به زراعی کشاورزی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

داوران

عضویت و راهنمای پابلونز

دستورالعمل حذف نام داور از روی کامنت ها در برنامه Word

گروه‌بندی ارقام گندم آبی بر مبنای ویژگی‌های زراعی با استفاده از روش‌های آماری ‏چندمتغیره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجودکتری، گروه کشاورزی اکولوژیک، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 استادیار، گروه کشاورزی اکولوژیک، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه کشاورزی اکولوژیک، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

4 دانشیار، بخش تحقیقات علفهای هرز، موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور، تهران، ایران.

5 استاد، بخش تحقیقات غلات، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، البرز، ایران

10.22059/jci.2025.375991.2881

چکیده

هدف: پژوهش حاضر به‌منظور ارزیابی عملکرد، اجزای عملکرد به‌همراه صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک کلیدی ارقام جدید و قدیم گندم آبی بود. هدف نهایی شناسایی صفات مهم زراعی بود که در شرایط بهینه و پتانسیل عملکرد گندم را تحت تأثیر قرار می‌دهند.
روش پژوهش: آزمایش حاضر در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با ۲۹ رقم و سه تکرار در سال زراعی 01-1400 در شرایط پتانسیل در مؤسسه تحقیقات اصلاح و نهال بذر واقع در استان البرز اجرا گردید. ارزیابی‌های جامع مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و مرتبط با عملکرد در دو مرحله کلیدی گل‌دهی و رسیدگی فیزیولوژیکی انجام شد. این ارزیابی‌ها شامل اندازه‌گیری عملکرد دانه، عملکرد زیستی، شاخص برداشت، تعداد دانه در سنبله، وزن هزاردانه، شاخص سطح برگ و سایر صفات زراعی بودند. آزمایش تحت شرایط پتانسیل و بدون تنش‌های زیستی و غیرزیستی و با اعمال مدیریت زراعی بهینه در طول فصل رشد اجرا شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد بین ارقام موردمطالعه در تمامی صفات زراعی موردبررسی تفاوت معنی‌داری (01/0p<) وجود داشت. بیش‌ترین و کم‌ترین عملکرد دانه  به ارقام شیرودی (۱۰۷۴ گرم در مترمربع) و بهاران (۵۷۲ گرم در مترمربع) اختصاص داشت. هم‌چنین، ارقام شیرودی، گنبد، نوید، پیشتاز و چمران۲ بیش‌ترین و رقم تجن و کلاته کم‌ترین عملکرد زیستی و دانه را به خود اختصاص داده‌اند. بیش‌ترین وکم‌ترین شاخص برداشت که معیاری از کارایی تبدیل بیوماس به دانه توسط گیاه است، از ۳۷ درصد در رقم بهاران تا بیش از ۵۰ درصد در ارقام شوش، تجن و افلاک متغیر بود. تحلیل رگرسیون گام‌به‌گام نشان داد که شاخص برداشت، تعداد دانه در خوشه، وزن هزاردانه و شاخص سطح برگ، مهم‌ترین عوامل مؤثر بر تغییرات عملکرد هستند و در مجموع ۵۶ درصد از تغییرات مشاهده‌شده را توضیح دادند. این نتایج بر اهمیت این صفات در تعیین عملکرد نهایی تأکید دارند. تجزیه خوشه‌ای، ارقام موردمطالعه را به چهار گروه تقسیم کرد که گروه‌های اول و سوم با شاخص سطح برداشت، تعداد سنبله در واحد سطح و عملکرد بالاتر برای شرایط اقلیمی استان البرز مناسب‌تر ارزیابی شدند. هم‌چنین تحلیل مؤلفه‌های اصلی نشان داد که پنج مؤلفه اول، ۸۰ درصد از واریانس کل را توضیح می‌دهند که بر نقش مهم این مؤلفه‌ها در تمایز بین ارقام گندم تأکید دارد. نتایج تحلیل همبستگی پیرسون نیز ارتباط مثبت و معنی‌داری بین عملکرد دانه و صفات زراعی کلیدی مانند تعداد خوشه، تعداد دانه در خوشه، عملکرد زیستی و شاخص سطح برگ نشان داد.
نتیجه‌گیری: صفاتی مانند شاخص برداشت، تعداد دانه در سنبله، وزن هزاردانه و شاخص سطح برگ نقش تعیین‌کننده‌ای در عملکرد دانه دارند و می‌توانند به‌عنوان شاخص‌های گزینشی در برنامه‌های اصلاحی مدنظر قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Grouping of irrigated wheat cultivars based on agronomic characteristics using multivariate statistical methods

