امید علیزاده
-
به منظور بررسی تاثیر تیمارهای مختلف آبیاری و تعیین مناسب ترین شاخص مقاومت به خشکی در ژنوتیپ های تریتیکاله، مطالعه ای با چهار سطح آبیاری و نه (9) ژنوتیپ جدید تریتیکاله طی سال های زراعی 1398-1396 انجام شد. سطوح آبیاری شامل شاهد و قطع آبیاری در سه مرحله گلدهی، شیری و خمیری دانه بود. نتایج تحلیل واریانس مرکب نشان دهنده اثر معنیدار رقم، آبیاری به همراه اثرمتقابل دوگانه آنها بود، در حالی که اثر سال و اثرات متقابل سال در تیمارهای آزمایشی اکثرا معنی دار نگردیدند. علاوه بر استفاده از نتایج تحلیل واریانس و مقایسه میانگین، در این تحقیق از روش های چند متغیره شامل بای پلات بر اساس تجزیه به مولفه های اصلی و نقشه حرارتی است. بر اساس این روش ها، ژنوتیپ های شماره 4 (ET-85-04)، 1 (سناباد) و 2 (پاژ) مناسب ترین ژنوتیپ ها برای تحمل شرایط تنش خشکی در مقایسه با سایر ژنوتیپ ها بودند. علاوه بر آن، نتایج تجزیه شاخص ها نشان داد که ژنوتیپ های 8 (ET-85-04) و 9 (ET-83-20) درارای کمترین همبستگی با شاخص های تنش و در نتیجه تنوع کم در پاسخ به تنش خشکی بودند. در نهایت، نتایج نشان داد که ژنوتیپET-85-04 می تواند جزء ژنوتیپ های متحمل به خشکی و همزمان پایدار باشد و جهت معرفی به عنوان یک رقم جدید مورد استفاده قرار گیرد. بر اساس نتایج همچنین مشخص گردید که برای انتخاب ژنوتیپ های متحمل در برنامه های اصلاحی، استفاده از شاخص های تحمل تنش با هم به صورت هم زمان بهترین راه برای استخراج اطلاعات از تمامی شاخص های تحمل است. بنابراین طبق نتایج این تحقیق پیشنهاد می شود که به جای استفاده از یک مدل و شاخص خاص به تنهایی، بهتر است از روش های تحمل تنش به صورت ترکیبی استفاده شود تا ژنوتیپ های پایدار و متحمل به درستی تشخیص داده شوند.
کلید واژگان: بای پلات، پایداری، تنش غیرزیستی، شاخص تحمل تنش، نقشه گرمایشیIntroductionTriticale is a relatively new man-made cereal crop created by crossing wheat (Triticum spp.) and rye (Secale cereale) to combine the high grain quality and productivity of wheat with the stress tolerance and adaptability of rye. This crop has received attention worldwide due to its high protein content, tolerance to a wide range of environmental stresses, and its ability to thrive in marginal soils. Triticale genotypes are generally more resilient than wheat under drought, salinity, and other abiotic stresses. However, despite its potential, the large-scale cultivation of triticale in many countries, including Iran, remains limited, partly due to a lack of comprehensive knowledge regarding its performance under different environmental conditions. Since drought is one of the most critical limiting factors for cereal production in arid and semi-arid regions, identifying genotypes with enhanced drought tolerance is of paramount importance. The application of drought tolerance indices, which combine yield performance in stressed and non-stressed conditions, is a widely accepted approach to screen for stable and adaptable genotypes. Nevertheless, relying on a single index may be misleading, as each index captures only a specific dimension of tolerance. Therefore, integrative multivariate approaches such as principal component analysis (PCA), biplot, and heatmap clustering can offer a more comprehensive understanding and accurate discrimination of tolerant and high-yielding genotypes.
Materials and methodsTo investigate the effect of different irrigation regimes and to identify triticale genotypes with superior drought tolerance, a two-year field experiment was conducted using a split-plot design in randomized complete blocks with three replications. The study involved four irrigation treatments: full irrigation (control), irrigation withholding at the flowering stage, at the milky stage, and at the doughy stage of grain development. Nine improved triticale genotypes, mostly derived from CIMMYT lines and recently developed in national breeding programs, were evaluated. Grain yield was measured for each plot and subsequently used to calculate a range of drought tolerance indices, including tolerance index (TOL), stress tolerance index (STI), geometric mean productivity (GMP), mean productivity (MP), yield index (YI), yield stability index (YSI), stress susceptibility index (SSI), and stress tolerance score (STS). Combined and simple analyses of variance (ANOVA) were performed using SAS software, while multivariate statistical methods such as PCA-based biplot and heatmap clustering were applied using R software to visualize genotype–index relationships and to classify genotypes into tolerant and susceptible groups.
Results and discussionThe combined ANOVA across two years revealed significant effects of genotype, irrigation treatment, and their interaction, while year effects were not significant, confirming the consistency of results. Grain yield decreased significantly under water deficit treatments compared to full irrigation, with the strongest reduction observed when irrigation was withheld at the flowering and milky stages. Among the nine genotypes, Sanabad (G1), Paj (G2), and ET-85-04 (G4) consistently exhibited the highest mean yields across normal and stressed conditions, while ET-85-04 and ET-83-20 showed the lowest variability across environments, indicating strong stability. Biplot analysis demonstrated that combining multiple indices provided clearer separation of tolerant genotypes compared to individual indices. Notably, STI, GMP, and MP were strongly correlated with grain yield under both stressed and non-stressed conditions, confirming their reliability as selection criteria. Heatmap clustering further confirmed that genotypes ET-85-04, Sanabad, and Paj grouped together with favorable stress tolerance indices, suggesting their superior adaptability. In contrast, some genotypes, such as ET-92-18 and ET-92-15, showed weaker associations with tolerance indices and were classified as less suitable for drought-prone areas. The use of multivariate methods was proven to be a powerful approach, integrating diverse tolerance indices to provide a more holistic assessment. These findings highlight that genotypes with high yield potential and stable performance across environments are ideal candidates for breeding programs aimed at improving drought tolerance in triticale.
ConclusionIn conclusion, the results of this two-year field evaluation emphasize that relying on a single drought tolerance index is insufficient for accurate identification of tolerant genotypes. Instead, combining multiple indices through multivariate statistical methods such as PCA-based biplot and heatmap clustering offers a superior strategy to distinguish stable and drought-tolerant lines. Based on both yield performance and tolerance indices, ET-85-04 was identified as the most promising genotype under both stress and non-stress conditions. Alongside Sanabad and Paj, this genotype demonstrated a balanced combination of high productivity, drought tolerance, and stability, making it a strong candidate for release as a new triticale cultivar. These results suggest that triticale can be effectively incorporated into cropping systems in drought-prone regions, potentially offering a reliable alternative to wheat, particularly in areas where water resources are limited. The findings also provide valuable insights for future breeding programs, reinforcing the necessity of integrative statistical approaches in screening and selecting stress-tolerant genotypes.
Keywords: Abiotic Stress, Biplot, Heatmap, Stability, Stress Tolerance Indices -
در این پژوهش، سه رویکرد علت و معلولی در مقیاس زمانی بین سالانه برای بررسی ارتباط زمستانه پوشش یخ دریای شمالگان (SIC) و شار گرمای تلاطمی سطحی (STHF) با استفاده از داده های ERA5 در دوره 1979 تا 2023 (شامل 44 زمستان) ارزیابی و مقایسه شدند. در ادامه، با ترکیب دو رویکرد دسته بندی زمستان های دوره مورد مطالعه، براساس علامت بی هنجاری های SIC و STHF و عمق گرمایش/سرمایش، رویکرد بهبودیافته ای برای بررسی برهمکنش یخ دریای شمالگان و گردش جو ارائه شده است. مطابق این رویکرد جدید، زمستان های مورد مطالعه به چهار دسته شامل زمستان های یخ-رانده با گرمایش/سرمایش کم عمق یا عمیق و زمستان های جو-رانده با گرمایش/سرمایش کم عمق یا عمیق تقسیم شدند. سپس در هر یک از این دوره ها، ارتباط شاخص استاندارد شده SIC با بی هنجاری های STHF و چگالی مسیرهای توفان و شدت میانگین حاصل از ردیابی مقادیر مثبت مولفه نصف النهاری سرعت باد در تراز 850 هکتوپاسکال به صورت مجزا بررسی شد. برمبنای رویکرد جدید، اثر گردش جو بر SIC در زمستان های جو-رانده بسته به عمق گرمایش/سرمایش روی ناحیه تغییرپذیری SIC، می تواند متفاوت باشد. برای ناحیه دریای بارنتز-کارا (BKS)، زمستان های جو-رانده با گرمایش/سرمایش عمیق (9 زمستان با انحراف معیار شاخص SIC برابر با 07/1) نماینده مناسبی از زمستان هایی هستند که در آنها جو در حال کنترل SIC است، در حالی که برای ناحیه دریای چوکچی-برینگ (CBS)، بهتر است زمستان های جو-رانده با گرمایش/سرمایش عمیق (17 زمستان با انحراف معیار شاخص SIC برابر با 30/1) و کم عمق (27 زمستان با انحراف معیار شاخص SIC برابر با 74/0) به صورت مجزا بررسی شوند. همچنین در ناحیه BKS، تمام زمستان های دارای گرمایش/سرمایش عمیق نماینده دوره هایی نیستند که جو در حال کنترل یخ دریا است و تغییر SIC در این ناحیه می تواند با گرمایش/سرمایش عمیق نیز همراه باشد؛ ولی در ناحیه CBS، تغییر SIC غالبا گرمایش/سرمایش کم عمق را به همراه دارد.
کلید واژگان: یخ دریای شمالگان، گرمایش شمالگان، دریای بارنتز-کارا، گردش جو، مسیرهای توفانIn this study, we employ three cause-and-effect approaches on an interannual time scale to investigate the complex interplay between Arctic sea ice cover (SIC) and atmospheric circulation on an interannual time scale. We employed these three approaches on the ERA5 data for winters from 1979 to 2023 and examined the linkage between SIC and surface turbulent heat flux (STHF). We focused on three regions with high winter SIC variability: the Barents-Kara Seas (BKS), the Chukchi-Bering Seas (CBS), and the Baffin-Davis-Labrador Seas (BDL). We introduced an improved classification method by combining two approaches: (1) winters are classified into ice-driven and atmosphere-driven regimes based on the signs of STHF and SIC anomalies; (2) winters are classified into shallow and deep warming/cooling regimes. Based on this new approach, we classified winters into four regimes: (1) ice-driven winters with shallow warming/cooling; (2) ice-driven winters with deep warming/cooling; (3) atmosphere-driven winters with shallow warming/cooling; and (4) atmosphere-driven winters with deep warming/cooling. We then analyzed the relationship between the standardized sea ice index in each regime with STHF, storm track density, and the mean intensity of positive meridional wind at 850 hPa (V850). Our results indicate that the effect of atmospheric circulation on SIC in atmosphere-driven winters varies depending on the depth of warming/cooling over regions with SIC variability. Specifically, in the BKS and CBS regions, downward anomalies in STHF in the south of the region with a reduction in the SIC area and the storm-induced intrusion of warm and moist air into the Arctic are more pronounced in atmosphere-driven winters with deep warming compared to those with shallow warming. We argue that in the BKS region, atmosphere-driven winters with deep warming/cooling are most representative of winters when the atmosphere is driving the SIC. For the CBS region, however, atmosphere-driven winters should be analyzed separately under deep and shallow warming/cooling regimes. For the BKS region, ice-driven winters can exhibit either deep or shallow warming/cooling regimes. Therefore, not all winters with deep warming/cooling represent periods when the atmosphere controls SIC. Hence, to investigate the influence of SIC variability on atmospheric circulation in the BKS region, it is more insightful to separately examine ice-driven winters with shallow and deep warming/cooling. In contrast in the CBS region, ice-driven winters are strongly linked to shallow warming/cooling. This refined classification can be applied to model outputs to enhance our understanding of the intricate interactions between winter sea ice variability and atmospheric circulation across different Arctic regions.
