segmented model
در نشریات گروه زراعت-
این آزمایش دوساله با هدف بررسی دماهای ثابت و نور بر جوانه زنی بذر گونه های تاج خروس سفید (Amaranthus albus)، تاج خروس دورگ (Amaranthus chlorostachys)، تاج خروس ریشه قرمز (Amaranthus retroflexus) و تاج خروس سبزرنگ (Amaranthus viridis) در سال های 1397 و 1398 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. در سال اول، تغییرات جوانه زنی گونه های مختلف تاج خروس به صورت ماهانه طی پس رسی به مدت 12 ماه، مورد بررسی قرار گرفت. در ماه پنجم پس رسی، جوانه زنی بذر گونه های مختلف تاج خروس در دماهای 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40 و 45 سانتی گراد در شرایط نور و تاریکی بررسی شد. در سال دوم، جوانه زنی بذر گونه های مذکور در دماهای 10، 15، 20، 25، 30 و 35 درجه سانتی گراد در چهار شرایط نور همراه با اسیدجیبرلیک، نور بدون اسیدجیبرلیک، تاریکی همراه با اسیدجیبرلیک و تاریکی بدون اسیدجیبرلیک مورد بررسی قرار گرفت. درصد جوانه زنی گونه های مختلف تاج خروس طی دوره پس رسی افزایش یافت؛ اگرچه روند آن در گونه های مختلف، متفاوت بود. کاربرد اسیدجیبرلیک نیز سبب بهبود جوانه زنی شد. بنابراین کمون بذرهای گونه های مذکور، فیزیولوژیک غیرعمیق می باشد. با افزایش دما به 30 تا 35 درجه سانتی گراد، درصد جوانه زنی گونه های مختلف تاج خروس افزایش یافت و اسیدجیبرلیک نیز سبب بهبود درصد و سرعت جوانه زنی آنها گردید. همچنین مصرف اسیدجیبرلیک سبب کاهش دمای پایه جوانه زنی شد. چنین واکنش هایی به نور و دما، تضمین کننده جوانه زنی این گیاهان در بهار و در سطح خاک می باشد. کاهش دمای پایه جوانه زنی نیز ممکن است سبب جوانه زنی بعضی از گونه های تاج خروس قبل از فصل بهار شود. درصد جوانه زنی اندک به ویژه در دماهای پایین، از نظر زیستی بسیار مهم است؛ زیرا ممکن است جمعیت قابل توجهی از علف های هرز در مزرعه ظاهر و سبب بروز مشکلات برای کشاورزان شوند.کلید واژگان: پس رسی، دماهای کاردینال جوانه زنی، جیبرلیک اسید، سرعت جوانه زنی، کمون فیزیولوژیک، مدل دو تکه ایThis experiment was conducted to investigate the effects of constant temperatures and light on seed germination of white pigweed (Amaranthus albus), smooth pigweed (Amaranthus chlorostachys), redroot pigweed (Amaranthus retroflexus), and green amaranth (Amaranthus viridis) in 2018 and 2019 at Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. In the first year, germination of different species of Amaranthus were studied monthly over a 12-month after-ripening period. In the fifth month of after-ripening, seed germination of different Amaranthus species was studied at temperatures of 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, and 45 °C under light and darkness conditions. In the second year, seed germination of the mentioned species was investigated at temperatures of 10, 15, 20, 25, 30 and 35 °C in four conditions: light with gibberellic acid, light without gibberellic acid, darkness with gibberellic acid and darkness without gibberellic acid. The germination percentage of different species of Amaranthus increased during the after-ripening period; although the process were varied in different species. The application of gibberellic acid also improved germination. Therefore, seed dormancy of the mentioned species is non deep physiologically. Germination percentage of different species of Amaranthus increased in temperatures of 30-35 °C, and gibberellic acid also improved their germination percentage and rate. Also, the use of gibberellic acid reduced base temperature of germination. Such responses to light and temperature ensure the germination of these plants in spring and on the soil surface. A decrease in the base temperature of germination may also cause the germination of some species of Amaranthus before spring. Low germination percentages, especially at low temperatures, are biologically important because small but significant populations of weeds may appear in the field and cause problems for farmers.Keywords: After-Ripening, Cardinal Germination Temperatures, Germination Rate, Gibberellic Acid, Physiological Dormancy, Segmented Model
-
مقدمه
در حال حاضر، تنش های دمایی و شوری به طور گسترده در سراسر جهان در حال گسترش است که تاثیر منفی بر عملکرد گیاهان مختلف بخصوص مرحله جوانه زنی بذر و رشد گیاهچه دارد. در همین راستا، هدف از این مطالعه آزمایشگاهی بررسی اثر تیمارهای دمایی و سطوح شوری بر خصوصیات جوانه زنی بذر و رشد اولیه گیاهچه کوخیا (کوشیا) بود.
