غوار
نبات الغوار (من الهندية : ग्वार : gvār) أو الفاصوليا العنقودية ، واسمه العلمي Cyamopsis tetragonoloba ، هو بقوليات حولية ومصدر صمغ الغوار . يُعرف أيضًا باسم غافار أو غوار أو فاصوليا غوفار. اسم الجنس Cyamopsis يعني شبيه الفاصوليا (من اليونانية : κύαμος ، بالحروف اللاتينية : kýamos : "فاصوليا" + اليونانية : ὄψις ، بالحروف اللاتينية : ópsis : "منظر"). أما اسم النوع فهو من اليونانية : τετράγωνον ، بالحروف اللاتينية : tetrágōnon، ومن اللاتينية : lobus (وهي كلمة دخيلة من اليونانية القديمة λοβός ) وتعني رباعي الفصوص المربعة .
أصل نبات Cyamopsis tetragonoloba غير معروف، إذ لم يُعثر عليه في البرية قط. [ 1 ] ويُفترض أنه تطور من النوع الأفريقي Cyamopsis senegalensis . وقد تم استئناسه لاحقًا في جنوب آسيا ، حيث يُزرع منذ قرون. [ 2 ] يتميز نبات الغوار بتحمله للجفاف ونموه الجيد في المناطق شبه القاحلة. [ 3 ]
تُعدّ هذه البقولية نباتًا ذا قيمة في دورة تناوب المحاصيل، إذ تعيش في تكافل مع بكتيريا تثبيت النيتروجين. [ 4 ] يتبع المزارعون في المناطق شبه القاحلة من ولاية راجستان نظام تناوب المحاصيل ، ويستخدمون نبات الغوار لتغذية التربة بالأسمدة الأساسية وتثبيت النيتروجين قبل زراعة المحصول التالي. للغوار فوائد عديدة في تغذية الإنسان والحيوان، لكن أهم استخداماته هو مادة التجلط الموجودة في بذوره (صمغ الغوار). [ 2 ] يتزايد الطلب على صمغ الغوار نظرًا لاستخدامه في التكسير الهيدروليكي (التكسير) لاستخراج الغاز الصخري . [ 2 ] كما أنه مكون رئيسي في لعبة "سلايم" . يُنتج حوالي 80% من الإنتاج العالمي في الهند ، ولكن نظرًا للطلب المتزايد، يجري إدخال هذا النبات إلى مناطق أخرى.
علم الأحياء
ينمو نبات الغوار رباعي الفصوص (Cyamopsis tetragonoloba) بشكل قائم، ويصل ارتفاعه الأقصى إلى 2-3 أمتار (7-10 أقدام) . وله ساق رئيسية واحدة تتفرع إما من قاعدتها أو من فروع دقيقة على طولها. وتستطيع جذور الغوار الوتدية الوصول إلى رطوبة التربة في الأعماق الضحلة. [ 4 ] تُكوّن هذه البقولية عُقيدات جذرية تحتوي على بكتيريا الريزوبيا المُثبّتة للنيتروجين في الجزء السطحي من نظامها الجذري. أوراقها وسيقانها مُغطاة بشعيرات في الغالب، وذلك حسب الصنف. أوراقها الدقيقة بيضاوية الشكل ومستطيلة ( 5-10 سنتيمترات (2-4 بوصات) )، وتنمو بالتناوب. تتفتح عناقيد الأزهار في آباط الأوراق، وتتراوح ألوانها بين الأبيض والأزرق. تكون قرون الغوار النامية مسطحة ونحيلة، وتحتوي على 5 إلى 12 بذرة صغيرة بيضاوية الشكل، طولها 5 مليمترات (ربع بوصة) (وزن الألف بذرة = 25-40 غرامًا (1-1.5 أونصة ) ) . عادةً ما تكون البذور الناضجة بيضاء أو رمادية ، ولكن مع زيادة الرطوبة ، قد تتحول إلى اللون الأسود وتفقد قدرتها على الإنبات. يبلغ عدد كروموسومات بذور الغوار 2n=14. [ 5 ] تتميز بذور الغوار بخاصية فريدة، إذ تتكون نواتها من جنين غني بالبروتين (43-46%) وسويداء كبيرة نسبيًا (34-40%)، تحتوي على كميات كبيرة من الغالاكتومانان. [ 2 ] وهو عديد سكاريد يتكون من بوليمرات المانوز والغالاكتوز بنسبة 2:1، وله العديد من التفرعات. [ 6 ] ولذلك، يُظهر نشاطًا كبيرًا في تكوين روابط هيدروجينية [ 1 ]، مما يُكسب السوائل لزوجة.
