشم، کنف، ابریشم و کتان. مواد خام مانند چوب.

مخدره عبارتند از تنباکو، الکل، تریاک، کوکائین. از دیگر مواد مفید توسط گیاهان، از رزین می‌توان نام برد. سوخت‌های زیستی شامل متان از زیست توده‌ها، اتانول و بیودیزل.

در سال ۲۰۰۷، حدود یک سوم از کارگران جهان در بخش کشاورزی شاغل بودند. اگرچه در سال ۲۰۰۳ تعداد کمتری در بخش کشاورزی مشغول بودند اما به دلیل آگاهی کشاورزی در سال ۲۰۰۸ این آمار به سرعت افزایش یافته.

همچنین در بخش‌های دیگر کشاورزی مانند اقتصاد کشاورزی هم تعداد قابل ملاحظه‌ای مشغول به کار اند.
با این که بیش از یک سوم جمعیت جهان در این بخش مشغول اند ولی این بخش تنها ۵٪ از سود خالص جهانی را به خود اختصاص داده‌است.




تاریخچه
از آنجا که قدمت کشاورزی به۱۰،۰۰۰

سال پیش باز می‌گردد دارای گستره وسیعی در سراسر جهان می‌باشد.

روشهای مختلف در کشاورزی از قبیل آبیاری، تناوب زراعی، کودها و سموم دفع آفات مدتها پیش توسعه داده شده بود، اما گام‌های بزرگ در قرن گذشته برداشته شد.

در جوامع اولیه افرادی که تولید کشاورزی آنهابیش از نیاز خانواده شان بود قادر بودند تا افراد دیگر را به طرف خود جذب نمایند. برخی از تاریخ دانان بر این عقیده‌اند که توسعه کشاورزی باعث به وجود آمدن تمدنها گردید.




کشاورزی گذرا (نوبتی)

در بعضی از مناطق کره زمین، بعضی از قبایل درختان جنگل‌ها را می‌سوزانند و یا قطع می‌کنند و فضایی را که قبلا جنگل بوده‌است، به زمین‌های کشاورزی تبدیل کرده و در آن کشاورزی می‌کنند. البته این نوع کشاورزی چندان دوام نداشته و خیلی زود به دلیل رویش سریع درختان و گیاهان هرز دیگر و کم قوت بودن زمین، دست از کشاورزی می‌کشند و آن مکان را ترک می‌کنند و به محل دیگری می‌روند و در آن مکان هم همین کار را تکرار می‌کنند و این نوع کشاورزی کم‌کم باعث تخریب زیست بومهای جنگلی می‌شود. به این نوع کشاورزی در اصطلاح کشاورزی گذرا یا نوبتی گویند.




سیستم‌های تولید دام

حیواناتی مانند قاطر، لاما، اسب، شتر، گاو، گوسفند و خوک و سگ را برای استفاده از گوشتشان و یا محصولات دامی (مانند شیر، پشم و …) پرورش می‌دهند. یک نوع پرورش، پرورش دادن دام در مراتع می‌باشد و آن در صورتی است که نتوان از آن زمین استفاده دیگری نمود که در این صورت دام را در مراتع رها می‌کنند تا از علوفه موجود در مراتع تغذیه نماید در عوض کود دامی حاصله می‌تواند برای مرتع مفید می‌باشد.
تقریبا ۶۸ ٪ از مراتع دائمی مورد استفاده دام هستند.




فرایند تولید

خاکورزی: عمل شخم خاک را برای آماده‌سازی کاشت و یا برای اختلاط مواد مغذی و یا برای کنترل آفات انجام می‌دهند.

بهره‌وری توسط با افزودن کود شیمیایی و کنترل علفهای هرز افزایش می‌یابد و خاک را بیشتر مستعد فرسایش، تجزیه مواد آلی آزاد، دی اکسید کربن و کاهش فراوانی و تنوع موجودات زنده می‌کند.

مبارزه با آفات: شامل مدیریت علفهای هرز، حشرات و بیماری می‌شود.

برای این کار از روشهای شیمیایی (حشره کش)، بیولوژیکی (کنترل بیولوژیکی)، مکانیکی (کشت)، و روش‌های فرهنگی استفاده می‌شود. روش‌های فرهنگی شامل تناوب کشت، وجین، پوشش محصولات زراعی، به زراعی، کمپوست، پیشگیری و مقاومت می‌باشد. روشهای غیر شیمیایی و پیشگیری بهتر است به این دلیل که باعث کاهش محصول نمی‌گردد و روشهای پیشگیرانه‌است و روش شیمیایی تنها زمانی توصیه می‌شود که راه دیگری باقی نمانده باشد.

مدیریت: شامل هر دو منبع ورودی‌های مواد مغذی هم برای تولید محصولات زراعی و هم دام است، و همچنین شامل روش استفاده از کود تولید شده توسط دام است.

ورودی‌ها می‌توند شامل، عناصر شیمیایی، کودهای آلی، کود سبز، کمپوست و مواد معدنی باشد.
همچنین تناوب و یا دوره آیش را باید در مدیریت در نظر گرفت.مدیریت آب: در دنیا این که آب باران کافی است یا نیاز به منابع دیگری هم هست بسته به منطقه متفاوت می‌باشد.