مواد و روش هادر آزمایش اول، دما در نه سطح (1، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سلسیوس) و در آزمایش دوم تنش اسمزی ناشی از شوری در شش سطح (بدون تنش، 4/0-، 8/0-، 2/1-، 6/1-، 8/1- مگاپاسکال) به عنوان تیمارهای آزمایشی در نظر گرفته شدند. به منظور تعیین دماهای اصلی (پایه، بهینه و بیشینه)، جوانه زنی بذر کوخیا از مدل های رگرسیون غیرخطی شامل مدل دو تکه ای، مدل دندان مانند و مدل بتای تغییر یافته استفاده شد.
یافته هادر آزمایش اول، پاسخ سرعت جوانه زنی کوخیا توسط یک تابع دو تکه ای با میزان R2، RMSE و شاخص آیکائیک (AIC) به ترتیب 92/0، 32/1 و 69/65 پیش بینی شد که نشان دهنده دقت و صحت بالای این مدل در پیش بینی دماهای ویژه جوانه زنی بذر کوخیا نسبت به دو مدل دیگر است. در این مدل، دمای پایه برای جوانه زنی 7/0 درجه سلسیوس، 20 درجه سلسیوس برای دمای بهینه و همچنین 3/44 درجه سلسیوس برای دمای بیشینه تخمین زده شد. در آزمایش دوم، تنش شوری بر ویژگی های جوانه زنی بذر شامل درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، درصد گیاهچه طبیعی، طول گیاهچه و شاخص بنیه گیاهچه کوخیا تاثیر منفی می گذارد. بالاترین درصد جوانه زنی بذرهای کوخیا در شرایط بدون تنش شوری با مقدار 66/88 درصد مشاهده شد که در شرایط تنش اسمزی ناشی از شوری 8/1- مگاپاسکال به13 درصد رسید.
نتیجه گیریبه طور کلی نتایج نشان داد که مدل دو تکه ای کارایی و دقت بالاتری نسبت به دو مدل دیگر در پیش بینی جوانه زنی بذرهای کوخیا در دماهای مختلف دارد. همچنین افزایش سطوح تنش اسمزی ناشی از شوری، پتانسیل جوانه زنی و رشد گیاهچه ای بذر کوخیا را به طور چشمگیری کاهش داد، به طوری که در سطح تنش 8/1- مگاپاسکال نسبت به شرایط بدون تنش، 75 درصد جوانه زنی کاهش یافت.
کلید واژگان: پتانسیل اسمزی، دماهای ویژه جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، شاخص بنیه، مدل دو تکه ایIntroductionCurrently, temperature and salinity stresses are spreading globally, which have a detrimental impact on the performance of various plants, particularly during seed germination and seedling growth stages. Therefore, the objective of this laboratory study was to examine the influence of temperature treatments and salinity levels on germination characteristics and initial seedling growth of kochia.
Materials and MethodsIn the first experiment, temperature at nine levels (1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, and 40°C), and in the second experiment, salinity (osmotic potential at six levels (no stress, -0.4, -0.8, -1.2, -1.6, and -1.8 MPa) were considered as experimental treatments. In order to determine the cardinal temperatures (base, optimal, and ceiling) of germination in kochia seeds, non-linear regression models including the segmented, dent-like, and modified beta models were used.
ResultsIn the first experiment, the response of kochia germination rate was predicted by a segmented function with R2, RMSE, and AIC (Akaike) values of 0.92, 1.32, and 65.69, respectively, which indicates the high accuracy and precision of this model in predicting the cardinal temperatures of kochia seed germination compared with the other two models. In this model, the estimated base temperature for germination was 0.7°C, the optimal temperature was 20°C, and the ceiling temperature was 44.3°C. In the second experiment, salinity stress negatively affected the characteristics of seed germination in kochia, including germination percentage, germination rate, percentage of normal seedlings, seedling length, and seedling vigor index. The highest germination percentage of kochia seeds was observed under salt-free conditions with 88.66%, which decreased to 13% under -1.8 MPa salinity conditions.
ConclusionsIn general, the results showed that the segmented model is more efficient and accurate than the other two models in predicting germination of kochia seeds under different temperature treatments. Also, increasing levels of salinity stress significantly reduced germination potential and seedling growth of kochia seeds, so that at a stress level of -1.8 MPa, germination rate decreased by 75% compared with stress-free condition.