نویسندگان [English]

  • Roxana Seyyed Raoufi 1
  • Saeid Soufizadeh 2
  • Jafar Kambouzia 3
  • Eskandar Zand 4
  • Tohid Najafi Mirak 5

1 PhD candidate, Department of Agroecology, Environmental Sciences Research Institute (ESRI) of Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.

2 Assistant Professors , Department of Agroecology, Environmental Sciences Research Institute, Shahid Beheshti University, G.C., Tehran, Iran.

3 Associate Professor,, Department of Agroecology, Environmental Sciences Research Institute (ESRI) of Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

4 Associate Professor, Department of Weed Research, Iranian Research Institute for Plant Protection, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

5 Associate Professor, Department of Cereal Research, Seed and Plant Improvement Institute, Alborz, Iran

چکیده [English]

Objective: This study aimed to evaluate grain yield, its components, and key morphological and physiological traits in traditional and newly developed irrigated wheat cultivars. The goal was to identify critical agronomic factors influencing wheat yield potential under optimal field conditions.
Methods: A field experiment was conducted during the 2021–2022 growing season at the Seed and Plant Improvement Institute in Alborz Province, Iran. Using a randomized complete block design (RCBD) with 29 cultivars and three replications, comprehensive assessments of morphological, physiological, and yield-related traits were carried out at flowering and physiological maturity stages. Measurements included grain yield, biological yield, harvest index, grains per spike, thousand-grain weight, leaf area index, among others. The trial was managed under optimal conditions, free from biotic and abiotic stresses, with standard agronomic practices.
Results: Significant genetic variation (p < 0.01) was observed across all traits, indicating a strong genetic influence on performance. The highest grain yield was recorded for Shiroudi (1074 g/m²), while Baharan had the lowest (572 g/m²). Cultivars such as Shiroudi, Gonbad, Navid, Pishtaz, and Chamran 2 exhibited superior biological yields. The harvest index ranged from 37% in Baharan to over 50% in Shush, Tajan, and Aflak. Stepwise regression identified harvest index, grains per spike, thousand-grain weight, and leaf area index as primary contributors to yield, explaining 56% of the variation. Cluster analysis grouped genotypes into four clusters, with Groups I and III comprising the highest-yielding cultivars suited to Alborz’s conditions. PCA revealed that the first five components accounted for 80% of total variance. Pearson correlations confirmed strong positive relationships between grain yield and traits such as spike number, seeds per spike, biological yield, and leaf area index.
Conclusion:  Traits including harvest index, grains per spike, thousand-grain weight, and leaf area index are key determinants of grain yield and should be prioritized as selection criteria in wheat breeding programs.weight, and leaf area index play a decisive role in grain yield and can be considered as selection indicators in breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Morphological traits
  • Multivariate analysis
  • Wheat
