۳-۲- مدل­سازی سیستم تولید در برنامه­ ریزی و زمانبندی

بهتر است در ابتدا یک محیط تولیدی عمومی را فرض کنیم و سپس نقش برنامه­ ریزی و زمانبندی را در آن توصیف نماییم. سفارشاتی که به یک سیستم تولیدی ارائه می­شوند باید به کارهایی^[۳۸] با زمان­های سررسید معین تبدیل شوند. هرکدام از این کارها باید در یک مرکزکاری^[۳۹] مشخص روی تعدادی ماشین با ترتیب یا توالی از پیش طراحی شده­ای اجرا شوند. از آنجایی که هرکدام از ماشین­ها ممکن است در مقاطع زمانی خاصی درگیر انجام کار باشند، اجرای هرکدام از کارها ممکن است بعلت مشغول بودن ماشین­های مربوطه با تأخیر مواجه شود. رویدادهای ناخواسته­ای در کارگاه مانند خرابی ماشین(ها)، زمان­های کار طولانی­تر از انتظار و غیره می­توانند برنامه زمانبندی اجرای کارها را با مشکل مواجه کنند. در چنین محیط­هایی تهیه یک برنامه زمانی دقیق و کامل می ­تواند به کارایی و کنترل بهتر عملیات کمک کند.
کارگاه تنها قسمتی از سازمان که تحت تأثیر فرایند زمانبندی قرار دارد نیست. فرایند زمانبندی همچنین با فرایند برنامه­ ریزی تولید – که برنامه ­های میان مدت و دراز مدت تولید را برای سازمان مشخص می­ کنند – در ارتباط تنگاتنگ است. تصمیم ­گیری­هایی که دراین سطح از سازمان گرفته می­ شود ممکن است بر برنامه ­های زمانبندی کارگاهی نیز مستقیماً تأثیر گذار باشند. شکل ۳-۱ نمودار جریان اطلاعات را در یک سیستم تولیدی نوعی نمایش می­دهد [۹].

سیستم زمانبندی تولید دارای سه نوع ورودی است. سفارش مشتری (یا محصولاتی که باید تولید شوند)، برنامه تولید (هرکدام از عملیات مورد نیاز برای تولید هر محصول باید روی چه منبع یا منابعی اجرا شوند)، وضعیت منابع با توجه به محدودیت­ها و قیود کارگاه. سفارش مشتری دارای خصوصیات نوع محصول، تعداد یا مقدار و زمان تحویل می­باشد. برنامه تولید باید مشخص کننده روتینگ^[۴۰] تولید محصول و تخمین زمان یا هزینه استاندارد تولید هر عملیات در روتینگ بر روی منبع مقتضی است. خروجی سیستم زمانبندی تولید، ترتیب زمانی اجرای عملیات برای تولید محصول یا محصولات نهایی در قالب گانت چارت^[۴۱] است که در آن دقیقاً مشخص شده که هر کدام از عملیات بر روی کدام یک از منابع و با چه زمان­های آغاز و پایانی اجرا می­شوند.
در تولید، سیستم­های برنامه­ ریزی و زمانبندی باید با فرایندهای دیگر تصمیم ­گیری سازمان در تعامل باشند. یک فرایند بسیار عمومی در این زمینه برنامه­ ریزی مواد (MRP)^[42] است. هنگامی که زمانبندی عملیات در حال برنامه­ ریزی است، مهم است که تمام مواد خام و منابع مورد نیاز در زمان مقتضی فراهم باشند. زمان­های برنامه­ ریزی شده اجرای کار باید توسط سیستم برنامه­ ریزی و زمانبندی و با هماهنگی سیستم MRP بدست آیند.
سیستم­های MRP بطور معمول دارای جزئیات نسبتاً کمی از برنامه اجرای کارها هستند. هر کار، دارای یک ساختار مواد (BOM)^[43] است که قطعات و مواد مورد نیاز برای انجام عملیات تولید را مشخص می­سازد. سیستم MRP انبار مربوط به هرکدام از قطعات یا مواد را زیرنظر دارد. بعلاوه زمان سفارش هرکدام از قطات را نیز معین می­ کند. در سازمان­هایی که هیچ سیستم برنامه­ ریزی و زمانبندی وجود ندارد، عمدتاً به برنامه MRP بسنده می­ شود. بدیهی است که یک سیستم تولیدی پیچیده نمی­تواند به برنامه حاصل از MRP بسنده کند. در چنین سازمان­هایی، وجود یک سیستم برنامه­ ریزی وزمانبندی عملیات، ضروری است.
امروزه کارخانجات تولیدی مدرن از سیستم­های اطلاعات تولید^[۴۴] که شامل شبکه­ ای از کامپیوترهای بهم پیوسته و پایگاه­های داده^[۴۵] مختلف است استفاده می­ کنند. کامپیوترهای محلی،
شکل ۳-۱: نمودار جریان اطلاعات در یک سیستم تولیدی [۹]
ایستگاه­های کاری و ترمینال­های ورود اطلاعات به سرورهای مرکزی یا پایگاه­های داده مرتبط هستند و از داده ­های ثبت شده استفاده یا داده ­های جدید را ثبت می­ کنند. برنامه­ ریزی و زمابندی هم توسط یکی از کامپیوترهای مستقر در این شبکه انجام می­گردد. هرکدام از ترمینال­های شبکه می­توانند از اطلاعات برنامه­ ریزی و زمابندی استفاده کنند و همچنین نقش اساسی در ثبت رویدادهای کارگاه مانند تغییرات در وضعیت ماشین­ها، کارها و انبار ایفا کنند.
در سیستم­های امروزی­تر، کلیه فرایندها و جریان­های اطلاعات سازمان در یک سیستم یکپارچه اطلاعاتی تحت عنوان Enterprise Resource Planning System مجتمع شده و امکانات وسیعی در کنترل، تصمیم ­گیری و ارزیابی فرایندها، از بالاترین سطوح سازمان و زیرمجموعه­های آن و حتی تأمین­کنندگان و مشتریان تا جزئی­ترین سطوح فعالیت در سازمان را در اختیار قرار می­ دهند.