Keywords: Germination Rate, Germination Cardinal Temperatures, Osmotic Potential, Segmented Model, Vigor Index -
این مطالعه با هدف بررسی اثر تنش شوری و دماهای مختلف بر جوانه زنی و تعیین دماهای کاردینال جوانه زنی (دمای پایه، مطلوب و بیشینه جوانه زنی) دو رقم چغندرقند انجام شد. تیما رهای آزمایشی شامل سطوح مختلف تنش شوری (0، 40، 80، 120 و 160 میلی مولار) و دماهای مختلف (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40، 45 و 50 درجه سانتی گراد) بود. مدل سیگموئیدی سه پارامتره جهت تعیین زمان رسیدن به 50 درصد جوانه زنی استفاده شد. نتایج نشان داد که دما و تنش شوری بر درصد جوانه زنی و سرعت جوانه زنی اثرگذار بود. به طوری که، با افزایش دما، درصد و سرعت جوانه زنی تا دمای مطلوب افزایش یافت و با افزایش تنش شوری، درصد جوانه زنی و همچنین سرعت جوانه زنی کاهش یافت. درصد و سرعت جوانه زنی در رقم بریجیتا بیشتر از رقم شکوفا بود. با توجه به پارامترهای RMSE، CV، R2، SE مناسب ترین مدل برای هر دو رقم چغندرقند مدل بتا بود. در رقم بریجیتا دمای پایه بین 67/3 الی 5 درجه سانتی گراد، دمای مطلوب بین 67/16 الی 35/26 درجه سانتی گراد و دمای سقف بین 10/40 الی 89/40 درجه سانتی گراد و در رقم شکوفا دمای پایه بین 88/2 الی 65/5، دمای مطلوب بین 11/16 الی 47/26 درجه سانتی گراد و دمای سقف بین 94/39 الی 94/42 درجه سانتی گراد متغیر بود. نتایج به دست آمده نشان داد که درصد و سرعت جوانه زنی در رقم بریجیتا در شرایط تنش شوری و دماهای مختلف بالاتر از رقم شکوفا بود ولی از لحاظ دماهای کاردینال اختلاف معنی داری بین دو رقم وجود نداشت. بنابراین با استفاده از خروجی این مدل ها در دماهای مختلف می توان سرعت جوانه زنی را در پتانسیل های مختلف پیش بینی نمود.کلید واژگان: تنش شوری، جوانه زنی، چغندرقند، مدل بتا، مدل دو تکه ای، مدل دندان مانندThis study was conducted with the aim of investigating the effect of salinity stress and different temperatures on germination and determining the cardinal temperatures of germination (basic, optimal and ceiling germination temperatures) of two sugar beet cultivars. Experimental treatments included different levels of salinity stress (0, 40, 80, 120 and 160 mM) and different temperatures (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40 °C). The three-parameter sigmoidal model was used to determine the time to reach 50% germination. The results showed that temperature and salinity stress had an effect on germination percentage and germination rate. In addition, the results showed that with increasing temperature up to optimum temperature, the germination percentage and germination rate increased, and with increasing salinity stress, the germination percentage and also the germination rate decreased. The germination percentage and germination rate in Brigitta variety was higher than that of Shokofa variety. According to the RMSE, CV, R2Adj, SE parameters, the beta model was the most suitable model for both sugar beet cultivars. In the Brigitta variety, the base temperature is between 3.67 and 5 °C, the optimal temperature is between 16.67 and 26.35 °C, and the roof temperature is between 40.10 and 40.89 °C, and in the shokofa variety, the base temperature is between 2.88 and 2.80 °C. 5.65, the optimum temperature varied between 16.11 and 26.47 °C and the ceiling temperature between 39.94 and 42.94 °C. The obtained results showed that the percentage and speed of germination in Brigitta variety under salinity stress conditions and different temperatures was higher than that of Shokofa variety, but there was no significant difference between the two varieties in terms of cardinal temperatures. Therefore, by using the output of these models at different temperatures, it is possible to predict the germination speed at different potentials.Keywords: Beta Model, Dent Mode, Germination, Salinity Stress, Segmented Model, Sugar Beet
-
مقدمه
جوانه زنی از مهم ترین عامل های تعیین کننده موفقیت و یا شکست در استقرار گیاهان بوده و در صورت عدم وجود محدودیت در سایر عوامل محیطی محدود کننده، مانند رطوبت و دمای محیط، تعیین کننده سرعت و درصد نهایی جوانه زنی بذرها خواهد بود. این پژوهش با هدف بررسی برخی شاخص های جوانه زنی و ارزیابی مدل های رگرسیون غیرخطی برای برآورد دماهای کاردینال جوانه زنی دو واریته جدید گوجه فرنگی انجام پذیرفت.
مواد و روش هاآزمایش به صورت فاکتوریل دو عاملی شامل هفت سطح دما (5، 10، 15، 20، 25، 30 و 35 درجه سلسیوس) و دو رقم گیاه گوجه فرنگی (قرمز گیلاسی و زرد گلابی شکل) در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه تکنولوژی بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان در سال 1398 اجرا گردید. برای تعیین رابطه میان سرعت جوانه زنی و دما از توابع بتا، دندانه ای و دوتکه ای و از تابع لجستیک به منظور توصیف الگوی مناسب جوانه زنی دو رقم این گیاه در پاسخ به هر سطح دما در طی زمان استفاده گردید.