زراعة
متطلبات المناخ
نبات الغوار يتحمل الجفاف ويحب الشمس، ولكنه حساس للصقيع. [ 1 ] ورغم قدرته على التأقلم مع هطول أمطار قليلة ولكن منتظمة، إلا أنه يحتاج إلى رطوبة كافية في التربة قبل الزراعة وأثناء نضج البذور. [ 7 ] وقد تؤدي فترات الجفاف المتكررة إلى تأخر النضج. [ 4 ] وعلى النقيض، فإن الرطوبة الزائدة خلال مرحلة النمو المبكرة وبعد النضج تؤدي إلى انخفاض جودة البذور. [ 1 ] يُزرع نبات الغوار بالقرب من المناطق الساحلية في منطقة غانديدام في كوتش، بولاية غوجارات، الهند.
متطلبات التربة
يمكن لنبات Cyamopsis tetragonoloba (L.) أن ينمو في أنواع مختلفة من التربة. ويفضل زراعته في التربة الخصبة متوسطة القوام والرملية الطينية جيدة التصريف، لأن تشبع التربة بالماء يقلل من نمو النبات. ينمو نبات الغوار بشكل أفضل في ظروف قلوية معتدلة (درجة حموضة 7-8) ويتحمل الملوحة. يتم تلقيح جذوره الرئيسية بعقد بكتيريا الريزوبيا، مما ينتج عنه كتلة حيوية غنية بالنيتروجين ويحسن جودة التربة . [ 4 ]
الممارسات الثقافية
| البذر |
|
|---|---|
| الأسمدة |
|
| حماية النباتات |
|
| محصول | قرون البذور: جافة، بنية اللون، بعد 60-90 يومًا من الزراعة؛ الكتلة الحيوية: تتحول القرون السفلية الأولى إلى اللون البني |
| أَثْمَر | البذور: 5-8 ديسيتل/هكتار؛ الكتلة الحيوية: 40-50 طن/هكتار |
| الحواشي: [ 4 ] [ 5 ] | |
مناطق الزراعة
يُزرع نبات الغوار بشكل رئيسي في شمال غرب الهند، مع زراعة كميات أقل في المناطق شبه القاحلة من سهول تكساس العليا في الولايات المتحدة الأمريكية ، [ 8 ] وأستراليا وأفريقيا. وتتركز أهم مناطق زراعته في جودبور بولاية راجستان الهندية، حيث أدى الطلب على الغوار لأغراض التجزئة إلى طفرة زراعية في عام 2012. [ 9 ] حاليًا [ متى؟ اعتبارًا من عام 2023؟]، تُعد الهند المنتج الرئيسي لفاصوليا الغوار العنقودية، إذ تُساهم بنسبة 80% من إجمالي الإنتاج العالمي، بينما تستحوذ مناطق راجستان وغوجارات وكوتش على أكبر المساحات (82.1% من الإجمالي) المخصصة لزراعة الغوار. وإلى جانب زراعته في الهند، يُزرع هذا المحصول أيضًا كمحصول نقدي في أجزاء أخرى من العالم. [ 10 ] وقد حوّل العديد من المزارعين التجاريين [ 11 ] محاصيلهم إلى إنتاج الغوار لتلبية الطلب المتزايد عليه وعلى المحاصيل العضوية الأخرى [ 12 ] في الولايات المتحدة. يمكن أن يكون نبات الغوار محصولاً مجدياً اقتصادياً حتى في ظل ظروف الجفاف المستمرة في جنوب غرب الولايات المتحدة. [ 13 ]
أنواع
يُزرع نوعان من البازلاء، هما بوسا نوبهار وبوسا سادابهار، بمعدل 30 كيلوغرامًا للهكتار (9-11 رطلًا للفدان) بمسافة 45-60 × 20-30 سم (18-24 × 8-12 بوصة) خلال شهري فبراير ومارس ويونيو ويوليو. وخلال موسم الأمطار، تُزرع البذور على عمق 2-3 سم (بوصة واحدة تقريبًا) على خطوط مرتفعة وفي أخاديد خلال أشهر الصيف. ويُستخدم السماد العضوي بمعدل 25 طنًا للهكتار (11.1 طنًا للفدان). وتُوصى باستخدام 20:60:80 كيلوغرامًا للهكتار (18:53:71 رطلًا للفدان ) من النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم . ويبلغ متوسط الإنتاج من 5 إلى 6 أطنان للهكتار (2.2-2.6 طنًا للفدان). تتوفر معلومات قليلة عن التباين الوراثي في الفاصوليا العنقودية فيما يتعلق بالصفات النوعية (باثاك وآخرون، 2011). [ 14 ]