علم کشاورزی
علم کشاورزی دانشی گسترده‌است که از بخشهایی شامل علوم طبیعی، دقیق، اقتصادی و نوعی از روابط اجتماعی است که در درک درستی از کشاورزی به کار می‌رود (دامپزشکی بنا به تعریف جزء این شاخه نیست)




گیاه‌شناسی
گیاه‌شناسی یا علوم گیاهی یکی از رشته‌های زیست‌شناسی است که به مطالعه و بررسی زندگی و رشد و نمو گیاهان می‌پردازد. گیاه‌شناسی دربرگیرنده شاخه‌های بسیاری از علوم زیستی است که به بررسی گیاهان، جلبکها و قارچها می‌پردازند. از زیرشاخه‌های گیاه‌شناسی می‌توان به ریخت‌شناسی، فیزیولوژی، سیستماتیک و گرده‌شناسی اشاره نمود.



تاریخچه

اولین اقدامات مربوط به گیاه‌شناسی که در حدود ۳۰۰ سال قبل از میلاد نوشته شده دو رساله بزرگ توسط تئوفراستوس (فیلسوف یونانی) دیده می‌شود: درباره تاریخچه گیاهان (Historia Plantarum) و درباره اهداف گیاهان. این دو کتاب روی هم بیشترین تأثیر را در دوران باستان و قرون وسطی در علم گیاه‌شناسی داشته‌اند. Dioscorides نویسنده رومی شواهد مهمی مبنی بر دانش یونانیان و رومیان درباره گیاهان دارویی ارائه می‌دهد.

رابرت هوک در سال ۱۶۶۵ با استفاده از یک میکروسکوپ ابتدایی، سلول را در چوب پنبه و اندک زمانی بعد در بافت گیاه زنده کشف کرد. او با نگاه به یک برش باریکی از چوب پنبه نوشت : من توانستم تعداد بسیار زیادی منفذ و سوراخ در آن مشاهده کنم که بیشتر شبیه کندوی عسل هستند. این روزنه‌ها یا سلولها عمق زیادی نداشتند اما تعداد بسیار زیادی جعبه کوچک محسوب می‌شوند. (Leonhart Fuchs) نویسنده آلمانی ، (Conrad Gessner) نویسنده سوئیسی و (Nicholas Culpeper) و (John Gerard) نویسندگان انگلیسی یک کتاب گیاهی منتشر کردند که اطلاعاتی را درباره گیاهان داروئی ارائه می‌کرد.

تاکسونومی: یا سیستماتیک گیاهی با نامگذاری و تقسیم بندی گیاهان سرو کار دارد.
ریخت‌شناسی گیاهی: شکل و ساختمان و توسعه آنها همراه با روابط قسمت‌های گیاهان با یکدیگر را بررسی می‌کند. و شامل مطالعه کالبدشناسی، سیتولوژی و جنین‌شناسی گیاهی است.
ریخت‌شناسی گیاهی: اعمال این عیسم و تولید مثل در گیاهان است.
بیماری‌شناسی گیاهی: با امراض نباتی سروکار دارد.
بوم‌شناسی: علم بررسی روابط موجودات زنده با محیط اطرافشان می‌باشد.
ژنتیک گیاهی: با مطالعه توارث در گیاهان سروکار دارد.
قارچ‌شناسی: علم مطالعه قارچها می‌باشد.
جلبک‌شناسی: علم مطالعه جلبکها




سبزی
به گیاهان خوراکی معمولاً سبز رنگ که در تهیه خوراکها، دسرها و سایر خوردنی‌ها به کار می‌رود، اصطلاحاً سبزی می‌گویند. از سبزی‌ها در پخت برخی غذاها مثل: قرمه سبزی، انواع کوفته، انواع کوکو و انواع آش و هم چنین تهیه انواع ترشی استفاده می‌شود. علاوه بر این، در ایران و برخی کشورهای آسیای میانه، برخی از این سبزی‌ها را به صورت خام و در قالب دسر همراه غذا میل می‌کنند که به سبزی خوردن شناخته می‌شود.




غلات

غَلات گیاهانی از خانواده گندمیان هستند که گیاهان علفی تک لپه‌ای بوده و دانه‌های ریز آنها، مصرف خوراکی دارد. غلات گیاهانی یک ساله هستند، یعنی چرخهٔ زندگی خود را در یک فصل زراعی به پایان می‌رسانند.

گونه‌های سردسیری غلات (گندم، جو و چاودار) در فصل پاییز و اوایل بهار کشت شده و در اواسط تا اواخر تابستان هم برداشت می‌شوند. گونه‌های گرمسیری غلات (برنج، ذرت، ذرت خوشه‌ای و ارزن) نیز با توجه به شرایط آب و هوایی در اواخر بهار یا اوایل تابستان کشت شده و اواخر تابستان یا اوایل پاییز هم برداشت می‌شوند.



تاریخچه

هزاران سال است که این گونه گیاهان، در تأمین غذای بشر نقش حیاتی ایفا می‌کنند. باستان شناسان جوامع ابتدایی توانسته‌اند از ویرانه‌های قدیمی مراکز سکونت انسان، دلایلی به دست آورند که نشان می‌دهد غلات در تمدن‌های اولیه بشری هم کشت می‌شده‌اند و برای مثال، گندم در سرزمین حاصلخیز میانرودان به عمل می‌آمده است. میانرودان امروزه بخش‌هایی از ترکیه، عراق، سوریه و ایران را تشکیل می‌دهد. شواهد به دست آمده نشان می‌دهد که در ۱۶٫۰۰۰ تا ۱۰٫۰۰۰ سال قبل از میلاد، انسان ما قبل تاریخ در این ناحیه گندم تولید می‌کرده است.

