شبیه سازی رشد و عملکرد برخی ژنوتیپ های سویا ( Glycine max L.) با استفاده از مدل CROPGRO-Soybean
چکیده :
به منظور تعیین بهترین تاریخ کاشت در ارقام سویا ، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در چهار تکرار در سال 1388 اجرا شد. تیمار های آزمایش شامل چهار تاریخ کاشت 13 اردیبهشت ، 23 اردیبهشت،3 خرداد و 13 خرداد (با فواصل 10 روز) در کرت های اصلی و چهار رقم سویای میان رس بهاره (از گروه سه) شامل Williams،L-17 ،Zin و M7 در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بیشترین ارتفاع بوته از تاریخ کاشت سوم و رقم ویلیامز با متوسط 8/95 سانتی متر به دست آمد و تاریخ کاشت چهارم و رقم M7 با میانگین 8/72 ساتی متر کمترین میزان را به خود اختصاص داد. بالاترین مقدار عملکرد دانه از تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز با متوسط 63/5387 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که نسبت به تاریخ کاشت چهارم و ژنوتیپ L-17 با میانگین 71/3168 کیلوگرم در هکتارکه کمترین میزان را دارا بودند ، 2/41 درصد برتری نشان داد. اما بیشترین مقدار عملکرد بیولوژیک از تاریخ کاشت دوم و رقم زان حاصل شد که با تیمار تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز تفاوت معنی داری نداشته و هردو در گروه اول جای گرفتند. تاریخ کاشت دوم و رقم زان با 8/124 عدد بیشترین تعداد غلاف در بوته را به دست آورد ولی بالاترین تعداد دانه در بوته و وزن صد دانه با متوسط 08/2 عدد ومیانگین 65/9 گرم از تیمار تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز به دست آمد. درصد روغن و پروتئین نیز تحت تاثیر اثرات متقابل تیمار تاریخ کاشت و ارقام قرار گرفت . بالاترین و پایین ترین میزان درصد روغن به ترتیب از تاریخ کاشت چهارم و رقم ویلیامز با 92/22 درصد و تیمار تاریخ کاشت دوم و ژنوتیپ L-17 با 87/19 درصد به دست آمد ، تیمار تاریخ کاشت دوم و لاین M7 با میانگین 67/34 درصد توانست بالاترین میزان درصد پروتئین را به خود اختصاص داد و کمترین درصد پروتئین از تیمار تاریخ کاشت چهارم و رقم ویلیامز با متوسط 09/30 درصد به دست آمد. شاخص سطح برگ در تاریخ های کاشت مختلف متفاوت بود بالاترین میزان از تاریخ کاشت دوم در مرحله آغاز غلاف دهی با 31/5 به دست آمد. در بین ارقام نیز رقم ویلیامز توانست با 98/4 در مرحله آغاز پر شدن دانه بیشترین مقدار را از آن خود کند. بیشترین میزان سرعت رشد محصول از تاریخ کاشت دوم در مرحله آغاز غلاف دهی با 38/25 کیلو گرم بر متر مربع در روز حاصل شد. بین ارقام نیز رقم ویلیامز با 66/23 کیلو گرم بر متر مربع در روز در آغاز مرحله غلاف دهی بیشترین مقدارسرعت رشد محصول را به دست آورد. بالاترین میزان سرعت جذب خالص از تاریخ کاشت دوم با 41/21 کیلوگرم بر متر مربع در روز در مرحله ظهور نخستین برگ به دست آمد و کمترین مقدار نیز از تاریخ کاشت چهارم در مرحله رسیدگی کامل با 78/0 کیلوگرم بر متر مربع در روز حاصل شد. رقم ویلیامز نیز بالاترین مقدار سرعت جذب خالص را به دست آورد و کمترین مقدار از ژنوتیپ M7 با میانگین 8/0 کیلوگرم بر متر مربع در مرحله رسیدگی کامل حاصل شد . در نهایت با توجه به نتایج به دست آمده تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز با دارا بودن بیشترین عملکرد و شاخص های رشد مناسب برای منطقه ورامین شناخته شد.نتایج شبیه سازی در این تحقیق در بر گیرنده مناسب بودن مدل رشد DSAT جهت بررسی روند رشد سویا می باشد. بر این اساس نمودارهای ترسیم شده مدل در مورد شاخص سطح برک شاخص برداشت وزن برگ وزن ساقه وزن غلاف و عملکرد دانه شبیه نمودارهای مزرعه ای بوده و ضریب مدل نزدیک به یک می باشد..