Keywords: Arctic Sea Ice, Arctic Warming, Barents-Kara Seas, Atmospheric Circulation, Storm Tracks -
در این مقاله ابتدا پنج مد تغییرپذیری گردش جو در فصل زمستان با به کارگیری روش EOF روی میدان ارتفاع ژئو پتانسیلی تراز hPa 850 با استفاده از داده های ERA5 برای دوره 1979 تا 2023 شناسایی شده است. همچنین مسیرهای توفان برون حاره ای نیمکره شمالی با کاربست یک روش ردیابی روی مولفه قائم تاوایی نسبی (850ξ) و مقادیر مثبت مولفه نصف النهاری سرعت باد (V850) شناسایی شده اند. در ادامه ارتباط بین مدهای تغییرپذیری گردش جوی زمستانی، مسیرهای توفان نیمکره شمالی و پوشش یخ دریای شمالگان بررسی شده است. در فاز مثبت NAO، مسیر توفان اطلس شمالی به سمت قطب انتقال می یابد و تعداد توفان ها در بالادست مسیر توفان مدیترانه نیز کاهش می یابد. در فاز مثبت BO، انتشار مداری توفان ها مختل و نفوذ توفان ها به شمالگان افزایش می یابد که منجر به کاهش سرعت یخ زایی در دریای نروژ و بارنتز می شود. توسعه الگوی واچرخندی در فاز منفی PNA، انتقال قطب سوی توفان های آرام شمالی را به همراه دارد، در حالی که پوشش یخ دریای برینگ تغییری نمی کند. در فاز مثبت WP، با افزایش شدت نفوذ توفان رانده هوای گرم و مرطوب، یخ دریای اخوتسک و غرب برینگ افزایش می یابد. بررسی روند تغییرات خطی مسیرهای توفان و گردش جو در دهه های اخیر نشان داد که مسیر توفان آرام شمالی و بالادست مسیر توفان اطلس شمالی انتقال قطب سو داشته اند، در حالی که ورودی توفان ها از شرق گرینلند به شمالگان کاهش یافته است. به طور کلی، در دهه های اخیر بندال اورال به دلیل کاهش یخ دریای بارنتز-کارا و همچنین الگوهای مشابه فازهای منفی AR و PNA تقویت شده اند.کلید واژگان: گردش جو، مسیر توفان آرام شمالی، مسیر توفان اطلس شمالی، نوسان اطلس شمالی، یخ دریای شمالگانWe investigated the linkage between the Northern Hemisphere extratropical storm tracks, interannual atmospheric circulation patterns, and sea ice cover in winter. We employed feature tracking on 850 hPa relative vorticity and positive meridional component of wind (V) from the ERA5 data to identify storm tracks and to analyze track density and mean intensity of storms. We examined the North Atlantic Oscillation (NAO), Blocking Oscillation (BO), and Atlantic Ridge (AR) in the North Atlantic and Eurasia. Positive NAO shifts the North Atlantic storm track poleward with decreased track density upstream of the Mediterranean Sea. Positive BO disrupts the zonal propagation of cyclones and enhances the intrusion of storms into the Arctic from the east of Greenland. The BO-related warm and moist air intrusion by cyclones into the Arctic significantly increases sea ice cover in the Norwegian and Barents Seas, suggesting that BO has the strongest impact on interannual sea ice variability in these regions. In the North Pacific and North America region, we examined the Pacific North American (PNA) and West Pacific (WP) patterns. The negative PNA pattern strengthens cyclonic circulation in the eastern North Pacific, weakens the zonal propagation of cyclones, and shifts the North Pacific storm track toward the pole. Despite increased storm-induced intrusion of warm and moist air into the Arctic during negative PNA, ice cover in the Bering Sea remains largely unchanged, suggesting the contribution of other processes. The positive WP phase is associated with reduced geopotential thickness over the Bering, Chukchi, and Okhotsk Seas, but increased sea ice is limited to the Okhotsk and western Bering Seas. This pattern of anomalies of sea ice cover aligns with the increase in the mean intensity of positive V850 in these regions. We found a poleward shift upstream of the North Atlantic storm track, along with a decrease in the intrusion of storms into the Arctic east of Greenland in recent decades. The North Pacific storm track also has shifted poleward. These changes may be linked to a strengthened cyclonic circulation over the North and Norwegian Seas, hindering the intrusion of storms from the North Atlantic into the Arctic, and strengthening the eastern Pacific anticyclonic circulation that resembles the negative PNA pattern. The decrease in the North Atlantic storms that enter the Arctic suggests that changes in atmospheric circulation and storm tracks are not the drivers of the recent decline in the Barents-Kara sea ice. The absence of the poleward shift in the downstream of the North Atlantic storm track is due to rapid Arctic warming, which is favored for an equatorward shift of storm tracks. Our findings suggest that recent climate changes may favor strengthening a positive AR-like pattern and ice-induced Ural blocking, potentially linked to the Barents-Kara sea ice loss, as well as a negative PNA-like pattern in the North Pacific.Keywords: Arctic Sea Ice, Atmospheric Circulation, North Atlantic Oscillation (NAO), Feature Tracking Method, North Atlantic Storm Track, North Pacific Storm Track
-
مقدمه و هدف
تلاش های زیادی برای ترکیب قابلیت های متنوع گونه های مختلف گیاهی به یک گیاه منحصر به فرد برای افزایش کمیت و کیفیت محصول غذایی انجام شده است. است. بر این اساس، دانشمندان با استفاده تلاقی بین گندم (Triticum spp) و چاودار (Secale cereale) موفق به تولید تریتیکاله به عنوان یک غله جدید شدند که هدفش افزایش توانایی گندم، به عنوان یکی از مهمترین منابع غذایی در میان غلات در جهان، برای مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی مانند تنش خشکی بود. مطالعات مختلف نشان می دهد این غله دارای پتانسیل بالایی برای استفاده به عنوان یک محصول چندمنظوره به صورت مصرف مستقیم توسط انسان یا به عنوان یک محصول علوفه ای است. بنابراین، تریتیکاله را می توان به عنوان یک محصول بالقوه با شرایط ژنتیکی ویژه دانست که عملکردش هنوز فاصله زیادی با پتانسیل آن دارد. ایجاد تنوع چه به صورت طبیعی و چه مصنوعی و سنتز شده در محصولات کشاورزی و انتخاب ژنوتیپ هایی با بالاترین عملکرد و ثبات در محیط های متفاوت جزء اهداف اصلی مطالعات در زمینه به نژادی است. همچنین گفته می شود که قدرت تحمل تنش در ژنوتیپ های تریتیکاله نسبت به ژنوتیپ های گندم به طور معمول بالاتر است و تریتیکاله در شرایط تنش کمتر تحت تاثیر قرار گرفته و عملکرد آن به نسبت گندم بالاتر خواهد بود. در مطالعه حاضر ژنوتیپ های مختلف تریتیکاله تولید شده توسط دانشمندان دخلی کشور در شرایط مختلف آبیاری کشت و مورد آزمایش قرار گرفتند تا احتمال معرفی ارقام جدید مقاوم به تنش خشکی و تغییر شرایط محیطی در نظر گرفته شود. به علاوه، در این پژوهش رابطه بین صفات مورفولوژیکی و صفات زراعی مرتبط با عملکرد دانه با استفاده از برخی روش های آماری پیشرفته به منظور یافتن صفات ممکن مناسب برای انتخاب غیرمستقیم ارزیابی شد. میزان شاخص های متفاوت ژنتیکی، فنوتیپی و محیطی نیز جهت بررسی اثر محیط و ژنوتیک بر این صفات به صورت پیشرفته ای مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش هابه منظور بازتاب اثر کمبود آب بر تریتیکاله و احتمال غربالگری برخی از ژنوتیپ های جدید تولید شده در کشور که دارای تحمل تنش مناسبی نسبت به شرایط کمبود آب هستند، مطالعه ای بر روی نه (9) ژنوتیپ تریتیکاله تحت چهار رژیم ابیاری در دو سال 1398-1399 انجام شد. این ژنوتیپ ها شامل سناباد، پاژ، جوانیلو، ET-85-4، ET-92-15، ET-92-18، ET-83-20، ET-85-17 و ET-83-18 بود. در هر سال چهار رژیم آبیاری مختلف با قطع آبیاری در سه مرحله شامل مرحله گلدهی، مرحله شیری دانه و مرحله خمیر دانه به همراه شرایط شاهد بدون تنش اعمال شد. از طرح اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با سه بلوک (تکرار) استفاده شد. آزمایش در ایستگاه پژوهشی واقع در مجموعه تحقیقاتی مرتبط با مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی زرقان، فارس اجرا شد. صفات مختلفی شامل ارتفاع بوته، زاویه برگ، وزن برگ، وزن خشک کل گیاه، طول سنبله، وزن سنبله، تعداد سنبله، تعداد دانه در سنبله، عملکرد کاه، شاخص برداشت و عملکرد دانه برای تمام ژنوتیپ های مورد استفاده در این مطالعه اندازه گیری شد. داده های به دست آمده از این آزمایش ابتدا تحت تجزیه و تحلیل مرکب واریانس قرار گرفتند و بر اساس این محاسبات در نهایت واریانس سال، واریانس محیطی، واریانس ژنوتیپی، واریانس فنوتیپی و واریانس خطای آزمایش تخمین زده شد. تجزیه و تحلیل در نرم افزار SAS-9.4-M6 با استفاده از یک کد برنامه نویسی ذخیره شده در سایت اینترنتی GitHub انجام گردید.
یافته هانتایج کلی این مطالعه نشان داد که کاهش تعداد آبیاری و قطع آبیاری در مراحل اولیه رشد سنبله در گیاه تریتیکاله می تواند منجر به کاهش شدید بهره وری ژنوتیپ های تریتیکاله شود. در نتیجه، نحوه و مقدار آبیاری به همراه میزان در دسترس بودن آب عامل مهمی برای تعیین نوع برنامه های اصلاحی است که مجددا تاییدی بر اختصاصی بودن برنامه های اصلاحی برای مکان های متفاوت با شرایط آب و هوایی غیر همسان است. همچنین برخی از ژنوتیپ های مورد استفاده در این پژوهش نشان دادند که دارای پتانسیل بالایی برای معرفی شدن به عنوان ارقام جدید هستند. تحت شرایط آبیاری نرمال، ژنوتیپ ET-83-20 و در شرایط کمبود شدید آب ژنوتیپ ET-85-04 عملکرد بهتری نسبت به سایر ژنوتیپ ها نشان دادند. برآورد ویژگی های ژنوتیپی مانند وراثت پذیری و ضریب تنوع ژنوتیپی و فنوتیپی نشان داد که امکان تولید ارقام با بهره وری و پتانسیل بالا در شرایط نرمال یا تنش زا وجود دارد.
نتیجه گیریبه صورت کلی نتایج این پژوهش نشان داد که وراثت بالا و ارتباط قابل توجهی با عملکرد دانه برای برخی از صفات مانند وزن سنبله، تعداد سنبله و تعداد دانه نشان می دهد که می توان از این صفات مناسب برای غربالگری غیرمستقیم و به عنوان معیارهای انتخاب غیرمستقیم سود جست. علاوه بر این، نتایج نشان داد که تنوع بالاتری برای تریتیکاله برای یافتن ژنوتیپ هایی با بهترین صفات کمی و کیفی لازم است تا به عنوان رقم جدید و مناسب در محیط هایی با شرایط متغیر کشت شود.
کلید واژگان: انتخاب غیرمستقیم، بای پلات، تنوع ژنوتیپی، تنش کمبود آب، وراثت پذیریBackgroundMany efforts have been made to combine the diverse capabilities of different plant species into a unique plant to increase the quantity and quality of the food product. Accordingly, scientists succeeded in producing triticale as a new pathogen by using a cross between wheat (Triticum spp.) and rye (Secale cereale), which aims to increase the ability of wheat, as one of the most important food sources among grains in the world. It was to withstand harsh environmental conditions such as drought stress. Various studies show that this grain has a high potential to be used as a multipurpose product for direct human use or as a fodder product. Therefore, triticale can be considered a potential product with special genetic conditions, whose yield is still far from its potential. According to scientists of breeding science, creating diversity, whether natural or synthetic, in agricultural products and selecting genotypes with the highest yields and stability in different environments are among the main goals of studies in the field of breeding. It is also reported that the stress tolerance of triticale genotypes is usually higher than wheat genotypes, triticale is less affected by stress conditions, and its yield will be higher than wheat. Resistance to drought stress is a complex process that includes a network of plant responses at the physiological and molecular levels that have not yet been properly discovered and understood. However, creating diversity, selecting genotypes, and studying different traits will help scientists in this direction. In the current study, different triticale genotypes produced by domestic scientists were cultivated and tested under different irrigation conditions to consider the possibility of introducing new cultivars resistant to drought stress and changing environmental conditions. In addition, the relationship between morphological and agronomic traits related to seed yield was evaluated in this research using some advanced statistical methods to find possible traits suitable for indirect selection. The amount of different genetic, phenotypic, and environmental indicators was also investigated to examine the effect of the environment and genetics on the traits.
MethodsTo reflect the effect of water deficit on triticale and the probability of screening some suitable genotypes tolerant to drought stress, a study was carried out on nine triticale genotypes under four irrigation regimes during two years. These genotypes included Senabad, Pag, Juanillo, ET-85-4, ET-92-15, ET-92-18, ET-83-20, ET-85-17, and ET-83-18. In each year, four different irrigation regimes were applied with interruption of irrigation in three stages, including the flowering stage, the seed milky stage, and the seed pulp stage, along with the control condition. In each year, a split-plot design based on a randomized complete block design with three blocks (replication) was used every two years of the experiment (the growing season 2018-2019) in the research station located in the research complex of the Zarghan Agriculture and Natural Resources Research and Training Center, Fars, Iran. Different traits, including plant height, leaf angle, leaf weight, total dry matter, spike length, spike weight, spike number, grain number, straw yield, harvest index, and grain yield, were measured for all applied genotypes in this study. The data obtained from this experiment were first subjected to the composite analysis of variance, and year variance, environmental variance, genotypic variance, phenotypic variance, and test error variance were estimated based on these calculations. The analysis was performed in SAS-9.4-M6 software using a programming code stored on the GitHub website.
ResultsThe results showed that a lower number of irrigation and earlier withholding of water from the triticale plants can lead to a high decrease in the productivity of triticale genotypes. Consequently, irrigation treatments and water availability are significant factors in determining the type of breeding programs. Moreover, some genotypes showed a high potential for being considered for releasing cultivars. ET-83-20 and ET-85-04 showed better performance under normal and severe water deficit, respectively, than the other genotypes. Estimation of genotypic features, such as heritability and coefficient of variation, showed a high possibility and potential of producing cultivars with high productivity under either normal or stressed conditions.
ConclusionOverall results indicated that high heritability and the significant association with grain yield for some traits, such as spike weight, spike number, and grain number, suggest that they are suitable traits for indirect screening and selection criteria. In addition, higher variation for triticale is required to find genotypes with the best quality and quantity traits to be released as a new and proper cultivar to be cultivated in environments with changing conditions.
