به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « مدل سازی » در نشریات گروه « زراعت »

تکرار جستجوی کلیدواژه « مدل سازی » در نشریات گروه « کشاورزی »
  • حسن شهبازی، خسرو عزیزی*، سجاد رحیمی مقدم، سلیمان محمدی، ناصر اکبری

    مدل های شبیه سازی رشد گیاهان زراعی امکان مطالعه تاثیر مدیریت کشاورزی بر فعالیت های تولیدی در محیط های معین را مهیا می سازند. مدل ها مکانیستیک و فرآیندگرا می باشند که با به کارگیری زیرمدل های مختلف (زیرمدل های بیولوژیک، محیطی، مدیریتی و اقتصادی) که با موتور اصلی مدل مرتبط می شوند قادر به شبیه سازی سیستم های کشاورزی در مناطق مختلف از جمله نواحی خشک و نیمه خشک مانند ایران می باشند. مدل  APSIM-Barley می تواند جهت ارزیابی مدیریت در محصول جو مورد استفاده قرار گیرد. هدف این مطالعه بررسی و ارزیابی مدل APSIM-Barley در رابطه با شبیه سازی رشد، نمو و عملکرد سه رقم جو آذران، جلگه و بهمن، تحت شرایط مختلف فراهمی نیتروژن و آبیاری بود. به منظور ارزیابی مدل APSIM-Barley در راستای شبیه سازی و کمی سازی مراحل رشد فنولوژیک، زیست توده و عملکرد دانه ارقام مختلف جو از یک سری آزمایش مستقل استفاده شد. به منظور واسنجی مدل زراعی، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی واقع در شهر همدان در سال 1398 انجام شد. در طرح مذکور سطوح مختلف آبیاری، نیتروژن و رقم مورد بررسی قرار گرفت.  فاکتور اصلی شامل سه سطح آبیاری (40-30، 70-60 و 100-90 درصد ظرفیت مزرعه) و فاکتورهای فرعی شامل سطوح رقم (آذران، جلگه و بهمن به ترتیب ارقام زودرس، متوسط رس و دیررس) و نیتروژن (سه سطح صفر، متوسط و بهینه) بودند. برای اعتبار سنجی و واسنجی مدل از یکسری مجموعه داده مستقل دیگر در سال های مختلف شامل مقالات چاپ شده و همچنین گزارش نهایی طرح های تحقیقاتی انجام شده استفاده شد. برای ارزیابی کارایی مدل زراعی و مقایسه مقدارهای شبیه سازی و اندازه گیری شده از شاخص های آماری شامل ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا نرمال شده، شاخص توافق و میانگین انحراف خطا استفاده شد. در این تحقیق برای تمامی تجزیه های آماری و رسم شکل ها از نرم افزار  OriginPro استفاده شد. یافته های حاصل از شبیه سازی توسط مدل APSIM-Barley در مرحله واسنجی نشان داد که مقدار ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده در رابطه با پیش بینی مراحل  فنولوژی گیاه (روز تا گلدهی و رسیدگی فیزیولوژیک) به ترتیب برابر 43/2 و 4/2 درصد بود. همچنین دقت مدل برای شاخص سطح برگ برای ارقام آذران، جلگه و بهمن تحت شرایط تیمار مصرف کامل آب و نیتروژن به ترتیب 5/13، 1/14 و 7/10 درصد و تحت شرایط تیمار تنش شدید آب و نیتروژن به ترتیب 5/16، 6/18 و 5/26 درصد بود. در این مرحله مقادیر ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده و شاخص توافق برای عملکرد زیست توده و دانه برابر 9/24 درصد و 98/0و 2/15 درصد و 96/0 بود. در مرحله اعتبار سنجی مدل زراعی، مقادیر شاخص های ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده، شاخص توافق، ضریب تبیین و میانگین انحراف خطا به ترتیب برای عملکرد دانه 02/15درصد، 96/0، 82/0 و 34/0 تن در هکتار بود. به طور کلی نتایج نشان داد که مدل  APSIM-Barley قادر است رشد، نمو و عملکرد دانه ارقام مختلف جو را با دقت قابل قبولی تحت شرایط مختلف مدیریت آب و نیتروژن در سال ها و مناطق مختلف شبیه سازی کند. بنابراین مدل مذکور می تواند به عنوان ابزاری قابل اعتماد در مطالعات آینده در زمینه ارزیابی تغییر اقلیم، آنالیز خلاء عملکرد، پهنه بندی و غیره مورد استفاده قرارگیرد.

    کلید واژگان: روز تا گلدهی, زیست توده, شاخص سطح برگ, مدل سازی}
    Hassan Shahbazi, Khosro Azizi *, Sajjad Rahimi-Moghaddam, Solieman Mohamadi, Naser Akbari
    Background

    Crop simulation models provide the possibility to study the effect of agronomic management practices on agricultural production activities in a given location. The models are mechanistic and process-oriented that are able to simulate different agricultural systems (including arid and semi-arid areas such as Iran) through different sub-models (biological, environmental, managerial, and economic sub-models) connected with the main engine of the models. The APSIM-Barley model can be used to evaluate the management practices on barley crop. The current research was carried out to evaluate the APSIM-Barley model in relation to simulating the growth, development, and yield of three barley cultivars (Azaran, Jolgeh, and Bahman) under different conditions of nitrogen and irrigation supplies.

    Materials and methods

     In order to evaluate the APSIM-Barley model regarding simulating and quantifying the phenological stages, biomass, and grain yield of different barley cultivars, some independent experiment datasets were used. For crop model calibration, an experiment was conducted in a factorial split plot design at the Agricultural Research Center of Hamedan in 2019. The main factor consisted of three irrigation levels (30-40, 60-70, and 90-100% of the field capacity) and sub-factors included cultivar levels (Azran, Jolgeh, and Bahman as early, mid, and late cultivars, respectively) and three nitrogen levels (zero, medium, and optimum). For model validation, another series of independent datasets in different years consisting of published articles and research projects were used. For assessing the efficiency of the crop model and comparing the simulated and measured values, R2, nRMSE, d-index, and MBE indices were used and OriginPro software was considerd for all statistical analysis and drawing of figures.