۳-۳- کارها، ماشین­ها و کارگاه­ها

در این بخش تعاریف پایه­ای و نمادهای استفاده شده در مدل­سازی مسئله برنامه­ ریزی و زمانبندی شرح داده شده است. در تمام این پایان نامه تعداد کارها با و تعداد ماشین­ها با نمایش داده شده است. زیرنویس­های برای نشان دادن اندیس کار و زیرنویس­های برای نشان دادن اندیس ماشین استفاده شده ­اند.
زمان کار^[۴۶] (): زمان کار نشان دهنده مدت زمانی است که انجام کار روی ماشین بطول می­انجامد. درصورتی­که زمان کار به ماشین وابسته نباشد از زیر نویس صرف­نظر کرده و آن را با نمایش می­دهیم. نرخ تولید یک ماشین برهمین اساس بصورت تعریف می­ شود که بیانگر تعداد دفعات انجام کار در واحد زمان است.
زمان ورود^[۴۷] (): زمان ورود کار زمانی است که کار به سیستم وارد می­ شود؛ یعنی زودترین زمانی که کار می ­تواند آغاز شود را زمان ورود آن کار می­نامند.
زمان تحویل^[۴۸] (): زمان تحویل زمانی است که نتیجه انجام کار باید به مشتری تحویل داده شود یا به بیان دیگر زمانی است که انجام کار در آن باید خاتمه یافته باشد. زمان خاتمه انجام کار می ­تواند دیرتر از زمان تحویل آن باشد اما باعث ایجاد جریمه^[۴۹] می­ شود. درصورتی­که زمان تحویل بطور قطع باید رعایت شود، به این زمان، مهلت^[۵۰] گفته می­ شود.
وزن کار (): وزن یک کار در واقع یک ضریب اولویت برای آن کار است که بیانگر اهمیت اجرای آن کار در مقایسه با کارهای دیگر در سیستم است.
چهار مشخصه­ای که در بالا ذکر شدند، اطلاعات ایستا بودند چراکه به زمانبندی انجام شده وابسته نیستند. در مقابل این مشخصات، اطلاعاتی که ثابت نبوده و به زمانبندی وابسته هستند اطلاعات پویا نام دارند. در ادامه به چند مورد از مهم­ترین اطلاعات پویا می­پردازیم.
زمان شروع (): زمان شروع ، زمان آغاز اجرای کار روی ماشین است و در صورتی­که زیرنویس در آن نیامده باشد، به معنی زمان شروع اولین عملیات^[۵۱] مربوط به کار در سیستم است.
زمان تکمیل (): زمان تکمیل ، زمان خاتمه اجرای کار روی ماشین است و درصورتی­که زیرنویس در آن نیامده باشد، به معنی زمان تکمیل آخرین عملیات مربوط به کار در سیستم است.
یکی از مشخصه­های مهم در مدل زمانبندی، جانمایی ماشین­ها در سیستم است. چندین جانمای مهم در طراحی کارگاه برای ماشین­ها وجود دارد که در ادامه به آن­ها اشاره می­ شود.
مدل تک ماشین^[۵۲]: بسیاری از سیستم­های تولید می­توانند بعنوان یک مدل تک ماشین درنظر گرفته شوند. بعنوان مثال اگر در یک سیستم چند ماشین، یک ماشین بعنوان گلوگاه سیستم مطرح باشد، تنها همان ماشین تعیین کننده عملکرد سیستم زمانبندی در سیستم خواهد بود. در چنین شرایطی منطقی است که ابتدا ماشین گلوگاه سیستم در مرحله اول برنامه­ ریزی و زمانبندی شده و ماشین­های دیگر به طبع آن در مراحل بعدی قرار بگیرند. این راه حل ایجاب می­ کند که در مرحله اول مسئله برنامه­ ریزی و زمانبندی به یک مدل تک ماشین تقلیل پیدا کند. مدل تک ماشین همچنین در سیستم­هایی که دارای پیچیدگی بسیار زیاد هستند کاربرد دارد. در این سیستم­ها معمولاً سعی می­ شود که مسئله بزرگ مورد مطالعه به چندین مسئله تقلیل یافته کوچکتر (مانند مسئله زمانبندی مدل تک ماشین) شکسته شده و سپس حل شود.
مدل ماشین­های موازی^[۵۳]: یکی از تعمیم­های مدل تک ماشین بصورت مجموعه ­ای از ماشین­هاست که بصورت موازی در کنار هم کار می­ کنند. تعداد زیادی از سیستم­های تولیدی از تعدادی مراکز کاری تشکیل شده ­اند که هر کدام از آن­ها شامل تعدادی ماشین موازی هستند. در اغلب موارد ماشین­های موجود در یک مرکز کاری مشابه هستند، و بدین ترتیب یک کار که به مرکز کاری وارد شده است می ­تواند روی هرکدام از آن ماشین­ها اجرا شود. دلایلی که در اهمیت توجه به مدل تک ماشین مطرح شدند می­توانند درمدل ماشین­های موازی هم مطرح باشند. مثلاً اگر در یک سیستم با چندین مرکز کاری، یکی از مراکز گلوگاه اجرای فرایندهای سیستم باشد، می­توان آن ­را بعنوان یک مرکز کاری با ماشین­های موازی فرض کرده و برنامه­ ریزی و زمانبندی را ابتدا برای آن و سپس برای باقی مراکز کاری انجام داد.
باید به این نکته توجه داشت در مدل ماشین­های موازی لزوماً همواره تمام ماشین­ها مشابه نیستند مثلاً برخی ماشین­های مجموعه ممکن است قدیمی­تر باشند و درنتیجه سرعت یا کیفیت اجرای کارها روی این ماشین­ها کمتر از سرعت یا کیفیت اجرای همان کارها روی ماشین­های دیگر از همان نوع باشد.
مدل جریان کارگاهی ^[۵۴]: در بسیاری از سیستم­های تولیدی، خصوصاً تولید کنندگان محصولات مونتاژی، اجرای هر کار مستلزم انجام تعدادی عملیات پشت سر هم روی تعدادی ماشین است. درصورتی که روتینگ همه کارها یکسان باشند یعنی همه کارها برای اجراشدن به ترتیب یکسان از ماشین­های یکسانی عبور کنند، به آن جریان کارگاهی گفته می­ شود. در چنین سیستمی، ماشین­ها بصورت سری قرار داشته و با هم راه ­اندازی می­شوند. هر کار پس از اجرا شدن روی یک ماشین به صف انتظار اجرای ماشین بعدی منتقل می­ شود. یک تعمیم از مدل جریان کارگاهی، مدل جریان کارگاهی منعطف^[۵۵] است. جریان کارگاهی منعطف دارای تعدادی مراحل مختلف است که هر کدام از مراحل شامل تعدادی ماشین موازی هستند و در مجموع شیوه ارتباط مراحل مختلف بصورت یک جریان کارگاهی است. در هرکدام از مراحل، این انعطاف وجود دارد که کار رسیده بتواند روی هرکدام از ماشین­های آن مرحله اجرا شود.
مدل کار کارگاهی^[۵۶]: در برخی کارگاه­ها، کارهای رسیده دارای روتینگ­های متفاوتی هستند. در نتیجه هر کار برای اجرا شدن باید از ماشین­های مشخصی که در روتینگ آن معین است عبور کند. چنین مدلی را مدل کار کارگاهی نامیده اند. در واقع مدل جریان کارگاهی حالت خاصی از مدل کار کارگاهی است که در آن تمام کارها دارای روتینگ یکسان هستند. یک تعمیم از مدل کار کارگاهی، مدل کار کارگاهی منعطف^[۵۷] است. در این مدل، هر کار می ­تواند روی یک یا چند ماشین اجرا شود. بنابراین در مدل کار کارگاهی منعطف، پیش از زمانبندی اجرای عملیات باید معین شود هر کار روی کدام ماشین اجرا گردد.
مدل زنجیره تأمین^[۵۸]: این مدل، یک مدل سطح بالا است که در آن یک محیط تولیدی به شبکه­ ای از اجزای بهم مرتبط تقسیم می­ شود که هرکدام از این اجزا خود دارای یک مدل کار کارگاهی (منعطف) یا جریان کارگاهی (منعطف) هستند.