Keywords: Biplot, Genotypic Variation, Heritability, Indirect Selection, Water Deficit -
در این مطالعه، غشای کامپوزیت پلی اترایمید/ 8-ZIF به روش ریخته گری حلال تولید شد. طیف سنجی فوریه تبدیل مادون قرمز - بازتاب کاهش یافته (FTIR-ATR) غشای تهیه شده تایید کرد که گروه های عاملی پلی اترایمید وجود دارند. پراش اشعه ایکس (XRD) نشان داد که ذرات افزودنی به خوبی در پلیمر پخش شده است که منجر به کاهش بلورینگی غشا شد. پراش اشعه ایکس پراکنده انرژی (EDAX) وجود و پخش مناسب ذرات روی در غشا را تایید کرد. در نهایت، نتایج آزمون های عبور نشان داد که افزودن ZIF-8 به غشا به طور قابل توجهی میزان عبور و انتخاب پذیری آن را افزایش داده است. عبور غشای کامپوزیت برای گاز دی اکسید کربن GPU 5.91 بود، بیش از دو برابر غشای پلی اتریمید خالص. علاوه بر این، عبور گاز متان GPU 0.31 بود که نشان دهنده بهبود قابل توجهی نسبت به نفوذیت غشای خالص با عبور GPU0.17 بود. همچنین، انتخاب پذیری دی اکسید کربن/متان هم از 15.3 در غشای خالص به 19.1 در غشای کامپوزیت افزایش یافت. در نتیجه، این مطالعه نشان داد که افزودن 8-ZIF به ماتریس پلی اتریمید می تواند کارایی غشای کامپوزیت حاصل را در جداسازی CO2 از CH4 بهبود بخشد. این بهبود انتخاب پذیری را می توان بیش از همه به افزایش ضریب حلالیت دی اکسید کربن نسبت به متان در غشای کامپوزیت ارتباط داد.کلید واژگان: پلی اترایمید، غشای ماتریس آمیخته، 8-ZIF، جداسازی گازIn the present work, a polyetherimide/ZIF-8 composite membrane was fabricated by solution casting technique. The prepared membranes were Characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy – attenuated total reflectance (FTIR-ATR), energy dispersive X-ray (EDAX) and X-ray diffraction (XRD). Furthermore, the membrane's performance in separating carbon dioxide and methane was analyzed through single gas permeability measurements. FTIR-ATR spectrum of the prepared membrane confirmed the functional groups of polyetherimide. XRD analysis showed that the additive was well dispersed in the polymer, resulted in a reduction in the membrane's crystallinity. EDAX analysis confirmed the existence and proper dispersion of Zn particles in the membrane. Finally. The results of permeability tests showed that adding ZIF-8 to the membrane significantly increased its permeability and selectivity. The permeability of the composite membrane for CO2 gas was 5.91 GPU, more than twice that of the pure polyetherimide membrane. Additionally, the permeability for CH4 gas was 0.31 GPU, representing a significant improvement over the pure membrane's permeability of 0.17 GPU. The carbon dioxide/methane selectivity also rose from 15.3 in the pure membrane to 19.1 in the composite membrane. In conclusion, the study demonstrated that adding ZIF-8 to a polyetherimide matrix can improve the effectiveness of the resulting composite membrane for separating CO2 from CH4. The improvement in selectivity was primarily due to the increased solubility coefficient of carbon dioxide compared to methane in the composite membrane.Keywords: Polyetherimide, Mixed Matrix Membrane, ZIF-8, Gas Separation
-
به منظور شناسایی توفان های گردوغبار در غرب ایران، داده های هواشناسی 33 ایستگاه همدیدی طی دوره زمانی 2022-1987 استفاده شد. روزهایی که پدیده تعلیق با دید افقی کمتر یا مساوی یک کیلومتر حداقل در سه ایستگاه مشاهده شده باشد به عنوان رویداد گردوغبار در نظر گرفته شد. به منظور استخراج الگوهای همدیدی از داده های ERA-Interim استفاده شد. با بهره گیری از نقشه فشار سطح و نقشه ارتفاع ژئوپتانسیل در سطوح پایین جو الگوی باد شمال تابستانه و زمستانه که از مهم ترین الگوهای جوی انتقال و انتشار گردوغبار به غرب ایران هستند، جداسازی شدند. از 229 رخداد بررسی شده، 70 مورد توفان ناشی از باد شمال تابستانه و 25 مورد ناشی از باد شمال زمستانه بودند. در توفان های ناشی از وزش باد شمال تابستانه، بیشترین میزان خیزش گردوغبار از کانون های گردوغبار نیمه شمالی کشور عراق بوده است. به عبارتی نقش کانون های اطراف دریاچه ثرثار، استان نینوا و استان کرکوک در توفان های ناشی از باد شمال تابستانه قابل توجه است. در توفان های ناشی از باد شمال زمستانه نقش دریاچه های مرکزی عراق در خیزش گردوغبار کمتر و در حدود 15 درصد و نقش کانون های واقع در شرق و جنوب شرق عراق، شمال عربستان، کویت و جنوب غرب ایران نسبت به توفان های ناشی از باد شمال تابستانه بیشتر است.
کلید واژگان: ایران، باد شمال، توفان گردوغبار، دید افقی، رود باد تراز زیرینWe analyzed meteorological data from 33 synoptic stations spanning 1987-2022 to investigate dust storms in western Iran. Dusty days were defined as instances where suspended dust coincided with horizontal visibility below 1 km at a minimum of three nearby synoptic stations. We employed ERA-Interim data to identify synoptic patterns associated with dust storms. By analyzing surface pressure and geopotential height maps at lower atmospheric levels, we distinguished the summer and winter Shamal Wind patterns, both of which play a crucial role in dust transport to western Iran. Of the 229 recorded dust events, 70 were linked to summer Shamal Winds and 25 to winter Shamal Winds. Summer Shamal Wind storms predominantly originated from dust sources in northern Iraq, particularly around Lake Tharthar, Nineveh Province, and Kirkuk Province. In contrast, winter Shamal Wind storms showed a reduced contribution from central Iraqi lakes (15%), with dust primarily sourced from eastern and southeastern Iraq, northern Saudi Arabia, Kuwait, and southwestern Iran.
Keywords: Dust Storm, Iran, Low-Level Jet, Shamal Winds, Visibility -
در این مقاله، اقلیم شناختی مسیرهای توفان برون حاره ای نیمکره شمالی و ورودی های اصلی توفان ها به شمالگان و اثرات احتمالی آنها بر کاهش محلی یخ دریای شمالگان در چهار فصل بررسی شده است. شناسایی مسیرهای توفان با به کارگیری روش ردیابی بر تاوایی نسبی و مولفه نصف النهاری مثبت باد در تراز 850 هکتوپاسکال از داده های ERA5 برای دوره 1979 تا 2023 انجام شده است. از نظر فصلی، مسیرهای توفان در زمستان قوی تر و در تابستان ضعیف تر هستند. علاوه بر غرب اقیانوس اطلس شمالی و آرام شمالی به عنوان مناطق اصلی زایش توفان های اقیانوسی، مرکز اقیانوس آرام شمالی به عنوان منطقه ثانویه زایش توفان های اقیانوسی به ویژه در زمستان محسوب می شود و بیشتر توفان ها در غرب آمریکای شمالی و غرب گرینلند به بیشینه زدایش می رسند. برخی از توفان های شکل گرفته در شرق فلات تبت، تا ساحل شرقی آسیا و برخی دیگر تا دریای برینگ نفوذ می کنند. کشیدگی محسوس مسیر توفان اطلس شمالی از غرب اقیانوس اطلس شمالی به سمت شمالگان از طریق دریای گرینلند و دریای نروژ و وجود مقادیر بزرگ زدایش توفان ها در این دو دریا، نشان دهنده نفوذ توفان رانده هوای گرم و مرطوب از اقیانوس اطلس شمالی به شمالگان است. همچنین چگالی زدایش توفان ها در دریای برینگ با ردیابی مولفه نصف النهاری مثبت باد، افزایش محسوسی می یابد که به معنای آن است که توفان های نفود کرده تا دریای/تنگه برینگ سبب ورود گرما و رطوبت اقیانوس آرام شمالی به شمالگان می شوند. این نفوذ توفان رانده هوای گرم و مرطوب منجر به کاهش محلی یخ دریا یا کاهش سرعت تولید یخ دریا به ویژه در فصل زمستان می شود.کلید واژگان: مسیرهای توفان برون حاره ای، روش ردیابی ویژگی، مسیر توفان آرام شمالی، مسیر توفان اطلس شمالی، شمالگانThe aim of this research is to analyze the climatology of the Northern Hemisphere extratropical storm tracks in different seasons using the ERA5 data for the period 1979-2023. To do this, we applied the Lagrangian feature tracking method on the relative vorticity and the positive meridional wind at 850 hPa to identify storm tracks. A positive meridional wind extrema indicates the poleward advection of warm air in the east of a cyclone center, while a negative value points to an equatorward advection of cold air in the west of a cyclone center. Therefore, tracking the positive meridional wind extrema can be applied to identify the storm-driven intrusion of warm air into the Arctic, which can accelerate the Arctic sea-ice melting. It should be noted that in identification and analysis of storm tracks based on the feature tracking method, it is important to choose an appropriate meteorological field. For instance, if we apply mean sea level pressure (MSLP) to track storm tracks, the western parts of the Mediterranean storm track can be detected, while it is not possible to detect the eastern parts. Also, tracking the positive meridional wind extrema is more useful, compared to tracking the relative vertical vorticity at 850 hPa pressure level and MSLP fields, to investigate the impact of extratropical storm tracks on the Arctic sea ice, because this field is associated with the poleward advection of warm air. In this study, in addition to the track density and mean intensity of storms, we investigated the genesis and lysis densities. Also, we discussed the main entrance pathways of extratropical storms into the Arctic.Our results show that storm tracks are the strongest in winter and the weakest in summer. The west of the North Atlantic and North Pacific oceans are active oceanic basins for the genesis of storms. The center of the North Pacific is also a secondary genesis region for oceanic storms, particularly in winter. There is a maximum of the genesis density in the east of the Rocky Mountains, and also in the Tibetan Plateau. In the former case, most storms reach a lysis maxima on the east coast of North America and west of Greenland. In the latter case, some storms reach a lysis maxima on the east coast of Asia and some of them enter the North Pacific and penetrate into the Bering Sea. In some regions, storm tracks are connected with each other. For example, the Atlantic storm track can feed the storm track in North Russia, while the storm track in North Russia can feed the Northeast Asian storm track. We identified noticeable stretching of the Atlantic storm track from the west of the North Atlantic to the Arctic, through the Greenland and Norwegian seas, which indicates the storm-driven intrusion of warm and moist air from the North Atlantic into the Arctic. Tracking the positive meridional wind extrema reveals a significantly higher lysis density in the Bering Sea compared to tracking the vertical relative vorticity extrema. Hence, storms that penetrate as far as the Bering Sea/Strait can bring heat and moisture from the North Pacific into the Arctic. This storm-driven intrusion of warm and moist air can cause a local melting of sea ice in the Arctic or slow down the sea-ice production, especially in winter.Keywords: Extratropical Storm Tracks, Feature Tracking Method, North Pacific Storm Track, North Atlantic Storm Track, Arctic
-
برای بررسی اقلیم شناسی و شناسایی چشمه های موثر بر رخداد گردوخاک در منطقه تهران در ماه های مختلف سال از داده های بازتحلیل MERRA-2 با تفکیک افقی 625/0×5/0 درجه طی دوره 1980-2022 استفاده شده است. نتایج نشان داد که غلظت جرمی گردوخاک سطحی در منطقه تهران در اواخر بهار و اوایل تابستان، به ویژه در ماه ژوئیه به بیشترین مقدار خود می رسد. شار نهشت خشک در ماه های آوریل و می، و شار نهشت تر در ماه های مارس و آوریل در تهران بیشینه است. شار گسیل گردوخاک در منطقه تهران در بهار و تابستان بیشتر از دو فصل دیگر است و بیشینه مقدار آن در ماه های ژوئن و ژوییه رخ می دهد که با بیشینه شار گسیل گردوخاک در منطقه دشت کویر هم زمان است. منطقه ورامین تنها چشمه گردوخاک قابل شناسایی توسط داده های MERRA-2 در منطقه تهران است. در این منطقه در تابستان میزان شار گسیل گردوخاک از میزان نهشت آن بیشتر است. چشمه های احتمالی گردوخاک بر اساس قرارگیری در مسیر سامانه های غربی، میزان شار گسیل گردوخاک بالاتر نسبت به مناطق اطراف و قرارگیری در منطقه تهران تعیین شده اند: 1- منطقه غرب خاورمیانه؛ 2- منطقه دشت کویر؛ 3- چشمه های درون منطقه تهران. در همه این مناطق شار گسیل گردوخاک و غلظت جرمی گردوخاک سطحی در اواخر بهار و در تابستان، بویژه در ماه های ژوئن و ژوییه به بیشینه مقدار خود می رسد. بررسی همبستگی بین شار گسیل گردوخاک در چشمه های احتمالی و غلظت جرمی گردوخاک در منطقه تهران نشان داد که در بیشتر ماه های سال، بویژه در زمستان و اوایل بهار (ژانویه-آوریل) منطقه غرب خاورمیانه کانون اصلی وقوع گردوخاک در منطقه تهران است. در تابستان و اوایل پاییز (ژوئن-اکتبر)، علاوه بر چشمه های گردوخاک خارج از ایران، دشت کویر و چشمه های واقع در منطقه تهران به کانون های اصلی گردوخاک اضافه می شوند.