یافته هانتایج تجزیه واریانس نشان دهنده اثر معنی دار برهمکنش دما و رقم بر تمام صفات اندازه گیری شده در این آزمایش بود. نتایج نشان داد که درصد جوانه زنی در رقم گوجه فرنگی زرد گلابی شکلدر دماهای 15، 20، 25 و 30 درجه سلسیوس به ترتیب برابر 93، 96، 95 و 86 درصد و در رقم قرمز گیلاسی در بازه دمایی اشاره شده به ترتیب برابر 95، 98، 93، 98 درصد بود. هیچکدام از دو رقم گوجه فرنگی در دماهای 5، 10 و 35 درجه سلسیوس قادر به جوانه زنی نبودند. بر اساس نتایج خروجی از توابع برازش داده شده، مشخص شد که در بین تابع های رگرسیونی غیر خطی آزمون شده در این پژوهش، تابع دوتکه ای به خوبی سرعت جوانه زنی بذر رقم های گوجه فرنگی مورد مطالعه را در برابر دما، توصیف نمود (ضریب تبیین≥93/0 و شاخص آکاییک≤70-). هم چنین تابع لجستیک نیز برازش مناسبی بر جوانه زنی دو رقم در سطوح بین 15 تا 30 درجه سلسیوس (R2≥0.96) در برابر زمان داشت. بر اساس تابع دو تکه ای، دماهای پایه، بهینه و سقف به ترتیب برای رقم زرد گلابی شکل 25/11، 72/28 و 0/35 و برای رقم قرمز گیلاسی شکل 97/10، 61/28 و 0/35 درجه سلسیوس تخمین زده شد.
نتیجه گیریجوانه زنی هر دو رقم گیاه گوجه فرنگی نسبت به تغییرات دما حساسیت نشان می دهد. در دماهای بالاتر از دمای حداقل، با افزایش دما هم نرخ جوانه زنی و هم سرعت آن افزایش پیدا کرد و این افزایش تا دمای مطلوب ادامه داشت و پس از آن روند تغییرات درصد و سرعت جوانه زنی به ازای دما کاهشی گردید. هم چنین نتایج به دست آمده از تابع لجستیک نشان داد که رقم زرد گلابی در مقایسه با قرمز گیلاسی، به افزایش دماهای بیش بهینه، حساس تر است و با افزایش دما از 25 به 30 درجه سلسیوس جوانه زنی از 79/97 به 09/85 درصد کاهش یافت.
کلید واژگان: ارقام، تابع دوتکه ای، تابع لجستیک، دمای بهینه، دمای پایهIntroductionSeed germination is one of the most important factors which determine the success of failure of crop establishment. In the absence of other environmental limiting factors such as moisture, temperature would determine the rate and overall seed germination. This research was conducted to investigate the effect of temperature regimes on seed germination, quantify the response of germination rate to temperature and determine the cardinal temperatures for different germination percentiles in Solanum lycopersicom.
Materials and MethodsTwo-way factorial experiment including seven constant temperatures (5, 10, 15, 20, 25, 30 and 35 oC) and two tomato varieties (Red cherry: var. Cerasiformi and Yellow pearl: var. Yellow Pear) was conducted based on a completely randomized design arranged with thee replications at the seed technology laboratory of Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan in 2019. Beta, segmented and dent-like functions were used to determine the relationship between germination rate and temperature. Logistic model was used to describe the suitable pattern for the germination of these two cultivars in response to each temperature level.
ResultsResults of analysis of variance showed that the interaction effect of temperature and cultivar was significant on all studied traits. Results showed that respectively at temperatures of 15, 20, 25 and 30 oC, total seed germination for yellow pearl tomato was 93%, 96%, 95% and 86% and for red cherry tomato was 95, 98, 93 and 98 percent. There was no seed germination for both tomato varieties at 5, 10 and 35 oC. Based on the results of the fitted models, it was revealed that among the tested non-linear regression models, segmented model described the germination rate of the studied tomato cultivars against the temperature the best (AICc≤70, R2=0.93). Three parameters logistic functions exhibited a reasonable fit (R2=0.96) for germination time course under temperature range of 15 to 30 oC in both cultivars. Based on the segmented model, base, optimum and ceiling temperatures of Yellow pearl and Cherry tomato were estimated 11.25, 28.72, 35.00 oC and 10.97, 28.361 and 35 oC, respectively.
ConclusionBoth tomato cultivars exhibited sensitivity to changes in temperature. Seed germination rate and number of the germinated seeds increased at temperatures higher than base. This increase continued until the optimum temperature and then started to decline as the temperature exceeded from optimum range. Also, results obtained from the logistic function showed that Yellow pearl cultivar is more sensitive to supra-optimal temperatures compared with Cherry tomato, and germination percentage of the 97.79 to 85.09 percent as temperature reached from 25 to 30 oC.
Keywords: Base temperature, Cultivar, Logistic model, Optimal temperature, Segmented model -
علف هرز کاتوس (Cynanchum acutum L.)، در سال های اخیر به شدت مزارع نیشکر را مورد تهاجم قرار داده است. شناخت رفتار جوانه زنی بذر این علف هرز موجب بهره مندی از زمان بهینه مبارزه می شود. در این پژوهش، میزان جوانه زنی بذرهای کاتوس طی پنج نوبت قطع میوه، هر دو هفته یک بار طی 14 تا 70 روز پس از میوه دهی و در پنج سطح دمایی 10، 20، 30، 40 و 50 درجه سلسیوس در موسسه تحقیقات و آموزش نیشکر در سال 1396 مطالعه شد. نتایج نشان داد بذر کاتوس تا روز 14 پس از میوه دهی قادر به جوانه زنی نبود. از روز 42 پس از میوه دهی به بعد، سرعت جوانه زنی روند افزایشی پیدا کرد و در 56 روز پس از میوه دهی به بیشترین مقدار خود یعنی 70/19 بذر در روز رسید. در همین زمان بیشترین جوانه زنی بذرهای کاتوس در دمای نزدیک به 30 درجه سلسیوس و برابر با 97 درصد بدست آمد. با برازش مدل دو تکه ای بر داده های سرعت جوانه زنی، دمای کمینه، بهینه و بیشینه جوانه زنی بذرهای رسیده به ترتیب برابر با 1/18، 6/32، و 57 درجه سلسیوس بدست آمد. بذرهای حاصل از قطع میوه طی 28 و 42 روز پس از میوه دهی، نیازمند دمای جوانه زنی بالاتر بودند و با افزایش روزهای پس از تشکیل تا رسیدگی کامل میوه، با روند کاهشی همراه گردید. بر اساس یافته های این پژوهش، لازم است تا برنامه ریزی مناسب برای استفاده از روش قطع اندام های هوایی به عنوان یک راهکار مدیریتی و حداکثر تا هفته دوم پس از میوه دهی کاتوس صورت گیرد تا از تولید بذرهای با توانایی جوانه زنی جلوگیری شود.
کلید واژگان: دمای کاردینال، رسیدگی بذر، سرعت جوانه زنی، علف هرز چندساله، مدل دو تکه ایSwallow-wort (Cynanchum acutum) in recent years has aggressively infested sugarcane fields. Understanding seed germination behavior of this weed will save time to control it. In this investigation, germination of seeds was studied at five fruit cutting time with two weeks intervals at 14 to 70 days after fruiting (DAF) at five temperature levels 10, 20, 30, 40 and 50°C in Sugarcane research and training institute in 2017. The results showed that swallow-wort seeds were not able to germinate by the 14 DAF. From the 42 DAF thereafter, germination rate showed increasing trend and reached its highest value at 56 DAF, with 19.70 seeds per day. At the same time, the highest germination of swallow-wort seeds was 97% at temperature of approximately 30°C. By fitting the segmented model to the germination rate data, the minimum, optimum and maximum germination of mature seeds were 18.1, 32.6, and 57°C, respectively. Seeds from fruit at the 28 and 42 DAF required higher germination temperatures and showed decreasing trend with increasing the days from formation to complete ripened fruit. Based on the results of this study, it is necessary to plan for utilizing different methods of control such as removal the above ground organs as a management strategy and at maximum the second week after swallow-wort fruiting, to prevent production of seeds with ability of germination.
Keywords: Cardinal temperature, germination rate, perennial weed, Seed Maturity, Segmented model -
تعیین واکنش جوانه زنی بذر و سبز شدن گیاهان نسبت به دما و تعیین دماهای کاردینال (دماهای پایه، مطلوب و سقف) و تعداد روزهای بیولوژیک (کمترین تعداد روز برای جوانه زنی و سبزشدن در شرایط دما و رطوبت مطلوب) از اهمیت بالایی در تهیه مدل های شبیه سازی برخوردار است. تحقیق حاضر به منظور بررسی واکنش جوانه زنی و سبز شدن گیاهچه پنج رقم کلزا
(زرفام، هایولا401، هایولا308، هایولا50 و آر.جی.اس003) نسبت به دما در 12 تاریخ کاشت (17 آبان، 18 آذر، 17 دی، 19 بهمن، 15 اسفند1392، 18 فروردین، 20 اردیبهشت، 21 خرداد، 10 تیر، 18 مرداد، 18 شهریور و 17 مهر سال 1393) در شرایط اقلیمی گرگان در سال های زراعی 1392 و 1393 با استفاده از سه مدل؛ بتا، دوتکه ای و دندانه ای انجام شد و برای انتخاب مدل برتر از معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تبیین (R2)، ضریب همبستگی (r) و ضرایب رگرسیون ساده خطی (a و b) بین روز تا سبز شدن مشاهده شده و روز تا سبز شدن پیش بینی شده استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل دوتکه ای نسبت به مدل های بتا و دندانه ای واکنش سرعت سبز شدن نسبت به دما را بهتر توصیف کرد. دماهای کاردینال ثبت شده با استفاده از مدل برتر برای دمای پایه، مطلوب و سقف به ترتیب 2/3، 8/26 و 40 درجه سانتی گراد بودند. تعداد روز بیولوژیک مورد نیاز برای سبزشدن ارقام کلزا در عمق دو سانتی متر، 5/4 روز محاسبه شد. نتایج نشان داد که تفاوت آماری معنی داری از نظر دماهای کاردینال و تعداد روز بیولوژیک بین ارقام کلزا وجود نداشت. بر اساس نتایج بدست آمده، برای کمی سازی واکنش سرعت سبزشدن کلزا به دما می توان از مدل دوتکه ای استفاده کرده و از این مدل و پارامترهای برآورد شده از آن در تهیه مدل های پیش بینی زمان سبزشدن ارقام کلزا در شرایط مختلف دمایی استفاده کرد.کلید واژگان: دماهای کاردینال، روز بیولوژیک، ظهور گیاهچه، مدل دوتکه ای و کلزاDetermination of response function of seed germination and seedling emergence to temperature and obtaining cardinal temperatures (base, optimal and maximum) and biological day requirement (minimum day number for seed germination and seedling emergence under optimal temperature and moisture conditions) for emergence is important for crop simulation modeling. This study was carried out to survey seedling emergence response to temperature in five rapeseed cultivars that were sown on 12 sowing dates under Gorgan environmental conditions (2013-2014). Three regression models including beta, segmented and dent-like were used to describe the response of seedling emergence rate to temperature. Root mean square of error, coefficient of determination, correlation coefficient and regression of predicted versus observed values were used to develop the appropriate model. Segmented model was superior compared to beta and dent-like models to achieve the objective of this study. Estimated cardinal temperatures using appropriate model were 3.2, 26.8 and 40˚C for base, optimum and maximum temperatures, respectively. Estimation of biological day requirement in sowing depth of 2 cm showed 4.5 days. The result showed that there is no significant difference for cardinal temperatures and biological day requirement among cultivars. It was concluded that segmented model can be used to quantify the response of rapeseed sedling emergence to temperature and to obtain cardinal temperatures of emergence and thermal time or time to emergence. These parameters are required to develop prediction models for rapeseed seedling emergence under diverse temperature conditions.Keywords: Biological day, Cardinal temperatures, Seedling emergence, Segmented model, Rapeseed -
سابقه و هدفجوانه زنی و استقرار گیاهچه از مراحل بحرانی و مهم در چرخه زندگی گیاهان است. از دیدگاه فناوری بذر، جوانه زنی به سبز شدن و نمو از جنین بذر اطلاق می شود، به نحوی که قادر به تولید گیاه نرمال در شرایط مطلوب باشد. مطالعات زیادی در زمینه تعیین دماهای کاردینال جوانه زنی و تعیین زمان حرارتی مورد نیاز برای سبز شدن تحت تاثیر دما انجام شده است، اما اطلاعات زیادی در این زمینه، در مورد ارقام مورد کشت آفتابگردان در ایران وجود ندارد. این مطالعه با هدف بررسی پاسخ سه رقم آفتابگردان (فرخ، هایسان و پروگرس) به دما و ارزیابی مدل های رگرسیون غیر خطی در برآورد دماهای کاردینال و تعیین روز بیولوژیک مورد نیاز برای جوانه زنی ارقام آفتابگردان صورت پذیرفت.مواد و روش هادر این تحقیق واکنش جوانه زنی سه رقم رایج آفتابگردان (فرخ، هایسان 33 و پروگرس) نسبت به دما (15، 25، 30، 35 و 40 درجه سانتی گراد) در آزمایشگاه بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان (1390) مورد بررسی قرار گرفت و زمان و درصد جوانه زنی اندازه گیری، سرعت جوانه زنی محاسبه و دماهای کاردینال، زمان بیولوژیک و زمان حرارتی مورد نیاز جوانه زنی برآورد شد. به منظور تخمین دماهای کاردینال از سه مدل دو تکه ای، دندان مانند و بتا استفاده شد و بهترین مدل بر اساس آماره ها تعیین شد.یافته هانتایج نشان داد تاثیر دما، رقم و اثر متقابل دما و رقم بر حداکثر درصد جوانه زنی (MGP)، سرعت جوانه زنی بر اساس 50 درصد جوانه زنی (R50) و زمان رسیدن به 10% (D10)، 50% (D50) و 90% (D90) جوانه زنی معنی دار بود. با ارزیابی سه مدل دو تکه ای، دندان مانند و بتا، در رقم فرخ مدل های دوتکه ای و دندان مانند ارزیابی یکسانی داشتند و در رقم های هایسان 33 و پروگرس مدل دندان مانند به عنوان مدل برتر انتخاب شدند. در رقم فرخ دمای پایه در هر دو مدل برابر با 51/ 8 درجه سانتی گراد، دمای مطلوب 26/ 33 (دمای مطلوب اولیه 44 /30 و دمای مطلوب ثانویه 05 /37 درجه سانتی گراد) و دمای حداکثر 47/ 48 (45 درجه سانتی گراد) برآورد شد. در هایسان 33 و پروگرس دمای پایه 9/ 8 و 85/ 9 درجه سانتی گراد، دمای مطلوب اولیه 41 /30 و 28، دمای مطلوب ثانویه 77/ 37 و 38 و دمای سقف 45 و 47 درجه سانتی گراد برآورد شد. همچنین زمان بیولوژیک برای رسیدن به 50 درصد جوانه زنی در رقم های فرخ، هایسان 33 و پروگرس به ترتیب معادل 14/ 18 (47/ 20)، 52/ 18 و 05/ 17 ساعت برآورد شدند.نتیجه گیرینتایج نشان از تفاوت ارقام آفتابگردان از نظر دماهای کاردینال دارد. بنابراین اگر قرار باشد از این ضرایب در کمی سازی واکنش های گیاه به دما و پیش بینی زمان جوانه زنیاستفاده شود، ضرایب خاص هر رقم باید به طور جداگانه تعیین شوند.
کلید واژگان: آفتابگردان، دماهای کاردینال، مدل دندان مانند، مدل دوتکه ای، مدل بتاBackground And ObjectivesGermination and seedling establishment are two critical and important stages during plants growing season. From seed technology viewpoint, germination refers to emergence and development from seed embryo, so that could produce normal seedling. Many studies have been done to determine germination cardinal temperatures and required thermal time for emergence occurrence, but there's not a lot of information about the sunflower cultivars. This study was aimed to investigate the germination response of three sunflower varieties (Farrokh, Hisan and Progress) and assessment of nonlinear regression models to determine cardinal temperatures and required biological days for germination of three aforementioned varieties.Materials And MethodsFor this, Farrokh, Hisan and Progress varieties seeds were exposed to five constant temperatures (15, 25, 30, 35 and 40 0C) in Seed Research Lab., Gorgan Univ. Agric. Sci. and Natur. Res. (GUASNR) in 2012. Germination duration and percentage were measured, germination rate was calculated and biological time and thermal time for germination were estimated. In order to quantify cardinal temperatures, three nonlinear regression models (segmented, dent-like and beta) were used.ResultsResults indicated that temperature and variety simple and interaction effects had significant effect on maximum germination percentage (MGP), germination rate (reciprocal time to 50% germination), and time to 10, 50 and 90% germination. Assessment of three nonlinear regression models including segmented, dent-like and beta models revealed that segmented and beta had the same quality and selected as appropriate models for Farrokh, while dent-like model was selected as the superior model for Hisan and Progress varieties. For Farrokh, base, optimum and ceiling temperatures were estimated as 8.51, 33.26 (lower and upper optimum were 30.44, 37.05) and 48.47 0C, respectively. the base, lower optimum, upper optimum and ceiling temperatures were estimated as (8.9, 30.41, 37.77 and 45 0C) and (9.85, 28, 38 and 47 0C) for Hisan and Progress, respectively. Biological time for 50% germination for Farrokh, Hisan and Progress also were estimated as 18.14 (20.47), 18.52 and 17.05 hours.ConclusionResults revealed that different sunflower varieties have different cardinal temperatures. Therefore, if we are planning to use these coefficients to quantify responses of sunflower to temperature and prediction of germination occurrence time, variety-specific coefficients should be determined and used.Keywords: Sunflower, Cardinal temperatures, Dent, like model, Segmented model, Beta model -
این تحقیق به منظور کمی سازی واکنش سرعت جوانه زنی گیاه دارویی مرزه (hortensis L. Satureja) نسبت به دما و پتانسیل آب انجام گرفت. بدین منظور، جوانه زنی این گیاه تحت تاثیر تیمار های دمایی (12، 15، 20، 25، 30، 35، 37 و 40 درجه سانتی گراد) و پتانسیل های آب (صفر، 1/0-، 3/0-، 5/0- و 7/0- مگاپاسکال) در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1392 بررسی شد. نتایج نشان داد تاثیر دما، پتانسیل آب و اثر متقابل آنها بر حداکثر درصد جوانه زنی، سرعت در 50 درصد جوانه زنی و زمان رسیدن به 10، 50 و 90 درصد جوانه زنی معنادار بود. همچنین با کاهش پتانسیل آب، درصد و سرعت جوانه زنی کاهش یافت. با افزایش دما تا دمای 25 درجه سانتی گراد درصد و سرعت جوانه زنی افزایش و پس از آن کاهش یافت. با ارزیابی سه مدل رگرسیون غیر خطی شامل مدل دو تکه ای، دندان مانند و بتا، مدل بتا به عنوان مدل برتر انتخاب و دماهای پایه، مطلوب و سقف به ترتیب 56/7، 98/23 و 40 درجه سانتی گراد و زمان بیولوژیک جوانه زنی در پتانسیل صفر (تیمار شاهد) 17/91 ساعت برآورد شد. دماهای کاردینال جوانه زنی به طور معنادار تحت تاثیر پتانسیل آب قرار نگرفت، اما زمان بیولوژیک جوانه زنی به ازای کاهش یک مگاپاسکال پتانسیل آب، 64/17 ساعت افزایش یافت.
کلید واژگان: دماهای کاردینال، زمان بیولوژیک، مدل بتا، مدل دندان مانند، مدل دو تکه ایThis study was conducted to quantify germination response of annual savory (Satureja hortensis L.) to temperature and water potential. For this purpose، seeds were exposed to different temperature (12، 15، 20، 25، 30، 35، 37 and 40°C) and water potential (zero، -0. 1، -0. 3، -0. 5 and -0. 7 MPa) treatments in Seed Research Lab.، Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources in 2013. Results indicated that temperature and water potential and interacted effects had significant effect on maximum germination percentage، germination rate (reciprocal time to 50 percent germination)، and time to 10، 50 and 90 percent germination. Along with water potential decrement، both germination percentage and rate decreased. With temperature increasing to optimum temperature، both germination percentage and rate increased، while it decreased from optimum temperature onward. Assessment of three nonlinear regression models including segmented، dent-like and beta models revealed that the last one was selected as the superior model. Based on the superior model (Beta)، base، optimum and ceiling temperatures were estimated as 7. 56، 23. 98 and 40°C، respectively. Biological hours for control treatment (zero potential water) was calculated as 91. 17 hours. Cardinal temperatures were not affected by water potential، but biological hours for germination was delayed as 17. 64 hours per each unit water potential increment.
Keywords: Beta model, Biological time, Cardinal temperatures, Dent, like model, Segmented model -
ماشک سردسیری (Vicia villosa L.) و گرمسیری (Vicia monantha L.) از گیاهان مهمی هستند که تاکنون مطالعه ای در خصوص کمی کردن واکنش سرعت جوانه زنی آن ها به سطوح مختلف دمایی صورت نگرفته است. به این منظور آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار و 10 سطح دمایی (1، 3، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سانتی گراد) روی بذرهای ماشک سردسیری و گرمسیری در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه ارومیه اجرا شد. نتایج نشان داد که دما تاثیر معنی داری بر سرعت و درصد جوانه زنی بذر داشت و مدل دو تکه ای به خوبی قادر به درون یابی و تخمین دماهای کاردینال (دماهای پایه، مطلوب و دمای سقف) بود. سرعت جوانه زنی ماشک سردسیری در دمای مساوی و کمتر از 6/7- و مساوی و بالاتر از 76/40 درجه سانتی گراد متوقف شد در حالی که این محدوده دمایی برای ماشک گرمسیری دماهای مساوی و کمتر از 8/3- و مساوی و بالاتر از 2/41 درجه سانتی گراد بود. سرعت جوانه زنی در حداکثر مقدار خود نیز برای ماشک سردسیری 027/0 بر ساعت و برای ماشک گرمسیری 033/0 بر ساعت بود. نتایج آزمایش نشان داد که هر دو گیاه ماشک سردسیری و گرمسیری در دماهای پایین تر از صفر قادر به جوانه زنی هستند و دمای پایه جوانه زنی در ماشک سردسیری به مراتب کمتر از دمای متناظر آن در ماشک گرمسیری بود و با افزایش دما بر سرعت و درصد جوانه زنی در هر دو گیاه افزوده شد. بدین ترتیب هر دوی این گیاه قادر به جوانه زنی در محدوده وسیعی از درجه حرارت محیطی از 6/7- تا 76/40 درجه سانتی گراد (در ماشک سردسیری) و 8/3- تا 2/41 درجه سانتی گراد (در ماشک گرمسیری) هستند. بنابراین با فرض فراهمی سایر منابع مورد نیاز رشد، می توانند در فصول مختلف و شرایط آب و هوایی متنوع به عنوان یک گیاه علوفه ای، تولید موفقی داشته باشند.کلید واژگان: سرعت جوانه زنی، کمی کردن، مدل دوتکه ایCold and tropical Vetch (Vicia villosa and Vicia pannonica)are an important plants which did not do any experiment about quantification of them germination reaction to temperature. Thus, a CRD experiment performed in seed research laboratory of Urmia University with four replications which temperature treatment were eight levels of temperature as: 1, 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40 º C. Results revealed that temperature had a significant effects on germination rate and it’s percent and segmented model estimated greatly cardinal temperature (base, optimum and ceiling temperatures). Germination rate of Vicia. Pannonica in equal and less than -7.6 and equal and higher than 40.76 ºC stopped, though this thermal range for V. villosa was equal and less than -3.8 and equal and higher than 41.2 º C, respectively. R max were 0.027 and 0.033 h-1 for V. pannonica and V. villosa respectively. Also, results emphasized that both of Vicia species can be geminate in less than zero temperature and in V. Pannonica the base temperature was fewer than V. villosa, so, germination percent and its rate increased by upgrading in temperature to optimum temperature. Therefore, both Vicia species can geminate and emergence in extended range of environmental thermal from -7.6 to 40.76 º C for V. Pannonica and -3.8 to 41.2 º C in V. villosa and thus recognized as a forage crop with acceptable production for various season and climate.Keywords: Germination rate, Quantification, Segmented model
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.