ویژگی‌های آناتومیکی، مورفولوژیکی و ترکیب‌های شیمیایی ساقه گیاه توتون Nicotiana tabacum L.))

نویسندگان

1 دانشیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی ،گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ

2 مربی، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آستارا، ایران.

3 عضو هیات علمی - دانشگاه آزاد اسلمی واحد آستارا

4 دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

چکیده

گیاه توتون (Nicotianatabacum L.) ازجمله گیاهان غیرچوبی است که پس از مصرف برگ آن در صنایع دخانیات، پسماند ساقه آن را می­توان در صنایع تولید کاغذ و فرآورده­های چند سازه­ی چوبی مورد استفاده قرار داد. اما استفاده بهینه از این ماده بیولوژیک غیرچوبی مستلزم شناخت ویژگی­های آناتومیکی، مورفولوژیکی و ترکیب‌های شیمیایی آن است. از ساقه­های گیاه توتون واریته کوکر 347 (Nicotianatabacum L. 'Coker 347') که به ­طور نسبتاً وسیعی در مزارع استان گیلان کشت گردید به­طور تصادفی نمونه­برداری و خواص آناتومیکی در سه مقطع مماسی، عرضی و شعاعی و همچنین ویژگی­های مورفولوژیکی شامل طول و ضخامت فیبر و ضرایب بیومتری اشتقاق یافته از آن (شاخص درهم‌رفتگی، شاخص رونکل و ضریب انعطاف­پذیری) در سه ارتفاع (5%، 50% و 75%) و همچنین ترکیب‌های شیمیایی آن از قبیل مقدار سلولز، لیگنین، خاکستر، آلفا سلولز و همی­سلولز آن مطابق با استانداردهای مربوطه با پوست و بدون پوست مورد بررسی و نتایج آن از طریق طرح آماری مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ترکیب‌های شیمیایی ساقه توتون در حد مطلوبی است. اما رابطه شاخص درهم‌رفتگی (نسبت طول به قطر الیاف) در الیاف ساقه گیاه توتون از بسیاری از الیاف زراعی و پهن­برگان کمتر بود، در نتیجه پیش­بینی می­شود که کاغذ تولیدی آن از مقاومت به پارگی چندان مطلوبی برخوردار نباشد، ولی رابطه  شاخص رونکل (نسبت دو برابر ضخامت دیواره به قطر الیاف) آن نزدیک به محدوده پهن­برگان و بسیاری از گیاهان غیرچوبی بود، و در نتیجه انتظار می­رود کاغذ تولیدی از مقاومت به کشش، ترکیدگی و تا خوردگی قابل قبولی برخوردار باشد.

کلیدواژه‌ها


- خواجه پور، م.، 1378. تولید نباتات صنعتی. انتشارات جهاد دانشگاهی دانشگاه صنعتی اصفهان، چاپ اول: ص 348.

- سید شریفی، ر.، 1388. گیاهان صنعتی. انتشارات عمیدی دانشگاه محقق اردبیلی، چاپ دوم: ص 393.

- شاخص، ج.، سراییان، ا.ر. و زینالی، ف.،1390. بررسی ویژگی های مورفولوژیکی و شیمیایی ساقه گیاه توتون. مجله تحقیقات چوب و کاغذ ایران. جلد 26، شماره 2، ص 351- 339.

- صفدری، و.ر.، 1389. ویژگی­های مورفولوژیکی و ترکیب‌های شیمیایی چوب ملج، اوجا، آزاد و داغداغان. مجله تحقیقات چوب و کاغذ ایران. جلد 25، شماره 2، ص 259- 248.

- Agrupis, S.C., Maekawa, E. and Suzuki, K., 2000. Industrial utilization of tobacco stalks II. Preparation and characterization of tobacco pulp by steam explosion pulping. Wood Science (46); NO.3, pp: 222-229.

 - Ates, S.Ni.Y., Akgul, M. and Tozluoglu, A., 2008. Characterization and evaluation of Paulownia elongata as a raw material for  paper production.  African Journal of Biotechnology (7)., 22, pp: 4153 - 4158.

 - Barnett, G. and Jeronimidis, eds., 2003. Wood Quality and Its Biological Basis. Blackwell Scientific Publisher, Oxford, p: 226.

-  Clark, T.F., 1965. Plant fibres in the paper indimiy. Econ. Bot, (19), pp:394- 405.

 - Deniz, I. and Ates, S., 2002. Determination of optimum kraft pulping conditions using bamboo (Pyllotachys bambusoides). 2nd. National Black Sea Forestry Congress Proceedings, Artvin, Turkey, pp: 1072- 1084.

 -  Deniz, I., Kirci, H. and Ates, S., 2004. Optimization of Wheat Straw (Tiriticum durum) Kraft Pulping. Indian Crop. Prod. (3)19, pp: 237-243.

 - Dinwoodie, J. M., 1965. The relationship between fiber morphology and paper properties. A review of literature, Tappi (48), pp: 440–447.