واژگان کلیدی : سویا ، تاریخ کاشت ، رقم ، عملکرد و اجزای عملکرد و شاخص های رشد .شبیه سازی رشد
فهرست
|
عنوان
|
|
| چکیده | 1 |
| فصل اول مقدمه | 3 |
| 1-1- مقدمه و اهمیت | 4 |
| 1-2- مشخصات گیاه شناسی سویا | 5 |
| 1-2-1 – ریشه | 6 |
| 1-2-2- ساقه | 7 |
| 1-2-3- برگ | 8 |
| 1-2-4- گل و غلاف | 9 |
| 1-2-5- دانه | 11 |
| 1-3- رشد و تکامل سویا | 13 |
| 1-4- مرفولوژی دانه و جوانه زنی | 16 |
| 1-5- اکولوژی سویا | 17 |
| 1-5-1-احتیاجات جوی و خاک | 18 |
| 1-5-2- انتخاب واریته | 21 |
| 1-5-3- حاصلخیزی | 22 |
| 1-5-4- نیاز سویا به نیتروژن | 23 |
| 1-5-5- آهک دادن | 26 |
| 1-6- عملیات زراعی و تهیه بستر | 27 |
| 1-6-1- کنترل علف هرز | 28 |
فهرست مندرجات
| عنوان | صفحه |
| 1-6-2- تاریخ کاشت | 30 |
| 1-6-3- فاصله ردیف و میزان کاشت | 34 |
| 1-6-4- میزان بذر | 38 |
| 1-6-5- عمق کاشت | 41 |
| 1-6-6- ماشین آلات کشت | 41 |
| 1-6-7- آغشته سازی با باکتری | 42 |
| 1-6-8- ضد عفونی بذر | 44 |
| 1-7- بیماری ها | 48 |
| 1-8- آفات | 49 |
| 1-9- نیاز سویا به عناصر غذایی | 51 |
| 1-10- آبیاری | 53 |
| 1-11- برداشت محصول | 54 |
| 1-11-1- خشک کردن و انبار داری | 56 |
| 1-12- فرآیند و مصارف سویا | 58 |
| 1-13- ترکیبات دانه | 59 |
| 1-13-1- اجزای فعال بیولوژیکی | 64 |
| 1-13-2- تهیه کنجاله | 64 |
| 1-13-3- روغن سویا | 65 |
| 1-13-4- فرآورده های پروتئینی | 66 |
فهرست مندرجات
| عنوان | صفحه |
| 1-14- مدل سازی | 67 |
| 1-14-1- مدل خانواده DSSAT | 68 |
| فصل دوم بررسی منابع | 70 |
| 2-1- ارتفاع بوته | 71 |
| 2-2- اجزای عملکرد و شاخص های رشد | 72 |
| 2-3- عملکرد دانه ،عملکرد بیولوژیک ،شاخص برداشت و شاخص های رشد | 79 |
| 2-4- کیفیت بذر (روغن و پروتئین) | 86 |
| 2-5- مدل سازی بر اساس معادلات ریاضی | 89 |
| فصل سوم : 3-1 - مواد و روش ها | 92 |
| فصل چهارم نتایج و بحث | 101 |
| 4-1- ارتفاع بوته | 102 |
| 4-2- تعداد غلاف در بوته | 106 |
| 4-3- تعداد غلاف در متر مربع | 109 |
| 4-4- تعداد دانه در غلاف | 112 |
| 4-5- تعداد دانه در متر مربع | 115 |
| 4-6- وزن صد دانه | 120 |
| 4-7- وزن پوسته غلاف بدون دانه | 123 |
فهرست مندرجات
| عنوان | صفحه |
| 8-4- عملکرد غلاف | 126 |
| 4-9- عملکرد دانه | 129 |
| 4- 10 – عملکرد بیولوژیک | 134 |
| 4-11- شاخص برداشت | 137 |
| 4-12- درصد روغن | 143 |
| 4-13- عملکرد روغن | 146 |
| 4-14- درصد پروتئین | 149 |
| 4-15- عملکرد پروتئین | 153 |
| 4- 16- شاخص سطح برگ | 157 |
| 4-17- سرعت رشد محصول | 159 |
| 4-18- سرعت جذب خالص | 161 |
| 4-19- مدل سازی | 164 |
| 4-19 -1- شبیه سازی شاخص سطح برگ و شاخص برداشت | 153 |
| 4- 19 -2- شبیه سازی وزن ساقه ، برگ و غلاف | 170 |
| 4-19- 3- شبیه سازی عملکرد دانه | 175 |
| پیشنهادات | 181 |
| منابع | 183 |
| چکیده انگلیسی | 197 |
فهرست نمودارها
| عنوان | صفحه |
| نمودار 4-1- تاثیر تاریخ کاشت بر ارتفاع بوته سویا | 104 |