  • Yield‏ ‏and Yield components
مراجع
احمدی، علی؛ پورقاسمی، راضیه؛ حسین پور، طهماسب و سهرابی، سیده سمانه (1395). ارزیابی روابط عملکرد دانه با صفات زراعی در ژنوتیپ‌های گندم دیم بهاره. مجله اکوفیزیولوژی، 8(24)، 12-1.
اسدالله‌زاده، راضیه؛ حاتمی، علی و احمدی، نادر (1398). اثر تنش گرما و محدودیت آب بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم. نشریه علمی فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، 11(43)، 119–138.
افتخاری، علی؛ باقی‌زاده، امین؛ عبدشاهی، روح‌الله و یعقوبی، محمدمهدی (1398). ارزیابی عملکرد، صفات زراعی و شاخص‌های تحمل به خشکی در تعدادی از ارقام گندم نان. پژوهش‌نامه اصلاح گیاهان زراعی، 11(32)، 11-21.  
اورسجی، حسین؛ خدارحمی، منوچهر؛ دیانت، مرجان؛ مجیدی هروان، اسلام و سوقی، حبیب‌الله (1401). گروه‌بندی ارقام گندم نان بر مبنای ویژگی‌های زراعی با استفاده از روش‌های آماری چندمتغیره. پژوهش‌نامه اصلاح گیاهان زراعی. 14(44)، 239-252.
آمارنامه وزارت جهاد کشاورزی. جلد اول: محصولات زراعی (1401). مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات، معاونت برنامه‌ریزی و اقتصادی، وزارت جهاد کشاورزی.103 ص.
بارانی، سعید و شکرپور، مجید (1391). ارزیابی برخی صفات زراعی و فنولوژی در ژنوتیپ های مختلف گندم نان بهاره. یافته‌های نوین کشاورزی، 7(2)، 103-112.
توانا، شهلا و صبا، جلال (1395). گروه‌بندی لاین‌های گندم و گزینش گروهی آن‌ها در شرایط دیم. پژوهش‌نامه اصلاح گیاهان زراعی، 8(20)، ۱۵۹-۱۶۴.  
زیلوئی، نسرین؛ احمدی، علی؛ جودی، مهدی؛ باقری ده‌آبادی، محسن و محمد مراد طارم، هاله (1392). مطالعه صفات فنولوژیک و ارتباط آن‌ها با پتانسیل عملکرد در گندم. نشریه علوم گیاهان زراعی ایران، 44(4)، 549-562.
عابدی، زهرا و صبا، جلال (1397). کاربرد روش‌های آماری چندمتغیره در انتخاب گروهی لاین‌های اینبرد گندم در شرایط دیم. فن‌آوری تولیدات گیاهی، 10(2)، 169-177.
علی‌پور، هادی؛ بی‌همتا، محمدرضا؛ محمدی، ولی‌الله؛ پیغمبری، سیدعلی (1397). بررسی روند تغییرات صفات مهم زراعی و عملکرد دانه در توده‌های بومی و ارقام زراعی گندم در چند دهه گذشته در ایران. علوم گیاهان زراعی ایران، 49(4)، 125-136.
مجیدی، محمد؛ سپری، محمد فرید؛ احمدی، محمدصالح و نصرالله بیگی، محمد بهرام (1397). بررسی عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جدیدگندم دیم در مقایسه با رقم سرداری. نشریه پژوهش‌های گندم، 1(1)، 46-52.
محمدی، سلیمان (1393). بررسی روابط بین عملکرد دانه و اجزای آن در ارقام گندم نان تحت شرایط آبیاری کامل و تنش‌رطوبتی آخر فصل با استفاده از روش‌های آماری چندمتغیره. پژوهش‌های زراعی ایران، 12(1)، 99-109.
مرکز مطالعات راهبردی آب و کشاورزی، اتاق بازرگانی،صنعت، معدن و کشاورزی ایران (1399). گزارش امنیت غذایی کشور (ارزیابی خوداتکایی کشاورزی و غذایی ایران با نگاهی به وضعیت عرضه و مصرف مواد غذایی در جامعه 1379 الی 1397. 51-50.
مظلومی، حسین؛ پیردشتی، همت‌الله؛ احمدپور، احمد و حسینی، سید جابر (1399). گروه‌بندی لاین‌های پیشرفته گندم براساس عملکرد و اجزای آن. پژوهش‌نامه اصلاح گیاهان زراعی، 12(25)، 41-53.  
References
Abedi, Z., & Saba, J. (2019). Application of multivariate statistical methods in grouping selection of wheat inbred lines under rain-fed Condition. Plant protection Technology, 10(2), 169-177. https://doi:10.22084/PPT.2017.4041. (In Persian).
Ahmadi, A., Pourqasemi, R., Hosseinpour, T., & Sohrabi, S.S. (2016). Evaluation of yield relationships with agronomic traits in rainfed spring wheat genotypes. Journal of Plant Ecophysiology, 8(24), 1-12. (In Persian).