    Results and Discussion

     The simulation results of APSIM-Barley model in the calibration step showed that nRMSE for days to flowering and maturity was 2.43 and 2.4%, respectively.  Also, under full water and nitrogen conditions, nRMSE for the leaf area index of Azaran, Jolgeh and Bahman cultivars was 13.5, 14.1, and 10.7%, respectively, and under severe water and nitrogen stresses, it was 16.5, 18.6, and 26.5% respectively. At this step, and nRMSE and d-index for biomass and grain yield were 24.9% and 0.98 and 15.2% and 0.96, respectively.  In model validation step, nRMSE, d-index, R2, MBE were 15.02%, 0.96, 0.82 and 0.34 t ha-1, respectively, for grain yield.

    Conclusion

    In general, the results showed that the APSIM-Barley model was able to simulate the growth, development, and grain yield of different barley cultivars with acceptable accuracy under different water and nitrogen management conditions in different years and regions. Therefore, the APSIM-Barley model can be used as a reliable tool in future studies such as climate change assessment, yield gap analysis, agricultural zoning, and etc. by other researchers.

    Keywords: Biomass, Days To Flowering, Leaf Area Index, Modeling}
  • محمدجواد حبیب زاده، سید مهدی زیارت نیا*، ابراهیم دورانی علیایی

    آپوکاروتنوییدها عامل ارزش اقتصادی در گیاه زعفران هستند، بنابراین جداسازی و مطالعه ژن های درگیر در متابولیسم آپوکاروتنوییدها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق، باتوجه به اهمیت ژن CsUGT در بیوسنتز کروسین و به منظور شناخت بیشتر خصوصیات پروتیین CsUGT، اقدام به جداسازی، همسانه سازی و انتقال این ژن به باکتری E.coli سویه DH5α شد. بدین منظور، ابتدا توالی پروتیینی ژن مورد نظر بدست آمد و سپس ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و فیزیولوژی پروتیین CsUGT توسط سرورها و ابزارهای Protparam، SOPMA، ProtScale، Pfam، ProtComp، SignalP، TMHMM و ChloroP بررسی شد. همچنین با استفاده از سرور Swiss-Model ساختار سه بعدی این پروتیین مورد بررسی قرار گرفت و جهت اعتبار سنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه بعدی، نمودار راماچاندران ترسیم گردید. با توجه به نتایج حاصل، پروتیین CsUGT دارای ثبات در دماهای بالا، قطبی و فاقد دمین آب گریز می باشد . این پروتیین دارای 462 اسید آمینه و حاوی توالی حفاظت شده پروتیین های خانواده گلیکوزیل ترانسفراز است. پروتیین CsUGT فاقد پپتیدهایی با نقش سیگنالی یا سیگنال های اتصال دهنده است و جایگاهی سیتوپلاسمی دارد. این تحقیق امکان جداسازی ژن CsGTS زعفران را فراهم و شرایط انتقال آن را به داخل ناقل بهینه نمود. علاوه بر این، نتایج تجزیه و تحلیل ساختار پروتیین CsUGT زمینه را برای مطالعات عملکردی آتی فراهم می کند و می تواند اطلاعات با ارزشی در رابطه با رفتار و واکنش این آنزیم در مسیر سنتز آپوکاروتنوییدهای زعفران فراهم کند.

    کلید واژگان: آپوکاروتنوئید, کروسین, بررسی فیلوژنتیک, مدل سازی}
    MohammadJavad Habibzadeh, Seyed Mahdi Ziaratnia *, Ebrahim Dorani-Uliaie

    Saffron is the most expensive spice in the world. The economic value of saffron is due to the existence of apocarotenoids in its stigma. Therefore, the isolation and characterization of genes involving in apocarotenoids metabolism is on particular importance. In this research, beacause the importance of CsUGT gene in crocin biosynthesis, it was isolated, cloned the E.coli strain DH5α. The full length gene was sequenced and registered in the NCBI. In order to characterize CsUGT gene, first the protein sequence was obtained, and then the physical and chemical characteristics and physiology of the CsUGT protein were analyzed by Protparam, SOPMA, ProtScale, Pfam, ProtComp, SignalP, TMHMM and ChloroP servers and tools. Also, using the Swiss-Model server, the 3D structure of this protein was investigated and Ramachandran diagram was drawn to validate the 3D drawn model structure. According to the results, CsUGT protein with 462 amino acids has the conserved sequence of glycosyltransferase family proteins and was identified as a polar protein, stable at high temperatures and without hydrophobic domain. CsUGT protein has no peptide signal or binding signals and has a cytoplasmic location. This research made it possible to isolate the CsGTS gene of saffron and optimized the conditions of its transfer into a vector. In addition, the results of CsUGT protein structure analysis provide the basis for future functional studies and can also provide valuable information regarding the behavior and reaction of this enzyme in the synthesis of saffron apocarotenoids. In addition, these results can be useful in the future programs of Iranian saffron genetic modification.