همچنین هر جا که جامعه‌ای تشکیل شده، یکی از انواع غلات در پیدایش آن نقش داشته اند. مثلاً برنج در تشکیل جوامع نخستین کشور چین و ذرت هم در تشکیل جوامع آفریقایی مؤثر بوده اند.



اهمیت امروزی غلات

در بسیاری از کشورهای آسیایی و آفریقایی، بیش از ۸۰ درصد غذای مردم از غلات تأمین می‌گردد. سهم غلات در غذای مردمان اروپایی ۴۵ تا ۵۵ درصد بوده و در ایالات متحده آمریکا تقریباً ۲۰ تا ۳۰ درصد می‌باشد.

امروزه نزدیک به ۷۰ درصد سطح زیر کشت یک میلیارد هکتاری جهان را غلات اشغال نموده اند. تقریباً نیمی از کل نیازهای غذایی انسان به ویژه در آسیا به طور مستقیم از غلات تأمین می‌گردد.

همچنین تولید غلات در مقایسه با دیگر فراورده‌های غذایی از جمله گوشت، تخم مرغ، شیر و... بسیار بیشتر است. تولید سالانه غلات در جهان، بیش از یک میلیارد و هفتصد میلیون تن می‌باشد. گندم، برنج و ذرت سه محصول مهم هستند که هر کدام تقریباً یک چهارم تولید سالانه غلات را تشکیل می‌دهند.

برنج، غذای عمده و روزمره مردم نواحی گرم و مرطوب است. این غله معمولاً در زمین‌هایی تولید می‌شود که بتوان آنها را در برخی فصول سال غرقاب یا گل- آب نمود. گندم به عنوان غله‌ای سازگار، عمدتاً در زمین‌های چمن طبیعی و همچنین در مناطقی که آب و هوا برای کشت ذرت مناسب نیست، به عمل می‌آید. گندم از غلاتی است که در نواحی سرد هم کشت می‌شود. این غله در سراسر جهان در فصول مختلفی کشت می‌شود، به طوریکه در هر ماه از سال، گندم در یکی از نقاط جهان در حال برداشت می‌باشد. ذرت هم به عنوان یک گیاه گرمسیری، در مناطقی که رطوبت و حرارت کافی در فصل زراعت فراهم باشد، رشد می‌نماید.




ارزش غذایی غلات

غلات منبع انرژی برای انسان هستند. در کشورهای در حال توسعه، این دسته مواد تمام رژیم غذایی را در بر می‌گیرند. غلات حاوی هیدرات کربن، پروتئین، چربی، مواد معدنی و انواع ویتامین هستند که البته ضمن مراحل مختلف نگهداری و تهیه، ممکن است بخشی از مواد مغذی مذکور از بین برود.

دانه غلات که کاریوپس یا گندمه نام دارد، منبع خوبی برای تغذیه انسان می‌باشد. میزان پروتئین برنج از گندم کمتر است. میزان ویتامین‌های ضروری (از جمله تیامین) برنج صیقل داده شده هم از برنج قهوه‌ای کمتر می‌باشد، چون سبوس خود دارای ویتامین‌های گوناگونی است که در مرحلهٔ صیقل دهی از برنج جدا می‌گردد.

البته به خاطر داشته باشید که با وجود همهٔ موادی که ذکر شد، غلات غذای کاملی بشمار نمی‌آیند. مصرف این مواد به تنهایی نمی‌تواند یک رژیم غذایی متعادل و کامل محسوب گردد. میزان پروتئین و در واقع اسیدهای آمینه غلات و همچنین ویتامین موجود در آنها محدود است. برای این که یک فرد بالغ بتواند ۶۵ تا ۸۰ گرم پروتئین مورد نیاز خود را تنها از طریق غلات تأمین کند، باید مقدار بسیار زیادی از این دسته مواد بخورد که در عوض، به دلیل این که غلات حاوی هیدرات کربن هستند، فرد ممکن است چاق شود. بسیاری از پروتئین‌های گیاهی به همین دلیل که اسیدهای آمینه کافی ندارند نمی‌توانند به تنهایی در رژیم غذایی افراد مورد استفاده قرار گیرند، بلکه در کنار آنها باید از پروتئین‌های حیوانی و سبزیجات و حبوبات هم استفاده نمود. البته پروتئین‌های حیوانی که از انواع حیوانات تأمین می‌شوند، خود متکی بر منابع گیاهی و از جمله غلات هستند. چون اغلب از انواع گیاهان و غلات، به عنوان خوراک دام استفاده می‌شود.

امروزه مهندسین ژنتیک سعی می‌کنند تا با اصلاح نباتات، غلاتی با پروتئین‌هایی که اسیدهای آمینهٔ ضروری بیشتری داشته باشند، تولید نمایند. مقدار دو اسید آمینه ضروری به نام‌های لیسین و ایزولوسین در غلات کم است و تمام متخصصین اصلاح نباتات تلاش می‌کنند غلاتی که میزان بیشتری از این دو نوع اسید آمینه داشته باشند را تولید نمایند.

غلات بیشترین شکل انرژی خود را به صورت نشاسته عرضه می‌کنند. استفاده از دانه کامل غلات، منبع خوبی برای فیبر گیاهی و اسیدهای چرب ضروری می‌باشد. از برنج به صورت پخته یا آرد برنج استفاده می‌شود. معمولاً غلات را برای استفاده تبدیل به آرد می‌کنند. گندم یکی از این غلات است که بیشتر آرد آن به کار می‌رود. از انواع غلات آرد شده در تهیهٔ نان، پاستا، دسر، پیراشکی، کلوچه و... استفاده می‌کنند. البته آرد را گاهی از سیب زمینی، شاه بلوط، حبوبات و... هم تهیه می‌کنند.