کلید واژگان: شار گسیل گردوخاک، شار نهشت گردوخاک، غلظت جرمی گردوخاک سطحیWe utilized the Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, version 2 (MERRA-2) data with a horizontal resolution of 0.5°×0.625° for the period 1980-2022 to identify sources of dust that influence Tehran province in different months of the year. The results indicated that surface dust mass concentration in Tehran reach peak levels in late spring and during summer, particularly in July. The maximum dry deposition flux in Tehran is in April and May, whereas the maximum wet deposition flux is in March and April. Wet deposition flux is higher in highlands and in areas where precipitation is relatively high compared to lowlands and areas with low precipitation. Dust emission flux is higher during spring and summer in Tehran compared to other seasons, with the highest values in June and July, concurrent with the maximum dust emission flux in Dasht-e Kavir. Varamin is the only region in Tehran province that contributes to extensive dust emissions. In this region, dust emission flux is higher than dust deposition flux in summer. The analysis of dust emission flux and dust surface mass concentration in Tehran during the period 1980-2022 indicates significant increasing trends in spring and summer, respectively. In this study, we also identified potential dust sources that influence the Tehran province. We examined those sources that have a high level of dust emission flux and are either located in or near Tehran or along the path of weather systems moving from the west to the east. These sources include (1) the western Middle East region; (2) Dasht-e Kavir; and (3) sources in Tehran. In all these areas, the maximum dust emission flux and surface dust mass concentration occur in late spring and during summer, particularly in June and July, whereas their minimum values are in autumn and early winter (October to January). Although dust dry deposition flux shows high values in the vicinity of or near the regions with high dust emission flux, dust wet deposition flux has high values in areas with relatively high precipitation such as the Alborz and Zagros Mountains. In the western Middle East and Dasht-e Kavir, dust emission flux is higher than the sum of dry and wet deposition fluxes in all months of the year. The correlation analysis between dust emission flux in the abovementioned potential sources of dust and surface dust mass concentration in Tehran indicates that from January to April, the western Middle East region is the main source of dust that contributes to the occurrence of dust events in Tehran. In summer and early autumn, in addition to dust sources in the western Middle East, the contribution of Dasht-e Kavir and dust sources in the Tehran province becomes significant. This explains the observed maximum dust surface mass concentration in Tehran during summer. The results of this study have important implications for better understanding potential sources of dust that influence Tehran in different months, based on which monthly variation in terms of the health and environmental impacts of dust can be obtained.Keywords: Dust Emission Flux, Dust Deposition Flux, Dust Mass Concentration
-
در این مطالعه، غشای کامپوزیت پلی اترایمید/ 8-ZIF به روش ریخته گری حلال تولید شد. طیف سنجی فوریه تبدیل مادون قرمز - بازتاب کاهش یافته (FTIR-ATR) غشای تهیه شده تایید کرد که گروه های عاملی پلی اترایمید وجود دارند. پراش اشعه ایکس (XRD) نشان داد که ذرات افزودنی به خوبی در پلیمر پخش شده است که منجر به کاهش بلورینگی غشا شد. پراش اشعه ایکس پراکنده انرژی (EDAX) وجود و پخش مناسب ذرات روی در غشا را تایید کرد. در نهایت، نتایج آزمون های عبور نشان داد که افزودن ZIF-8 به غشا به طور قابل توجهی میزان عبور و انتخاب پذیری آن را افزایش داده است. عبور غشای کامپوزیت برای گاز دی اکسید کربن GPU 5.91 بود، بیش از دو برابر غشای پلی اتریمید خالص. علاوه بر این، عبور گاز متان GPU 0.31 بود که نشان دهنده بهبود قابل توجهی نسبت به نفوذیت غشای خالص با عبور GPU0.17 بود. همچنین، انتخاب پذیری دی اکسید کربن/متان هم از 15.3 در غشای خالص به 19.1 در غشای کامپوزیت افزایش یافت. در نتیجه، این مطالعه نشان داد که افزودن 8-ZIF به ماتریس پلی اتریمید می تواند کارایی غشای کامپوزیت حاصل را در جداسازی CO2 از CH4 بهبود بخشد. این بهبود انتخاب پذیری را می توان بیش از همه به افزایش ضریب حلالیت دی اکسید کربن نسبت به متان در غشای کامپوزیت ارتباط داد.کلید واژگان: پلی اترایمید، غشای ماتریس آمیخته، 8-ZIF، جداسازی گازIn the present work, a polyetherimide/ZIF-8 composite membrane was fabricated by solution casting technique. The prepared membranes were Characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy – attenuated total reflectance (FTIR-ATR), energy dispersive X-ray (EDAX) and X-ray diffraction (XRD). Furthermore, the membrane's performance in separating carbon dioxide and methane was analyzed through single gas permeability measurements. FTIR-ATR spectrum of the prepared membrane confirmed the functional groups of polyetherimide. XRD analysis showed that the additive was well dispersed in the polymer, resulted in a reduction in the membrane's crystallinity. EDAX analysis confirmed the existence and proper dispersion of Zn particles in the membrane. Finally. The results of permeability tests showed that adding ZIF-8 to the membrane significantly increased its permeability and selectivity. The permeability of the composite membrane for CO2 gas was 5.91 GPU, more than twice that of the pure polyetherimide membrane. Additionally, the permeability for CH4 gas was 0.31 GPU, representing a significant improvement over the pure membrane's permeability of 0.17 GPU. The carbon dioxide/methane selectivity also rose from 15.3 in the pure membrane to 19.1 in the composite membrane. In conclusion, the study demonstrated that adding ZIF-8 to a polyetherimide matrix can improve the effectiveness of the resulting composite membrane for separating CO2 from CH4. The improvement in selectivity was primarily due to the increased solubility coefficient of carbon dioxide compared to methane in the composite membrane.Keywords: Polyetherimide, Mixed Matrix Membrane, ZIF-8, Gas Separation
-
مدلسازی مسایل ترک و ناپیوستگی اهمیت بسزایی در صنایع مختلف دارد و از دیرباز مورد توجه بوده است. مدلسازی رفتار ترک در مقیاس های مختلف بویژه مقیاس های اتمی می تواند باعث شناخته شدن بهتر رفتار ریز ساختار ماده و پیش بینی رفتار آن در مقیاس های بزرگتر گردد. از سوی دیگر مدلسازی مبتنی بر مقیاس های اتمی بدلیل بیشتر بودن تعداد درجات آزادی نیاز به صرف هزینه محاسباتی بسیار زیادی در مقایسه با سایر روش ها دارد. مجموعه روش های چندمقیاسی همزمان برای حل این مشکلات بوجود آمده اند و به عنوان تکنیک های قابل پذیرش برای مدلسازی ناپیوستگی در دهه های اخیر مورد استقبال محققین قرار گرفته است. مطالعات نشان می دهد روش های چندمقیاسی همزمان توانسته اند کلیه رفتارهای ریز مقیاس در مقابل تحریک های مکانیکی را شبیه سازی نمایند و ضمن دستیابی به تطابق مناسبی با مدل های آزمایشگاهی، ارتباط پیوسته با مقیاس های بزرگتر را برقرار کنند. در مطالعه حاضر، روش های چندمقیاسی همزمان همگن سازی و دامنه مجزا که در طول چند دهه گذشته در مدلسازی مسایل ناپیوستگی مورد استفاده قرار گرفته اند بررسی شده اند. جهت ایجاد زمینه مناسب برای مقایسه روش های توسعه داده شده در طول چد دهه گذشته، مسیله گسترش ترک لبه بازطراحی و مدلسازی شده است و نتایج حاصل از شبیه سازی و دقت محاسباتی مهم ترین روش ها با یکدیگر مقایسه شده اند.
کلید واژگان: روش های چندمقیاسی همزمان، همگن سازی، روش های دامنه مجزا، ناپیوستگیModeling of crack and discontinuity related problems has had a great influence on numerous industries for a long time. Simulation of discontinuity behavior in different scales, especially in atomistic scales, can lead to better insight of the crack/discontinuity initiation and propagation phenomena and prediction of its behavior in larger scales. On the other hand, modeling based on fully refined scales requires huge computational effort compared to other methods due to the higher number of degrees of freedom. Concurrent multiscale methods have been developed to overcome the high computational cost issues of refined models, while preserving sufficient accuracy. Studies have shown that concurrent multiscale methods are capable of simulating all atomic behaviors in order to establish a compatible solution with larger scales, and to accurately resemble the laboratory results. In the present review, concurrent multiscale methods, which could be categorized into homogenization and partitioned-domain methods, are briefly investigated and compared. These methods have been widely used for modelling of cracks, discontinuities and impurities in different types of problems in the past two decades. To create a suitable basis for comparing the main concurrent methods, the problem of edge crack propagation is redesigned and modeled, and the simulation results and their computational accuracy are compared.
Keywords: Concurrent multiscale methods, homogenization, discrete domain methods, discontinuity -
به منظور بررسی تاثیر تیمارهای مختلف آبیاری بر روی ژنوتیپ های تریتیکاله و انتخاب ژنوتیپ های مناسب در شرایط تنش برای برنامه های به نژادی، یک مطالعه دو ساله با چهار رژیم آبیاری (آبیاری نرمال و قطع آبیاری در سه مرحله گلدهی، دانه شیری و پر شدن دانه) و نه ژنوتیپ تریتیکاله در دو سال زراعی 1397-1396 و 1398-1397 در مزرعه پژوهش مرکز تحقیقات داراب انجام شد. عملکرد دانه ژنوتیپ های تریتیکاله در تمامی تیمارها اندازه گیری شد و برای برآورد تحمل و پایداری ژنوتیپ ها از روش های مختلف بیومتریک و محاسبه شاخص های تنش شامل شاخص نسبی تنش، میانگین بهره وری، شاخص تحمل، شاخص پایداری عملکرد، شاخص تحمل تنش، میانگین بهره وری هندسی، شاخص عملکرد، شاخص مقاومت به خشکی، STI اصلاح شده برای وضعیت غیرتنش، STI اصلاح شده برای وضعیت تنش، نسبت کاهش عملکرد، شاخص تحمل تنش غیرزیستی، شاخص درصد حساسیت به تنش، شاخص میانگین طلایی، شاخص حساسیت به خشکی و میانگین هارمونیک استفاده شد. به دلیل پایین بودن توانایی شاخص ها در انتخاب ژنوتیپ های متحمل برای برنامه های به نژادی و اصلاحی، در این مطالعه شاخص های تحمل با هم به صورت هم زمان بااستفاده از روش های چند متغیره شامل بای پلات بر اساس تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) و نقشه حرارتی (Heatmap) استفاده گردید. همچنین، شاخص های پایداری تک متغیره به همراه شاخص های چندمتغیره حاوی مدل های AMMI و GGE در آزمون کردن ژنوتیپ های این مطالعه به کار گرفته شد. بر اساس روش های تحمل تنش تک متغیره، ژنوتیپ های ET-85-04، سناباد و پاژ مناسب ترین ژنوتیپ ها برای تحمل شرایط تنش خشکی در مقایسه با سایر ژنوتیپ ها بودند. نتایج شاخص های چندمتغیره (شاخص های پایداری) نیز نشان داد که ژنوتیپ ET-85-04 ژنوتیپ مناسبی تقریبا برای همه شرایط (نرمال و تنش) بود، ژنوتیپ های ET-85-04 و ET-83-20 دارای کمترین تنوع عملکرد در محیط های مختلف بودند و ژنوتیپ های ET-83-18 و ET-85-17 دارای عملکرد مناسبی در شرایط تنش خشکی شدید (در مرحله گلدهی) بودند. همچنین، طبق نتایج این تحقیق پیشنهاد می شود که به جای استفاده از یک مدل خاص به تنهایی، بهتر است از روش های پایداری و تحمل به صورت ترکیبی استفاده شود تا ژنوتیپ های پایدار به درستی تشخیص داده شوند. علاوه بر آن، نتایج تجزیه پایداری نشان داد که ژنوتیپ هایET-85-04 و ET-83-20 کمترین تنوع را در محیط های مختلف داشتند. در نهایت، نتایج نشان داد که ژنوتیپET-85-04 می تواند جزء ژنوتیپ های متحمل به خشکی و همزمان پایدار نیز باشد.
کلید واژگان: پایداری، سازگاری، شاخص تحمل، AMMI، GGE بای پلاتIn order to consider the effect of different irrigation treatments on triticale and considering the probability of screening some suitable genotypes tolerant to drought stress, a two-year study (2018 and 2019) with four irrigation regimes (normal irrigation and withholding irrigation in thrre different growing stages containing flowering, milky seed, and seed filling) and nine elite genotypes (Sanabad, Paj, Javanilo, ET-92-15, ET-92-18, ET-83-20, ET-85-17, and ET-83-18) was performed. Grain yield of the triticale genotypes were measured in all treatments and used to estimate the tolerance and stability of the genotypes based on numerous number of related indices. Since, according to results of this study, no single index could be suitable for distinguishing tolerant genotypes, these indices should be applied together and extract information from all of such tolerance indices by using multivariate methods. In this study in addition to biplot based on PCA, a new method as heatmap was also applied. Furthermore, multivariate stability indices containing AMMI and GGE models applied for finding stable genotypes. According to the results of tolerance indices, genotypes ET-85-04, Sanabad, and Paj were the most tolerant genotypes in response to drought stress condition in comparison to other genotypes. Meanwhile, The results of stability analyses indicated that genotypes ET-85-04 and ET-83-20 were the genotypes with lowest variability in different environments. Therefore, ET-85-04 based on the results from both tolerance and stability indices is an suitable genotype to be used as a candidate for releasing new cultivars of triticale genotypes or applied in future breeding plans. In this study the results indicated that using stability and tolerance measuring methods together as a mixed method can be the most effective way to distinguish proper genotypes.