۳-۴- معیارهای کارایی در زمانبندی تولید

در عمل از معیارهای کارایی مختلفی برای برنامه­ ریزی و زمانبندی در سیستم­های تولیدی استفاده می­ شود اما در واقع همگی این معیارهای کارایی ترکیبی از تعدای معیار پایه هستند. در ادامه به چند نمونه از معیارهای پایه­ای و معروف در بررسی عملکرد سیستم­های زمانبندی تولید اشاره می­گردد.
معیارهای توان عملیاتی^[۵۹] و Makespan: در بسیاری از سیستم­های تولیدی، افزایش میزان توان عملیاتی یکی از مهمترین معیارهایی کارایی برنامه­ ریزی به شمار می­رود تا جایی که در بسیاری از موارد عملکرد مدیران براساس میزان بهبود در این معیار اندازه ­گیری می­ شود. زمان throughput یک قطعه، مدت زمانی است که طول می­کشد تا آن قطعه از سیستم عبور کند. توان عملیاتی یک سیستم تولیدی که برابر نرخ خروجی آن نیز است، بر اساس ظرفیت ماشین­های گلوگاه­ها (یعنی ماشین­های دارای کمترین ظرفیت) مشخص می­ شود. بنابراین بیشینه کردن میزان توان عملیاتی یک سیستم تولیدی معادل بیشینه کردن ظرفیت تولید ماشین­های گلوگاه سیستم است.
معیار Makespan زمانی مهم ارزیابی می­ شود که تعداد کارها محدود باشد. Makespan که با نشان داده می­ شود عبارت از زمانی است که آخرین کار خاتمه پیدا کند.
که در آن زمان خاتمه کار است. معیار Makespan شباهت زیادی به معیار توان عملیاتی دارد.
معیارهای وابسته به زمان تحویل^[۶۰]: تعداد زیادی معیار کارایی وابسته به زمان تحویل کار وجود دارد که در ادامه به برخی از آن­ها اشاره شده است.
اغلب سیستم­های زمانبندی براین اساس ایجاد می­شوند که دیرشدگی^[۶۱] انجام کارها را به حداقل برسانند. دیرشدگی انجام یک کار بصورت زیر تعریف می­ شود:
که در آن زمان تحویل کار است. حداکثر دیرشدگی در یک سیستم بصورت زیر تعریف می­ شود:
کمینه­سازی بیشینه دیرشدگی معادل کمینه­سازی دیرشدگی مربوط به بدترین شرایط کارایی در سیستم زمانبندی است.
معیار کارایی دیگری که در این زمینه قابل توجه است، تعداد کارهای دیرکرد^[۶۲] است. دیرکرد با رابطه زیر بدست می ­آید:
مجموع دیرکرد کارها بعنوان یک معیار کارایی سیستم زمانبندی نیز بصورت تعریف می­ شود.
هزینه­ های برپایی^[۶۳]: اغلب هنگامی که قصد داریم به بیشینه­سازی توان عملیاتی یا کمینه­سازی Makespan بپردازیم، باید به کمینه بودن هزینه­ های راه ­اندازی کارها نیز توجه لازم را داشته باشیم. باید توجه داشت که هزینه­ های راه ­اندازی لزوماً متناسب با زمان­های راه ­اندازی نیستند. بعنوان مثال هزینه­ های راه ­اندازی برای ماشینی که دارای ظرفیت بسیار زیادی است، قابل توجه نیست حتی اگر این راه ­اندازی شامل به هدر رفتن منابع یا زمان زیادی شود.
هزینه­ های انبارداری کالای درجریان ساخت^[۶۴]: هدف مهم دیگر در یک سیستم زمانبندی کمینه کردن هزینه­ های نگهداری و انبارداری کالای در جریان ساخت (WIP) است. WIP باعث افزایش هزینه­ های نقل و انتقال می­ شود ضمن آن­که WIPهای قدیمی­تر همواره در معرض آسیب­های ناشی از نقل و انتقال و نگهداری قرار دارند. معیار دیگری که می ­تواند بعنوان جایگزین WIP مورد استفاده قراربگیرد میانگین زمان throughput است. کمینه­سازی میانگین توان عملیاتی، با وجود سطح خروجی ثابت، باعث کاهش WIP خواهد شد. همچنین کمینه­سازی زمان throughput وابستگی نزدیکی به کمینه­سازی مجموع زمان­های تکمیل کارها یعنی دارد. هدف شرح داده شده اخیر، معادل کمینه­سازی میانگین تعداد کارهای سیستم نیز می­باشد.
هزینه­ های انبارداری محصول نهایی^[۶۵]: کمینه­سازی هزینه­ های انبارداری محصولات تولید شده نیز یکی دیگر از اهداف مهم در سیستم­های زمانبندی محسوب می­گردد. درصورتی­که سیستم تولیدی از نوع ساخت-براساس-سفارش^[۶۶] باشد، آنگاه هزینه­ های انبارداری محصول معادل هزینه­ های تعجیل^[۶۷] در تولید خواهند بود. در سیستم­های Just-In-Time معمولاً کمینه­سازی مجموع تعجیل کارها بعنوان یک هدف مهم مطرح است. چرا که در یک سیستم JIT بدلیل اجتناب از هزینه­ های نگهداری و رسیدگی نباید کارها زودتر از موعد انجام شوند.
هزینه­ های انتقال^[۶۸]: در سیستم­هایی که شامل بخش­های تولیدی مجزا و دور از هم هستند، هزینه­ های انتقال کالاها بین مراکز کاری می ­تواند قسمت چشم­گیری از هزینه­ های تولید باشد. از این روی کاهش هزینه­ های انتقال نیز می ­تواند از جمله اهداف مهم سیستم­های برنامه­ ریزی و زمانبندی محسوب گردد.

۳-۵- مدلسازی ریاضی مسأله زمانبندی کار کارگاهی منعطف^[۶۹]

مسائل زمانبندی در تمام حوزه ­های علوم از مهندسی کامپیوتر گرفته تا اقتصاد وجود داشته و نقش مهمی دارند. اغلب مسائل زمانبندی، از نوع مسائل بهینه­سازی ترکیبیاتی پیچیده هستند که حل آن­ها در حوزه زمان بوسیله الگوریتم­هایی که دارای پیچیدگی زمانی چندجمله­ای هستند ناممکن است. در میان این مسائل، زمانبندی کار کارگاهی منعطف یکی از پیچیده­ترین مسائل بهینه­سازی ترکیبیاتی است.
زمانبندی کار کارگاهی منعطف یکی از مباحث مهم در مدیریت تولید و همچنین بهینه­سازی ترکیبیاتی است. ثابت می­ شود که بدلیل پیچیدگی­های محاسباتی بسیار زیاد، غیرممکن است که بتوان جواب بهینه چنین مسأله­ای را در مقیاس­های عملی با روش های متداول در بهینه­سازی ترکیبیاتی بدست آورد. برای حل مسأله زمانبندی در محیط کارگاهی دو رویکرد وجود دارد: رویکرد سلسله مراتبی^[۷۰] و رویکرد یکپارچه^[۷۱]. در رویکرد سلسله مراتبی، تخصیص وظایف به ماشین­ها و توالی عملیات روی ماشین­ها بطور جداگانه بررسی و حل می­شوند. در رویکرد یکپارچه، تخصیص وظایف و توالی عملیات توأمان مورد توجه و حل قرار می­گیرند. از آنجایی که مسأله زمانبندی کار کارگاهی منعطف یک مسأله NP-hard است روش بکار گرفته شده در این پایان نامه یک روش مکاشفه­ای^[۷۲] مبتنی بر همکاری تعدادی عامل­های واکنشی ساده و تکامل آن­ها در جهت جستجوی جواب(های) بهینه است.
در مسأله کلاسیک زمانبندی کارگاهی^[۷۳]، اجرای تعداد کار روی ماشین مستقل زمانبندی می­ شود. برای هر کار مسیر^[۷۴] اجرا، بطور کامل مشخص و معین است. همه ماشین­ها از لحظه صفر تا انتهای کارها آماده هستند و کارها بدون هیچگونه رقابتی برای در اختیار گرفتن ماشین­ها اجرا می­شوند. مسأله عمومی زمانبندی کارگاهی یک مسأله شدیداً NP-hard است. امروزه انعطاف­پذیری ماشین­ها و خطوط تولید در صنایع نیازمند سیستم­هایی برای برنامه­ ریزی چنین شرایطی است. مسأله زمانبندی کار کارگاهی منعطف تعمیمی از مسأله زمانبندی کارگاهی عمومی که در بالا شرح داده شد است که در آن فرض می­ شود که به ازای هر عملیات، حداقل یک نوع ماشین برای اجرای آن در کارگاه وجود دارد. بنابراین زمانبندی کار کارگاهی منعطف علاوه بر مسأله زمانبندی شامل یک زیر مسأله تخصیص وظایف برای تخصیص هر کدام از عملیات به یکی از ماشین­هایی که قابلیت اجرای آن­را دارند نیز می­باشد. بنابراین مسأله زمانبندی کار کارگاهی منعطف دارای دو مشکل است: یکی تخصیص هرکدام از عملیات به ماشین مقتضی و دوم زمانبندی آن­ها در جهت حداقل سازی یک یا تعدادی از توابع هدف^[۷۵] معین از پیش تعریف شده.
مدل ریاضی مسأله زمانبندی کار کارگاهی منعطف در این تحقیق بصورت زیر درنظر گرفته شده است. در این مدل ماشین و کار^[۷۶] تعریف شده است. هر کار شامل تعدادی عملیات است که با نمایش داده میشوند که در آن اندیس کار مربوطه و اندیس عملیات مربوط به کار ام است و تعداد عملیات مربوط به کار ام می­باشد. درنتیجه نشان دهنده عملیات ام از کار ام است. بهمین ترتیب مجموعه ماشین­ها با نمایش داده می­ شود. مجموعه ­ای از ماشین­هایی را که می­توانند عملیات را انجام دهند ­را با نمایش می­دهیم. مجموعه توسط ماتریس با اعضای زیر تعریف می­ شود.
که در آن اندیس ماشین، اندیس کار و اندیس عملیات مربوط به کار است. اجرای هر عملیات روی ماشین به اندازه واحد زمانی بطول خواهد انجامید.
با توجه به تعاریف فوق ماتریس­های زیر را تعریف می­کنیم:

سطح اسمیر با رد تیازین (۲ دقیقه) به عنوان رنگ زمینه لبریز ­گردید و مجددا” اسمیر شسته و خشک ­گردید .(Braon E.J and Sydney M.F., 1990)
برای تایید نهایی به روش ذیل-نلسون رنگ آمیزی ­گردید.

