شمس الدین اسکندرنژاد، منوچهر قلی پور، حسن مکاریان،
جلد 8، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1400 )
چکیده
چکیده مبسوط
مقدمه: شواهد آزمایشی زیادی نشان‌گر تأثیر مثبت پرتودهی بذر با موج‌های فراصوت می‌باشد؛ به طوری که این پرتودهی می‌تواند باعث تولید گیاهچه قوی‌تر شود. در مقابل، پرتودهی با شدت و مدت نامناسب می‌تواند از طریق تأثیر مخرب بر فعالیت آنزیمی، تأثیری زیان‌بار بر گیاهچه به‌جای گذارد. بین مؤلفه‌های پرتودهی (مدت خیساندن بذر قبل از پرتودهی، مدت و دمای پرتودهی) با یک‌دیگر و با متغیرهای پاسخ (وزن خشک گیاهچه و درصد گیاه‌چه‌های غیرطبیعی) رابطه پیچیده‌ای وجود دارد. از این رو نمی‌توان با مقایسه میانگین، یک ترکیب‌تعادلی دقیق را برای حصول مقادیر مطلوب وزن خشک گیاهچه و درصد گیاه‌چه‌های غیرطبیعی به‌دست آورد. هدف از این بررسی، بهینه‌سازی (پیدا کردن ترکیب تعادلی) مؤلفه‌های پرتودهی برای حصول وزن خشک زیادتر گیاهچه و درصد کمتر گیاه‌چه‌های غیرطبیعی در ماش با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی بود.
مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد که در آن، فاکتورها شامل شش مدت خیساندن بذر (دو، چهار، شش، هشت، ده و دوازده ساعت) قبل از پرتودهی، پنج مدت پرتودهی (صفر، سه، شش، نه و دوازده دقیقه) و چهار دمای پرتودهی (17، 22، 27 و 32 درجه سلسیوس) بود. 25 عدد بذر برای هر ظرف پتری انتخاب گردید. برای کمی کردن روابط بین متغیرها از شبکه عصبی چند لایه پرسپترون استفاده شد که در آن، فاکتورهای آزمایش به عنوان ورودی (متغیرهای تأثیرگذار)، و درصد گیاه‌چه‌های غیر طبیعی و وزن خشک گیاهچه به عنوان خروجی مدل (متغیرهای پاسخ) در نظر گرفته شدند.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات ساده و برهمکنش فاکتورها بر وزن خشک گیاهچه و درصد گیاه‌چه‌های غیر طبیعی معنی‌دار بود. ساختار 3:3:2 مدل شبکه عصبی مبتنی بر تابع فعال‌سازی سکانت هایپربولیک مناسب به‌دست آمد. وزن خشک گیاهچه و درصد گیاه‌چه‌های غیر طبیعی از لحاظ میزان مشارکت فاکتورها در توجیه تغییرات آنها تفاوت قابل اغماضی داشتند؛ ترتیب اولویت فاکتورها از نظر تحت تأثیر قرار دادن این صفات به صورت مدت پرتودهی> دمای پرتودهی> مدت خیساندن بذر بود. ترکیب تعادلی مؤلفه‌های به‌دست آمده توسط شبکه عصبی شامل دمای پرتودهی 96/17 درجه سلسیوس، مدت پرتودهی 3/5 دقیقه و خیساندن 25/11 ساعته بذر بود که در مقایسه با دو ترکیب تعادلی به‌دست آمده توسط مقایسه میانگین، وزن خشک گیاهچه 27% بالاتر و درصد گیاه‌چه‌های غیرطبیعی 6/0% پایین‌تر به‌دست آمد.
نتیجه‌گیری: به لحاظ شدت بالای برهمکنش مؤلفه‌های پرتودهی بر رشد گیاهچه، با تغییر کمیت هر مؤلفه، اثر مؤلفه (های) دیگر نیز تغییر شدیدی می‌یابد. از لحاظ یافتن بهترین ترکیب مؤلفه‌های پرتودهی، شبکه عصبی کارآمدتر از مقایسه میانگین بود. از این رو می‌توان از شبکه عصبی به عنوان روش تکمیلی در این‌گونه بررسی‌ها استفاده نمود. بهترین ترکیب تیماری شامل دمای حدود 96/17 درجه سلسیوس، خیساندن 25/11 ساعت و پرتودهی به مدت 3/5 دقیقه بود.