Keywords: Stability, Adaptability, Tolerant Index, AMMI, GGE Biplot -
در این تحقیق توفان های گردوغبار در غرب ایران برای دوره زمانی 2022-1987 مورد بررسی قرار گرفته است، که شامل روزهایی است که تعلیق گردوخاک دید افقی را حداقل در سه ایستگاه هواشناسی به کمتر یا مساوی یک کیلومتر می رساند. با استفاده از تحلیل چشمی داده های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، دما، مولفه مداری (u) و نصف النهاری (v) باد در سطوح مختلف جو مربوط به ERA-Interim ، الگوی چرخند دینامیکی و حرارتی که از مهم ترین الگوهای چرخه گردوغبار غرب ایران هستند، جداسازی شدند. بررسی توزیع زمانی چرخندهای تفکیک شده نشان داد که چرخندهای حرارتی در ژانویه تا مه و چرخندهای دینامیکی در فصول گذار بیشینه رخداد را داشته اند. از نظر طول دوره چرخند حرارتی 35 درصد و چرخند دینامیکی 65 درصد بیش از 1 روز گردوغبار ایجاد نموده اند. توفان های ناشی از وقوع چرخند حرارتی نسبت به توفان های ناشی از چرخند دینامیکی از شدت پایین تری برخوردارند، طول دوره کمتر و شدت پایین تر توفان های ناشی از چرخندهای حرارتی به ماهیت شکل گیری و اثرگذاری آنها مربوط می شود که به حرارت سطحی وابسته بوده و در مکان شکل گیری باقی می مانند. در توفان های ناشی از وقوع چرخند دینامیکی با توجه به موقعیت ایجاد چرخند در منطقه، بیشترین خیزش گردوغبار از کانون های غربی و جنوب غربی در کشور عراق بوده است، به نحوی که حدود 40 درصد از این توفان ها از دریاچه های مرکزی و مخصوصا دریاچه ثرثار نشات گرفته اند. در حالی که در چرخند حرارتی کانون های واقع در نیمه جنوبی کشور عراق، شمال عربستان، کویت و جنوب غرب ایران در وقوع گردوغبار اثرگذارتر از سایر بخش ها در منطقه بوده است.
کلید واژگان: ایران، دیدافقی، جبهه، زایی، کم، ارتفاع بریدهIn this research, dust storms in the west of Iran have been investigated, which include days when the dust suspension brings the horizontal visibility to less than or equal to one kilometer in at least three meteorological stations. In order to extract synoptic patterns, the data were obtained on sea level pressure, geopotential height, temperature, zonal (u) and meridional (v) components of wind at different levels of the atmosphere related to ERA-Interim. Using the visual analysis of the maps, the maps were categorized based on the similarity between the pressure patterns. The analysis of synoptic patterns showed that the dynamic and thermal cyclone patterns are the most important patterns of the dust cycle in Iran. In the storms caused by a dynamic cyclone, according to the location of the cyclone in the region, the most dust rise was found to be from the western and southwestern cyclone in Iraq, so about 40% of these storms came from the central lakes and especially from Lake Tharthar. The storms caused by thermal cyclones in the region have lower intensity than those caused by dynamic cyclones. The sources located in the southern half of Iraq, northern Arabia, Kuwait and southwestern Iran have been more effective in the occurrence of dust than the other parts in the region.
Keywords: Iran, Horizontal Visibility, Frontogensis, Cut-Off Low -
آهنگ افزایش دمای نامتناسب شمالگان نسبت به میانگین جهانی گرمایش سریع شمالگان نامیده می شود. با کاهش شیو نصف النهاری دما، چینش قایم سرعت باد مداری و در نتیجه سرعت باد در ترازهای بالا نیز کاهش می یابد. به دنبال کاهش سرعت باد مداری ، امواج راسبی بزرگ مقیاس با سرعت کمتر از غرب به شرق حرکت می کنند و در پی آن دامنه این امواج افزایش می یابد. هدف پژوهش حاضر بررسی تاثیر گرمایش سریع شمالگان در منطقه غرب آسیا واقع در 60-30 درجه شمالی و 75-20 درجه شرقی است. در این پژوهش دوره های پیش و پس ازگرمایش سریع شمالگان به ترتیب 1991-1965 و 2021-1995 درنظر گرفته شده است. محل تشکیل بیشینه دامنه امواج تراز میانی جو در فصل زمستان در دوره پس از گرمایش سریع شمالگان نسبت به دوره پیش از گرمایش سریع شمالگان، افزایش ارتفاع داشته است. همچنین گسترش عرض جغرافیایی بیشینه دامنه امواج راسبی در دوره پس از گرمایش سریع شمالگان کاهش یافته است. از تغییرات در محل تشکیل و پهنای گسترش امواج راسبی می توان نتیجه گرفت که علاوه بر تغییر محل فعالیت موج، سرعت انتشار شرق سوی امواج در این فصل بیشتر شده است. در فصل تابستان، در دوره مورد مطالعه تندی جت جنب حاره بویژه در بخش های غربی تضعیف شده و موقعیت آن به سمت استوا جابجا شده است. شاخص گردش نصف النهاری در دوره پس از گرمایش سریع شمالگان در اغلب بخش های غرب آسیا مقادیر معنادار مثبت و منفی دارد که به معنی نصف النهاری شدن امواج تراز میانی جو است. حرکت کند تر الگوهای جوی و افزایش احتمال وقوع رویدادهای فرین در تابستان در دوره پس از گرمایش سریع شمالگان قابل انتظار است. در فصل پاییز در دوره پس از گرمایش سریع شمالگان، موقعیت جت جنب حاره، استواسو شده و شدت آن، به ویژه در بخش شرقی منطقه غرب آسیا بیشتر شده است. تشدید جریان جتی در این بخش باعث تضعیف امواج سیا ره ای شبه ساکن می شود.کلید واژگان: گرمایش سریع شمالگان، غرب آسیا، ارتفاع ژئوپتانسیلی، جریان جتی، امواج راسبیThe near-surface temperature in the Arctic has increased about four times greater than the global average temperature in recent decades, the feature called rapid Arctic warming or Arctic amplification. Different dynamical pathways have been hypothesized through which Arctic amplification may influence the midlatitude weather. There is also some evidence that extreme weather in midlatitudes of the Northern Hemisphere is linked to rapid Arctic warming. We analyzed the ERA5 data for the period 1965–2021 to investigate the impact of rapid Arctic warming on weather patterns in West Asia. We defined pre-Arctic and post-Arctic amplification periods as 1965–1991 and 1995–2021, respectively. We analyzed wind speeds between 400 and 100 hPa to investigate the response of the upper-tropospheric jet stream in West Asia to rapid Arctic warming. We defined the meridional extent of an isopleth of the geopotential height at 500 hPa (Z500) as the difference between the maximum and minimum latitudes reached by a single Z500 isopleth each day. By averaging these daily values in different seasons during the pre-Arctic and post-Arctic amplification periods, we obtained seasonal averages of the meridional wave extent in these two time periods. In winter, the altitude of the maximum geopotential height in the middle troposphere has increased in the post-Arctic amplification period. Moreover, the latitudinal extension of the maximum amplitude of Rossby waves has decreased. These two changes imply that the speed of the eastward propagation of Rossby waves has intensified in the post-Arctic amplification period.In summer, the subtropical jet stream has wakened and shifted toward the equator in the post-Arctic amplification period. Due to the weakening of the meridional temperature gradient, both the subtropical and subpolar jet streams become weaker and shift poleward in summer. The poleward shift of the subtropical jet stream has also occurred in the post-Arctic amplification period, while the jet has weakened compared to the pre-Arctic amplification period. The analysis of the meridional circulation index (MCI) shows significant positive and negative values in most parts of West Asia in the post-Arctic amplification period, implying that Rossby waves have become wavier and their speed has decreased, associated with which is a higher possibility for the occurrence of extreme weather events in summer. In autumn, in the post-Arctic amplification period, the jet stream has intensified in the eastern parts of West Asia compared to the climatology and the pre-Arctic amplification period. Between 50 and 75 ºE, the subtropical jet stream in West Asia has shifted toward the equator in the post-Arctic amplification period. As the subtropical jet stream separates the warmer tropical air from the colder air of higher latitudes, its equatorward shift in the post-Arctic amplification period implies the development of negative temperature anomalies in most parts of West Asia.Keywords: rapid Arctic warming, West, Asia, Geopotential Height, jet stream, Rossby wave
-
در دهه های گذشته محور اصلی تحقیقات در غلات معرفی ارقام پرمحصول در شرایط بهینه بوده است. بنابراین شناسایی ارقام گندم که در تاریخ های مختلف کاشت عملکرد قابل قبولی دارند، مورد توجه می باشد. این آزمایش به صورت کرت های خردشده با سه تکرار و در دو سال 96-1395 و 97-1396 انجام گردید. عامل اصلی سه تاریخ کاشت (20 مهر، 20 آبان و 20 آذر به عنوان تاریخ کاشت های زودهنگام، معمولی و تاخیری) و عامل فرعی ارقام گندم (زارع با عادت رشد زمستانه، حیدری، پیشگام و الوند با عادت رشد بینابین و سیروان و پیشتاز با عادت رشد بهاره) بود. نتایج نشان داد که تاخیر در کاشت سبب کاهش جذب عناصر غذایی و افزایش ضریب استهلاک نوری شد. کارایی مصرف نوری در تاریخ کاشت 20 آذر نسبت به تاریخ کاشت 20 مهر در سال های 96-1395 و 97-1396 به ترتیب کاهش 27 و 25 درصدی نشان داد. در تاریخ کاشت 20 آذر ارقام سیروان و پیشتاز با عادت رشد بهاره ضریب استهلاک نوری پایین تر و سرعت فتوسنتز بالاتری نسبت به ارقام زمستانه و بینابین نشان دادند. تاریخ کاشت 20 مهر و 20 آبان بیشترین عملکرد دانه در ارقام با عادت رشد زمستانه و بینابین به دست آمد. از سوی دیگر در تاریخ کاشت 20 آذر عملکرد دانه در ارقام با تیپ رشد بینابین و بهاره نسبت به رقم زمستانه بیشتر بود. در مجموع تاخیر در کاشت سبب کاهش معنی دار عملکرد دانه به ویژه در رقم با تیپ رشد زمستانه شده است. بنابراین در کشت تاخیری استفاده از ارقام بینابین و بهاره قابل توصیه می باشد.
کلید واژگان: تیپ رشد، شاخص برداشت، کارایی مصرف نور، نیتروژن برگIntroductionIn recent decades, the introduction of high-yielding cultivars under optimal conditions has been the main focus of grain research programs. The identification of wheat cultivars that have acceptable yields on different planting dates has been taken into account.
Materials and MethodsThe present split-plot test was performed with three replications in two cropping years, 2016-2017 and 2017-2018. The main factor included three planting dates (October 20, November 20, and December 20 as early, normal, and delayed planting dates), and the sub-factor included six wheat cultivars (Zare with winter growth habits, Heidari, Pishgam, and Alvand with facultative growth habits, and Sirvan and Pishtaz with spring growth habits). The soil was sampled from a depth of 0 to 30 cm before the experiment, and the physical and chemical traits of the soil were determined. Land preparation steps were performed before the experiment. For this purpose, a land area of 1500 m2 was plowed by a reversible plow and then leveled. Fertilizer application was performed based on the soil experiment results as 100 kg.ha-1 of triple superphosphate, 100 kg.ha-1 of potassium sulfate, and 100 kg.ha-1 of urea before planting. The rest of the urea fertilizer (200 kg.ha-1) was applied at the stage of stem emergence and the beginning of anthesis wheat. Iron, zinc, and manganese fertilizers were also used from their sulfate sources at the rate of 0.2%, which were sprayed in two stages at the beginning of stalking and spiking. Each plot was 5 m long and 2 m wide and consisted of 8 planting rows at a distance of 25 cm. A distance of 50 cm was considered between the two sub-plots and 1 m between the two main plots. The required seed for each experimental plot was determined and distributed based on the density of 400 seeds per m2 based on the weight of 1000 seeds of each cultivar. Irrigation was performed immediately after planting. Agricultural care was applied uniformly, including pest, disease, and weed control. In each subplot, 50 cm from the beginning and end of the rows was considered as the margin. All data were subjected to ANOVA using the GLM procedure of SAS (SAS 9.1) and means were compared by using the Duncan test at 5% probability level.
Results and DiscussionThe results showed that delayed planting reduced nutrient uptake and increased the extinction coefficient. Radiation use efficiency on the planting date of December 20 showed a reduction of 27% and 25%, compared to the planting date of October 20 in 2016-2017 and 2017-2018, respectively. Also, on December 20, Sirvan and Pishtaz cultivars with spring growth habits showed lower extinction coefficients and higher photosynthesis rates than winter and facultative cultivars. On October 20 and November 20, the highest grain yield was obtained in cultivars with winter and facultative growth habits. On December 20, the grain yield was higher in cultivars with facultative and spring growth habits than in winter cultivars. Late planting of wheat cultivars with winter growth type, which must receive low temperatures for Vernalization, is very risky. Because delaying planting may lead to a sharp decrease in yield. These negative consequences of the delay in planting may have occurred through disruption of absorption of water, nutrients, and absorption of active photosynthetic radiation. Late cultivation shortens the vegetative growth period and the plant enters the reproductive stage prematurely, and then the plant faces a lack of photosynthetic resources. Also, the grain filling period is faced with drought and heat stress at the end of the season and this final stress causes a sharp decrease in yield.
ConclusionIn general, the delayed planting significantly reduced grain yield, especially in cultivars with winter growth habits. Therefore, it is recommended to use intermediate and spring cultivars for delayed cultivation.