| نمودار 4-2- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر ارتفاع بوته سویا | 105 |
| نمودار 4-3- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر ارتفاع بوته در سویا | 105 |
| نمودار 4-4 – تاثیر تاریخ کاشت بر تعداد غلاف در بوته سویا | 108 |
| نمودار 4-5- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر تعداد غلاف در بوته سویا | 108 |
| نمودار 4-6- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر تعداد غلاف در بوته در سویا | 109 |
| نمودار 4-7- تاثیر تاریخ کاشت بر غلاف در متر مربع سویا | 111 |
| نمودار 4-8- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر غلاف در متر مربع سویا | 111 |
| نمودار 4-9- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر غلاف در متر مربع در سویا | 112 |
| نمودار 4-10- تاثیر تاریخ کاشت بر دانه در غلاف سویا | 114 |
| نمودار 4-11- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر دانه در غلاف سویا | 114 |
| نمودار 4-12- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر دانه در غلاف در سویا | 115 |
| نمودار 4-13- تاثیر تاریخ کاشت برتعداد دانه در متر مربع سویا | 116 |
| نمودار 4-14- - تاثیر ژنوتیپ و رقم برتعداد دانه در متر مربع سویا | 117 |
| نمودار 4-15- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم برتعداد دانه در متر مربع در سویا | 117 |
| نمودار 4-16- تاثیر تاریخ کاشت بر وزن صد دانه سویا | 122 |
| نمودار 4-17- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر وزن صد دانه سویا | 122 |
| نمودار 4-18- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر وزن صد دانه در سویا | 123 |
| نمودار 4-19- تاثیر تاریخ کاشت بر پوسته غلاف بدون دانه سویا | 124 |
فهرست نمودارها
| عنوان | صفحه |
| نمودار 4-20 - تاثیر ژنوتیپ و رقم برپوسته غلاف بدون دانه سویا | 125 |
| نمودار 4-21- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم برپوسته غلاف بدون دانه در سویا | 125 |
| نمودار 4- 22- تاثیر تاریخ کاشت بر عملکرد غلاف در سویا | 127 |
| نمودار 4-23 - تاثیر ژنوتیپ و رقم بر عملکرد غلاف سویا | 128 |
| نمودار 4-24- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر عملکرد غلاف در سویا | 128 |
| نمودار 4-25- تاثیر تاریخ کاشت بر عملکرد دانه سویا | 132 |
| نمودار 4-26- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر عملکرد دانه سویا | 133 |
| نمودار 4-27- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر عملکرد دانه در سویا | 133 |
| نمودار 4- 28- تاثیر تاریخ کاشت بر عملکرد بیولوژیک سویا | 136 |
| نمودار 4- 29 - تاثیر ژنوتیپ و رقم بر عملکرد بیولوژیک سویا | 136 |
| نمودار 4- 30- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر عملکرد بیولوژیک در سویا | 137 |
| نمودار 4-31- تاثیر تاریخ کاشت بر شاخص برداشت سویا | 139 |
| نمودار 4-32- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر شاخص برداشت سویا | 140 |