    Keywords: apocarotenoid, Crocin, phylogenetic analysis, Modeling}
  • فراست سجادی، حسین شریفان*، حبیب الله سوقی، محمد عبدالحسینی
    سابقه و هدف

    مدل های شبیه سازی گیاهان زراعی به طور گسترده ای در تجزیه و تحلیل نظام های کشت، تغییرات اقلیمی و روش های مدیریت محصول مورد استفاده قرار می گیرند و ابزار مناسبی برای تکمیل و توسعه نتایج آزمایش های مزرعه ای برای ارزیابی ارقام جدید و نظام های مدیریتی جدید است. هدف از این پژوهش شبیه سازی مراحل فنولوژی و عملکرد ارقام مختلف گندم نان در شرایط اقلیمی شهرستان گرگان با استفاده از مدل DSSAT-Nwheat بود.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش به منظور ارزیابی کارکرد مدل DSSAT-Nwheat، از داده های یک آزمایش دو ساله (سال های زراعی 1399-1398 و 1400-1399) استفاده شد که چهار رقم جدید گندم نان در هفت تاریخ کاشت به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی بررسی شده بودند. در این آزمایش هفت تاریخ کاشت (از 10 آبان تا 10 دی ماه به فواصل 10روزه) در کرت های اصلی و چهار ژنوتیپ گندم نان (آرمان، آراز، تکتاز و N-93-9) در کرت های فرعی قرار گرفته بودند. از داده های سال اول و سال دوم آزمایش به ترتیب جهت واسنجی و صحت سنجی مدل استفاده شد. علاوه بر داده های مزرعه، داده های هواشناسی روزانه، رویدادهای مدیریتی، خصوصیات خاک و مختصات جغرافیایی در اختیار نرم افزار DSSAT 4.7 قرار گرفت. پس از تعیین ضرایب ژنتیکی هر رقم، واسنجی مدل برای صفات مختلف انجام شد و از همان ضرایب برای صحت سنجی مدل استفاده شد. با استفاده از شاخص های آماری مقادیر شبیه سازی شده مدل با مقادیر مشاهده شده مورد آزمون قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که مراحل فنولوژی شامل صفات روز تا گلدهی و روز تا رسیدگی با مقادیر جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) چهار روز، جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده (nRMSE) کمتر از سه درصد شبیه سازی شده است. مقادیر RMSE برای عملکرد دانه و عملکرد زیستی به ترتیب 416 و 1000 کیلوگرم در هکتار بود و مقادیر nRMSE نیز بین 8-7 درصد بود. در بهره وری آب مبتنی بر عملکرد دانه و عملکرد زیستی مقادیر nRMSE به ترتیب 21/6 و 53/7 درصد و و مقادیر RMSE نیز در به ترتیب 93/0 و 91/2 کیلوگرم در هکتار بر میلی متر بود. در تمامی صفات شبیه سازی شده آماره های شاخص توافق ویلموت (d) و ضریب تبیین (R2) در محدوده قابل قبولی قرار داشتند که نشان از کارایی خوب مدل DSSAT-Nwheat، درشبیه سازی این صفات در ارقام مختلف گندم نان داشت.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان داد که مدل DSSAT-Nwheat با کارایی مناسبی قادر به شبیه سازی مراحل فنولوژی، عملکرد دانه، عملکرد زیستی و کارایی مصرف آب در چهار رقم آراز، آرمان، تکتاز و N-93-9 بود. به طوری که مقادیر nRMSE برای تمامی صفات مورد مطالعه بین 6-8 درصد بود. ارقام مورد مطالعه در این پژوهش، جدیدترین ارقام معرفی شده برای اقلیم گرم و مرطوب شمال کشور بودند و در چند سال آینده سطح قابل توجهی از کشت گندم را در استان گلستان به خود اختصاص خواهند داد.. بنابراین به نظر می رسد نتایج این پژوهش می تواند در تصمیم گیری ها نظام های کشت گندم، تاثیرات مختلف مدیریت زراعی و تغییر شرایط اقلیمی جاری و آینده استان گلستان مورد بهره برداری قرار گیرد.

    کلید واژگان: استان گلستان, تاریح کاشت, تغییر اقلیم, مدل سازی}
    Farasat Sajadi, Hossein Sharifan *, Soughi Habiballah, Mohammad Abdolhosseini
    Background and objectives

    Crop simulation models are widely used in the analysis of cropping systems, climate change and crop management methods. It is a good tool for completing and developing the results of field trials to evaluate new cultivars and new management systems. The aim of this research was to simulate the phenological stages and yield of different bread wheat cultivars in climatic conditions of Gorgan city using DSSAT-Nwheat model.

    Materials and methods

    In this study, in order to evaluate the performance of the DSSAT-Nwheat model, the data drived from a two-year experiment (Growing seasons 2019-2020 and 2021-2020), in which four new bread wheat cultivars were studied under seven sowing dates as split plot based on randomized complete block design (RCBD). Seven sowing dates (from 1 November to 31 December, 10-day intervals) were placed in main plots and four bread wheat genotypes (including Arman, Araz, Taktaz and N-93-9) were placed as subplots. The data derived from the first year and the second year were used for calibration and validation of the model, respectively. In addition to field data, daily meteorological data, management events, soil characteristics and geographical coordinates were provided to DSSAT 4.7 software. After determining the genetic coefficients of each genotype, the model was calibrated for different traits and subsequently the same coefficients were used to validate the model. Using statistical indices, the simulated values of the model were tested with the observed values.

    Results

    The results showed that the phenological stages including day to anthesis and day to maturity were simulated with root mean squared error (RMSE) equal to four days, and normalized root mean square error (nRMSE) less than 3%. RMSE for grain yield and biological yield were 416 kg ha-1 and 1000 kg ha-1, respectively, and nRMSE values were between 7-8%. In water productivity based on grain yield and biological yield, nRMSE values were 6.21% and 7.53%, respectively, and RMSE values were 0.93 kg ha-1 mm-1 and 2.91 kg ha-1 mm-1, respectively. In all the simulated traits, the Willmott's agreement indices (d) and the coefficient of determination (R2) were in the acceptable range, which showed the proper performance of the DSSAT-Nwheat model for simulating these traits in different bread wheat cultivars.