۳-۳-۳. رنگ­آمیزی ذیل-نلسون^[۶۹]
اصول
در این روش حرارت دادن لام­ها، نفوذ بیشتر کاربول فوشین را به درون دیواره سلولی باکتری­ ها فراهم می­نماید. اسید مایکولیک موم­ها با رنگ بازیک کمپلکسی تشکیل می­ دهند که اجازه خروج رنگ را از دیواره سلولی را با شستن بوسیله مواد رنگ زدای اسیدی نمی­دهند.
مواد مصرفی: فوشین بازیک، اتانول ۹۵ درصد، فنل کریستال، اسید کلریدریک غلیظ، متیلین بلو کلراید
آماده سازی مواد
فوشین: ۳/۰ گرم از فوشین بازیک در ۱۰ میلی­لیتر اتانول ۹۵ درصد حل گردید.
فنل: ۵ گرم فنل کریستال در ۱۰۰ میلی­لیتر آب مقطر حل ­گردید.
کربول فوشین: تمام محلول فوشین به ۹۰ میلی­لیتر از محلول فنل اضافه ­شد.
اسید الکل: با دقت ۳ میلی­لیتر اسید هیدروکلراید غلیظ را به ۹۷ میلی­لیتر اتانول ۹۵ درصد افزوده سپس به آرامی مخلوط گردید.
متیلن بلو: ۳/۰ گرم متیلن بلو کلراید در ۱۰۰ میلی­لیتر آب مقطر حل ­شد.
مراحل رنگ­آمیزی
بروی اسلایدها فوشین ریخته و ۵ دقیقه آنها را از روی شعله عبور داده، بطوری­که از روی رنگ بخار بلند ­شد.
سطح لام را با آب مقطر شسته و در ظرف اسید الکل به مدت ۲-۳ دقیقه قرار داده تا کاملا” رنگ­بری صورت گرفته شد.
اسمیر مجدد با آب مقطر شسته و خشک ­گردید.
سطح لام با محلول متیلن بلو آغشته ­گردید و اجازه داده ­شد این رنگ ۱ تا ۲ دقیقه برروی سطح لام بماند.
اسمیر مجدد با آب مقطر شستشو داده ­شد، خشک ­گردیده و سپس با بزرگ­نمایی ×۱۰۰ با روغن ایمرسیون مشاهده ­شد (بهره­ مند ا.ر.، ۱۳۷۲).
۳-۳-۴. رنگ­آمیزی کینون (رنگ آمیزی سرد)
اصول
با اضافه نمودن غلظت فوشین بازی و فنل نسبت به غلظت­های آنها در رنگ­آمیزی ذیل نلسون حرارت دادن لام­ها، لازم نمی ­باشد. به همین جهت به آن رنگ­آمیزی سرد می­گویند.
مواد مصرفی: فوشین فنلی کینیون، محلول رنگ­زدای اسید _ الکل و رنگ زمینه
آماده ­سازی مواد
فوشین فنلی کینیون: ۴ گرم از فوشین بازیک در ۲۰ میلی­لیتر اتانول ۹۵ درصد حل ­گردید و ۱۰۰ میلی­لیتر محلول فنل آبکی به آن اضافه ­شد.
محلول رنگ­زدای اسید _ الکل: ۳ میلی­لیتر اسید کلریدریک غلیظ به ۱۰۰ میلی­لیتر اتانول افزوده و سپس به آرامی مخلوط ­شد.
رنگ زمینه: ۳/۰ گرم متیلن بلو در ۱۰۰ میلی­لیتر آب مقطر حل ­شد.
مراحل رنگ­آمیزی
لام­ها را به مدت ۱۵ دقیقه در ۸۵ درجه سانتی ­گراد حرارت داده شد تا ثابت شوند.
روی لام­ها به وسیله فوشین بازیک کینیون پوشانده ­شد و به مدت ۵ دقیقه در دمای اتاق قرار گرفتند.
لام­ها با آب بدون یون شسته و خشک ­شدند.
لام­ها به وسیله اسید – الکل ۳ دقیقه بی­رنگ شدند سپس با آب بدون یون شستشو داده ­شدند.
لام­ها مجددا به وسیله اسید – الکل ۲-۱ دقیقه بی­رنگ ­شدند تا هنگامی که هیچ رنگ قرمزی از لام در محلول اسید الکل مشاهده نگردید.
لام­ها را با آب بدون یون شسته و گوشه هر لام روی دستمال کاغذی قرار ­گرفت تا مایع سطح لام جذب ­شود.
لام­ها با محلول متیلن بلو بمدت ۴ دقیقه پوشانده ­شد.
لام­ها با آب بدون یون شسته و خشک ­گردید.
لام­ها با عدسی x400 میکروسکوپ سپس با عدسی x1000 جهت بررسی باسیل اسید فاست بررسی گردید .(Braon E.J and Sydney M.F., 1990)
۳-۳-۵. بررسی و آزمایش گسترش
تعداد باسیل­های اسید فست مشاهده شده بصورت جدول زیر گزارش ­گردید:
جدول۳-۱: نحوه گزارش میکروسکوپی

« خانواده گروهی است متشکل از افرادی که از طریق پیوند زناشویی، همخونی و یا پذیرش (به عنوان فرزند) با یکدیگر به عنوان شوهر، زن، مادر، پدر، برادرو خواهر در ارتباط متقابلند و فرهنگ مشترکی پدید آورده و در واحد خاصی زندگی می‌کنند.» (ساروخانی، ۱۳۷۰، ص ۱۳۵)
همانگونه که می‌دانید خانواده دارای سلسله مراتب قدرت است که در گذشته پدر در رأس آن، بعد از آن مادر و به ترتیب تا به فرزندان برسد. ولی با توجه به سطح تحصیلات والدین که بالاتر رفته ومیل به داشتن فرزند کم و با توجه به جدایی محل کار از خانه این وظیفه فقط مختص به والدین شده و همه اینها محصول مدرن شدن است، تغیر در شیوه تفکر والدین امروز نسبت به گذشته، باز بودن جامعه و فراهم کردن امکانات و شرایط بسیار برای راحت بودن هر چه بیشتر خانواده‌ها.