Keywords: Growth habit, Harvest index, Leaf nitrogen, Radiation Use Efficiency -
خشکی یکی از عوامل عمده محدود کننده بهره وری در کشاورزی است و مدیریت تغذیه از جمله کاربرد کودهای پتاسه نقش مهمی در مقاومت گیاهان به خشکی دارد. به منظور ارزیابی ویژگی های کمی و کیفی آمارانت علوفه ای در مقایسه با ارزن علوفه ای آزمایشی طی دو سال زراعی 1395-1394 و 1396-1395 به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در منطقه سعادت شهر استان فارس طراحی و اجرا گردید. در این آزمایش از سه دور آبیاری (5، 10 و 15 روزه) به عنوان عامل اصلی، کود پتاسیم (50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار) و گیاه علوفه ای (آمارانت و ارزن) به عنوان کرت های فرعی استفاده گردید. نتایج مقایسه میانگین تجزیه مرکب دو سال نشان داد که گیاه آمارانت به طور معنی داری ارتفاع، قطر ساقه، طول گل آذین، تعداد برگ در بوته، عملکرد علوفه خشک، درصد خاکستر، درصد پروتیین خام و کربوهیدرات محلول بیشتری نسبت به گیاه ارزن دارد. افزایش دور آبیاری باعث کاهش صفات ارتفاع، قطر ساقه، طول گل آذین گیاه، تعداد برگ در بوته، وزن هزار دانه، درصد الیاف خام، عملکرد علوفه خشک، درصد خاکستر و درصد ADF شد. با افزایش سطح کود پتاسیم، میزان ارتفاع، قطر ساقه، طول گل آذین گیاه، تعداد برگ در بوته، درصد الیاف خام، عملکرد علوفه خشک، درصد خاکستر، درصد پروتیین خام، درصد ADF و درصد NDF در گیاه کاسته شد. به طورکلی، می توان نتیجه گرفت گیاه آمارانت نسبت به ارزن عملکرد و تحمل به تنش خشکی بیشتری دارد و می توان کاربرد 150 کیلوگرم در هکتار کود پتاسیم را برای رسیدن به عملکرد بیشتر مورد توجه قرار داد.کلید واژگان: آمارانت، ارزن، دور آبیاری، پتاسیمDrought is one of the major factors limiting productivity in agriculture and nutrition management, including the use of potash fertilizers, plays an important role in plant resistance to drought. In order to evaluate the quantitative and qualitative characteristics of forage amaranth in comparison with forage millet, a split factorial experiment was designed and conducted in a randomized complete block design with three replications in 2016 and 2017 in Saadatshahr region of Fars province. In this experiment, three irrigation intervals (5, 10 and 15 days) were used as the main factor, potassium fertilizer (50, 100 and 150 kg.ha-1) and forage plants (amaranth and millet) as sub-plots. The results of mean comparison of two-year combined analysis showed that amaranth had significantly more height, stem diameter, inflorescence length, number of leaves per plant, dry forage yield, ash percentage, crude protein and carbohydrate content than millet. Increasing the irrigation interval reduced the height, stem diameter, inflorescence length, number of leaves per plant, 1000-seed weight, percentage of crude fiber, dry matter yield, ash percentage, and soluble carbohydrates. By increasing potassium fertilizer level, plant height, stem diameter, inflorescence length, number of leaves per plant, percentage of crude fiber, dry forage yield, ash percentage, crude protein percentage, ADF percentage and NDF percentage in the plant decreased. In general, it can be concluded that amaranth plant has higher yield and drought tolerance than millet and the application of 150 kg.ha-1 of potassium fertilizer can be recommended to achieve higher yield.Keywords: Amaranth, Irrigation Cycle, Millet, Potassium
-
توجه به مشارکت های اجتماعی اخیرا در پژوهش های تجربی و ادبیات نظری توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در دهه اخیر توجه شرکت ها از بیشینه سازی ثروت سهامداران به سمت توجه به منافع تمامی ذینفعان سوق پیداکرده است. مشارکت های اجتماعی می تواند به جلب اعتماد جامعه و همچنین کاهش ریسک شرکت و بهبود حسن شهرت شرکت منتج گردد. از این رو، هدف پژوهش حاضر بررسی تاثیر حاکمیت شرکتی و درماندگی مالی بر رابطه بین عملکرد پایداری شرکت و سیاست های تقسیم سود است. است. این پژوهش از نظر هدف کاربردی و از نظر ماهیت تحلیلی می باشد. برای جمع آوری داده های آن از صورت های مالی شرکت های بورس اوراق بهادار تهران و برای تحلیل آن ها از نرم افزار ایویوز نسخه 10 استفاده شده است. نمونه آماری پژوهش 105 شرکت از شرکت های پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران طی سال های 1395 الی 1400 می باشد. یافته های این پژوهش نشان می دهد که با بین عملکرد پایداری و سیاست های تقسیم سود رابطه مثبت و معناداری وجود دارد. اندازه هیات مدیره منجر به تضعیف رابطه یاد شده می شوند. استقلال هیات مدیره و دوگانگی وظایف مدیرعامل نیز تاثیر معناداری بر رابطه یاد شده ندارد.کلید واژگان: حاکمیت شرکتی، پایداری شرکت، سیاست های تقسیم سودPaying attention to social contributions has recently attracted a lot of attention in empirical research and theoretical literature. In the last decade, the attention of companies has shifted from maximizing the wealth of shareholders to paying attention to the interests of all stakeholders. Social partnerships can lead to gaining the trust of society as well as reducing the company's risk and improving the company's reputation. Therefore, the aim of this research is to investigate the effect of corporate governance and financial distress on the relationship between the company's sustainability performance and profit sharing policies. Is. This research is practical in terms of purpose and analytical in nature. To collect its data, the financial statements of the Tehran Stock Exchange companies were used, and for their analysis, Eviuse software version 10 was used. The statistical sample of the research is 105 companies from the companies admitted to the Tehran Stock Exchange during the years 2015 to 2021. The findings of this research show that there is a positive and significant relationship between sustainability performance and profit sharing policies. The bord size lead to the weakening of the mentioned relationship. The independence of the board of directors and the dual duties of the CEO also have no significant effect on the mentioned relationship.Keywords: Sustainability Performance, earnings Sharing Policies, Corporate Governance
-
توسعه QSAR و داکینگ مولکولی کلید ارزیابی پاتومکانیسم بیماری های اپی ژنی هستند. QSAR، داکینگ مولکولی و شبیه سازی دینامیک مولکولی روی تعدادی از مدولاتور اصلاح شده کروماتین پروتیینی به عنوان عوامل ضد سرطان انجام شده است. الگوریتم رقابت استعماری، PLS، PCR، MLR و شبیه سازی مونته کارلو در مدل های QSAR استفاده شده است. توصیف کننده های انتخاب شده شامل جرم اتمی ،حجم واندروالس ، شکل و ساختار ژیومتری ترکیبات بودند.سپس بررسی های داکینک مولکولی با برنامه اتوداک وینا با دقت بالا انجام شد. بر اساس تعداد پیوند هیدروژنی، طول پیوند، افینیتی و RMSD بهترین کمپلکس ها انتخاب شدند. بر اساس مطالعات QSAR ,داکینگ مولکولی و شبیه سازی دینامیک مولکولی ترکیبات 9 و 14 برای داروهای ضد سرطان پیشنهد می شوند. توصیف کننده های Drug-likeness از ترکیبات با برنامه DruLiTo محاسبه شدند. در مطالعات داکینگ بالاترین افینیتی 9 کیلوکالری بر مول بود که بین سیستم آنزیمی PDB: 3MXF و مولکول های بهینه شده بوده که نشان از برهمکنش قوی دارد.کلید واژگان: QSAR پروتین های کروماتین اصلاح شده، الگوریتم رقابت استعماری، داکینگ مولکولی، شبیه سازی دینامیک مولکولیA Quarterly Publication The Application of Chemistry in Environment, Volume:14 Issue: 53, 2023, PP 31 -38Development of QSAR and molecular docking is a key to the elucidation of pathomechanisms of epigenetic diseases. Quantitative structure- activity relationship (QSAR), Molecular docking and molecular dynamics simulation were carried out for some modulators of modified chromatin proteins as anticancer agents. The Imperialist Competitive Algorithm (ICA), partial least squares (PLS), Principle component regression(PCR), Coralsea,and Multiple Linear Regression (MLR) were used to achieve the QSAR models. Suitable descriptors were selected which includes features such as atomic mass, Van der waals volume, shape and geometrical structure of compounds. Then, molecular docking studies were performed using Autodock Vina software which had a high throughput accuracy. Based on features such as number of hydrogen bonds, bonding length, binding affinity, and also root-mean-square deviation (RMSD), the best complex were selected. In general, QSAR, molecular docking and molecular dynamics simulation illustrated that compounds 9 and 14 were selected as suitable agents for the design of anticancer drugs. Drug-likeness descriptors of compounds calculated by DruLiTo. In the molecular docking study, the maximum binding affinity of -9 kcal/mol was obtained between each of enzyme systems (PDB: 3MXF) and the geometric-optimized molecules, representing a strong interaction.Keywords: Quantitative structure- activity relationship, Modified chromatin proteins, Imperialist Competitive Algorithm, Molecular docking, Molecular dynamics simulation
-
در این پژوهش توزیع ازون وردسپهری، که گازی آلاینده و گلخانه ای در جو است، در لایه های مختلف وردسپهر روی منطقه جنوب غرب آسیا بررسی شده است. این مطالعه برای دوره پنج ساله 2012 تا 2016 با استفاده از داده های CAMSRA حاصل سومین پروژه ECMWF در حوزه شیمی جو انجام شده است. نتایج میانگین ماهانه غلظت ازون وردسپهری در منطقه و سری زمانی آن در سه ناحیه روی ایران (شمال غرب ایران، تهران و جنوب شرق ایران) نشان دادند بیشینه ازون در لایه های مختلف وردسپهر با چشمه های متفاوت، در فصل تابستان رخ می دهد. این بیشینه در لایه های زیرین (سطح زمین تا 700 هکتوپاسکال) بیشتر منشا انسان زاد دارد و در لایه های میانی و زبرین، حاصل نفوذ هوای پوشن سپهری به وردسپهر است. فرونشست هوا در دو منطقه شرق مدیترانه و شرق خزر و افغانستان و همچنین وقوع پدیده های تاشدگی وردایست یا انتقال هوای پوشن سپهر به وردسپهر در دو منطقه مذکور که ریشه در مونسون هند در طول تابستان دارد، علت اصلی غلظت زیاد ازون در لایه های میانی جو منطقه است. همچنین مطالعات آماری رخداد بی هنجاری ازون نشان داد دوره های افزایش غلظت ازون در منطقه جنوب شرق ایران به کرات رخ می دهد. این موضوع می تواند ناشی از تغییر در عوامل انتقال ازون پوشن سپهری در منطقه باشد؛ مانند تغییر در گردش مونسون هند و واچرخند تبت.کلید واژگان: ازون وردسپهری، ازون پوشن سپهری، تاشدگی وردایست، جنوب غرب آسیاIn this study, the distribution of tropospheric ozone as an air pollutant and an important greenhouse gas has been investigated in various layers of the troposphere over Southwest Asia. This research has been conducted for a 5-year period (2012-2016) using the Copernicus Atmosphere Monitoring Service Reanalysis (CAMSRA) dataset, the result of the third European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) project on atmospheric composition reanalysis. The analysis of the monthly mean concentration of tropospheric ozone over Southwest Asia and its time series (6-hourly data for the 5-year period) over three areas in northwestern and southeastern Iran, and Tehran show that the concentration of ozone has an annual cycle, with the maximum in summer. The maximum ozone in different layers of the troposphere (at the surface, and 700 and 500 hPa) occurs during summer. The maximum concentration in the lower layers (up to 700 hPa) is mostly caused by anthropogenic sources, while in the middle to upper troposphere, it is the result of the injection of stratospheric air into the troposphere. The high concentration of NO2 in highly populated metropolitan areas, such as Tehran and industrial areas in the Persian Gulf and the Gulf of Oman, contributes to the photochemical production of ozone. In these areas, the concentration of ozone is higher during the daytime and summer compared to the nighttime and winter. This is due to the increase in the photochemical production of ozone when the incoming solar radiation is high. Moreover, there are two hot spots of ozone concentration at 500 hPa over two regions: the eastern Mediterranean region and the east of the Caspian Sea toward Afghanistan. Large-scale subsidence and the occurrence of the tropopause fold and/or the stratosphere to troposphere transport (STT) in these two regions, linked to the Indian summer monsoon, are the main causes of the occurrence of high concentrations of ozone in the middle troposphere. The monsoon diabatic heating can induce Gill-type Rossby waves that propagate westward and cause descent via the interaction with the midlatitude westerlies. The topography of the region, e.g., the Zagros Mountains, is also effective in increasing this descent. In general, every horizontal airflow that encounters steep isentropic slopes at the upper and middle troposphere is forced to descend. We were able to detect a wave-like pattern in ozone concentration at the 300 hPa level, which can be linked to a corresponding pattern of vertical velocities in the region. Furthermore, the statistical analysis indicates that high ozone concentration events frequently occur in southeastern Iran. This could be due to transient variations in the monsoon circulation over India, the Tibetan anticyclone, and the mid-level anticyclone, all of which also affect the transport of the stratospheric ozone in the region.Keywords: tropospheric ozone, tropopause fold, stratospheric ozone, Southwest Asia
-
به منظور ارزیابی تاثیر سیستم های مختلف خاک ورزی و کاربرد علف کش بر تراکم بذر علف های هرز و عملکرد ذرت، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج تکرار در سال های 1396 و 1397 انجام شد. فاکتور اصلی خاک ورزی در سه سطح شامل خاک ورزی رایج، کم خاک ورزی و بی خاک ورزی و فاکتور فرعی کاربرد علف کش در دو سطح با علف کش و بی علف کش بود. بررسی بانک بذر پس از برداشت ذرت در پاییز 1396، در تیمار شاهد بدون علف کش نشان داد که بذرهای تاج خروس Amaranthus retroflexus، سلمه تره Chenepodium album، چسبک Setaria viridis، قیاق Sorghum halepense، خردل وحشی Portulaca oleracea، پیچک Convulvulus arvensis، پنیرک Malva neglecta، خاکشیر تلخ Descurainia sophia و کاهوی وحشی Lactuca serriola به طور معنی داری در سیستم بی خاک ورزی نسبت به کم خاک ورزی و خاک ورزی رایج بیشتر بود. میانگین تعداد بذر یولاف وحشی Avena ludveciana در کم خاک ورزی و بی خاک ورزی در مقایسه با خاک ورزی رایج به طور معنی داری کاهش یافت. در تیمارهای سم پاشی شده، بذرهای قیاق Sorghum halepense، پیچک Convulvulus arvensis و پنیرک Malva neglecta در بی خاک ورزی به طور معنی داری بیشتر از خاک ورزی رایج و کم خاک ورزی بود. در هر کدام از سیستم های خاک ورزی علف کش نیکوسولفورون در میزان 2 لیتر در هکتار بیشترین تاثیر بر افزایش عملکرد دانه داشت. به طورکلی، سیستم بی خاک ورزی طی دو سال منجر به تجمع علف های هرز در قسمت قشر سطحی خاک و افزایش تراکم علف های هرز چند ساله در خاک شد.