| نمودار 4-33- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر شاخص برداشت در سویا | 140 |
| نمودار 4-34- تاثیر تاریخ کاشت بر درصد روغن سویا | 145 |
| نمودار 4-35- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر درصد روغن سویا | 145 |
| نمودار 4-36- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر درصد روغن در سویا | 146 |
| نمودار 4-37- تاثیر تاریخ کاشت بر عملکرد روغن سویا | 147 |
| نمودار 4-38- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر عملکرد روغن سویا | 148 |
| نمودار 4-39- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر عملکرد روغن در سویا | 148 |
| نمودار 4-40- تاثیر تاریخ کاشت بر درصد پروتئین سویا | 151 |
| نمودار 4-41- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر درصد پروتئین سویا | 152
|
| عنوان | صفحه |
| نمودار 4-42- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر درصد پروتئین در سویا | 152 |
| نمودار 4-43- تاثیر تاریخ کاشت بر عملکرد پروتئین سویا | 153 |
| نمودار 4-44- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر عملکرد پروتئین سویا | 154 |
| نمودار 4-45- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر عملکرد پروتئین در سویا | 154 |
| نمودار 4-46- روند تغییرات شاخص سطح برگ در تاریخ های مختلف کاشت | 157 |
| نمودار 4-47- روند تغییرات شاخص سطح برگ در ارقام سویا | 158 |
| نمودار 4-48-تغییرات سرعت رشد محصول در تاریخ های مختلف کاشت | 160 |
| نمودار 4-49- تغییرات سرعت رشد محصول در ارقام سویا | 161 |
| نمودار 4-50- تغییرات سرعت جذب خالص در تاریخ های مختلف کاشت سویا | 162 |
| نمودار 4-51- روند تغییرات سرعت جذب خالص در ارقام سویا | 163 |
| نمودار 4-52 – روند تغییرات شاخص سطح برگ و شاخص برداشت در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینL17 | 164 |
| نمودار 4-53- روند تغییرات شاخص سطح برگ و شاخص برداشت در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینM7 | 166 |
| نمودار 4-54 -روند تغییرات شاخص سطح برگ و شاخص برداشت در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Williams | 167 |
| نمودار 4- 55 - روند تغییرات شاخص سطح برگ و شاخص برداشت در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Zin | 168 |
| نمودار 4-56 – روند تغییرات وزن ساقه(a ) وزن برگ(b ) و وزن غلاف (c) در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینL17 | 170 |
| نمودار 4- 57 - روند تغییرات وزن ساقه(a ) وزن برگ(b ) و وزن غلاف (c) در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینM7 | 172 |
| نمودار 4- 58 - روند تغییرات وزن ساقه(a ) وزن برگ(b ) و وزن غلاف (c) در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Williams | 173 |
| نمودار 4- 59 - روند تغییرات وزن ساقه(a ) وزن برگ(b ) و وزن غلاف (c) در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Zin | 174 |