فصل اول:
کلیات تحقیق

۱-۱ بیان مسئله

فرزند سالاری یعنی بیان وضعیتی که در آن، فرزندان مستقیم یا غیر مستقیم محور و اساس تصمیم گیریها، فعالیتها و مجموعه امور مختلف خانواده قرار می‌گیرند و همه مسایل خانواده به طور کلی بر اساس نیازها، خواسته‌ها و اهداف آنان استوار می‌شود.
با توجه به تعریف فوق بر آن شدیم علل موجده فرزندسالاری را بررسی کنیم. فرزندسالاری چگونه بر خانواده‌های فعلی ایرانی نفوذ کرده است؟ این جریان چقدر متأثر از آموزه‌ها و تربیت و شرایط اجتماعی و محیطی جامعه مربوط می‌شود؟ آیا خانواده باعث فرزند سالاری شده؟ آیا صنعتی شدن و تحمیل شرایطی بر خانواده‌ها و گرفتن کارکردهای آنان می‌تواند نقش داشته باشد؟
وقتی میگوئیم خانواده ایرانی سخن از یک خانواده اصیل و قدرتمند است که سالیان دراز پدر محور اصلی قدرت و تصمیم گیری بوده، حالا چگونه این روند تغییر کرده و فرزند محور اصلی قدرت خانواده شده؟
در خانواده‌های فعلی والدین از حقوق خود می‌گذرند که فرزندان در نهایت آسایش و راحتی باشند ولی از آن طرف فرزندان روز به روز متوقع تر و سیرناپذیرتر می‌شوند و در این گونه خانواده‌ها احترام به والدین نادیده گرفته می‌شود و رابطه ای یک طرفه که فقط فرزندان از آن سود می‌برند.
با مقایسه خانواده‌های مدرن کنونی با خانوداه‌های سنتی گذشته می‌توان عوامل چندی را برشمرد؛ ۱)کاهش موالید ۲) جدایی کار از خانه ۳) کوچک شدن فضای خانه ۴) احساس محرومیت والدین در کودکی.
بر اساس نظریه کارکردی « هر گروه یا نهاد کارکرد خاصی دارد، لذا سیستم در مجموع به بقای خود ادامه می‌دهد.» تغییرات اجتماعی ثبات و تعادل جامعه را از هم می‌پاشد، اما پس از هر تغییری جامعه به سرعت به تعادل جدیدی دست می‌یابد. همان گونه که در قدیم خانواده‌گسترده و تعداد موالید اهمیت داشته ودر تأمین معاش خانواده نقش اساسی داشتند امروزه خانواده‌های پر جمعیت بار شاطرند تا یار خاطر چرا که هر فرد به عنوان یک مصرف کننده نگریسته می‌شود. و این یعنی اینکه خانواده امروز بدون کارکرد می‌باشد.
پایگاه اقتصادی- اجتماعی از شاخص‌های مهم تحقیق می‌باشد که با متغیرهای چون شغل پدر و مادر تحصیلات پدر و مادر، نوع مالکیت منزل مسکونی، تعداد بچه‌ها ، درآمد خانواده بر روی فرند سالاری تأثیر دارد.طبق تحقیقات انجام شده هر چه تحصیلات والدین بیشتر باشد فرزند سالاری نیز بیشتر است چرا که اینگونه والدین گرایش به داشتن فرزند کمتر دارند.
شاخص بعدی تغییرات اجتماعی است که همزاد اصلی صنعتی شدن است و با متغیرهایی چون: احساس محرومیت والدین در کودکی، اولویت دادن به خوشبختی فرزندان، ترس از پدر و ضعف اخلاقی در درون خانواده سنجیده می‌شود.
شاخص بعدی اعتقادات دینی است که با متغیرهای چون نماز خواندن، مسجد رفتن، شرکت در مراسم مذهبی و احترام به والدین سنجیده می‌شود. هرچه اعتقادات دینی فرزندان بیشتر باشد فرزندسالاری کمتر و هر چه اعتقادات دینی کمتر باشد فرزند سالاری بیشتر است.
با این توضیحات بر آن شدیم به بررسی موردی عوامل اجتماعی- فرهنگی فرزند سالاری در جوانان ۱۵-۳۰ ساله شهرستا نجف اباد در تاریخ زمانی ۸۹-۹۰ به پژوهش بپردازیم.

۱-۲ ضرورت و اهمیت تحقیق

با توجه به اینکه خانواده یکی از مهم ترین ارکان جامعه محسوب می‌شود و به این دلیل که فرد در آن متولد می‌شود و رشد پیدا می‌کند و اولین محیط تربیتی وی محسوب می‌شود بر آن شدیم که در حیطه جامعه شناسی خانواده و بر پدیده ای نوظهور به نام فرزند سالاری پژوهش نمائیم.
« فرزند سالاری را می‌توان یک روش افراطی در زمینه پاسخگویی به نیازهای طبیعی و غیر طبیعی فرزندان به حساب آورد. اصطلاح فرزند سالاری بار معانی منفی دارد و از آن، حکومت فرزندان در خانواده، برنده شدن فرزندان در رویارویی با والدین، حرف شنوی نداشتن فرزندان و امثال آنها مستفاد می‌شود و با اصطلاح فرزند محور (Child- centeredness) که در آن بیشتر فعالیت‌های والدین بر محور خواسته‌های فرزندان یا به اصطلاح، وقف کودکان شدن است، و در حالت افراطی به صورت سلطه مستقیم و دیکتاتوری فرزندان در خانه آشکار می‌شود.» (روزنامه اطلاعات بین المللی- ۲۴/۰۳/۱۳۸۶)
با توجه به اهمیت موضوع فرزند سالاری در تحقیقات دیگر بزرگان به دلیل اینکه کودکانی که در خانواده‌های فرزند سالار بزرگ شده اند از جامعه نیز انتظار برآورده شدن توقعات خود را دارند و چون جامعه قادر به تأمین آنها نیست این کودکان پس از ورود به جامعه دچار یأس و نامیدی و آسیب می‌شوند. و بر ساختار خانواده نیز حائز اهمیت است چرا که در خانواده‌هایی که فرزند سالاری حاکم است احترام به والدین نادیده گرفته می‌شود و والدین باید خود را فدا کنند که فرزندانشان در آسایش باشند. اهمیت موضوع زمانی بیشتر می‌شود که فرزند سالاری زمینه ساز تضییع حقوق دیگران می‌شود. و این مسئله را مهم ارزیابی می‌کنیم چرا که نهفته در شیوه‌های تربیتی خانواده‌هاست..
حال باتوجه به این که شهرستان نجف آباد یک شهری با بافت سنتی است و کوچک که خانواده‌های آن هنوز به ارزش‌های قدیمی‌پایبند هستند، و شهری جوان محسوب می‌شود بر آن شدیم منطقه مورد بررسی شهرستان نجف آباد انتخاب شود. اطلاعات مربوطه را در شهریور ۸۹ گردآوری نمودیم و پرسش‌نامه‌های مربوطه را در کتابخانه‌ها و پارک شهر به دلیل رفت و آمد زیاد جوانان به این مکانها توزیع نمودیم.
متغیر‌هایی که در این موضوع دخیل کردیم:
سن، پایگاه اجتماعی- اقتصادی، تغییرات اجتماعی و اعتقادات دینی است. البته متغیر‌های دیگری هم هستند که به دلیل گسترده شدن و بی هدف شدن پژوهش از آن چشم پوشی نمودیم.

۱-۳ اهداف تحقیق

۱-۳-۱ اهداف کلی

تبیین و آگاه سازی عوامل اجتماعی- فرهنگی فرزند سالاری در جوانان.

۱-۳-۲ اهداف جزیی

۱- تبیین و آگاه سازی از میزان فرزند سالاری در بین خانواده.
۲- بررسی تأثیر قدرت اقتصادی خانواده بر استقلال اقتصادی فرزند.
۳- بررسی تأثیر استقلال اقتصادی فرزندان بر میزان فرزندسالاری.
۴- بررسی تأثیر اعتقادات دینی بر کاهش فرزند سالاری.
۵- بررسی تأثیر تغیرات اجتماعی بر خانواده‌ها و فرزند سالاری.