کلید واژگان: بانک بذر، خاک ورزی، ذرت، علف کش، علف های هرزIn order to evaluate the effect of different systems of tillage and herbicide application on the density of weed seedbank and grain yield in maize, an experiment was carried out as split plots in a randomized complete block design with five replications in the years 2017 and 2018. The main plots consisted of three treatments: conventional, low and no-tillage and the subplots included herbicide and non-herbicide treatments. Seedbank review after maize harvesting in the autumn 2018, in the control treatment without spraying showed that Amaranthus retroflexus, Chenepodium album, Setaria viridis, Sorghum halepense, Portula caoleracea, Convulvulus arvensis, Malva neglecta, Descura iniasophia, and Lactuca serriola seeds were significantly more in no-tillage treatments, than in conventional and low tillage treatments. The average number of Avena ludveciana seeds in no and low tillage decreased significantly compared to the conventional tillage. In each of the tillage systems, nicosulfuron herbicide at the rate of 2 liters per hectare had the greatest effect on increasing grain yield. In general, the tillage system over two years led to the accumulation of weeds in the surface crust and increased the density of perennial weeds in the soil.
Keywords: Herbicide, Maize, Seedbank, Tillage, Weeds -
موضوع تحقیق:
بررسی اثر دما برعملکرد سیلابزنی پلیمر در مقیاس منفذ در محیط های متخلخل با تراوایی متفاوت، به درک درستی از رفتار محلول پلیمر می انجامد.
روش تحقیق:
در این مطالعه اثر دما بر سیلابزنی پلیمر پلی اکریل آمید بر ازدیاد برداشت نفت در دو میکرومدل همگن با تراوایی های مختلف در دماهای 25 و °C70 مورد بررسی قرار گرفت. محلول پلیمر و آب مقطر با سرعت تزریق 1 میکرو لیتر در دقیقه تا یک حجم منافذ به میکرومدل تزریق شدند و میزان برداشت نفت و نحوه حرکت سیال درون محیط متخلخل مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه براین ریولوژی پلیمر و گرانروی سیالات تزریقی جهت تحلیل بهتر نتایج، اندازه گیری شدند. سپس نتایج با سیلابزنی آب مقطر به عنوان تست شاهد مقایسه گردید.
نتایج اصلی:
با بررسی نتایج سیلابزنی مشخص شد که فاکتور دما از یک طرف با کاهش گرانروی نفت به افزایش بازیافت آن کمک کرده و از طرف دیگر با کاهش گرانروی پلیمر، باعث کاهش نقش گرانروی سیال تزریقی در میزان برداشت نفت شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که در حالت تزریق پلیمر پدیده انگشتی شدن کاهش و با افزایش دما میزان بهبود بازیافت نفت طی سیلابزنی پلیمر و آب در هر دو مدل افزایش می یابد. همچنین میزان بهبود بازیافت نفت طی سیلابزنی پلیمر در میکرومدل الف از حدود 43 درصد در دمای محیط به بیش از 51 درصد و در میکرومدل ب از حدود 51 درصد به بیش از 60 درصد در دمای °C 70 افزایش یافت. در واقع می توان گفت که الگوی جریان و پایداری جبهه حرکت محلول پلیمر و در نتیجه بازیافت نهایی نفت بطور قابل توجهی تحت تاثیر مورفولوژی منافذ، شکل و گلوگاه منافذ قرار دارد.
کلید واژگان: دما، تراوایی، پلیمر پلی اکریل آمید، سیلابزنی پلیمر، میکرومدلResearch subject:
Investigation of the effect of temperature on the polymer flooding performance at the pore scale, leads to an understanding of the behavior of the polymer solution in porous media with varying permeability.
Research approach:
In this study, the effect of temperature on flooding of polyacrylamide polymer on enhanced oil recovery in two homogeneous micromodels at 25 and 70 °C was investigated. The polymer solution and DW were injected at the injection rate of 1 μl/min up to 1 PV into the micromodel and the amount of produced oil and the movement of the injected fluid in the porous medium were analyzed. In addition, polymer rheology and injected fluid viscosity were measured for better analysis of results. Then the results were compared with flooding of distilled water as the control test.
Main resultsExamining the flood results, it was found that on the one hand, the temperature factor helped to increase oil recovery by reducing the viscosity of the oil. On the other hand, it has reduced the role of injected fluid viscosity in oil extraction by reducing the viscosity of the polymer. The results showed that the phenomenon of fingering decreases in the case of polymer injection, and the rate of improvement of oil recovery during polymer and water flooding in both micromodels increases with increasing temperature. Also, the rate of improvement of oil recovery during polymer flooding in the A micromodel increased from about 43% at ambient temperature to more than 51% and in the B micromodel from about 51% to more than 60% at 70 °C. In fact, it can be said that the flow pattern and stability of the polymer solution front and consequently the ultimate oil recovery are significantly affected by the morphology of the pores, the shape and the throats pores.
Keywords: Temperature, permeability, polyacrylamide polymer, polymer flooding, micromodel -
در مطالعه حاضر، تاثیر سطوح مختلف تنش های خشکی و شوری بر تولید ماده خشک، ویژگی های بیوشیمیایی و فعالیت آنتی اکسیدانی سورگوم Sorghum bicolor (L.) Moench] [رقم علوفه ای پگاه در دو منطقه مرودشت و ارسنجان در سال 1396 بررسی شد. تیمارها شامل چهار سطح تنش خشکی 100%، 85%، 70% و 55 % ظرفیت مزرعه در کرت های اصلی و چهار سطح شوری آب آبیاری 1/5، 4/5، 7/5 و 10/5 دسی زیمنس در متر در کرت های فرعی بود که در یک آزمایش کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که تنش های خشکی و شوری در هر دو منطقه با کاهش تولید ماده خشک و غلظت کلروفیل های a و b و کاروتنوییدها همراه بود، ولی بسته به شدت تنش، غلظت پرولین آزاد و فعالیت آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز را افزایش داد. فعالیت آنزیم آسکوربیک پراکسیداز تنها تحت تاثیر تنش خشکی افزایش یافت. بیش ترین ماده خشک تولیدی از تیمار آبیاری 100% ظرفیت مزرعه با شوری 4/5 دسی زیمنس در متر برابر با 1/292 و 1/198 کیلوگرم در مترمربع به ترتیب در مرودشت و ارسنجان به دست آمد. عدم تاثیر معنی دار رژیم آبیاری 85% ظرفیت مزرعه بر ماده خشک و ویژگی های بیوشیمیایی سورگوم نشان داد که تنها رژیم های آبیاری 70% و 55% ظرفیت مزرعه منجر به تنش آبی در سورگوم گردید. از دیگرسو، تفاوت معنی داری بین شرایط غیرشور و 4/5 دسی زیمنس در متر مشاهده نشد؛ که بیانگر تحمل به شوری سورگوم حداقل تا این سطح شوری است. نتایج این تحقیق نشان داد که به خاطر خاصیت هم افزایی، وجود هم زمان تنش های خشکی و شوری اثر سوء بیشتری بر کاهش عملکرد گیاه داشت. بنابراین، در شرایط استفاده از آب با شوری 7/5 دسی زیمنس در متر و بالاتر برای آبیاری سورگوم، استراتژی های کم آبیاری توصیه نمی گردد.کلید واژگان: کاروتنوئید، کلروفیل، رژیم های آبیاریIn the present study, the effect of different levels of water and salinity stresses was investigated on dry matter production, biochemical attributes, and activity of antioxidant enzymes in sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] in Marvdasht and Arsanjan regions in 2017. The treatments included four levels of water stress: 100%, 85%, 70%, and 55% of field capacity (FC) in the main plots and four levels of salinity stress: 1.5, 4.5, 7.5 and 10.5 dS m-1 in the sub plots, which were arranged in split plots based on randomized complete block design, with three replications. The results showed that water and salinity stresses in both regions were associated with decreased dry matter production and concentrations of chlorophylls a and b and carotenoids, while the concentration of free proline and the activity of antioxidant enzymes catalase, peroxidase and superoxide dismutase were increased depending on the stress level. Ascorbic peroxidase activity was increased only under water stress. The highest dry matter yields were obtained from 100% FC irrigation with 4.5 dS m-1 salinity and were 1.292 and 1.198 kg ha-1 in Marvdasht and Arsanjan, respectively. Non-significant effect in 85% FC irrigation regime showed that only 70% and 55% FC irrigation regimes led to water stress in sorghum. On the other hand, no significant difference was observed between non-saline conditions and 4.5 dS m-1, which indicates salinity tolerance of sorghum, at least up to this level. In both regions, the intensity of changes due to water and salinity stress was correlated with the intensity of that stress. The results of this research showed that due to antagonistic effects, drought and salinity stresses have a greater effect on reducing plant yield; therefore, water deficit irrigation strategies are not recommended in case of using water with salinities of 7.5 dS m-1 and more for sorghum irrigation.Keywords: carotenoids, Irrigation regime, chlorophyll
-
استفاده مداوم از علف کش ها باعث افزایش مقاومت علف های هرز و همچنین کاهش کیفیت خاک و آب های زیرزمینی شده است .در این تحقیق که با هدف بررسی اثر اسانس رازیانه بر میزان جوانه زنی و رشد گیاهچه های علف های هرز پنیرک و سلمه تره در شرایط آزمایشگاهی، به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سال 1399 در آزمایشگاه تحقیقاتی بنیاد تعاون شهرستان رودان استان هرمزگان اجرا شد، به ترتیب بذرهای گیاه رازیانه توسط دستگاه کلونجر و با روش تقطیر با آب اسانس گیری و ترکیبات اسانس با استفاده از دستگاه های GC و GC-MS شناسایی گردید که بالاترین درصد اجزای تشکیل دهنده اسانس میوه، به ترتیب مربوط به ای- آنتول (92/66 درصد)، متیل کاویکول (54/14 درصد)، فنکون (01/7 درصد) و لیمونن (84/6 درصد) بود. بذر علف های هرز پس از ضدعفونی با هیپوکلراید سدیم و سپس خشک شدن، تحت تاثیر غلظت های 0 (آب مقطر)، 200، 400، 600، 800 و 1000 میکرولیتر بر لیتر اسانس رازیانه در شرایط مناسب نوری و دمای 25 درجه سانتی گراد قرار داده شدند. نتایج نشان داد که اسانس رازیانه باعث کاهش درصد و سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه علف های هرز پنیرک و سلمه تره شد. با افزایش غلظت اسانس، درصد و سرعت جوانه زنی بذر آن ها نیز به طور معنی داری کاهش یافت. به طور کلی واکنش علف های هرز مورد بررسی به اسانس رازیانه متفاوت بود، به نحوی که حساسیت پنیرک نسبت به سلمه تره بیشتر بود و بیشترین اثر بازدارندگی اسانس بر روی جوانه زنی بذر پنیرک و سلمه تره در غلظت 1000 میکرو لیتر در لیتر اسانس بود، به نحوی که در مورد پنیرک، جوانه زنی به طور کامل متوقف گردید. شاخص آللوپاتی در غلظت 1000 میکرو لیتر در لیتر اسانس رازیانه برای پنیرک و سلمه تره به ترتیب برابر با 1- و 83/0- بود. با توجه به نتایج مربوطه، کاربرد اسانس رازیانه به میزان 1000 میکرو لیتر در لیتر برای کنترل علف های هرز پنیرک و سلمه تره توصیه می گردد.
کلید واژگان: آلفا آمیلاز، آللوپاتی، آنتول، اسانس، پنیرک، جوانه زنی، رازیانه، سلمه تره، متیل کاویکولContinued use of herbicides has increased the resistance of weeds to them and also reduced the quality of soil and groundwater. Due to the herbicidal properties of plant essential oils, the aim of this study was to investigate the effect of fennel essential oil on seed germination and seedling growth of common mallow and white goosefoot in laboratory conditions, which was performed as a factorial in a completely randomized design in the research laboratory of the Cooperative Foundation of Rudan city, Hormozgan province, in 2016 . The essential oils were extracted from Fennel seeds by hydrodistillation by using a clevenger apparatus and were analyzed by GC and GC-MS. The results showed that the highest percentages of seeds essential oil components were related to e-anethole (66.92%), methyl chavicol (14.54%), fenchone (7.01%) and limonene (6.84%), respectively. Weed seeds after disinfection with sodium hypochlorite and then drying, exposed to concentrations of 0 (distilled water), 200, 400, 600, 800 and 1000 μl/l of fennel essential oil in suitable light conditions at 25 °C. Based on the results the Fennel essential oil reduced the percentage and speed of seed germination, root and shoot length of common mallow and white goosefoot. With increasing the concentration of essential oil, the percentage and speed of seed germination also decreased significantly. In general, the response of the studied weeds to fennel essential oil was different; In a way, the common mallow was more sensitive to white goosefoot. The greatest inhibitory effect on the germination of common mallow and white goosefoot seeds was related to the concentration of 1000 μl/l of essential oil, so that in the case of common mallow, germination stopped completely. Allelopathy index at a concentration of 1000 μl/l fennel essential oil for common mallow and white goosefoot was -1 and -0.83, respectively.According to the results, the use of 1000 μl/l fennel essential oil is recommended to control common mallow and white goosefoot.
