معرفی ویژگی الیاف چوبی و پوستی شش جمعیت ایرانی شاهدانه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد بیولوژی و آناتومی، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استادیار گروه علوم باغبانی و مهندسی فضای سبز، دانشکدۀ علوم و مهندسی کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

4 استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

الیاف طبیعیْ تجدیدپذیر، زیست‌تخریب‌پذیر، و با آلودگی کم شاهدانۀ فیبری، جایگزینی مناسب برای الیاف چوبی درختان و الیاف مصنوعی است. در این پژوهش، ویژگی‌های الیاف چوبی و پوستی شش جمعیت ایرانی شاهدانه شامل طول، پهنا، پهنای دیواره، پهنای حفره، و شاخص دیوارۀ فیبر اندازه‌گیری و با‌هم مقایسه شد. به این منظور، بذر جمعیت‌ها گردآوری و در شرایط کنترل‌شده در گلخانه کشت شد. پس از فصل رویشی، ساقۀ گیاه با ریشه از خاک گلدان‌ها بیرون کشیده و با چاقو ریشه و شاخه و برگ‌های گیاه بریده شد و ساقه‌‌های گیاه برای خشک‌شدن در انبار با دمای اتاق ذخیره شد. سپس، الیاف چوبی و پوستی با چاقو و به روش مکانیکی از هم جدا و با بهره‌گیری از روش فرانکلین وابُری شدند. نتایج این پژوهش نشان داد در الیاف چوبی، به جز پهنا و پهنای حفرۀ فیبر، دیگر ویژگی‌ها در سطح 5‌درصد و در الیاف پوستی همۀ ویژگی‌ها در سطح 1‌درصد اختلاف معناداری دارند که بیانگر تنوع بالای جمعیت‌های شاهدانۀ ایران از دید ویژگی‌های گفته‌شده است. همچنین، همۀ ویژگی‌های الیاف چوبی و پوستی در برابر هم اختلاف معناداری در سطح 1‌درصد دارند. سرانجام، جمعیت‌های شاخص از نظر هر ویژگی مشخص و برای به‌کارگیری صنعتی در کاربردهای متناظر پیشنهاد شدند و جمعیت‌های سیرجان، کرمان، کاشان، و اراک به دلیل داشتن بیشترین مقدار در ویژگی‌های اندازه‌گیری‌شده، به‌‌منزلۀ جمعیت‌های فیبری احتمالی برای پژوهش‌های بیشتر معرفی شدند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Xylem and Bast Fiber Properties of Six Iranian Hemp Population

نویسندگان [English]

  • Amir Saadati 1
  • Kambiz Pourtahmasi 2
  • Seyed Alireza Salami 3
  • Reza Oladi 4
1 M.Sc. Student of Biology and Anatomy, Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, Tehran University, Karaj, I.R. Iran
2 Associate Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, Tehran University, Karaj, I.R. Iran
3 Assistant Professor, Department of Horticultural Sciences and Landscape Engineering, Faculty of Agricultural Sciences and Engineering, Tehran University, Karaj, I.R. Iran
4 Assistant Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Tehran University, Karaj, I.R. Iran
چکیده [English]

Natural, renewable, biodegradable and low pollution hemp fibers are an alternative to trees xylem and artificial fibers. In this study, xylem and bast fiber properties of six Iranian hemp populations including length, width, wall thickness, lumen width and wall index were measured and compared. To this purpose, collected population seeds from different parts of Iran were nursed in a controlled greenhouse conditions. After the growing season, plant stems with root were removed from soil pots and roots, branches and leaves were cut with a knife and the stems were stored in the warehouse to dry at room temperature. Then, xylem and bark fibers were separated with a knife and macerated. The results showed that in xylem fibers, except for fiber width and lumen width, other properties at the 5% and in bark fibers, all properties at the 1% level were significantly different. Also, all properties of xylem and bark fibers at the 1% level were significantly different from each other which mean a high diversity in Cannabis populations from Iran. Finally, index populations of each property were specified and proposed for appropriate industrial usage and Sirjan, Kerman, Kashan and Arak populations due to having the highest measured properties were introduced as possible high potential fiber populations for further investigation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • bark fibers
  • fiber properties
  • population
  • Hemp
  • xylem fibers
 