آب و هوای مناسب برای رشد غلا

عوامل مختلف آب و هوایی قادرند طرز رشد، میزان عملکرد و همچنین کیفیت محصول را تحت تأثیر قرار دهند. بنابراین تولید اقتصادی هر نوع غله در هر ناحیه، کاملاً تابع شرایط آب و هوایی می‌باشد. گندم، جو و چاودار که به دلیل کوچک بودن بوته‌شان، غلات کوچک نام می‌گیرند، به بارندگی سالیانه ۳۰۰ تا ۱۳۰۰ میلیمتر نیاز دارند و به صورت دیم هم کشت می‌شوند.

برنج به حرارت و بارندگی کافی (یا آبیاری کافی) نیاز دارد. معمولاً برنج در نواحی که سالانه نزدیک به ۱۰۰۰ میلیمتر یا بیشتر بارندگی دارند کشت می‌شود. ذرت هم با این که یک گیاه گرمسیری است در آب و هوا و ارتفاعات مختلف از نواحی پست تا ارتفاع ۳۰۰۰ متری از سطح دریا کشت می‌گردد.

جو از همهٔ غلات مقاوم تر است و می‌توان آن را حتی در کشور سیبری هم کاشت. گندم از همهٔ غلات رایج تر است. معمولاً گیاهان سردسیری را در نواحی گرمسیری، البته در نواحی بلند و خنک کوهستانی می‌کارند که در این صورت، کشاورزان می‌توانند به دلیل شرایط مساعد و خنکی کوهستان‌های نواحی گرمسیر، هر ساله چند بار غلات بکارند.

غلات گرمسیری را در نواحی پست گرمسیری که آب و هوای معتدلی دارند می‌کارند و همچنین می‌توان این غلات را در نواحی معتدل، البته در فصل‌هایی که سرما و یخبندان نباشد کشت نمود. معمولاً این دسته انواع بهاره و زمستانی دارند.
ساختمان دانه غلات

دانه غلات، میوه خشکی است که اصطلاحاً به آن گندمه و به زبان عامیانه دانه یا غله می‌گویند. این دانه دارای چندین لایه خارجی بوده که خارجی‌ترین لایه را پریکارپ می‌نامند و همچنین دو قسمت به نام‌های آندوسپرم و گیاهک دارد. غشای تخمدان، پوست دانه و لایه آلورون که در مجموع سبوس را تشکیل می‌دهند، در مرحلهٔ تهیه آرد از غلات جدا می‌شوند. حتی گاهی گیاهک را هم از دانه جدا نموده و با سبوس مخلوط می‌نمایند. سبوسی که گیاهک داشته باشد، پروتئین بیشتری نسبت به آندوسپرم نشاسته‌ای دارد. چون پروتئین گیاهک از هر قسمت دیگری در دانه بیشتر است. آردی که در تهیهٔ آن از تمام قسمت‌های دانه غلات استفاده نموده باشند نسبت به آرد سفید، که برای تهیه آن سبوس و گیاهک را جدا نموده‌اند دارای مواد مغذی بیشتری می‌باشد.




مراحل رشد غلات

دوره رشد غلات شامل مراحل جوانه زنی، پنجه زنی، تشکیل روزت، ساقه رفتن، تشکیل گل و تشکیل میوه است که هر کدام از این مراحل را به اختصار در اینجا توضیح می‌دهیم:

جوانه زنی: این مرحله با نفوذ ریشه در پوست دانه و غشای تخمدان آغاز می‌شود. ریشهٔ اولیه چندان پر پشت نیست، اما ریشه‌های ثانویه که شامل ریشه‌های نا بجا هم می‌شود، در مراحل اولیه رشد به وجود خواهند آمد که این ریشه‌های ثانویه قوی تر بوده و قدرت کافی برای نگه داشتن گیاه در خاک را دارند.

پنجه زنی: پس از آن که اولین برگ‌های گیاه سطح خاک را شکافت و ساقه اصلی شروع به رشد نمود، مرحله پنجه زنی آغاز می‌گردد؛ یعنی جوانه‌های موجود در محل اتصال برگ‌های پایینی به ساقه، فعال شده و شروع به رشد می‌کنند.

تشکیل روزت: برگ‌های گیاه در فاصلهٔ دو مرحله پنجه زنی و ساقه رفتن رشد نموده و بلند می‌شوند و مجموعه‌ای برگ را در ابتدای ساقه ایجاد می‌کنند. این مرحله را تشکیل روزت می‌نامند.

ساقه رفتن: در این مرحله ساقه طویل می‌شود. در اوایل این مرحله، گل آذین هم تشکیل می‌شود. تشکیل گل آذین: در این مرحله گل آذین بوته از داخل غلاف خارج می‌شود. گل کردن غلات معمولاً زمانی که گل آذین داخل غلاف است یا بلافاصله پس از تشکیل گل آذین صورت می‌گیرد. گل‌های گیاهان خانواده گرامینه، به صورت گروهی به وجود می‌آیند. منظور از گل آذین، آرایش گل یا طرز قرار گرفتن گل روی ساقه است. مجموع چند گلچه که روی محور گل آذین است را سنبلچه می‌گویند.