الاستخدامات
نبات الغوار
زراعة
- العلف : يمكن استخدام نباتات الغوار كعلف للماشية، ولكن بسبب حمض الهيدروسيانيك الموجود في حبوبها، لا يمكن استخدام سوى الحبوب الناضجة. [ 1 ]
- السماد الأخضر : تزيد زراعة نبات الغوار من إنتاجية المحاصيل اللاحقة لأن هذا النبات البقولي يحافظ على محتوى العناصر الغذائية في التربة. [ 1 ]
للاستخدام المنزلي
- الخضراوات : يمكن استخدام أوراق الغوار مثل السبانخ، وتُحضّر قرونه كالسلطة أو الخضراوات. [ 5 ] حبوبه مغذية، ومثل جميع البقوليات المجففة النيئة، يجب طهيها للتخلص من مضادات التغذية ، بما في ذلك مثبطات التربسين .
صمغ الغوار
تحتوي بذور حبوب الغوار على سويداء كبيرة. تتكون هذه السويداء من عديد سكاريد كبير من الجلاكتوز والمانوز. هذا البوليمر قابل للذوبان في الماء ويُظهر تأثيرًا مُكثِّفًا. لصمغ الغوار استخدامات عديدة في المنتجات الغذائية والصناعية والصناعات الاستخراجية .
طعام
يُستخدم صمغ الغوار في العديد من الأطعمة والمشروبات كمادة مضافة لتغيير لزوجتها أو كمصدر للألياف.
| طعام | وظيفة |
|---|---|
| المخبوزات | محسن العجين [ 15 ] |
| الجبن | محسن الملمس [ 16 ] |
| بوظة | بلورات جليدية أصغر [ 17 ] |
| المنتجات المقلية | انخفاض امتصاص الزيت [ 18 ] |
يُنتج صمغ الغوار المُحلل جزئيًا (PHGG) عن طريق التحلل الإنزيمي الجزئي للغواران، وهو غالاكتومانان الموجود في سويداء بذور الغوار . وهو عديد سكاريد متعادل يتكون من سلسلة مانوز رئيسية مع وحدات غالاكتوز جانبية مفردة، حيث توجد هذه الوحدات على ما يقارب ثلثي وحدات المانوز. يبلغ متوسط وزنه الجزيئي حوالي 25000 دالتون . وهذا ما يجعل صمغ الغوار المُحلل جزئيًا (PHGG) قادرًا على العمل كألياف غذائية قابلة للذوبان.
يُعدّ PHGG المُباع تجاريًا قابلًا للذوبان تمامًا، ومستقرًا في الوسط الحمضي والحراري، ولا يتأثر بالأيونات، ولا يتجمد حتى في التركيزات العالية. يحتوي PHGG التجاري على ما يقارب 75% من الألياف الغذائية، وله تأثير طفيف على طعم وملمس الأطعمة والمشروبات. يتخمر PHGG بشكل كامل في الأمعاء الغليظة، مع معدل عالٍ لتكوين الأحماض الدهنية المتطايرة. ينخفض الرقم الهيدروجيني للبراز، ويزداد حجمه الذي يتكون أساسًا من كتلة الخلايا البكتيرية والماء. أثبتت الدراسات السريرية تأثير PHGG كمادة حيوية . كما أظهرت الدراسات إمكانية استخدامه للحفاظ على انتظام حركة الأمعاء. يُستخدم PHGG في الأطعمة لتعليق الجزيئات، والاستحلاب، ومنع فسادها ، والتحكم في بلورات الثلج، وفي المخبوزات قليلة الدسم.
صناعة
تُستخدم مشتقات صمغ الغوار المُعالجة في تطبيقات صناعية متنوعة، مثل صناعات الورق والنسيج، وتعويم الخامات، وتصنيع المتفجرات، والتكسير الهيدروليكي (التكسير المائي) لتكوينات النفط والغاز. [ 9 ] [ 19 ] غالبًا ما يُربط صمغ الغوار بأيونات البورون أو الكروم لزيادة استقراره ومقاومته للحرارة. ينتج عن ربط الغوار بأيونات المعادن هلام لا يسد التكوين، مما يُسهم بفعالية في عملية تنظيفه. يُشكل الغوار ومشتقاته مركبات هلامية مع أيونات الألومنيوم والزركونيوم والتيتانيوم والكروم والبورون. [ 20 ] يُعد تفاعل البورات مع الغوار تفاعلًا عكسيًا، ويعتمد على الرقم الهيدروجيني (تركيز أيونات الهيدروجين) للمحلول. يُستخدم هذا التفاعل لإعطاء لعبة "السلايم" قوامها المطلوب. يحدث ربط الغوار بالبورات عند رقم هيدروجيني مرتفع (حوالي 9-10 ) للمحلول. أثبت صمغ الغوار أنه بديل مفيد لصمغ الخروب (المصنوع من بذور الخروب ).
خلاصات
يستخدم كل من مسحوق دقيق الغوار (كورما) ومسحوق دقيق الغوار ( تشوري) على نطاق واسع كمواد خام لإنتاج أنواع مختلفة من أعلاف الماشية، وأعلاف الأحياء المائية، وأعلاف الأسماك، وأعلاف الدواجن، وأعلاف الألبان، وأعلاف الخنازير، وما إلى ذلك.
عامل التكسير الهيدروليكي
أدى استخدام صمغ الغوار في التكسير الهيدروليكي لاستخراج النفط والغاز الصخري إلى زيادة الطلب عليه بشكل كبير. يُستهلك محلياً 10% فقط من الإنتاج الهندي، بينما يُصدّر الـ 90% المتبقية لصناعات النفط والغاز الصخري. ونتيجةً لذلك، يتم تحويل العديد من حقول القطن أو القمح السابقة إلى حقول لزراعة الغوار لانخفاض تكاليف الإنتاج. كما أن لارتفاع أسعار صمغ الغوار أسباباً أخرى. [ 21 ]
للمزيد من القراءة
- باثاك، راكيش: الفاصوليا العنقودية: علم وظائف الأعضاء، وعلم الوراثة، والزراعة. سبرينغر، سنغافورة 2015، ISBN 978-981-287-905-9
- رابط لأحدث تحركات أسعار السوق وغيرها من المعلومات الحديثة حول صمغ الغوار. "معلومات عن صمغ الغوار وزراعته في الهند" .
مراجع
- 1 2 3 4 5 6 ويستلر آر إل وهيموفيتز تي. 1979. نبات الغوار: الزراعة، والإنتاج، والاستخدام الصناعي، والتغذية. مطبعة جامعة بيردو، ويست لافاييت
- مودجيل ، د.؛ باراك، س.؛ خاتكار، ب.س. (2011). " صمغ الغوار: المعالجة، والخصائص ، والتطبيقات الغذائية - مراجعة" . مجلة علوم وتكنولوجيا الأغذية . 51 ( 3 ): 409-418 . doi : 10.1007/s13197-011-0522-x . PMC 3931889. PMID 24587515 .
- ↑ الاقتصاد الحيوي المستدام للمناطق القاحلة (1 يناير 2023). "Guar | الاقتصاد الحيوي المستدام للمناطق القاحلة" . sbar.arizona.edu . تاريخ الاطلاع: 23 مارس 2026 .
- 1 2 3 4 5 أندرساندر دي جيه، بوتنام دي إتش، كامينسكي إيه آر، دول جيه دي، أوبلينجر إي إس، وجونسولوس جيه إل، 1991. مضمون. جامعة ويسكونسن-ماديسون، جامعة مينيسوتاتمت أرشفة هذا المحتوى في 7 سبتمبر 2018 على موقع Wayback Machine، وتمت زيارته في 8 نوفمبر 2012.
- 1 2 3 "Guarbohne (Cyamopsis tetragonolobus [ L. ] Taub. [ =C. psoralioides DC. ] )" مؤرشف في 20 أبريل 2001 في Wayback Machine تم الوصول إليه في 8 نوفمبر 2012.
- ↑ غارتي ن. وليسر م. إي 2001. خصائص استحلاب المواد الغروية المائية. بوليمرات للتقنيات المتقدمة 12: 123-135.