[1]. Williams, M. (2002). Deforesting the Earth: from Prehistory to Global Crisis. Chicago, USA, University of Chicago Press, 543pp.
[2]. FAO, (2010), Global Forest Resources Assessment – main report. FAO Forestry Paper No. 163. Rome, www.fao.org/docrep/013/i1757e/i1757e00.html (10/12/2013).
[3]. Rahman khan, M. M., Chen, T., Lague, C., Landry, H., Peng, Q., and Zhong, W. (2010). Compressive properties of hemp (Cannabis sativa L.) stalks. biosystems engineering, 106: 315-323.
[4]. Amaducci, S., Zatta, A., Pelatti, F., and Venturi, G. (2008). Influence of agronomic factors on yield and quality of hemp (Cannabis sativa L.) fibre and implication for an innovative production system. Field Crops Research, 107: 161–169.
[5]. Saif Ur Rehman, M., Rashid, N., Saif, A., Mahmood, T., and Han, J. (2013). Potential of bioenergy production from industrial hemp (Cannabis sativa L.): Pakistan perspective. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 18: 154–164.
[6]. Piotrowski, S., and Carus, M. (2011). Ecological benefits of hemp and flax cultivation and products. Nova Institute, 5: 1-6.
[7]. Van der Werf, H., and Turunen, L. (2008). The environmental impacts of the production of hemp and flax textile yarn. Industrial Crops and Products, 27: 1–10.
[8]. Barbera, L., Pelach, M. A., Perez, I., Puig, J., Mutje, P. (2011). Upgrading of hemp core for papermaking purposes by means of organosolv process. Industrial Crops and Products, 34 (1): 563–571.
[9]. Dutt, D., Upadhyaya, J.S., Ray, A. K., Malik, R. S., and Upadhyaya, M. K. (2002). Development of specialty paper is an art: wax match paper from indigenous raw materials. Part I. Industrial Crops and Products, 61 (12): 1046–1050.
[10]. De Groot, B. (1995). Hemp pulp and paper production: paper from hemp xylem core. Journal of industrial Hemp, 2 (1): 31–34.
[11]. Van der Werf, H., Harsveld, J., Bouma, A., and Tencat, M. (1994). Quality of hemp (Cannabis sativa L.) stems as a raw material for paper. Industrial Crops and Products, 2: 219-227.
[12]. Kabir, M. M., Wang, H., Lau, K. L., and Cardona, F. (2013). Effects of chemical treatments on hemp fibre structure. Applied Surface Science, 276:13–23.
[13]. Munder, F., and Furll, C. (2004). Effective processing of bast fiber plants and mechanical properties of the fibers. ASAE/CSAE Meeting Paper No. 046091. St. Joseph, Mich., ASAE, 17pp.
[14]. Karus, M., and Kaup, M. (2002). Natural fibres in the European automotive industry. journal of industrial Hemp, 7(1): 119–132.
[15]. Batra S. K. In: Lewin M, Pearce EM, editors. (1998) Handbook of Fibre Chemistry. New York, Marcel Dekker Inc, 3rd ed., 1044pp.
[16]. Li, X., Wang, S., Du, G., Wu, Zh., and Meng, Y. (2013). Variation in physical and mechanical properties of hemp stalk fibers. Industrial Crops and Products, 42: 344–348.
[17]. Sengloung, Th. (2009). Phenological characteristics and fiber properties of THAI Hemp (Cannabis sativa L.). A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Doctor of Philosophy (Botany) Graduate School, Kasetsart University, 130 pp.
[18]. Schafer, T., and Honermeier, B. (2009). Effect of sowing date and plant density on the cell morphology of hemp (Cannabis sativa L.). Industrial Crops and Products, 23: 88-98.
[19]. Franklin, G.L. (1945). Preparation of thin sections of synthetic resins and wood-resin composites, and a new macerating method for wood. Nature, 155(3924): 51-59.
[20]. Wimmer, R. (2002). Wood Quality: Causes, Methods, Control, Ch. 2, 36pp.