جنبه‌های نوآوری:
- مولفه‌های پرتودهی شامل دما و مدت پرتودهی و مدت خیساندن بذر رشد گیاهچه را متأثر نمودند.
- سطوح نامناسب مؤلفه‌های پرتودهی بذر، رشد گیاهچه را به کمتر از شرایط بدون پرتودهی تقلیل داد.
- سطوح مطلوب (تعادلی) مؤلفه‌های پرتودهی بذر افزایش قابل توجهی در رشد گیاهچه ایجاد نمود.
میثم میری، محمدرضا عامریان، محسن عدالت، مهدی برادران فیروزآبادی، حسن مکاریان،
جلد 8، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1400 )
چکیده
چکیده مبسوط
مقدمه: جوانه‌زنی اولین و مهم‌ترین مرحله استقرار و متعاقب آن رقابت موفقیت‌آمیز به شمار می‌رود که متأثر از عوامل ژنتیکی و محیطی است. از بین عوامل محیطی مؤثر بر جوانه‌زنی، دما و نور مهم‌ترین عوامل هستند. با استفاده از مدل‌های مختلف می‌توان پاسخ جوانه‌زنی بذر به دما را کمی‌سازی کرد؛ بنابراین، این تحقیق به منظور بررسی اثر دما بر جوانه‌زنی و کمی‌سازی پاسخ جوانه‌زنی بذر دیلار (Fagopyrum esculentum Moenc.) به دما با استفاده از مدل‌های رگرسیون غیرخطی و مدل زمان‌دمایی به اجرا درآمد.
مواد و روش‌ها: بذرها در چهار تکرار 25 بذری تحت 8 تیمار دمایی ثابت (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سلسیوس) مورد آزمون جوانه‌زنی قرار گرفتند. با استفاده از مدل لجستیک سه پارامتره، جوانه‌زنی بذر دیلار به سطوح مختلف دما کمی‌سازی شد و درصد و زمان رسیدن به 50 درصد جوانه‌زنی به‌دست آمد. جهت کمی‌سازی واکنش سرعت جوانه‌زنی بذر دیلار به دما از 4 مدل رگرسیون غیرخطی و مدل زمان‌دمایی استفاده شد. جهت مقایسه مدل‌ها و تعیین مناسب‌ترین مدل از شاخص ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تبیین (R2)، ضریب تغییرات (CV) و خطای استاندارد (SE) برای سرعت جوانه‌زنی مشاهده شده در مقابل سرعت جوانه‌زنی پیشبینی شده استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که دما علاوه بر درصد جوانه‌زنی بر طول گیاهچه، درصد گیاهچه طبیعی، بنیه بذر و سرعت جوانه‌زنی نیز اثر گذار بود. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش دما تا دمای 20 و 25 درجه سلسیوس شاخص‌های جوانه‌زنی افزایش یافت. در مقایسه 3 مدل استفاده شده با توجه به پارامترهای RMSE، CV، R2، SE مناسب‌ترین مدل جهت تخمین دماهای کاردینال دیلار مدل دندان مانند بود. نتایج استفاده از مدل زمان‌دمایی نشان داد که دمای پایه بذر دیلار 01/4 درجه سلسیوس و ضریب زمان‌دمایی 6/1242 ساعت درجه سلسیوس بود.
نتیجه گیری: استفاده از مدل‌های رگرسیون غیرخطی (دو تکه‌ای، دندان مانند و بتا) و مدل زمان‌دمایی جهت کمی‌سازی پاسخ جوانه‌زنی بذر دیلار در دماهای مختلف دارای نتایج قابل قبولی بود. بنابراین با استفاده از خروجی این مدل‌ها در دماهای مختلف می‌توان سرعت جوانه‌زنی و درصد جوانه‌زنی را پیشبینی نمود.
جنبه‌های نوآوری:
- بهترین دما برای جوانه‌زنی بذر دیلار 20 تا 25 درجه سلسیوس است.
- مناسب‌ترین مدل جهت تعیین دماهای کاردینال دیلار دندان مانند تعیین شد.