 - Enayati, A.A., Hamzeh, Y., Mirshokraie, S.A. and Molaii, M., 2009. "Papermaking potential of canola stalks," BioRes. (1) 4, pp: 245-256.

 - Exley, R.R., Butterfield, B.G. and Meylan, B.A., 1974. The preparation of wood specimens for the scanning electron microscope. Journal of Microscopy, (101), pp: 21-30.

 -  Fengel, D. and Wegener, G., 1984. Wood: chemistry, ultra structure, reactions / Dietrich W. de Gruyter, Berlin; New York, pp: 26-65.

 - Franklin, G.L., 1954. Preparation of thin sections of synthetic resins and wood-resin composites, and a new macerating method for wood. Nature (155), pp: 51–59.

 - Horn, R.A., 1978. Morphology of pulp fiber from hard woods and influence on paper strength. Technologist Forest products Laboratory, Forest service U.S. Department of Agriculture Madison, Wisconsin 53705. Fpl 312.

 - Hurter, R.W. and Riccio, F.A., 1998. Why CEOS don’t want to hear about nonwoods—or should they? In: TAPPI Proceedings, NA Nonwood Fiber Symposium, Atlanta, GA, USA, pp: 1–11.

 - IAWA, Committee., 1989. IAWA list of microscopic features for hardwoods identification by an IAWA Committee. E.A.Wheeler., P.Baas and P.E. Gasson (eds.)., IAWA Bull.n.s.(10), pp:219-332.

 - Ilvessalo. and Pfaffli, M.S., 1995. Fiber Atlas: Identification of papermaking fibers.  Springer- Verlag, Berlin, Heidelberg, New York.

- Johansen, D.A., 1940. Plant micro technique. McGraw-Hill Book Co., New York p:.523.

 - Kimura, Y. and Teratani, F., 1965. Studies on tobacco stem pulp as raw material for special paper (in Japanese). Mokuzai Kenkyu (Wood Res Bull Wood Res Inst Kyoto Univ) (34), pp: 62-93.

 - Moore, G., 1996. Nonwood fibre applications in paper making. Pira Int., Surrey, United Kingdom.

 - McDougall, G.C., McDougall, G.J., Morrison, I.M., Stewart, D., Weyers, J.D.B. and Hillman, J.R.., 1993. Plant fibres: botany, chemistry and processing. Journal of the Science of Food and Agriculture (62), pp: 1-20.

 - Ogbonnaya, C.I., Roy-Macauley, H., Nwalozie, M.C. and Annerose, D.J.M., 1997. Physical and histochemical properties of kenaf (Hibiscus cannabinus L.) grown under water deficit on a sandy soil. Ind. Crops Prod. (7), pp: 9–18.

 -  Olotuah, O.F., 2006. Suitability of Some Local Bast Fibre Plants in Pulp and Paper Making. Journal of Biological Sciences (3) 6, pp: 635 – 637.

 - Ruzin, S.E., 1999. Plant Microtechnique and Microscopy. New York: Oxford University Press.(322), pp: 32.50.

- Samariha, A. and Khakifirooz, A., 2011. "Application of NSSC pulping to sugarcane bagasse.  Bioresaurce (3) 6, pp: 3313-3323.

- Schweingruber, F.H., Borner, A. and Schulze, E.D., 2006. Atlas of woody plant stems. Evolution, Structure, and Environmental Modifications. Springer- Verlag, Berlin,( 229),  pp: 74-85.

- Tsolov, V., 1985. Boards from beech fibres and agricultural wastes. Gorsko topanstvo Gorska Promishlenost. (6) 41, pp: 15-17.

- Tutus, A., Comlekcioglu, N., Karaman, S. and Alma, M.H., 2010. Chemical composition and fiber properties of Crambe orientalis and Crambe tataria. Int. J. Agric. Biol., (12), pp: 286–290.

- Udohitinah, J.S. and Oluwadare, A.O., 2011. Pulping properties of Kraft pulp of Nigerian-growen kenaf (Hibiscus cannabinus L.). Bioresources (1)6, pp: 751-761.  

- Usta, M., Kırcı, H. and Eroglu, H., 1990. Soda-Oxygen pulping of corn (Zea mays indurata sturt). In: Tappi Pulping Conference: Toronto, Ontario, Canada, Proceeding Book (1), pp: 307-312.

- Ververis, C., Georghiou, K., Christodoulakis, N., Santas, P. and Santas, R., 2004. Fiber dimensions, lignin and cellulose content of various plant materials and their sutibality for paper production. Industrial Crops and Products (19), pp: 245–254.

- Wood, I.M., 1981. The utilization of field crops and crop residues for paper pulp production. Field Crop Abstr., (34), pp: 557-568.

- Xu, F., Zhong, X.C., Sun, R.C. and Lu, Q., 2006. “Anatomy, ultrastructure, and lignin distribution in cell wall of Caragana Korshinskii,” Industrial crop and production (24), pp: 186-193.