پیش‌بینی تولید ماده خشک و سطح برگ گیاه باقلا در تاریخ کاشت و تراکم‌های مختلف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 استادیار، گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 استاد، گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

4 دانشیار،گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

برای آنالیز رشد گیاه در طول فصل رشد به داده‌های سطح برگ و تجمع مادة خشک نیاز است. استفاده از مدل‌های رگرسیون غیرخطی مثل بتا، لجستیک، گمپرتز، ریچاردز، نمایی‌خطی‌بریده و نمایی‌خطی‌متقارن به‌دلیل داشتن پارامتر‌هایی با مفهوم فیزیولوژیک در آنالیز رشد درحال گسترش هستند. هدف از انجام تحقیق حاضر، ارزیابی مدل‌های رگرسیونی غیرخطی مختلف، برای بررسی روند شاخص سطح برگ و تولید ماده خشک و برآورد پارامترهای مربوط به آنالیز رشد است. مطالعه روی گیاه باقلا رقم «برکت» به‌صورت طرح اسپلیت - پلات در قالب طرح پایة بلوک‌‌های کامل تصادفی، با سه تاریخ ‌کاشت و چهار تراکم در چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا شد. معیار AICc نشان داد که مدل بتا نسبت به مدل لجستیک برای داده‌های سطح برگ برازش بهتری داشت. طبق این مدل در تراکم‌های مختلف LAImax بین 3/2 تا 3/5، tm بین 9/131 تا 2/144 و te بین 7/158 تا 5/163 روز پس از کاشت متغیر بود. معیار AICc برای داده‌های تولید ماده خشک نشان داد که مدل بتا نسبت به مدل‌های گمپرتز و لجستیک در ارزیابی روند تولید ماده خشک بهتر بود. طبق این مدل Wmax در تراکم‌های مختلف بین 1/725 تا 3/1484 گرم در مترمربع، tm بین 3/138 تا 4/146 و te بین 6/162 تا 0/179 روز پس از کاشت متغیر بود. نتایج نشان داد عملکرد دانه از 231 تا 2744 گرم در مترمربع متغیر بود و با افزایش تراکم در هر تاریخ کاشت عملکرد دانه روند افزایشی نشان داد. تغییرات عملکرد تحت تأثیر مستقیم حداکثر شاخص سطح برگ، حداکثر تجمع ماده خشک و سرعت رشد محصول قرار گرفت..

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Prediction of dry matter production and leaf area index in faba bean under different planting dates and densities

نویسندگان [English]

  • Najebullah Ebrahimi 1
  • Benjamin Torabi 2
  • Afshin Soltani 3
  • Ebrahim Zenali 4
1 Agronomy, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resource , Gorgan, Iran
چکیده [English]

To analyze the growth, it is necessary to access to accurate and well-arranged data obtained from measuring leaf area and dry matter accumulation. The purpose of this study was to evaluate different nonlinear regression models to study the trend of changes in leaf area index and dry matter production and to estimate the parameters related to the growth analysis. The experiment was conducted on faba bean "cv. Barkat" in a split-plot experiment based on randomized complete block design with three planting dates and four densities in four replications. In this study, the beta and logistic models were fitted to the leaf surface data and the beta, Gompertz and logistic models to dry matter production. AICc benchmark showed that the beta model was fitted to the leaf surface data the better than the logistic model. LAImax in different densities varied between 2.3 to 5.3, tm between 131.9 and 144.2, and te between 158.7 and 163.5 days after planting. AICc benchmark showed that the beta model was fitted to the dry matter accumulation data the better than the Gompertz and logistic models. Wmax in different densities varied between 725.1 and 1484.3 g/m2, tm between 138.3 and 146.4 and te between 162.60 and 179.0 days after planting. Grain yield varied from 231 to 2744 g/m2, and with increasing density in each planting date, grain yield showed the increased trend. The results showed that yield changes were directly affected by maximum leaf area index, maximum dry matter accumulation and crop growth rate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • AICc
  • Crop growth rate
  • Density
  • Evaluation
  • model

باقری و ترابی ب (1394) مدلی ساده برای شبیه‌سازی رشد، نمو و عملکرد گیاه باقلا در استان گلستان. نشریة تولید گیاهی، 8(2): 133-152.

بالجانی ر و شکاری ف (1391) تأثیر پیش‌تیمار با سالیسیلیک اسید بر روابط شاخص‌های رشد و عملکرد در گیاه گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) تحت شرایط تنش خشکی آخر فصل. مجلة دانش کشاورزی و تولید پایدار. 22(1): 87-103.

ترابی ب، دست‌فالی‌نژاد ن، رحیمی ا و سلطانی ا (1394) بررسی رابطه بین سطح برگ و برخی خصوصیات رویشی در گلرنگ. مجلة علمی پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی، 7(23): 165-175.

بهتری ب، نعمتی ذ، حسن‌پور ح و رضاپورفرد ج (1389) مدلینگ سبز و رشد نهال بذرهای لوبیا سبز، آفتابگردان و ذرت با استفاده از برخی مدل‌های غیر خطی. مجلة دانش کشاورزی و تولید پایدار. 2(20): 130-140.

خطیب ف، ترابی ب و رحیمی ا (1393) ارزیابی برخی از شاخص‌های رشد گلرنگ با استفاده از آنالیز رگرسیون. نشریة پژوهش‌های زراعی ایران، 14(4): 651-665.

خطیب ف (1392) اثر تاریخ کاشت برشاخص‌های رشد ارقام گلرنگ در رفسنجان. دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان. رفسجان. رسالة کارشناسی ارشد.