    Conclusion

    The results of this study showed that the DSSAT-Nwheat model had proper performance for simulating phenological stages, grain yield, biological yield and water productivity in four cultivars including Araz, Arman, Taktaz and N-93-9. The nRMSE values for all studied traits were between 6-8%. The cultivars studied in this study are the latest cultivars released for the northern warm and humid agro-climatic zone, Iran, in the next few years, they will occupy a large area of wheat cultivation in Golestan province. Therefore, it seems that the results of this study can be used in the decisions of wheat cultivation systems, different effects of agricultural management and current and future climate change in Golestan province.

    Keywords: Golestan Province, Sowing date, Climate Change, Modeling}
  • حکیمه رحیمی، بنیامین ترابی*، الیاس سلطانی، فرشید قادری فر
    به منظور بررسی تغییرات سرعت جوانه زنی، دمای کاردینال و پارامترهای هیدروترمال تایم بذر خردل وحشی در پتانسیل های آب مختلف طی رفع کمون این تحقیق در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال  1396 به صورت  طرح اسپلیت پلات در قالب  طرح کاملا تصادفی با سه تکرار طراحی و اجرا شد. در این تحقیق مدل سازی جوانه زنی به خوبی انجام شد. برای تشریح واکنش سرعت جوانه زنی به دما در پتانسیل های مختلف آب 2/0-، 4/0-، 6/0-، 8/0- مگاپاسکال از تابع دندان مانند استفاده شد. با اعمال غلظت های مختلف جیبرلیک اسید (0، 100، 300، 500، 1000، 1500 و 2000 پی پی ام)، روند تغییرات جوانه زنی در دماهای موردبررسی افزایشی بود، به گونه ای که بیشترین درصد جوانه زنی مربوط به جیبرلیک اسید 2000 پی پی ام بود. با کاهش پتانسیل در هر سطح جیبرلیک اسید دمای پایه افزایش و دمای مطلوب تحتانی و مطلوب فوقانی و دمای سقف کاهش یافت. ضریب هیدروتایم در بذرهای شاهد با افزایش دما به طور معنی داری کاهش یافت و پتانسیل آب پایه افزایش یافت. ضریب هیدروتایم و پتانسیل آب پایه با افزایش غلظت جیبرلیک اسید روندی کاهشی داشت. نتایج نشان داد ضرایب بدست آمده توسط مدل هیدروترمال تایم از دقت نسبتا بالایی برخوردار بود و مقدار ثابت هیدروترمال تایم، پتانسیل آب پایه و دمای پایه در بذرهای شاهد 83/1173 مگاپاسکال درجه سانتی گراد ساعت ، 09/0- مگاپاسکال و 07/3 درجه سانتی گراد و برای جیبرلیک اسید با غلظت 2000 پی پی ام به ترتیب 57/315 مگاپاسکال درجه سانتی گراد ساعت ، 50/0- مگاپاسکال و 22/1- درجه سانتی گراد بود. تغییرات پتانسیل آب پایه برای 50 درصد جوانه زنی در تیمارهای جیبرلیک اسید 1500 و 2000 پی پی ام دارای یک روند دوتکه ای بود به طوری که تا دمای 20 درجه سانتی گراد این پتانسیل در حدود 7/0- تا 6/0- مگاپاسکال بود و از 20 درجه سانتی گراد به بعد افزایش پیدا کرد تا در دمای 30 درجه سانتی گراد به حداکثر مقدار خود رسیدند.
    کلید واژگان: تابع دندان مانند, دمای کاردینال, علف هرز, ‬مدل سازی}
    Hakimeh Rahimi, Benjamin Torabi *, Elias Soltani, Farshid Ghaderi-Far
    In order to investigate the variation in germination rate, cardinal temperature and hydrothermal time parameters of wild mustard seed in different water potentials were designed and implemented during the study in gorgan university of agricultural sciences and natural resources, in 2017 as a split plot done in a completely randomized design with three replications of the municipality. In this research, germination modeling was performed well. To describe the germination rate response to temperature in different potentials of water 0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8 MPa were used from the dent-like function. By applying different concentrations of gibberellic acid (100, 300, 500, 1000, 1500 and 2000 ppm), the process of germination changes in the studied temperatures was incremental, so that the highest germination percentage was related to gibberellic acid 2000 ppm. By reducing the potential at each level of gibberellic acid, the base temperature increased and the lower and upper optimum temperature and the ceiling temperature decreased. The hydrotime coefficient in control seeds decreased significantly with increasing temperature and the water potential was increased. The hydrotime coefficient and base water potential increased with decreasing gibberellic acid. The results showed that the coefficients obtained by the hydrothermal time model were of relatively high precision and the constant value of hydrothermal time, base water potential and base temperature in control seeds were 1173.83 MPa ºC h-1, -0.09 MPa and 3.07 °C and for gibberellic acid with concentration of 2000 ppm were 315.57 MPa ºC h-1, -0.50 MPa and -1.22 ºC, respectively. Changes in the base water potential for 50% of germination in gibberellic acid 1500 and 2000 ppm treatments had a two segmented trend up to 20 °C so that it -0.7 to -0.6 MPa and increased above 20 °C the maximum value at 30 °C.
    Keywords: Dent-like, Cardinal temperature, weed, Modeling}
  • حمیدرضا کمالی*، محمد خرمیان، امیر ناصرین، مصطفی حسین پور