Ali Pour, H., Bihamta, M. R., Mohammadi, V., & Peyghmbari, S. A. (2017). Trends in main agronomic traits and grain yield of wheat landraces and cultivars during the last decades in Iran. Iranian Journal of Field Crop Science, 49(4), 125-136. https://doi:10.22059/ijfcs.2017.202331.654059. (In Persian).
Avarsegi, H., Khodarahmi, M., Diyanat, M., Majidi Heravan, E., & Soughi, H.A. (2023). Grouping bread wheat cultivars based on agronomic characteristics using multivariate statistical methods. Journal of Crop Breeding, 14(44), 239-252. https://doi:10.52547/jcb.14.44.239. (In Persian).
Asadalahzadeh, R., Hatami, A., & Naderi, A. (2019). Effect of drought and heat stress on grain yield and Components yield of wheat genotypes. Crop Physiology Jounnal, 11 (43) 119-138. (In Persian).
Aycicek, M., & Yildirim, T. (2006). Path coefficient analysis of yield and yield components in bread wheat genotypes. Pakistan Journal of Botany, 38(2), 417-424.
Barani, S., & Shokrpour, M. (2012). Evaluation of some agronomic and phenological traits in different spring bread wheat genotypes. Journal of New Finding in Aagriculture, 7(2), 103-112. (In Persian).
Baye, A., Berihun, B., Bantayehu, M., & Derebe, B. (2020). Genotypic and phenotypic correlation and path coefficient analysis for yield and yield-related traits in advanced bread wheat (Triticum aestivum L.) lines. Cogent Food & Agriculture, 6(1), 1752603 https://doi.org/10.1080/23311932.2020.1752603
Bendjama, A., & Ramdani, S. (2022). Genetic variability of some agronomic traits in a collection of wheat (Triticum turgidum L. sp. pl.) genotypes under South Mediterranean growth conditions. Italian Journal of Agronomy, 17(1), 1976. https://doi.org/10.4081/ija.2021.1976
El Gataa, Z., Admas, A., El Hanafi, S., Kehel, Z., Rachdad, F. E., & Tadesse, W. (2025). Genetic dissection and genomic prediction of drought indices in bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes. Crop Design, 4(1), 100084. https://doi.org/10.1016/j.cropd.2024.100084
FAO (2020). The State of Food Security and Nutrition in the World 2020: Transforming food systems for affordable healthy diets. Available at https://openknowledge.fao.org/handle/20.500.14283/ca9692en
Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO. (2024). Available at https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL
Ganbalani, A. N., Ganbalani, G. N. & Hassanpanah, D. (2009). Effects of drought stress condition on the yield and yield components of advanced wheat genotypes in Ardabil. Iranian Journal Food and Agriculture. & Environ, 7(3&4), 228-234. (In Persian).
Gooding, M. J., & Shewry, P. R. (2022). Wheat: environment, food and health. John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9781119652601.
Guo, J., Li, C., Zhao, J., Guo, J., Shi, W., Cheng, S., ... & Hao, C. (2020). Ecological genomics of Chinese wheat improvement: implications in breeding for adaptation. BMC Plant Biology, 20, 1-11.‏ https://doi.org/10.1186/s12870-020-02704-w  
Joshi, B. K. (2003). Correlation and path coefficient analysis of yield and yield components in F1 hybrids rice and their parents. Bangladesh Journal of Agricultural Research, 28(4), 533-540.
Khan, H., Krishnappa, G., Kumar, S., Mishra, C. N., Krishna, H., Devate, N. B., ... & Singh, G. P. (2022). Genome-wide association study for grain yield and component traits in bread wheat (Triticum aestivum L.). Frontiers in genetics, 13, 982589.‏ DOI 10.3389/fgene.2022.982589  