دست‌فالی‌نژاد ن (1392) کمّی کردن تولید و زوال برگ گلرنگ در شرایط رفسنجان. دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان. رفسجان. رسالة کارشناسی ارشد.

رحیمی ا (1391) اثر تنش شوری بر برخی شاخص‌های رشد در سه گونة دارویی اسفرزه اواتا، پسیلیوم و بارهنگ کبیر. مجلة تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی. 2(4): 27-39.

سعادت‌خواه ح (1392). کمّی کردن تولید و توزیع ماده خشک در گلرنگ در رفسنجان. دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان. رفسنجان. رسالة کارشناسی ارشد.

سلطانی ا (1392) کاربرد نرم‌‌افزار SAS در تجزیه‌های آماری. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، ص 182.

صادق‌زاده حمایتی س، فتح‌اله طالقانی د، ساعدنیا و، خدادادی ش، نیک‌پناه ح و دهقان‌شعار م (1385) تأثیر نیتروژن و فسفر بر مؤلفه‌های فیزیولوژیکی رشد بوته‌های بذری چغندرقند در منطقة اردبیل. مجلة چغندرقند. 22(1): 75-90.

غدیریان ر، سلطانی ا، زینلی ا، کلاته‌عربی م و بخشنده ا (1390) ارزیابی مدل‌های رگرسیونی غیرخطی برای استفاده در آنالیز رشد گندم. مجلة الکترونیک تولید گیاهان زراعی. 4(3): 55-77.

محلوجی م و افیونی د (1383) مطالعة تجزیة رشد و عملکرد دانة ژنوتیپ‌های جو. پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی. 63: 37-42.

Asafu-Agyei JN, Ohemeng-Dapaah S and Osafo DM (2000) Plant growth analysis of maize (Zea mays L.) intercropped with cassava (Manihot esculentus Cranz). Ghana Journal of Agriculture Science 33: 127-138.

Ameh GI and Okezie CEA (2005) Growth analysis studies of some accessions of African yam bean (Sphenostylis stenocarpa Hoechst. Ex. A. Rich) harms. Plant Products Research Journal 10: 20-25.

Blanco FF and MV Folegatti (2005) Estimation of leaf area for greenhouse cucumber by linear measurements under salinity and grafting. Agriculture Science. 62: 305-309.

Chimenti CA and Hall AS (2002) Grain number response to temperature during floret differentiation in sunflower. Field Crops Research 72: 177-184.

Fathi G, Siadat SA and Hemaiaty SS (2003) Effect of sowing date on yield and yield components of three oilseed rape varieties. Acta Agronomica Hungarica 51: 249-255.

Gompertz B (1825) On the nature of the function expressive of the law of human mortality, and on a new mode of determining the value of life contingencies. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 182: 513-585.

Hunt R (2003) Growth analysis, individual plants, In: Thomas B, Murphy DJ, Murray D, (Eds.), Encyclopedia of applied plant sciences. Academic Press, London. 579-588.

Heinnen M (1999) Analytical growth equation and their Genstat 5 equivalents. Netherlands Journal of Agricultural Science. 47: 67-89.

Khamis A, Ismail Z, Haron, K and Mohammed AT (2005) Nonlinear growth models for modeling oil palm yield growth. Journal of Mathematics and Statistics. 1(3): 225-233.

Lizaso JI, Batchelor WD and Westgate ME (2003) A leaf area model to simulate cultivar-specific expansion and senescence of maize leaves. Field Crops Research. 80: 1-17.

Lopez FJ, Lopez RJ, Khalil SK and Lopez L (2008) Effect of planting date on winter Kabuli chickpea growth and yield under rain fed Mediterranean conditions. Agronomy Journal. 1000: 957-964.

Muller J, Behrens T and Diepenbrock W (2006) Use of a new sigmoid growth equation to estimate organ area indices from canopy area index in winter oilseed rape (Brassica napus L.). Field Crops Research. 96: 279-295.

Paramar NG and Chanda SV (2002) Growth analysis using curve fitting method in early and late sown sunflower. Plant Breeding and Seed Science. 46: 61-69.

Poorter H and Garnier E (1996) Plant growth analysis: and evaluation of experimental design and computational methods. Journal of Experimental Botany. 47: 1343-1351.

Poorter H (1989) Plant growth analysis: towards a synthesis of the classical and the functional approach. Physiologia Plantarum 75: 237-244.

Royo C, Aparicio N, Blanco R and Villegas D (2004) Leaf and green area development of durum wheat genotypes grown under Mediterranean conditions. European Journal of Agronomy. 20: 419-430.

Timmermans BGH, Vos J, Van Nieuwburg J, Stomph TJ and Van Der Putten PEL (2007) Germination rates of Solanumsisymbriifolium: temperature response models, effects of temperature fluctuations and soil water potential. Seed Science Research. 17: 221-231.

Torabi B, Saadatkhah H and Soltani A (2014) Evaluating mechanistic models in growth analysis of safflower. TI Journals Agriculture Science development. 4(3): 133-139.

Turpin JE, Robertson MJ, Hillcoat NS and Herridge DF (2002) Faba bean (Vicia faba L.) in Australia’s northern grains belt: canopy development, biomass, and nitrogen accumulation and partitioning. Australian Journal of Agriculture Research. 53(2): 227-237.

Watson DJ (1952) The physiological basis of variation in yield. Advances in Agronomy. 4: 101-145.

Yin X, Goudriaan J, Lantinga EA, Vos J and Spiertz JH (2003) A flexible sigmoid function of determinate growth. Annals of Botany. 91: 361-371.