    پیش بینی مقدار محصول برای برنامه ریزی و مدیریت کارآمد یک عامل مهم به شمار می رود. در پژوهش حاضر یک مدل ساده ریاضی برای پیش بینی مقدار محصول چغندرقند پاییزه در منطقه خوزستان ارایه شده است. در این مدل از تابع لجستیک استفاده شده است که در آن مقدار محصول ریشه و شکر سفید به صورت تابعی از وضعیت آبیاری، بارندگی و تبخیر از طشتک تعریف شده است. جهت ارزیابی مدل، از اطلاعات آزمایش های انجام شده در دو سال 1382 و 1383 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی آباد دزفول که تحت پنج تیمار آب آبیاری به روش قطره ای و بر اساس درصدی از نیاز آبی گیاه (25، 50، 75، 100 و 125 درصد) انجام گردیده، استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که مدل قادر است مقادیر نهایی عملکرد ریشه و محصول شکرسفید را با دقت خوبی برآورد نماید؛ به طوری که ریشه میانگین مربع های خطای نرمال شده (NRMSE) برای تخمین مقدار محصول ریشه در مرحله واسنجی و ارزیابی به ترتیب برابر 9/4 و 13/0 درصد بود. همچنین مقدار NRMSE برای تخمین مقدار محصول شکر سفید نیز در هر دو سال واسنجی و ارزیابی کمتر از 10 درصد و به ترتیب برابر 6/8 و 9/8 درصد به دست آمد. نتایج نشان داد که مدل قادر است در طول فصل رشد نیز کارکرد مناسبی داشته و مقادیر عملکرد ریشه و شکر را طی روزهای مختلف بعد از کاشت (DAP) با خطای کمتر از 20 درصد برآورد نماید. با توجه به اینکه مدل ارایه شده در پژوهش حاضر یک مدل تجربی می باشد، توصیه می شود جهت استفاده از مدل در مناطقی با شرایط اقلیمی متفاوت، ابتدا مدل واسنجی شده، سپس مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: تنش خشکی, شبیه سازی, کم آبیاری, مدل سازی}
    Hamidreza Kamali *, Mohammad Khorramian, Amir Naserin, Mostafa Hosseinpour

    Predicting crop yield is an important factor for efficient planning and management. In the present study, a simple mathematical model is developed for predicting the yield of autumn-sown sugar beet in Khuzestan region. In this model, the logistic function was used, in which the root yield and white sugar yield is defined as a function of irrigation, rainfall and evaporation from the pan. In order to evaluate the model, data of two-year trials conducted under five treatments of drip irrigation water based on percentage of water requirement (25, 50, 75, 100 and 125%) at Safiabad Agricultural Research and Education and Natural Resources Center, Dezful, were used. Results showed that the model was able to estimate root yield and white sugar yield with good accuracy so that the normalized root mean squares error (NRMSE) for estimating root yield in the calibration and validation stage were 9.4 and 13.0%, respectively. Also, the value of NRMSE for estimating white sugar yield in both calibration and validation years was less than 10% and equal to 6.8 and 9.8%, respectively. The model is able to have good accuracy during the growing season and estimate the values of root yield and sugar yield during different days after planting (DAP) with an error of less than 20%. Considering that the model presented in the current study is an experimental model, it is recommended to first recalibrate the model, and then use it in regions with different climatic conditions.

    Keywords: crop modeling, Water stress, Autumn sugar beet}
  • میثم میری، محمدرضا عامریان*، محسن عدالت، مهدی برادران فیروزآبادی، حسن مکاریان
     مقدمه

     جوانه زنی اولین و مهم ترین مرحله استقرار و متعاقب آن رقابت موفقیت آمیز به شمار می رود که متاثر از عوامل ژنتیکی و محیطی است. از بین عوامل محیطی موثر بر جوانه زنی، دما و نور مهم ترین عوامل هستند. با استفاده از مدل های مختلف می توان پاسخ جوانه زنی بذر به دما را کمی سازی کرد؛ بنابراین، این تحقیق به منظور بررسی اثر دما بر جوانه زنی و کمی سازی پاسخ جوانه زنی بذر دیلار (Fagopyrum esculentum Moenc.) به دما با استفاده از مدل های رگرسیون غیرخطی و مدل زمان دمایی به اجرا درآمد.

    مواد و روش ها

    بذرها در چهار تکرار 25 بذری تحت 8 تیمار دمایی ثابت (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سلسیوس) مورد آزمون جوانه زنی قرار گرفتند. با استفاده از مدل لجستیک سه پارامتره، جوانه زنی بذر دیلار به سطوح مختلف دما کمی سازی شد و درصد و زمان رسیدن به 50 درصد جوانه زنی به دست آمد. جهت کمی سازی واکنش سرعت جوانه زنی بذر دیلار به دما از 4 مدل رگرسیون غیرخطی و مدل زمان دمایی استفاده شد. جهت مقایسه مدل ها و تعیین مناسب ترین مدل از شاخص ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تبیین (R2)، ضریب تغییرات (CV) و خطای استاندارد (SE) برای سرعت جوانه زنی مشاهده شده در مقابل سرعت جوانه زنی پیش بینی شده استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که دما علاوه بر درصد جوانه زنی بر طول گیاهچه، درصد گیاهچه طبیعی، بنیه بذر و سرعت جوانه زنی نیز اثر گذار بود. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش دما تا دمای 20 و 25 درجه سلسیوس شاخص های جوانه زنی افزایش یافت. در مقایسه 3 مدل استفاده شده با توجه به پارامترهای RMSE، CV، R2، SE مناسب ترین مدل جهت تخمین دماهای کاردینال دیلار مدل دندان مانند بود. نتایج استفاده از مدل زمان دمایی نشان داد که دمای پایه بذر دیلار 01/4 درجه سلسیوس و ضریب زمان دمایی 6/1242 ساعت درجه سلسیوس بود.

    نتیجه گیری

    استفاده از مدل های رگرسیون غیرخطی (دو تکه ای، دندان مانند و بتا) و مدل زمان دمایی جهت کمی سازی پاسخ جوانه زنی بذر دیلار در دماهای مختلف دارای نتایج قابل قبولی بود. بنابراین با استفاده از خروجی این مدل ها در دماهای مختلف می توان سرعت جوانه زنی و درصد جوانه زنی را پیش بینی نمود.