Khodadadi, M., Fotokian, M. H., & Miransari, M. (2011). Genetic diversity of wheat (Triticum aestivum L.) genotypes based on cluster and principal component analyses for breeding strategies. Australian Journal of Crop Science, 5(1),17-24
Koppensteiner, L. J., Kaul, H. P., Piepho, H. P., Barta, N., Euteneuer, P., Bernas, J., ... & Neugschwandtner, R. W. (2022). Yield and yield components of facultative wheat are affected by sowing time, nitrogen fertilization and environment. European Journal of Agronomy, 140, 126591. https://doi.org/10.1016/j.eja.2022.126591.
Majidi, M., Separi, M., Ahmadi, M., & Nasrolahbeigi, M.B. (2019). Evaluation of yield and yield components of new wheat cultivars in comparison with Sardari wheat. Plant Production and Genetics, 1(1), 45-52. (In Persian).
Mazlomi, H., Pirdashti, H., Ahmadpour, A., & Hosseini, S.J. (2020). Grouping of advanced wheat lines based on yield and its components. Journal of Crop Breeding, 12(25), 41-53. https://doi:10.52547/jcb.12.35.41. (In Persian).
Ministry of Jihad-e-Agriculture of Iran (MJA). (2023). www.maj.ir
Mohammadi, S. (2014). Evolution of grain yield and its components relationships in bread wheat genotypes under full irrigation and terminal water stress conditions using multivariate statistical analysis. Iranian Journal of Field Crops Research, 12(1), 99-109. https://doi:10.22067/GSC.V12I1.36646. (In Persian).
Regmi, S., Poudel, B., Ojha, B.R., Kharel, R., Joshi, P., Khanal, S., & Kandel, B.P. (2021). Estimation of genetic parameters of different wheat genotype traits in Chitwan, Nepal. International Journal of Agronomy, 1-10. https://doi.org/10.1155/2021/6651325.
Rehman, H. U., Tariq, A., Ashraf, I., Ahmed, M., Muscolo, A., Basra, S. M., & Reynolds, M. (2021). Evaluation of physiological and morphological traits for improving spring wheat adaptation to terminal heat stress. Plants, 10(3), 455.‏ https://doi.org/10.3390/plants10030455
Richards, R, A. (1996). Defining selection criteria improve yield under drought plant Growth Regulation. 20, 157-166. https://doi.org/10.1007/BF00024012..
Shiferaw, B., Smale, M., Braun, H. J., Duveiller, E., Reynolds, M., & Muricho, G. (2013). Crops that feed the world 10. Past successes and future challenges to the role played by wheat in global food security. Food security, 5(3), 291-317. https://doi.org/10.1007/s12571-013-0263-y.
Tavana, S., & Saba, K. (2017). Grouping wheat lines and their group selection under rainfed conditions. Journal of Crop Breeding. 8(20), 159-164. (In Persian).  
Zhang, Z. H., Richards, R., Riffkin, P., Berger, J., Christy, B., O'Leary, G., ... & Merry, A. (2019). Wheat grain number and yield: the relative importance of physiological traits and source-sink balance in southern Australia. https://doi.org/10.1016/j.eja.2019.125935
Ziloee, N., Ahmadi, A., Joudi, M., Bagheri Dehabadi, M., & Mohammad Morad Taram, H. (2013). Study of phenological traits and their relationship with yield potential in wheat. Iranian Journal of Field Crop Science, 44(4), 594-562. doi:10.22059/IJFCS.2013.50327. (In Persian).
 
به زراعی کشاورزی
دوره 27، شماره 3
مهر 1404
صفحه 377-396
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار