کمی سازی پاسخ جوانه زنی غده اویارسلام ارغوانی (Cyperus rotundus) به دما با استفاده از مدل های زمان دمایی

اویارسلام ارغوانی، (Cyperus rotundus L.) یکی از علف های هرز مشکل ساز در سراسر دنیا است که به خصوص در مناطق گرمسیر و نیمه گرمسیر گسترش دارد. غده ها، اصلی ترین اندام رویشی برای افزونش آن می باشند، در حالی که بذر آن قابلیت جوانه زنی بسیار پایینی دارد. از این رو، بررسی رفتار جوانه زنی غده ها در تقابل با عوامل محیطی برای اطلاع از زمان جوانه زنی و سبز شدن آن مورد توجه می باشد. جوانه زنی غده، نیز به نوبه خود در میان عوامل محیطی تحت تاثیر دما قرار دارد. مدل های ریاضی متعددی برای توصیف الگوی جوانه زنی بذر در واکنش به درجه حرارت ارایه شده اند که به مدل های زمان دمایی شناخته می شوند. با توجه به اهمیت مدل سازی در پیش بینی ظهور اندام های رویشی جهت بهبود روش های مهاری، در تحقیق حاضر پاسخ جوانه زنی غده های اویارسلام ارغوانی به دما بوسیله مدل های مختلف زمان دمایی مورد بررسی قرار گرفته است.

آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در محیط دستگاه ژرمیناتور انجام شد. بدین منظور در هر تکرار، 15 غده داخل پتری 20 سانتی متری روی یک کاغذ صافی قرار داده و سپس 100 میلی لیتر آب اضافه شد. این آزمایش به طور جداگانه برای دماهای ثابت 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سلسیوس و در تاریکی مطلق انجام شد. شمارش جوانه زنی غده ها به مدت 30 روز مورد بررسی قرار گرفت. برای تحلیل مدل سازی داده ها، پنج مدل زمان دمایی بر پایه توزیع های آماری نرمال، وایبل، گامبل، لجستیک و لگ لجستیک مورد ارزیابی قرار گرفت. برای ارزیابی مدل ها از شاخص های R2، RMSE، RMSE% و AICc استفاده شد.

نتایج نشان داد که مدل های زمان دمایی، پاسخ جوانه زنی غده های اویارسلام ارغوانی به دما را با دقت بالا (R2=0.95) پیش بینی کردند. مقایسه مدل ها بر اساس مقادیر AICc، حاکی از برتری معنی دار مدل گامبل نسبت به سایر مدل ها بود. بر اساس این شاخص، بین مدل های لجستیک و لگ لجستیک با نرمال تفاوتی وجود نداشت. در میان مدل ها، وایبل نامناسب ترین مدل شناخته شد. مدل های مختلف جوانه زنی نهایی (Gmax) را بین 93/0 تا 94/0 (93 تا 94 درصد) برآورد کرده اند. دمای پایه توسط مدل های مختلف بین 10/7 تا 47/7 درجه سلسیوس برآورد شد. در بین مدل ها، مدل بر پایه توزیع گامبل، چوله به راست بودن زمان دمایی و دمای بیشینه را اثبات کرد. بر اساس مدل گامبل، فراسنجه های زمان دمایی (θT(g)) لازم برای رسیدن به 50 درصد جوانه زنی (θT(50)) معادل 8/123 درجه سلسیوس روز و بیشینه دما برای جوانه زنی با احتمال 50 درصد (Tc(50)) معادل 10/46 درجه سلسیوس برآورد شد.

در بین مدل های زمان دمایی، مدل گامبل برتر بود. همچنین، چوله به راست بودن زمان دمایی و دمای بیشینه توسط مدل گامبل اثبات شد. فراسنجه های حاصل از مدل گامبل قابل استفاده برای پیش بینی جوانه زنی غده های اویارسلام ارغوانی می باشند.جنبه های نوآوری: مدل های زمان دمایی برای پیش بینی جوانه زنی غده اویارسلام ارغوانی ارزیابی گردید. مدل زمان دمایی بر پایه توزیع گامبل نسبت به توزیع نرمال برتر بود. توزیع زمان دمایی و دمای بیشینه جوانه زنی غده اویارسلام ارغوانی به راست چوله داشت.