میوه: زمانی که میوه می‌رسد، غشای تخمدان نازک شده و به پوست دانه می‌چسبد. این گونه میوه‌ها را گندمه گویند، مثل دانه گندم، ذرت و چاودار. دانه بعضی غلات حتی پس از برداشت هم داخل غلاف باقی می‌ماند، مثل برنج و جو.




برداشت محصول

برداشت غلات باید به موقع صورت گیرد. برداشت زودتر یا دیرتر از موقع محصول، موجب کاسته شدن کیفیت آن می‌شود. تأخیر در برداشت غلات دانه ریز، سبب ریزش دانه، خوابیدگی یا شکستن بوته‌ها در کشتزار و بالاخره کاهش میزان ماده خشک می‌گردد. برداشت زود هنگام محصول هم موجب پایین آمدن کیفیت غلات می‌گردد.

وزن دانه‌ها تا زمان رسیدن دانه افزایش می‌یابد، ولی پس از آن رو به کاهش می‌گذارد. همچنین دانه‌های نارسی که زود هنگام برداشت می‌شوند، چه در کشتزار و چه در انبار بیشتر در معرض آسیب‌های ناشی از گرما و آفات از جمله کپک زدگی قرار می‌گیرند. زمان مناسب برای برداشت دانه، هنگامی است که آندوسپرم دانه‌های غلات سفت شده و میزان رطوبت آن هم به ۱۸ درصد رسیده باشد.

در کشورهای توسعه یافته برای دروی محصول تنها از وسایل مکانیکی همچون کمباین استفاده می‌شود. اما در کشورهای در حال توسعه از روش‌های گوناگونی همچون استفاده از داس برای برداشت محصول استفاده می‌نمایند.




گوجه فرنگی

گوجه فرنگی (نام علمی: Solanum lycopersicum) میوه‌ای سرخ‌رنگ و آبدار است. این گیاه بومی آمریکای جنوبی و مرکزی است که طی دورهٔ استعماری اسپانیا به سایر نقاط جهان منتقل شد. انواع مختلف این گیاه امروزه در سراسر جهان پرورش داده می‌شود.

گوجه فرنگی سرشار از ویتامین سی و لیکوپن است. این میوه امروزه به روش‌های محتلفی، به طور خام یا به‌عنوان یکی از مواد لازم برای تهیهٔ غذا، انواع سس و نوشیدنی مصرف می‌شود و بخش مهمی از رژیم غذایی مردم بسیاری از کشورها را تشکیل می‌دهد. کشت و پرورش این گیاه به طور کلی، مساحتی حدود سه میلیون هکتار را به خود اختصاص داده است، که نزدیک یک‌سوم کل مساحت مختص به کشت تره‌بار در جهان است.

با وجود این که گوجه فرنگی در علم گیاه‌شناسی یک میوه تلقی می‌شود، اغلب به‌عنوان تره‌بار شناخته می‌شود.

گوجه فرنگی به تیرهٔ سیب‌زمینیان تعلق دارد و از گیاهان چندساله است.
به علت اهمیت اقتصادی، این گیاه موضوع تحقیق و پژوهش‌های بسیاری قرار دارد و در علم ژنتیک به‌عنوان یکی از گیاهان الگو شناخته می‌شود. تحقیقات انجام‌شده بر این گیاه در سال ۱۹۹۰ به تولید نخستین نوع تراریختهٔ مجاز برای مصرف و تجارت در ایالات متحده آمریکا انجامید.




گیاه‌شناسی
تاریخچه

خاستگاه گوجه فرنگی آمریکای جنوبی می‌باشد. شواهد ژنتیکی نشان می‌دهند که اجداد گوجه فرنگی گیاهانی خودرو و علفی بودند که میوه‌های کوچک سبزرنگی داشتند و در نقاط کوهستانی پرو می‌روییدند. این گیاهان گونه‌های مختلفی از سرده پیشین Lycopersicon بودند. یکی از این گونه‌ها با نام علمی Solanum lycopersicum به مکزیک منتقل شد و پس از مدتی در آن‌جا توسط بومیان پرورش یافت.

تاریخ دقیق پرورش گوجه فرنگی برای اولین بار مشخص نیست. به نظر می‌رسد نخستین گوجه فرنگی پرورش‌یافته نوعی میوهٔ زردرنگ به اندازهٔ گوجه فرنگی‌های ریز گیلاسی بوده که توسط آزتک‌ها کشت می‌شده است. نوشته‌های برجامانده از این تمدن نشان می‌دهند که این میوه همراه با فلفل، ذرت و نمک آماده و مصرف می‌شد.

گوجه فرنگی حدوداً از ۵۰۰ سال پیش از مسیح در جنوب مکزیک پرورش داده می‌شد. بومیان پوئبلو بر این باور بودند که کسانی که دانه‌های گوجه فرنگی را مصرف می‌کردند با نیروهای خدایان متبرک می‌شدند.

در مورد انتقال گوجه فرنگی به اروپا نظریه‌های متفاوتی وجود دارد. برخی از تاریخ‌دانان بر این عقیده هستند که ارنان کورتس، مکتشف اسپانیایی، این میوه‌های کوچک زردرنگ را پس از تصرف شهر تنوکتیتلان، پایتخت آزتک‌ها در سال ۱۵۲۱، به اروپا منتقل کرد. نظریهٔ دیگر این است که کریستف کلمب در سال ۱۴۹۳ نخستین فردی بود که این گیاه را به اروپا منتقل کرد. قدیمی‌ترین مدرک که از وجود گوجه فرنگی در اروپا اطلاع می‌دهد کتابی در مورد گیاه‌شناسی است که در سال ۱۵۴۴ توسط پیِترو آندرئا ماتیولی، پزشک و گیاه‌شناس ایتالیایی نوشته شده است. وی در دست‌نوشتهٔ خود از این میوه با عنوان pomo d’oro، به معنای سیب طلایی یاد کرده است.




توزیع توسط اسپانیایی‌ها
پس از ساکن شدن در آمریکای لاتین، اسپانیایی‌ها گوجه‌فرنگی را در اوایل قرن شانزدهم در مستعمره‌های مختلف خود در کارائیب توزیع کردند. آن‌ها هم‌چنین آن را به اروپا و جزایر فیلیپین منتقل کردند که از آن‌جا به آسیای جنوب شرقی و سپس سراسر آسیا انتقال داده شد. گوجه فرنگی به آسانی در آب‌وهوای مدیترانه‌ای رشد کرد و از حدود سال ۱۵۴۰ در این منطقه پرورش داده شد.

این میوه در همان ابتدا پس از توزیع به اروپا مورد مصرف خوراکی قرار گرفت و در اوایل قرن هفدهم میلادی برای تهیهٔ غذا در اسپانیا استفاده می‌شد. نخستین کتاب آشپزی کشف شده که شامل دستورهایی برای پخت غذا با گوجه فرنگی بوده است در سال ۱۶۹۲ در ناپل منتشر شد. به نظر می‌رسد نویسندهٔ این کتاب این دستورها را از منابع اسپانیایی به‌دست آورده باشد. با این وجود این میوه در برخی نقاط چون فلورانس صرفاً مصرف تزئینی داشت و تنها در اواخر قرن هفدهم یا اوایل قرن هجدهم برای مصرف خوراکی مورد استفاده قرار گرفت.




بریتانیا

گوجه فرنگی تنها در اوایل سال ۱۵۹۰ در بریتانیا پرورش داده شد. یکی از نخستین کسانی که آن را کشت کرد جراحی به نام جان جرارد بود که در سال ۱۵۹۷ کتابی در مورد گیاه‌شناسی منتشر کرد که به موضوع این گیاه نیز می‌پرداخت. وی می‌دانست که گوجه فرنگی در اسپانیا و ایتالیا خورده می‌شود؛ با این وجود اعتقاد داشت که این میوه سمی است. در واقع این گیاه حاوی میزان کمی توماتین، نوعی گلیکوآلکوئید سمی است که معمولاً خطرناک نمی‌باشد. دیدگاه جرارد بر افکار عمومی تأثیر گذاشت و این گیاه در بریتانیا و مستعمره‌های آن در آمریکای شمالی به عنوان خوراکی ناسالم شناخته شد.

در اواسط قرن هجدهم، گوجه فرنگی به طور گسترده در بریتانیا خورده می‌شد. در همین قرن دانشنامه بریتانیکا دربارهٔ این میوه چنین نوشت که از گوجه فرنگی به طور روزانه در سوپ‌ها و نیز به‌عنوان چاشنی استفاده می‌شود. در عصر ویکتوریا، میزان پرورش گوجه فرنگی در گلخانه به حد صنعتی رسید.




آمریکای شمالی

قدیمی‌ترین مدارک مربوط به کشت گوجه فرنگی در شمال آمریکا به سال ۱۷۱۰ در کارولینای جنوبی برمی‌گردد. ممکن است این گیاه از طریق کارائیب به آمریکای شمالی رسیده باشد. در اواسط این قرن، برخی از مردم هنوز بر این باور بودند که گوجه فرنگی سمی است، و به طور کلی این گیاهان بیش‌تر جنبهٔ زینتی داشتند تا مصرف خوراکی. توماس جفرسون، از بنیادگذاران ایالات متحده آمریکا مقداری از دانه‌های گوجه فرنگی را که در پاریس خورده بود به آمریکا فرستاد.

به‌علت شرایط آب‌وهوایی، برخی ایالات چون فلوریدا و کالیفورنیا عمدتاً تبدیل به تولیدکنندگان گوجه فرنگی شدند. دانشگاه کالیفرنیا در دیویس به یکی از مراکز اصلی پژوهش در مورد گوجه فرنگی تبدیل شده است.




خاورمیانه

گوجه فرنگی در اوایل قرن نوزدهم در خاورمیانه توزیع شد و غالباً به عنوان یکی از مواد لازم برای پخت غذا مصرف می‌شد.




ایران

این گیاه از دو طریق وارد ایران شد: راه اول از طریق ترکیه و ارمنستان، و راه دوم از طریق سفرهای مکرر خاندان قاجار به فرانسه بود. نام اولیهٔ گوجه فرنگی در ایران بادمجان ارمنی یا
رومی بود.در دوره قاجاریه، افراد خاندان معیری برای نخستین بار گوجه‌فرنگی را در مزرعه‌ای (که محوطهٔ فرودگاه مهرآباد کنونی است) پرورش دادند.
12:40 pm
الگوریتم
خوارزمی یا الگوریتم (نسبت: الگوریتمی، خوارزمیک)مجموعه‌ای متناهی از دستورالعمل‌ها است، که به ترتیب خاصی اجرا می‌شوند و مسئله‌ای را حل می‌کنند. به عبارت دیگر یک الگوریتم، روشی گام به گام برای حل مسئله است. شیوه محاسبه معدل در مدرسه، یکی از نمونه‌های الگوریتم است.