۱-۴ ﺳﺆالات تحقیق

۱- آیا عوامل دموگرافیک بر میزان فرزند سالاری تأثیر دارد؟
۲- آیا میزان تحصیلات پدر و مادر بر افزایش فرزند سالاری تأثیر دارد؟
۳- آیا قدرت اقتصادی خانواده بر فرزند سالاری تأثیر دارد؟
۴- آیا دگرگونی‌های اجتماعی بر میزان فرزند سالاری تأثیر دارد؟
۵- آیا احساس محرومیت والدین در کودکی بر میزان فرزند سالاری تأثیر دارد؟
۶- آیا تغیر شکل دادن خانواده از سنتی به مدرن بر میزان فرزند سالاری تأثیر دارد؟
۷- آیا میزان اعتقادات مذهبی یک فرد در میزان تسلط بر پدر و مادر تأثیر دارد؟

۱-۵ فرضیات تحقیق

۱- به نظر می‌رسد بین سن و میزان فرزند سالاری رابطه وجود دارد.
۲- به نظر می‌رسد بین پایگاه اجتماعی- اقتصادی خانواده و میزان فرزند سالاری رابطه وجود دارد.
۳- به نظر می‌رسد بین تغییرات اجتماعی و میزان فرزند سالاری رابطه وجود دارد.
۴- به نظر می‌رسد بین اعتقادات دینی و میزان فرزند سالاری رابطه وجود دارد.

۱-۶ روش تحقیق

این تحقیق به شیوه پیمایشی و اسنادی می‌باشد. که اطلاعات آن از طریق کتابخانه و اینترنت و با بهره گرفتن از پرسشنامه تهیه شده است.

۱-۷ کاربرد تحقیق

مقایسه عملکرد چهار رقم گندم متداول کشت منطقه بجنورد
بررسی تلقیح باکتری سودوموناس و تاثیر آن بر روی عملکرد و اجزای عملکرد گندم زمستانه .
تعیین مهمترین شاخص های فیزیولوژیکی موثر برچهار رقم گندم.
۴- اثرات باکتریهای منتخب خانواده سودوموناس برصفات کیفی گندم
۱-۱-گندم
۱-۱-۱- وسعت منطقه کشت
گندم (Triticum aestivum L.) گیاهی است که در محدوده وسیعی از شرایط آّب و هوایی جهان رشد می کند و در حقیقت جزو سازگارترین گونه های غلات به شمار می آید. به طوری که از عرض جغرافیایی حدود ۶۰ درجه شمالی در شمال اروپا تا ۴۰ درجه جنوبی در آمریکای جنوبی و در مناطقی با ارتفاع چند متر تا بیش از ۳۰۰۰ متر بالاتر از سطح دریا کشت می شود و در رده غلات سردسیری قرار گرفته است. اغلب تولید گندم در نواحی با بارندگی سالیانه ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ میلی متر و میانگین درجه حرارت ۱۸ درجه سانتی گراد صورت می گیرد (بولتینگ و همکاران،۱۹۸۲).
۱-۱-۲-گیاه شناسی گندم
گندم (Triticum aestivum L.) از خانواده غلات و یک گیاه C3 است. گندم، گل آذین سنبله ای دارد و از هر گره آن معمولا یک سنبلچه متشکل از دو گلو و سه گلچه بوجود می آید. گاهی تعداد گلچه ها به ۹ هم می رسد. دانه گندم بین دو پوشش قاشق مانند به نامهای پوشک بیرونی و پوشک درونی قرار گرفته است. برگهای گندم مانند سایر غلات (به جز ذرت و ارزن)، نازک وکم عرض بوده و زبانه های کوچکی دارند.
۱-۱-۳-آب و هوای مناسب برای رشد گندم