- ↑ أندرسون إي. 1949. المواد الهلامية في سويداء البقوليات: وجودها وتركيبها. مجلة البحوث الكيميائية والهندسية الصناعية 41: 2887-2890.
- ↑ "إنتاج الغوار" مؤرشف في 5 سبتمبر 2006 في Wayback Machine مركز فيرنون للبحوث الزراعية والإرشاد، جامعة تكساس إيه آند إم 2006.
- 1 2 غاردينر هاريس (16 يوليو 2012). "في حقل فاصولياء صغير، يحقق مزارعو الهند الفقراء المعدمون نجاحًا باهرًا في مجال التنقيب عن الغاز" . صحيفة نيويورك تايمز . مؤرشف من الأصل في 17 يوليو 2012. تم الاطلاع عليه في 17 يوليو 2012 .
- ↑ باثاك، ر.؛ سينغ، س.ك.؛ سينغ، م.؛ هنري، أ. (2010). "التقييم الجزيئي للتنوع الجيني في أنماط الفاصوليا العنقودية (Cyamopsis tetragonoloba)". مجلة علم الوراثة . 89 (2): 243-246 . doi : 10.1007/s12041-010-0033-y . PMID 20861578. S2CID 7056607 .
- ↑ ""مزارعو الغوار على نطاق واسع"تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي في 14 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2007 .
- ↑ ""محاصيل الأسمدة العضوية"تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي في 5 يونيو 2013. تم الاطلاع عليه في 20 مارس 2022 .
- ↑ سامرز، هايلي م.؛ سبرول، إيفان؛ سيفرت، كلارك؛ أنغادي، سانغو؛ روبس، جورام؛ خانال، سيتا؛ غوتيريز، بول؛ تيغرستروم، ترينت؛ زونيغا فاسكيز، دانيال أ.؛ فان، نينغ؛ كوين، جيسون س. (1 يونيو 2021). "تحليلات اقتصادية وبيئية لإدماج نبات الغوار في جنوب غرب الولايات المتحدة" . أنظمة الزراعة . 191 103146. doi : 10.1016/j.agsy.2021.103146 . ISSN 0308-521X .
- ↑ باثاك، ر.؛ سينغ، م.؛ هنري، أ. (2011). "التنوع الجيني والعلاقة المتبادلة بين الفاصوليا العنقودية (Cyamopsis tetragonoloba) للصفات النوعية". المجلة الهندية للعلوم الزراعية . 81 (5): 402-406 .
- ^ كوهاجدوفا، ز. كاروفيتشوفا، J. (2008). "تأثير المبردات المائية على جودة المخبوزات". ACTA Scientiarum Polonorum Technology Alimentaria . 7 : 42 - 49.
- ↑ كليس، جيه بي (1966). "جبنة وودي تشانك أو جولد المعبأة على البارد لا تبكي بعد الآن". تسويق معالجة الأغذية . 27 : 58-59 .
- ↑ ساتون، آر إل؛ ويلكوكس، جيه. (1998). "إعادة التبلور في الآيس كريم وتأثير المثبتات عليها". مجلة علوم الأغذية . 63 : 104-107 . doi : 10.1111/j.1365-2621.1998.tb15686.x .
- ↑ ساخالي، بي كي؛ بادجوجار، جيه بي؛ باوار، في دي؛ سانانس، إس إل (2011). "تأثير دمج المواد الغروية المائية في غلاف السمبوسة على تقليل امتصاص الزيت" . مجلة علوم الأغذية . 51 (3): 409-418 . doi : 10.1007/s13197-011-0522-x . PMC 3931889. PMID 24587515 .
- ↑ "في حقل فاصولياء صغير، يحقق مزارعو الهند الفقراء المعدمون نجاحًا باهرًا في مجال التنقيب عن الغاز (نُشر عام 2012)" . صحيفة نيويورك تايمز . 17 يوليو 2012. مؤرشف من الأصل في 7 يناير 2019.
- ↑ "مشتقات صمغ الغوار" . موقع Chemtotal. مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 مارس 2013 .
- ↑ "منجم الغوار" . www.downtoearth.org.in . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 ديسمبر 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 نوفمبر 2012 .
- الفصيلة النيلية
- البقوليات الصالحة للأكل
- المحاصيل التي نشأت في أفريقيا
- المحاصيل التي نشأت في آسيا