    کلید واژگان: بنیه بذر, درصد جوانه زنی, سرعت جوانه زنی, مدل سازی}
    Meysam Miri, Mohammdreza Amerian*, Mohsen Edalat, Mehdi Baradaran Firouzabadi, Hasan Makarian
    Introduction

    Germination is considered the first and most important stage of establishment and consequently, successful competition which is influenced by genetic and environmental factors. Among the environmental factors influencing the germination, temperature and light are the most important ones. Using different models, the germination response of seeds to temperature can be quantified; therefore, this study was performed to investigate the effect of temperature on germination and to quantify the germination response of Buckwheat seed (Fagopyrum esculentum Moenc) to temperature using nonlinear regression models and thermal-time model.

    Materials and methods

    The seeds were germinated in 4 replications of 25 seeds under 8 constant temperature treatments (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40 ° C). Using a three-parameter logistic model, Buckwheat seed germination was quantified at different temperature levels and the percentage and time to reach 50% germination were obtained. Four nonlinear regression models and a thermal-time model were used to quantify the response of Buckwheat seed germination rate to temperature. To compare the models and determine the most appropriate model, the root mean square error index (RMSE), coefficient of determination (R2), coefficient of variation (CV) and standard error (SE) were used for the observed germination rate versus the predicted germination rate.

    Results

    The results indicated that temperature affected the seedling length, normal seedling percentage, seed vigor and the germination rate as well as germination percentage. Also, the results showed that germination characteristics increased with increasing temperature up to 20 and 25 °C. Comparison of the three models based on the root mean square error (RMSE) of germination time, the coefficient of determination (R2), CV and SE, the best model to determine the cardinal temperatures of Fagopyrum esculentum was the dent-like model. The results of thermal-time model showed that the base temperature of Fagopyrum esculentum seeds was 4.01 ° C and the thermal-time coefficient was 1242.6 h° C.

    Conclusion

    Utilization of non-linear regression models (segmented, dent-like and beta) and thermal-time model to quantify the germination response of Fagopyrum esculentum response to different temperatures led to acceptable results. Therefore, germination rate and percentage may be predicted using the outputs of these models at different temperatures.

    Keywords: Germination percentage, Germination rate, Modeling, Seed vigor}
  • محمدعلی آقاجانی*، حسین براری، حسین کربلایی خیاوی

    بیماری بادزدگی فوزاریومی سنبله یکی از مهم ترین بیماری های گندم و یکی از بیماری های بسیار پراهمیت برای پیش آگاهی محسوب می شود. تحقیق حاضر به منظور تعیین ارتباط آماری میان وقوع بیماری و متغیرهای آب و هوایی و زراعی به مدت سه سال (سال های زراعی 95-94، 96-95 و 97-96) در استان های گلستان، مازندران و اردبیل انجام شد. بدین منظور، در مزارع گندم موجود در اطراف ایستگاه های هواشناسی، مشخصات زراعی و شدت بیماری یادداشت برداری شد. تعداد نه داده آب و هوایی روزانه به 30 متغیر دوره ای تبدیل شد. تلفیق تاریخ های شروع مرحله گلدهی و طول این دوره در سال ها و مناطق مختلف نیز به صورت 11 متغیر تقویم زمانی و آب و هوایی محاسبه شد و در تحلیل های آماری مورد استفاده قرار گرفت. نتایج آزمون همبستگی متغیرهای یادشده با بیماری نشان داد که بهترین پنجره زمانی برای پیش آگاهی بیماری، B020 (20 روز قبل از گلدهی) بود و متغیرهای میانگین دمای بیشینه، تعداد روزهای بارانی، تعداد روزهای خشک، میانگین نسبت ویژه دمایی مرطوب و تعداد روزهای بارانی با رطوبت نسبی بالاتر از 80 درصد، بالاترین همبستگی را با بیماری داشتند. نتایج تجزیه رگرسیون لجستیک و تابع تشخیص برای متغیرهای منتخب به صورت مستقل، دوتایی و سه‎ تایی نشان داد که بهترین متغیر پیشگو به صورت مستقل، میانگین دمای بیشینه بود. بهترین ترکیب دوتایی از متغیرهای پیشگو نیز با استفاده از متغیرهای میانگین دمای بیشینه و تعداد روزهای بارانی با رطوبت نسبی بالاتر از 80 درصد به دست آمد و افزودن متغیر میانگین نسبت ویژه دمایی مرطوب به این دو متغیر، افزایش معنی داری در کارایی پیش بینی مدل ایجاد نکرد. بنابراین دو متغیر میانگین دمای بیشینه و تعداد روزهای بارانی با رطوبت نسبی بالاتر از 80 درصد در پنجره 20 روزه قبل از گلدهی، به عنوان بهترین مدل برای پیش بینی بیماری بادزدگی فوزاریومی سنبله گندم معرفی شدند.

    کلید واژگان: مدل سازی, وقوع بیماری, Fusarium graminearum}
    MohammadAli Aghajani *, Hossein Barari, Hosein Karbalaee Khiavi

    Fusarium head blight (FHB) is one of the most important diseases of wheat that is a suitable disease for forecasting. In order to determine the statistical relationship among disease occurrence and weather and crop variables, this study was conducted in Golestan, Mazandaran and Ardabil provinces during 3 years (crop years 2016-17, 2017-18 and 2018-19). Crop characteristics and disease severity were recorded in wheat fields around meteorological stations. Nine weather data was received from the stations as daily data and converted to 30 periodic variables. Integrating flowering start date and anthesis length in different years and regions calculated as 11 time and meteorological calendar variables and used in statistical analyses. Results of correlation tests of these variables with disease showed that the best window for disease prediction was B020 (20 days before anthesis) and ATX (average of maximum temperature), RD (number of rainy days), DD (number of dry days), ASHTR (average of special hydrothermal ratio) and NP80 (number of days with rain and relative humidity > 80%) showed the highest correlation with disease. Results of logistic regression and discriminant analysis for the selected variables as one, two and three showed that ATX was the best individual variable, and the best combination of two variables was ATX + NP80 and adding ASHTR to them did not cause significant increase in prediction efficacy. Therefore, logistic regression and discriminant analysis model of ATX and NP80 in 20 days before anthesis, introduced as the best model for forecasting wheat FHB.