گندم گیاه زراعی است که خیلی زیاد با محیط سازگار می شود و در مناطقی با میزان بارندگی معتدل تا خشک و مناطق پر باران و از شرایط گرم حاره ای تا محیط های سرد و خشک رشد می کند. شرایط ایده آل برای رشد گندم، آب و هوای خنک در دوره رشد رویشی، آب و هوای معتدل در دوران تشکیل دانه و آب و هوای گرم و خشک در زمان برداشت محصول می باشد. بنابراین در مناطقی که زمستانهای سخت دارند،‌ کشت گندم با مشکلاتی از قبیل سرمازدگی زمستانی مواجه می شود. البته باید بدانیم که گندم در برابر خشکی مقاومت چندانی ندارد و نمی تواند به مدت طولانی، خشکی و کم آّبی را تحمل نماید. اما قادر است خود را با شرایط خشک تا حدی تطبیق داده و با تشکیل یاخته های کوچکتر که در نهایت سبب تشکیل برگهای کوچک شده و در نتیجه روزنه ها کوچکتر می شود، سطح تعرقی را کاهش دهد و از اثرات سوء کم آبی تا حدی محفوظ بماند.
۱-۲- انواع گندم
معمولا گندمها را به دو دسته کلی گندم بهاره و گندم پاییزه تقسیم بندی می کنند. این دو نوع علاوه بر آن که دانه هایشان از نظر رنگ، بافت، شکل و … با هم فرق دارند شرایط رشد و نمو آنها نیز با هم تفاوت می کند. این دو نوع گندم را در دو زمان مختلف سال کشت می نمایند. دانه گندم، دارای شیاری است که در طول دانه قرار می گیرد. عمق این شیار در گندمهای پاییزه زیاد و درگندمهای بهاره کم است. طرفین این شیار در گندمهای بهاره گرد و در گندمهای پاییزه گوشه دار می باشد.
۱-۳ - مراحل رشد فیزیولوژیکی گندم
مراحل رشد فیزیولوژیکی گندم شامل جوانه زنی، سبز شدن، پنجه زنی، خروج برگ نهایی (خوشه های نهایی)، سنبلچه نهایی، اولین گره یا آغاز طویل شدن ساقه، آبستنی، خروج خوشه ها، گرده افشانی و رسیدگی می باشد.رسیدگی فیزیولوژیکی هنگامی است که برگ پرچم و خوشه ها زرد شده باشند. زمان وقوع هر مرحله از رشد و توسعه به ژنوتیپ، دما، طول روز و تاریخ کاشت بستگی دارد. تنشهای مختلف محیطی به خصوص گرما، رطوبت و شوری ممکن است از طول دوره رشد گندم بکاهد (اکودو و همکاران، ۱۹۷۱).
۱-۳-۱- جوانه زنی تا سبز شدن
حداقل رطوبت لازم برای بذر گندم جهت جوانه زنی ۳۵ تا ۴۵% وزن بذر می باشد. جوانه زنی ممکن است بین دمای ۴ تا ۳۷ درجه سانتیگراد و در شرایط مطلوب از ۱۲ تا ۲۵درجه اتفاق افتد (ایوانس و همکاران، ۱۹۷۵). اندازه بذر در جوانه زنی تاثیری ندارد اما در رشد، توسعه و عملکرد موثر است. بذرهای بزرگتر نسبت به بذرهای کوچکتر مزایای بیشتری مانند رشد سریعتر گیاهچه ها، تعداد بیشتر پنجه های بارور در هر گیاه، و عملکرد دانه بالاتری دارند (اسپایلد،۱۹۸۹). هنگامی که گیاه در معرض تنشهای محیطی قرار می گیرد به خصوص خشکی، مزیت بذرهای بزرگتر بیشتر نمایان است (میان و نفزیگر، ۱۹۹۴).
۱-۳-۲- سبز شدن تا توسعه رویشی
پنجه های گندم از محور برگهای اصلی رشد می کنند. پتانسیل تولید پنجه در ارقام بهاره و پاییزه متفاوت است. ارقام زمستانه (پاییزه) تعداد پنجه بیشتری تولید می کنند. گندم پاکوتاه معمولا تعداد بیشتری پنجه دارند. معمولا ظهور و رشد پنجه ها تا قبل از طویل شدن ساقه ها پایان می یابد. همه پنجه ها در گندم سنبله تولید نمی کنند. تعدادی از پنجه ها قبل از گرده افشانی از بین می روند. تعداد پنجه های بارور به ژنوتیپ و محیط و بیشتر به تراکم گیاهی بستگی دارد. در شرایط مناسب تعداد ۱ تا ۵/۱ پنجه بارور در هر گیاه معمول است. اگر مزرعه در اثر عواملی سطح سبز مطلوب یا استقرار کافی نداشته باشد (پس از استقرار) پنجه زنی در غلات برای پوشش مجدد مزرعه مهم است (بیکر و گالاگر، ۱۹۸۳). طول دوره رویشی در گندم از ۶۰ تا ۱۵۰ روز است که به تاریخ کاشت و ژنوتیپ بستگی دارد. که طول دوره رویشی به سرعت ظهور برگ و زمان وقوع تمایز برگها که تحت تاثیر فتوپریود و بهاره سازی می باشند، بستگی دارد (اکودو و همکاران،۱۹۷۱). فیلوکرون فاصله بین مراحل رشد مشابه دو برگ متوالی در یک ساقه تعریف شده است. فیلوکرون به دما (ریکمن و کلپر،۱۹۹۱) و کمبود رطوبت (کاتفورث و همکاران،۱۹۹۲) و نیتروژن بسیار وابسته است. در مراحل اولیه رشد، گندم به سرما (۲۰- درجه سانتیگراد) خیلی مقاوم است. فلود و هالوران (۱۹۸۶) اشاره کرده اند که بهاره سازی ممکن است در ۳ مرحله از چرخه رشد گیاه گندم در مدت جوانه زنی، رشد رویشی گیاه و در مدت دانه بندی روی گیاه مادری اتفاق افتد.
۱-۳-۳- بهاره سازی
گندم های پاییزه به یک دوره سرما برای گلدهی نیاز دارند. تاثیر دماهای پایین برای وقوع بهاره سازی با افزایش سن گیاه کاهش می یابد (چوجو، ۱۹۶۶). بهاره سازی بین دمای ۰ تا ۱۲ درجه سانتی گراد اتفاق می افتد. ارقام پاییزه به دماهای ۰ تا ۷ درجه سانتیگراد به مدت ۳۰ تا ۶۰ روز نیاز دارند (ایوانس و همکاران، ۱۹۷۵).
۱-۳-۴-برجستگی دوگانه تا گرده افشانی
گیاه گندم در ساقه اصلی تا وقتی محور اصلی رشد می کند از مرحله رشد رویشی تا مرحله رشد زایشی ۴ تا ۸ برگ دارد. دمای بالاتر از ۳۰ درجه سانتیگراد در مدت تشکیل گلچه ها سبب عقیمی کامل می شود (ساینی و آسپینال، ۱۹۸۲). هر سنبلچه ۱۲-۸ آغازگر گلچه در قسمت مرکزی سنبله دارد. سنبلچه های انتهایی حدود ۸-۶ گلچه دارند. کمتر از نیمی ا ز این گلچه ها می توانند بارور شوند، بقیه یا عقیم هستند و یا قبل از شکوفا شدن و بارور شدن تکامل نیافته اند (های و کیربای،۱۹۹۱).
۱-۳-۵- سنبلچه های نهایی
رحمان و همکاران (۱۹۷۷) گزارش داده اند که همبستگی مثبت بین طول دوره رویشی و تعداد سنبلچه ها در هر سنبله وجود دارد و تعداد واقعی سنبلچه ها در هر سنبله با طول دوره زایشی تعیین می شود. هنگامی که سنبلچه های پایانی تشکیل یافته اند ساقه شروع به طویل شدن می کند و رشد سنبله آغاز می شود. رشد سنبله ۱۰ روز پس از گلدهی اتفاق می افتد (کیربای و اپل یارد، ۱۹۸۴).عقیمی گلچه ها از مرحله آبستنی آغاز و در گرده افشانی پایان می یابد. مرگ گلچه ها هنگامی که ساقه و ساقه گل دهنده حداکثر میزان رشد را دارند اتفاق می افتد (سیدیک و همکاران،۱۹۸۹). مرگ گلچه ها به دلیل رقابت برای کربوهیدرات در این مرحله است (کیربای،۱۹۸۸). در گندم رابطه نزدیکی بین تعداد خوشه ها در واحد سطح و نسبت بین تابش وارد شده در دماهای متوسط بالاتر از ۵/۴ درجه سانتیگراد حساب شده برای ۳۰ روز قبل از گرده افشانی وجود دارد (فیشر، ۱۹۸۵). تابش بیشتر، مقدار کربوهیدرات فتوسنتزی قابل دسترس برای شد سنبله ها را افزایش می دهد و دماهای پایین تر دوره رشد سنبلچه ها را طولانی می کند و رقابت برای کربوهیدارتها را کاهش می دهد.
۱-۳-۶- گرده افشانی تا رسیدگی فیزیولوژیکی
سنبله های گندم شامل فقط یک سنبلچه در هر گره ساقه ای می باشد. هر سنبلچه پتانسیل ۳ تا ۶ گلچه بارور دارد (کیربای و اپل یارد، ۱۹۸۴) در حالیکه در حدود ۹۶% خودگشن می باشند (مارتین و همکاران، ۱۹۷۶). گرده افشانی از مرکز قسمت مرکزی سنبله شروع می شود و در مدت ۳ تا ۵ روز تمام سنبله گرده افشانی می شود (پترسون، ۱۹۶۵). گلچه های مجاور سنبلچه های مرکزی ۲ تا ۴ روز زودتر از بقیه گلچه های انتهایی بارور می شوند، که اینها معمولا دانه هایی بزرگتر دارند (سیمونز و کروک استون، ۱۹۷۹).
۱-۴- پتانسیل عملکرد
پتانسیل عملکرد یعنی عملکرد یک ژنوتیپ سازگار یافته که تحت شرایط مطلوب مدیریتی و به دور از تنشهای زنده و غیرزنده رشد می کند. عملکرد دانه گندم از دو مولفه تشکیل می شود:
وزن دانه ها‌ (گرم) * تعداد دانه ها در هر متر مربع= عملکرد دانه (متر مربع/ گرم)
با توجه به این معادله، با تغییر تعداد دانه ها در متر مربع و وزن دانه ها می توان در پتانسیل عملکرد دانه گندم تغییراتی را ایجاد کرد. رابطه قوی بین تعداد دانه ها در متر مربع و عملکرد در ژنوتیپهای گندم وجود دارد. تعداد دانه ها در متر مربع در دوره های ۲۰ تا ۳۰ روز قبل از گلدهی و ۱۰ روز پس از گرده افشانی تعیین می شود.
افزایش پتانسیل عملکرد دانه هنگامی که شاخص برداشت و به خصوص تعداد دانه در واحد سطح افزایش یابد (نسبت به اینکه وزن دانه افزایش یابد) امکان پذیر می شود. در ۳۰ سال گذشته دریافته اند که افزایش در انتقال مجدد،‌ افزایش سرعت فتوسنتز و کاهش دمای کانوپی باعث افزایش در تعداد دانه و در نهایت افزایش عملکرد دانه گندم می شود. تعداد دانه توسط: ۱٫ کاهش اندازه اندامهای رقابت کننده مانند پدانکل و تعداد پنجه های عقیم در مدت رشد سنبله، ۲٫ افزایش تعداد سنبلچه ها در هر سنبله، ۳٫ افزایش طول مدت فاصله بین زمان برگ اولیه و سنبلچه های نهایی بوسیله طولانی کردن رشد سنبله ها یا ۴٫ افزایش بقا و ماندگاری گلچه ها بوسیله دوری کردن از محدودیت ها برای مواد غذایی (به خصوص نیتروژن)، رطوبت و کربن ممکن است افزایش یابد.
۱-۵- کودهای بیولوژیک
۱-۵- ۱- تاریخچه کودهای بیولوژیک
استفاده ازکودهای بیولوژیکی در کشاورزی از قدمت بسیارزیادی برخوردار است و درگذشته نه چندان دور تمام موادغذایی مورد استفاده انسان با بهره گرفتن از چنین منابع ارزشمندی تولید شده است ولی بهره برداری علمی از این گونه منابع سابقه چندانی ندارد. اگرچه کاربردکودهای بیولوژیکی به علل مختلف درطی چنددهه گذشته کاهش یافته است، ولی امروزه با توجه به مشکلاتی که مصرف بی رویه کودهای شیمیایی به وجودآورده است استفاده از آنها در کشاورزی دوباره مجددا مطرح شده است. بدون تردید کاربرد کودهای بیولوژیکی علاوه براثرات مثبت که بر کلیه خصوصیات خاک دارد از جنبه های اقتصادی زیست محیطی و اجتماعی نیز مثمرثمر واقع شده و می تواند به عنوان جایگزینی مناسب ومطلوب برای کودهای شیمیایی باشد. درحال حاضر نگرشهای جدیدی که درارتباط با کشاورزی تحت عنوان کشاورزی پایدار ارگانیک و بیولوژی مطرح می باشد به بهره برداری از چنین منابعی استواراست.
بشر امروزه با بهره گرفتن از ماشین آلات سنگین سعی در بهره برداری بی رویه از خاک کرده است. سیستم های جدید خاک ورزی مثل سیستم های بدون شخم و شخم حداقل برای جلوگیری از فرسایش خاک پیشنهاد شده است. موفقیت این سیستم ها بدون فعال نگه داشتن جامعه میکروبی (میکروارگانیسم ها) خاک یک تلاش بیهوده است. به همین دلیل به دنبال نابودی خاک و راه حل های مبارزه با آن، رشته ای بنام بیوتکنولوژی خاک در کشاورزی ایجاد شده است که هدف آن استفاده از میکروارگانیزم های مفید خاکزی برای تولید حداکثراست. موجودات خاک، محرکه تمام فعل و انفعالات خاک می باشند. اکنون تلاش های زیادی صورت گرفته که با تقویت میکروارگانیسم ها ی خاک و تلفیح خاک با آنها حاصلخیزی خاک را حفظ کرد.
۱-۵-۲- تعریف کودهای بیولوژیک
کودهای زیستی به مواد حاصلخیزکننده ای اطلاق می شود که حاوی تعداد کافی از یک یا چند گونه از ارگانیسمهای مفید خاکزی هستند که روی مواد نگهدارنده مناسبی عرضه می شوند. کودهای زیستی بصورت مایه تلقیح میکروبی و به عنوان یک ترکیب حاصل سوش یا سوشهای میکروبی موثر و باراندمان بالا برای تامین آب یا چند عنصر غذائی مورد نیاز گیاه تعریف می شوند. کودهای بیولوژیکی، میکروارگانیسم هائی هستند که قادرند عناصرغذائی را از شکل بلااستفاده به شکل قابل استفاده تبدیل کنند و این تبدیل در پروسه بیولوژیکی انجام می گیرد. هزینه تولید کودهای بیولوژیکی کم است و در اکوسیستم آلودگی به وجود نمی آید. کودهای بیولوژیک منحصرا به مواد آلی حاصل از کودهای دامی، اضافات گیاهی وغیره اطلاق نمی شود بلکه تولیدات حاصل از ارگانیسم هایی که در ارتباط با تثبیت ازت یا فراهمی فسفر و سایر عناصر غذائی در خاک فعالیت می کنند را نیز شامل می شود.
۱-۵-۲-۱- طبقه بندی کودهای بیولوژیکی
الف) باتوجه به نوع میکروارگانیسم کودهای بیولوژیک رامی توان به صورت زیرطبقه بندی کرد.
۱) کودهای بیولوژیکی باکتریایی (ریزوبیوم ،ازتوباکتر،آزسپریلیوم ،سودوموناس).
۲) کودهای بیولوژیک قارچی.
۳) کودهای بیولوژیک جلبکی ( جلبکهای سبز- آبی وآزولا).
۴) کودهای بیولوژیک اکتنومیست ها (فرانکیا).
ب) باتوجه به اعمالی که میکروارگانیسم ها انجام می دهند کودهای زیستی به شرح ذیل تقسیم بندی می شوند.
۱) تثبیت کننده های ازت مولکولی.
۲)قارچهای میکروریزا.
۳) میکروارگانیسم های حل کننده فسفات های نامحلول.
۴)باکتریهای ریشه گاه^[۱] محرک رشد.
۵)میکروارگانیسم های تبدیل کننده موادآلی زاید به کمپوست.
۶)کرمهای خاکی تولیدکننده ورمی کمپوست.