خصوصیات یک الگوریتم
تمام الگوریتم‌ها باید شرایط و معیارهای زیر را دارا باشند:

ورودی:

یک الگوریتم باید هیچ یا چندین پارامتر را به عنوان ورودی بپذیرد؛

خروجی:

الگوریتم بایستی حداقل یک کمیت به عنوان خروجی (نتیجه عملیات) تولید کند؛

قطعیت:

دستورات الگوریتم باید با زبانی دقیق، و بی‌ابهام بیان شوند. هر دستورالعمل نیز باید انجام‌پذیر باشد. دستورهایی نظیر «مقدار ۶ یا ۷ را به x اضافه کنید» یا «حاصل تقسیم پنج بر صفر را محاسبه کنید» مجاز نیستند؛ چرا که در مورد مثال اول، معلوم نیست که بالاخره چه عددی باید انتخاب شود، و در خصوص مثال دوم هم تقسیم بر صفر در ریاضیات تعریف نشده‌است.

محدودیت:

الگوریتم باید دارای شروع و پایان مشخصی باشد، به نحوی که اگر دستورات آن را دنبال کنیم، برای تمامی حالات، الگوریتم پس از طی مراحل شمارا و متناهی خاتمه یابد. به علاوه، زمان لازم برای خاتمه الگوریتم هم باید به گونه‌ای معقول، کوتاه باشد.





ریشه واژهٔ الگوریتم

واژه الگوریتم از نام ریاضیدان و ستاره‌شناس و جغرافی‌دان نامی ایرانی، ابوجعفر محمد بن موسی خوارزمی (الخوارزمی)، گرفته شده است، که در خوارزم زاده شد و در دانشگاه «بیت الحکمه» بغداد به اوج شهرت رسید. خوارزم یکی از شهرهای «ایران بزرگ» بود، که امروزه در ازبکستان واقع شده است و خیوه نام دارد. رساله‌ای که خوارزمی در قرن ۹ میلادی به عربی نگاشته بود، در قرن ۱۲ به لاتین با نام "Algoritmi de numero Indorum" ترجمه شد؛ یعنی "[کتابی بدست]«الگوریتمی» در مورد اعداد هندی"، که «الگوریتمی» نام الخوارزمی بود که مترجم آن را در تبدیل به لاتین چنین آورده بود. در قرن ۱۳ میلادی واژه الگوریسموس(algorismus) به معنای «سیستم شمارش عربی (دهدهی)» (یعنی اعداد ۱ تا ۹ به علاوه صفر، و نیز مفهوم اعشار) بود؛ که هنوز هم یکی از معانی واژه الگوریسم(algorism) است. معنای دیگر الگوریسم «حساب کردن با کمک اعداد عربی» است؛ یعنی فن انجام أعمال حسابی پایه، مانند جمع و ضرب، با قرار دادن اعداد در زیر هم و إعمال قواعدی خاص، که جایگزین به کارگیری اعداد رومی و استفاده از چرتکه شد. حتی روش انجام دستی تقسیم و جذر گرفتن (رادیکال) هم الگوریسم نامیده می‌شود. در قرن ۱۹ این کلمه در فرانسوی به algorithme تغییر شکل پیدا کرد، البته معنایش ثابت ماند. طولی نکشید که این کلمه به شکل algorithm وارد زبان انگلیسی شد؛ ولی فقط در اواخر قرن ۱۹ میلادی بود که معنای عام‌تر امروزی‌اش را یافت، و به «هر مجموعه قواعدی برای انجام یک رویه محاسباتی یا روال رایانه‌ای به کار رود» الگوریتم گفته شد.

تبدیل نام الخوارزمی به الگوریسم و سپس الگوریتم احتمالا تحت تأثیر واژه یونانی arithmos (به معنای عدد) و arithmetic (به معنای محاسباتی) بوده است. برخی منابع هم کلمه لگاریتم را هم در تبدیل الگوریسم و الگوریتم بی تأثیر ندانسته‌اند.





نقش الگوریتم‌ها در علوم رایانه
در علوم رایانه، یک الگوریتم را یک روال محاسباتی خوش‌تعریف می‌دانند، که مقدار یا مجموعه‌ای از مقادیر را به عنوان ورودی (Input) دریافت کرده و پس از طی چند گام محاسباتی، ورودی را به خروجی (Output) تبدیل می‌کند. بجز این، الگوریتم را ابزاری برای حل مسائل محاسباتی نیز تعریف کرده‌اند.ساخت و طراحی الگوریتم مناسب در مرکز فعالیت‌های برنامه‌سازی رایانه قرار دارد. یک برنامه رایانه‌ای، بیان یک یا چند الگوریتم با یک زبان برنامه‌نویسی است.






مفهوم الگوریتم

مفهوم الگوریتم را معمولاً با تشبیه به دستور آشپزی توضیح می‌دهند. مثلاً اگر بخواهیم آبگوشت درست کنیم (عمل مورد نظر) با فرض اینکه مواد خام را داریم (حالت اولیه) مراحل مشخصی را باید طبق دستور آشپزی طی کنیم (دستورالعمل‌ها) تا به آبگوشت آماده (حالت پایانی) برسیم. البته الگوریتم‌ها معمولاً پیچیده‌تر از این هستند.