    Keywords: Fusarium graminearum, Modeling, Disease occurrence}
  • مرتضی ریوندی، عظیم قاسم نژاد*، خلیل قربانی، خدایار همتی، عباس ابهری

    رشد مهیج علوم وفنون مختلف و پیچیده تر شدن تصمیم گیری ها در دهه های اخیر، سر فصل های تازه ای را برای بشریت رقم زده تا با استفاده از سیستم های اطلاعاتی و هوش مصنوعی، با دقت و سرعت بیشتری کارهای خود را انجام داده و برای پیش بینی و محاسبات وقت گیر علمی و فنی خود راه کاری ارایه دهد. این تحقیق به منظور ارزیابی برآیند پیش بینی دو مدل رگرسیون گام به گام و مدل درخت تصمیم M5 تحت تاثیر خصوصیات مختلف آب و خاک بر عملکرد گل و کلاله زعفران در سال1397 در مزارع زعفران کاری سبزوار (واقع در طول جغرافیایی "57.43" عرض جغرافیایی "36.12") و در آزمایشگاه دانشکده تولیدگیاهی دانشگاه منابع طبیعی و کشاورزی گرگان انجام شد. در فروردین ماه پس از پایان فصل رشد زعفران از 69 مزرعه زعفران کاری شده نمونه خاک از عمق صفر تا 30 سانتی متری و 12 نمونه آب آبیاری این مزارع تهیه و جمع آوری شده و جهت انجام آزمایشات خاک و اندازه گیری خصوصیات فیزیک و شیمیایی نمونه های خاک، 13 پارامتر از جمله pH، اسیدیته، درصد اجزاء خاک، عناصر خاک و... همچنین برخی از پارامترهای آب، 4 پارامتر، مانند اسیدیته، بی کربنات و...، به آزمایشگاه منتقل شد. گل ها در زمان ظهور گل از سطح مناطق مشخص شده مزارع جمع آوری شده و اندازه گیری های مورد نظر انجام شد. نتایج نشان داد با توجه به صرف وقت و هزینه های بالای آزمایشات آب و خاک، مدل درخت تصمیم M5، از دقت و سرعت بیشتری و هزینه کمتری نسبت به مدل رگرسیون، برخوردار است. بطوری که در برآیند پیش بینی مدل رگرسیونی گام به گام، در ایده آل ترین حالت و ورود تمامی پارامترهای اندازه گیری شده، وزن کلاله خشک و وزن گل به ترتیب با همبستگی های 70 و 74 درصد و مقدار خطا برابر 0.23=RMSE و 16.38=RMSE پیش بینی شد. در حالی که مدل درخت تصمیم M5 با وارد کردن پارامترهای کمتری از توانمندی بالایی در جهت پیش بینی وزن گل و وزن کلاله خشک برخوردار بود. به طوری که وزن کلاله خشک و وزن گل را با 90 درصد همبستگی و مقدار خطای برابر با 0.12=RMSE و 9.4=RMSE در انتهای مدل سازی، برای منطقه مورد مطالعه برآورد کرد. بنابراین، روش درخت تصمیم M5 در ارزیابی و پیش بینی عوامل مختلف بر عملکرد زعفران توصیه می شود.

    کلید واژگان: مدل سازی, هوش مصنوعی, عملکرد زعفران, عناصر خاک}
    Morteza Rivandi, Azim Ghasemnezhad *, Khalil Ghorbani, Khodayar Hemmati, Abbas Abhari

    The exciting growth of various sciences and technologies and the complexity of decision-making in recent decades, have marked new ways for humanity to use information systems and artificial intelligence, accurately and quickly and provide a solution for its time-consuming scientific and technical predictions and calculations. This study was conducted to evaluate the predictive outcome of two stepwise regression models and the M5 decision tree model under the influence of different water and soil properties on saffron flower and stigma yield in 2019 in Sabzevar saffron fields (located at longitude "57.43" Latitude "36.12") and was performed in the laboratory of the Faculty of Plant Production of Gorgan University of Agriculture Sciences and Natural Resources. In April, after the end of the saffron growing season, soil samples from a depth of zero to 30 cm and 12 irrigation water samples from 69 saffron farms were prepared and transferred to the laboratory to analysis and measuring the physical and chemical properties of soil samples. Around 13 parameters including pH, acidity, and percentage of soil components, soil elements, etc. and acidity, bicarbonate, etc. were measured in soil and water samples, respectively. Flowers were collected at the time of flower emergence from the specified areas of the fields and the desired measurements were made. The results showed that, as the soil and water analysis is relatively expensive, the M5 decision tree model has more accuracy due to the speed and lower cost than the regression model. So that, in the result of predicting the stepwise regression model, in the most ideal case and entering all the measured parameters, dry stigma weight and flower weight with correlations of 70 and 74%, respectively, and the error value is 0.23 RMSE and RMSE 16.38 were predicted. While the M5 decision tree model with lower parameters had a high capability to predict flower weight and dry stigma weight. It estimated the weight of dry stigma and flower weight with 90% correlation and error value equal to RMSE = 0.12 and RMSE = 9.4 at the end of modeling for the study area. Therefore, the M5 decision tree method is recommended in evaluating and predicting various factors on saffron yield.

    Keywords: Artificial intelligence, modeling, Saffron yield, Soil elements}
  • سجاد میجانی، مهدی راستگو*، علی قنبری، مهدی نصیری محلاتی
    مقدمه

    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.