| نمودار 4- 60 – روند تغییرات میانگین عملکرد دانه مشاهده شده در در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینL17 در تاریخ کاشت دوم | 175 |
| نمودار 4- 61 – روند تغییرات میانگین عملکرد دانه مشاهده شده در در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینM7 در تاریخ کاشت دوم | 177 |
| نمودار 4- 62 – روند تغییرات میانگین عملکرد دانه مشاهده شده در در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Williams در تاریخ کاشت دوم | 178 |
| نمودار 4- 63 – روند تغییرات میانگین عملکرد دانه مشاهده شده در در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Zin در تاریخ کاشت دوم | 180 |
فهرست جداول
| عنوان | صفحه |
| جدول 1-1- مراحل رشد سویا | 13 |
| جدول 1-2- پیشنهاد میزان بذر کاری | 39 |
| جدول 1-3-مثال هایی از انواع علف کش ها | 45 |
| جدول 1-4- مقادیر تقریبی ترکیبات دانه سویا در قسمت های مختلف آن | 59 |
| جدول 1-5-اسید آمینه در پروتئین سویا | 60 |
| جدول 1-6-اسید های چرب روغن سویا | 62 |
| جدول 1-7-فرآورده های کنجاله بدون چربی | 64 |
| جدول 1-8- درصد ترکیبات کنجاله بدون چربی | 66 |
| جدول 3-1- آزمون خاک قبل از آزمایش | 94 |
| جدول 3-2- پارامترهای مورد استفاده در ارزیابی خروجی های مدل | 98 |
| جدول 3-3- مراحل نموی استاندارد جهت ورود به مدل DAST | 99 |
| جدول 4-1- تجزیه واریانس ارتفاع بوته ،تعداد غلاف در بوته ،تعداد غلاف در متر مربع ،تعداد دانه در غلاف و تعداد دانه در متر مربع در تیمار تاریخ کاشت و رقم | 118 |
| جدول 4-2-مقایسه میانگین اثرات ساده تاریخ کاشت و رقم در ارتفاع بوته ،تعداد غلاف در بوته ،تعداد غلاف در متر مربع ،تعداد دانه در غلاف و تعداد دانه در متر مربع | 118 |
| جدول 4-3- مقایسه میانگین اثرات متقابل تاریخ کاشت و رقم در ارتفاع بوته ،تعداد غلاف در بوته ،تعداد غلاف در متر مربع ،تعداد دانه در غلاف و تعداد دانه در متر مربع | 119 |
| جدول 4-4- تجزیه واریانس وزن صد دانه ،وزن پوسته غلاف، عملکرد غلاف،عملکرد دانه ، عملکرد بیولوژیک،شاخص برداشت در تیمار تاریخ کاشت و رقم | 141 |
| جدول 4-5- مقایسه میانگین اثرات ساده تاریخ کاشت و رقم بر وزن صد دانه ،وزن پوسته غلاف، عملکرد غلاف،عملکرد دانه ، عملکرد بیولوژیک،شاخص برداشت | 141 |
| جدول 4-6- مقایسه میانگین اثرات متقابل تاریخ کاشت و رقم بر وزن صد دانه ،وزن پوسته غلاف، عملکرد غلاف،عملکرد دانه ، عملکرد بیولوژیک،شاخص برداشت | 142 |
| جدول 4-7- تجزیه واریانس درصد روغن ،عملکرد روغن ،درصد پروتئین ،عملکرد پروتئین در تیمار تاریخ کاشت و رقم | 155 |
| جدول 4-8- مقایسه میانگین اثرات ساده تاریخ کاشت و رقم بر درصد روغن ،عملکرد روغن ،درصد پروتئین ،عملکرد پروتئین | 155 |
| جدول 4-9- مقایسه میانگین اثرات متقابل تاریخ کاشت و رقم بر درصد روغن ،عملکرد روغن ،درصد پروتئین ،عملکرد پروتئین | 156 |
فهرست مندرجات عنوان صفحه چکیده 1 فصل اول مقدمه 3 1-1- مقدمه و اهمیت 4 1-2- مشخصات گیاه شناسی سویا 5 1-2-1 ndash; ریشه 6 1-2-2- ساقه 7 1-2-3- برگ 8 1-2-4- گل و غلاف 9 1-2-5- دانه 11 1-3- رشد و تکامل سویا 13 1-4- ...