الگوریتم گاه دارای مراحلی است که تکرار می‌شود (در مثال آبگوشت مثلاً چند بار باید نمک زد یا آب اضافه کرد) و یا در مرحله‌ای نیازمند تصمیم‌گیری است (اگر نمک کافی است دیگر نمک نمی‌زنیم، اگر کافی نیست نمک می‌زنیم).

اگر الگوریتم برای عمل مورد نظر مناسب نباشد و یا غلط باشد به نتیجه مورد نظر نمی‌رسیم. مثلاً اگر الگوریتم آبگوشت را با مواد اولیه کباب انجام دهیم واضح است که به آبگوشت نمی‌رسیم.

باید بدانیم برای هر الگوریتم تعریف متغیرها و طراحی مرحله به مرحله بسیار مهم است. زیرا الگوریتم باید بداند بر روی چه متغیر‌هایی، چه اعمالی را انجام دهد و نتیجه را در غالب چه متغیرها یا پارامتر‌هایی نشان دهد.






مقدمه‌ای بر تحلیل الگوریتم
معمولاً برای حل یک مسئله، روش‌ها و الگوریتم‌های گوناگونی وجود دارند؛ یک الگوریتم ممکن است عمل مورد نظر را با دستورات مختلف در مدت زمان و یا کار کمتر یا بیشتری نسبت به الگوریتم دیگر انجام دهد. به همین دلیل، انتخاب الگوریتم مناسب و کارا اهمیت زیادی در موفق بودن و کارایی برنامه رایانه‌ای دارد. الگوریتم‌ها به عنوان یک فناوری مطرح هستند

و دانشمندان آنها را طراحی، تحلیل، و مطالعه می‌کنند. مطالعه الگوریتم‌ها زمینه‌های متعددی را در بر می‌گیرد. در زیر به چند نمونه اشاره می‌کنیم که می‌توان آنها را چرخه حیات یک الگوریتم نامید.

الف) طراحی الگوریتم ها:روش‌های مختلفی برای طراحی الگوریتم‌ها وجود دارد که عبارتند از:روشهای تقسیم و غلبه، روش‌های حریصانه، روش‌های برنامه نویسی پویا، روش‌های پسگرد و روش‌های انشعاب و تحدید.

ب) معتبر سازی یا اثبات درستی الگوریتم‌ها:بعد از طراحی باید اثبات شود که الگوریتم مزبور درست است. الگوریتمی درست است که به ازای هر ورودی مناسب خروجی صحیحی بدهد. اثبات درستی الگوریتم‌ها به اثبات قضایا در ریاضی می‌ماند و مرحله بسیار مهمی در زمینه مطالعه الگوریتم‌ها است

ج) تحلیل الگوریتم ها (تحلیل مقدم، ارزیابی کارایی الگوریتم‌ها):یک الگوریتم در زمان اجرا از cpuی کامپیوتر برای اجرای دستورالعمل‌ها و از حافظه برای ذخیره سازی برنامه و داده‌ها استفاده می‌کند تحلیل یک الگوریتم مشخص می کند که الگوریتم در زمان اجرا چه مدت زمان از cpuبرای اجرای دستورالعمل (پیچیدگی زمانی) و چه مقدار از حافظه (چه اصلی و چه جانبی) برای ذخیره سازی برنامه و داده ها (پیچیدگی فضایی) نیاز دارد.

د) پیاده سازی الگوریتم‌ها:پیاده سازی یک الگوریتم نوشتن آن به زبان برنامه نویسی خاص است که معمولا بعد از تحلیل مقدم آن صورت می‌گیرد و نام برنامه به آن اطلاق می‌شود.

ه) تست برنامه:تست یک برنامه شامل1:اشکال زدایی و 2:تحلیل موخر (اندازه گیری کارآیی) است. اندازه گیری کارآیی عبارت است از فرآیند اجرای الگوریتم صحیح بر روی داده‌های نمونه گیری شده برای به دست آوردن زمان و حافظه مورد نیاز توسط کامپایلر. زمان اجرای یک الگوریتم به پارامتر‌های مختلفی بستگی دارد که از جمله می‌توان به نوع دستورالعمل‌ها (دستورالعمل‌های جمع، ضرب، نوشتن، خواندن، شرطی و...)کامپایلر مورد استفاده، زبان برنامه نویسی، سخت افزار به کار رفته و پارامتری مثل nکه می‌تواند معرف تعداد ورودی‌ها و خروجی‌ها و یا هر دو باشد اشاره کرد

تحلیل الگوریتم‌ها رشته‌ای است که به بررسی کارایی الگوریتم‌ها می‌پردازد. تحلیل الگوریتم‌ها یعنی پیش‌بینی منابع مورد نیاز برای اجرای یک الگوریتم، همچون: حافظه، پهنای‌باند ارتباطی، سخت‌افزار، و از همه مهمتر، زمان.
کارایی یا پیچیدگی هر الگوریتم را با تابعی نشان می‌دهند که تعداد مراحل لازم برای اجرای الگوریتم را برحسب طول داده ورودی، یا میزان محل‌های لازم حافظه را بر حسب طول داده ورودی نشان می‌دهد.





جنبه حقوقی
در بعضی کشورها، مثل آمریکا اگر تعبیه فیزیکی الگوریتمی ممکن باشد (برای مثال، یک الگوریتم ضرب که می‌شود آن را در واحد محاسبهٔ یک ریز پردازنده تعبیه کرد) می‌شود آن الگوریتم را به ثبت رساند.
ساعت : 12:40 pm | نویسنده : admin | مطلب بعدی
الگوریتم | next page | next page