طویل شدن

۷۲

۱

بسط نهایی

۷۲

۵

در ژن کاتالاز قطعات DNA حاصل از PCR190 جفت بازی می­باشند. پس از پایان PCR، به ۱۰ میکرولیتر از محصول PCR، ۲ میکرولیتر از بافر EcoRVو ۲۵/۰ میکرولیتر (معادل ۵ واحد) از آنزیم EcoRV اضافه کرده و لوله ها را به مدت ۱۶ ساعت در Hot plateدر دمای ۳۷درجه سانتیگراد قرار می­دهیم. پس از پایان این مدت زمان، نمونه­ها راخارج کرده، Spin down می­کنیم و به الکتروفورز منتقل می­کنیم. ژنوتیپ TT این چند­شکلی، جایگاهی برای برش توسط آنزیم EcoRV ندارد. بنابراین، باند ۱۹۰ جفت بازی نشان دهنده آلل موتانت این چند شکلی است. ژنوتیپ CC توسط آنزیم EcoRV برش خورده و دو قطعه ۱۵۷ و ۳۳ جفت بازی بوجود می ­آید. قطعات حاصل از هضم آنزیمی برای ژنوتیپ های این چند شکلی در جدول ۳-۶ نشان داده شده ­اند.

جدول ۳-۶: قطعات حاصل از هضم آنزیمی برای ژنوتیپ های چندشکلی ژنتیکی CAT

ژنوتیپ

قطعات

TT

۱۹۰

CT

۳۳، ۱۵۷، ۱۹۰

CC

۱۵۷،۳۳

۳-۶ الکتروفورز
به منظور مشاهده قطعات DNA حاصل از هضم، جهت تعیین چندشکلی ژنتیکی CAT C-262TوNQO1 C609T، آن­ها را به ژل ۵/۱ % آگاروز منتقل می­کنیم. برای تهیه ژل ۵/۱ %، ۷۲/۱ گرم پودر آگاروز را با ۱۱۵ سی سی TBE 0.5x مخلوط کرده و با قرار دادن شانه درون ژل چاهک درست می­کنیم. پس از سرد شدن ژل و خارج کردن شانه مواد حاصل از هضم آنزیمی را با x Loading 6 مخلوط و به چاهک ها منتقل می­کنیم در یکی از چاهک­ها bp DNA Ladder100 به عنوان نشانگر طول قطعات می­ریزیم و با برقراری جریان الکتریکی قطعات DNA حاصل براساس اندازه خود در طول ژل از قطب منفی به مثبت دستگاه الکتروفورز حرکت کرده و از هم جدا می­شوند.
۳-۷ رنگ آمیزی ژل
به منظور اینکه قطعات DNA روی ژل آگاروز قابل رؤیت شود، ژل را از دستگاه الکتروفورز بیرون آورده و به مدت ۱۰الی ۱۵ دقیقه درون ظرف حاوی اتیدیوم بروماید (µg/ml1) قرار می­دهیم، پس از آن ژل را درون دستگاه Gel documentation قرار داده و با روشن کردن نور UV از آن عکس گرفته و مشاهده می­کنیم.
شکل ۳-۱: نتایج حاصل از PCR –RFLP چند شکلی ژنتیکی CAT C-262T
بر روی ژل آگاروز
شکل ۳-۲: نتایج حاصل از PCR -RFLP چند شکلی
ژنتیکی NQO1 C609T بر روی ژل آگاروز
۳-۷ تحلیل آماری
نتایج حاصل از مطالعه که برروی بیماران پیوند کبد و چند­شکلی ژن­های CAT وNQO1 انجام گرفت بانرم­افزار SPSS، با به کارگیری روش کای اسکور (x²) و آنالیز آماری رگرسیون لوجستیک و آزمون t-test با در نظر گرفتن سطح معنی­داری ٠۵/٠P< مورد تجزیه و تحلیل قرار دادیم.
فصل چهارم
نتایج