Keywords: Allopathy, Alpha amylase, Anethole, Chenopodium album, Essential oil, Fennel, ermination, Malva sylvestris -
این پژوهش به منظور بررسی اثرات کاربرد کودهای آلی و زیستی بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی و فیتوشیمیایی رازیانه (Foeniculum vulgar Miller) انجام شد. در این مطالعه، اثر ورمی کمپوست (صفر، 4 و 8 درصد در گلدان)، کود حیوانی (صفر، 5/7 و 15 درصد در گلدان) و قارچ مایکوریزا (تلقیح 1 درصد و عدم تلقیح) بر ویژگی های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی رازیانه در شرایط گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا شد. نتایج نشان داد کودهای آلی و زیستی باعث بهبود خصوصیات عملکردی و فیتوشیمیایی رازیانه نظیر ارتفاع بوته، وزن دانه در بوته، وزن تر و خشک ریشه و گیاه، محتوای فنول و فلاونویید کل، فعالیت آنتی اکسیدانی، درصد اسانس و درصد کلونیزاسیون شدند. حداکثر ارتفاع بوته، تعداد گل، چتر و دانه در بوته و وزن تر و خشک ریشه، پس از کاربرد تلفیقی 8 درصد در گلدان ورمی کمپوست، 15 درصد در گلدان کود حیوانی و کاربرد مایکوریزا حاصل گردید. بر اساس نتایج، بالاترین میزان فلاونویید کل (66/177 میلی گرم در صد گرم ماده خشک) پس از کاربرد تلفیقی 8 درصد در گلدان ورمی کمپوست، 15 درصد در گلدان کود حیوانی و کاربرد مایکوریزا مشاهده شد. نتایج این مطالعه نشان داد بیشترین وزن تر و خشک گیاه (به ترتیب با میانگین های 33/121 و 41/17 گرم) پس از کاربرد تلفیقی مایکوریزا و 15 درصد در گلدان کود حیوانی حاصل گردید. کاربرد مایکوریزا در ترکیب با 15 درصد در گلدان کود حیوانی نسبت به سایر تیمارها باعث افزایش معنی دار محتوای فنول کل در اندام هوایی با میانگین 22/73 میلی گرم در صد گرم ماده خشک شد. افزون بر این، بیشترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی (51 درصد) پس از کاربرد تلفیقی 8 درصد در گلدان ورمی کمپوست و 15 درصد در گلدان کود حیوانی حاصل گردید. کاربرد کودهای آلی و زیستی به طور معنی داری باعث افزایش وزن هزار دانه و درصد اسانس در گیاه رازیانه شد. پس از اعمال تیمار 15 درصد در گلدان کود حیوانی، بیشترین درصد اسانس میوه با میانگین 43/3 درصد حاصل گردید. به طور کلی بالاترین درصد اجزای تشکیل دهنده اسانس میوه در شرایط گلخانه، به ترتیب مربوط به (E)-Anethole (26/78 درصد)، Fenchone (15/7 درصد)، Limonene (12/6 درصد) و Methyl chavicol (85/3 درصد) بود. میزان (E)-Anethole به عنوان ترکیب غالب اسانس، در تیمار شاهد 92/66 درصد گزارش گردید. کاربرد تلفیقی مایکوریزا و 4 درصد در گلدان ورمی کمپوست محتوای (E)-Anethole موجود در اسانس را تا 72/80 درصد افزایش داد. به طور کلی ورمی کمپوست، کود حیوانی و مایکوریزا باعث بهبود خصوصیات رشدی، بیوشیمیایی و عملکرد اسانس رازیانه شد. این کودها با در اختیار قرار دادن مقادیر زیادی از عناصر غذایی مورد نیاز و تاثیر بر جنبه های مختلف رشد و توسعه ریشه، عملکرد گیاه را افزایش دادند. در این میان شاید نقش نیتروژن به دلیل مشارکت در پروتیین سازی و نقش آهن در تثبیت نیتروژن، فتوسنتز و انتقال الکترون، بیشتر از بقیه نمایان باشد.
کلید واژگان: اسانس، رازیانه، عملکرد بذر، فلاونوئید، مایکوریزاIntroductionIn recent years, the aggressive application of chemical fertilizers for agricultural production has endangered the health of soil, water, air, as well as crops, and has raised many concerns for the global environment and human health. In addition to the positive biological effects and modification of soil physical and chemical properties due to the gradual release of nutrients, organic fertilizers cause less pollution in the environment. Due to the significant role of medicinal and aromatic plants in different industries, it is important to increasing production of yield and secondary metabolite produced without the use of harmful chemical fertilizers. Fennel (Foeniculum vulgare Mill) is widely grown in arid and semi-arid regions and due to its economic importance and pharmaceutical industrial applications, it is one of the world’s most dimension medicinal plant. This plant has antiseptic, antispasmodic, antiinflammatory, diuretic, carminative and analgesic effects and is effective in gastrointestinal disorder treatment. Moreover with its antioxidant and antiulcer properties, it is used to treat neurological disorders.
Materials and MethodsThis study was conducted to evaluate the effects of organic and biological fertilizers on the morpho-physiological and phytochemical properties of fennel (Foeniculum vulgar Miller). In this study, the impacts of vermicompost (0, 4, 8% in pot), animal manure (0, 7.5, 15% in pot) and mycorrhizal fungi (0, 1%) on physiological and biochemical properties of fennel in greenhouse conditions was evaluated. In order to extract the samples to measure biochemical factors, methanol 70% was used at a ratio of 5:1 (volume- weight). Determination of free radical scavenging was performed by using the DPPH test. The samples’ absorptions were read at a wavelength of 517 nm with Epoch Microplate Spectrophotometer, BioTek Instruments, Inc., USA. Measuring the total phenols was performed according to the Folin’s reagent method and the use of gallic acid as standard (purchased from the brand MERCK, Germany) by using a spectrophotometer at the wavelength of 765 nm. Total flavonoid content was measured using a spectrophotometer at a wavelength of 510 nm through a standard curve of quercetin from Sigma-Aldrich. The Essential oils were obtained from seeds by hydrodistillation for 3 h using a clevenger type device. The analyses of essential oil volatile components were determined by gas chromatography (GC) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Data were analyzed by using Duncan’s multiple range test (P< 0.05) by SAS, version 9.4 for Windows.
Results and DiscussionThe results of current investigation showed that organic and biological fertilizers improved the fennel yield and phytochemical properties such as the plant height, seed weight per plant, fresh and dry weight of roots and plants, content of total phenols and flavonoids, antioxidant activity, percentage of essential oil and root colonization. The highest plant height, number of flowers, umbrellas and seeds per plant and fresh and dry weight of roots were obtained after combined application of 8% in pot vermicompost, 15% in pot animal manure and application of mycorrhiza. According to the results, the highest amount of total flavonoids (177.66 mg/100g DW) and root colonization (35.8%) after of 8% in pot vermicompost + 15% in pot animal manure + mycorrhiza application was observed. The results also revealed that the highest fresh and dry weight of the plants (121.33 and 17.41 g, respectively) was obtained after application of mycorrhiza + 15% in pot animal manure. Application of mycorrhiza in combination with 15% in pot animal manure compared to other treatments caused a significant increase in total phenol content in aerial parts with 73.22 mg/100g DW. In addition, the highest amount of antioxidant activity (51%) was obtained after 8% in pot vermicompost + 15% in pot animal manure application. Application of organic and biological fertilizers significantly increased the 1000 seed weight and the percentage of essential oil in fennel. After 15% in pot animal manure treatment, the highest percentage of essential oil by 3.43% was recorded. In general, the highest percentages of essential oil components were related to (E)-Anethole (78.26%), Fenchone (7.15%), Limonene (6.12%) and Methyl chavicol (3.85%), respectively. The amount of (E)-Anethole as the essential oil predominant compound, in the control treatment was 66.92%. The application of mycorrhiza + 4% in pot vermicompost increased the content of (E) -Anethole in essential oil to 80.72%.
ConclusionIn general, application of vermicompost, animal manure and mycorrhizal fungi improved the growth, biochemical and yield characteristics and essential oil yield of fennel in greenhouse conditions. These fertilizers increased plant yield by providing large amounts of required nutrients and affecting various aspects of root growth and development. Among them, the role of nitrogen may be more prominent due to its participation in protein synthesis and the role of iron in nitrogen fixation, photosynthesis and electron transfer.
Keywords: Essential oil, Fennel, Seed yield, Flavonoid, Mycorrhiza -
چگونگی تاثیر هواویزها بر خردفیزیک ابر و بارش با استفاده از طرح واره دومولفه ای خردفیزیک ابر تامپسون در مدل WRF برای یک سامانه همرفتی در آوریل 2019 در شمال ایران بررسی شده است. داده های مربوط به هواویزها از مدل جهانیGOCART استخراج و سه آزمایش عددی انجام شده است. در اجرای کنترلی، از غلظت هواویزهای استخراج شده بی هیچ تغییری در مدل WRF استفاده شده است. در اجرای آلوده، تعداد هواویزهای آب دوست در نقاط شبکه ای که هواویز وجود دارد، پنج برابر افزایش یافته است. در آزمایش آلوده- مرطوب، تعداد هواویزها مشابه آزمایش آلوده است، ولی در نقاطی از شبکه که رطوبت نسبی بین 0 تا 90 درصد است، این تعداد به میزان 10 درصد افزایش یافته و در نقاطی از شبکه که رطوبت نسبی آن بین 90 تا 100 درصد است، به 100 درصد رسیده است. بیشترین مقادیر بلور یخ در آزمایش آلوده- مرطوب شبیه سازی شد. با افزایش رطوبت نسبی و تعداد هواویزها، هسته زایی بیشتر قطرک های ابر صورت می گیرد و درنتیجه، گرمای نهان میعان بیشتری آزاد می شود که موجب افزایش رشد قایم ابر و افزایش هسته زایی یخ و بنابراین تولید بیشتر بلورهای یخ می شود. ارتفاع پایه ابر با افزایش تعداد هواویزهای آب دوست افزایش می یابد، اما ارتفاع پایه ابر در شبیه سازی آلوده- مرطوب نسبت به دو شبیه سازی دیگر پایین تر است که دلیل آن، میعان بیشتر بخار آب روی ذرات هواویز و آزاد شدن گرمای نهان و در نتیجه، تقویت همرفت است. در آزمایش آلوده نسبت به اجرای کنترلی، بارش تجمعی میانگین گیری شده در کل حوزه شبیه-سازی کاهش می یابد که به دلیل کاهش اندازه قطرک های ابر و برخوردهای غیرموثر آنها است که تعویق شروع بارش گرم را درپی دارد. در آزمایش آلوده- مرطوب، افزایش بارش تجمعی رخ می دهد؛ زیرا در جو مرطوب بخار آب به اندازه کافی برای میعان روی ذرات هواویز وجود دارد و موجب تشکیل قطرک های بزرگ تر ابر می شود؛ بنابراین برخوردهای موثر قطرک های ابر موجب افزایش بارش می شود.
کلید واژگان: هواویز، بارش، خردفیزیک ابر، مدل WRFAerosols can act as cloud condensation nuclei in inhomogeneous nucleation. Thus, changes in the concentration of aerosols can affect cloud microphysics and precipitation by changing the number and concentration of cloud droplets. Using the two-moment Thompson cloud microphysics for two nested domains in the weather and research forecasting (WRF) model, the impacts of aerosols on cloud microphysics and precipitation are investigated for a convective system in northern Iran on 17-23 April 2019, in which the first 24 hours are considered as spin-up of the model. Aerosols are obtained from the Goddard chemistry aerosol radiation and transport (GOCART) model and used in the WRF model. Mass mixing ratios are of sulfate, dust, black carbon, organic carbon, and sea salt, although black carbon is ignored in the cloud condensation nuclei activation. Dust aerosols larger than 0.5 μm in diameter are accumulated into the ice-nucleating mode, while all other aerosol types mentioned above are combined into the cloud-droplet-nucleating mode. Three numerical experiments have been conducted. In the control experiment, the extracted aerosols from the GOCART model are used in the WRF model. In the polluted experiment, the number of hygroscopic aerosols in all model grid points that contain aerosols is increased by a factor of five. The third experiment is similar to the second experiment in terms of the number of hygroscopic aerosols. However, relative humidity is increased by 10 percent in all grid points with relative humidity between 0 and 90 percent. It is changed to 100 percent in all grid points with relative humidity higher than 90 percent. This experiment is referred to as the polluted-humid experiment. The maximum number of ice crystals is found in the polluted-humid experiment. The increase of relative humidity in the polluted-humid experiment also leads to the formation of more cloud droplets, and thus more release of latent heat of condensation, which results in higher cloud tops and the formation of more ice crystals. The lifted condensation level (LCL) is also shifted to lower heights in the polluted-humid experiment. In the polluted experiment, the accumulated precipitation in the innermost domain is decreased, which can be due to a decrease in the size of cloud droplets, associated with which is less collision of cloud droplets, which results in a delay in warm precipitation. Nevertheless, higher relative humidity in the polluted-humid experiment and associated larger cloud droplets are accompanied by higher accumulated precipitation.
Keywords: aerosol, Precipitation, Cloud microphysics, WRF Model
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.