    مواد و روش ها

    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.

    یافته ها

    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.

    نتیجه گیری

    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.

    کلید واژگان: اندام رویشی, توزیع گامبل, دماهای کاردینال, مدل سازی}
    Sajad Mijani, Mehdi Rastgoo*, Ali Ghanbari, Mehdi Nassiri Mahallati
    Introduction

    Purple nutsedge (Cyperus rotundus L.) is one of the problematic weeds worldwide prevalent in tropical and subtropical regions. Tubers are major tools through which purple nutsedge is propagated, whereas its seeds have a low ability to germinate. Therefore, evaluation of the response of tubers against environmental agents is great of importance to know the germination and emergence time. Germination, in turn, is mostly affected by temperature, among other environmental factors. Various models that are recognized as the Thermal Time model have been introduced to describe the seed germination pattern against temperature. Since predicting the emergence of reproductive organs through the modeling is great of importance for improving the control strategies; the present study was carried out to investigate the response of tuber sprouting of purple nutsedge (Cyperus rotundus) against temperature using thermal time models.

    Material and methods

    The experiment was carried out as a randomized complete block design with three replications in a germinator. Each replicate was placed on a separate shelf. For each replicate, 15 tubers were placed inside a 20 cm Petri dish on a filter paper and then 100 ml of water was added. The experiment was performed separately for constant temperatures of 10, 15, 20, 25, 30, 35, and 40 °C in absolute darkness. To analyze the data as modeling, five thermal time models were evaluated based on the statistical distributions of normal, Weibull, Gumble, logistic and log logistic. Indices such as R2, RMSE, RMSE%, and AICc were used to evaluate the models.

    Results

    The results showed that all models predicted the germination response of purple nutsedge tuber with high accuracy (R2 = 0.95). A comparison of models based on AICc values showed significant superiority of the Gumble model over other models. According to this index, there was no difference between logistic and log logistic models with normal. Among the models, Weibull was identified as the most inappropriate model. Different models estimated the final germination (Gmax) between 0.93 to 0.94 (93 to 94%). The base temperature was estimated through different models from 7.10 to 7.47 °C. Among the models, the model based on the Gumble distribution proved the skew to the right of the thermal time and Tm. According to the Gumble model, the thermal time parameters required to reach 50% germination (θT (50)) equals 123.8 ° C day and the maximum temperature for germination at 50% probability (Tc (50)) was estimated to be 46.10 ° C.

    Conclusion

    the thermal time model based on the Gumble probability distribution was most plausible among the models. Also, a distributed right skewness related to the thermal time and Tm was proved through the Gumble model. The parameters obtained from the Gumble model can be used to predict the sprouting of purple nutsedge tubers. 

    Highlights

    Thermal time models were evaluated for prediction of tuber sprouting of purple nutsedge. The thermal time model based on the Gumble distribution was superior over the normal distribution. Thermal time and Tm for tuber sprouting of purple nutsedge were distributed as right skewness.

    Keywords: Vegetative organs, Gumble distribution, Cardinal temperatures, Modelling}
  • وحید حکیم زاده*
    زعفران ارزشمندترین ادویه شناخته در دنیا است. کروسین، پیکروکروسین و سافرانال به ترتیب به عنوان شاخص رنگ، طعم و آرومای زعفران شناخته می شوند. خشک کردن از مهمترین مراحل موثر بر کیفیت نهایی زعفران از لحاظ میزان کروسین، پیکروکروسین و سافرانال محسوب می گردد. در این تحقیق کارایی فرآیند خشک کردن به روش آون گذاری بر اساس متغیرهای مهمی همچون دما، زمان و ضخامت لایه زعفران تحت مدلسازی به روش شبکه عصبی مصنوعی قرار گرفت. نتایج مدل سازی فرایند خشک کردن زعفران به روش آون گذاری نشان داد که اگر تغییرات کروسین تحت قانون یادگیری مومنتوم و با تابع انتقال تانژانت با تعداد نورون 8 و با 25، 55 و 20 درصد داده ها به ترتیب برای آموزش ارزیابی و آزمون مورد استفاده قرار گیرد بیشترین ضریب همبستگی (914/0) را خواهد داشت. در حالیکه برای تغییرات میزان پیکروکروسین قانون یادگیری لونبرگ و تابع انتقال تانژانت در تعداد نورون 12 بهترین شبکه را با 50، 25 و 25 درصد داده ها به ترتیب برای آموزش، ارزیابی و آزمون (986/0 = R) طراحی کرد. تغییرات سافرانال نیز با قانون یادگیری لونتبرگ و تابع انتقال سیگمویید در نورون شماره 8 و با 35، 45 و 20 درصد از داده ها برای آموزش، ارزیابی و آزمون با ضریب همبستگی مناسب 981/0 مدل و توسط شبکه آن پیشگویی شد.
    کلید واژگان: پیکروکروسین, سافرانال, شبکه عصبی مصنوعی, کروسین, مدل سازی}
    Vahid Hakimzadeh *
    Saffron is the most valuable spice known in the world. Crocin, picrocrocin and safranal are known as saffron color, taste and aroma indices, respectively. Drying is one of the most important steps affecting the final quality of saffron in terms of crocin, picrocrocin and safranal content. In this study, the efficiency of drying process by oven method based on important variables such as temperature, time and thickness of saffron layer was modeled by artificial neural network method. Modeling results of saffron drying process by oven method showed that if crocin changes under momentum learning rule and tangent transfer function with 8 neurons and 25, 55 and 20% of the data were used for evaluation and test training respectively; the coefficient has the highest correlation coefficient (0.914). Whereas for the changes of picrocrocin, the Levenberg learning law and the tangent transfer function in the number of neurons, 12 designed the best networks with 50, 25 and 25% of data for training, evaluation and testing, respectively (R = 0.986). Safranal changes were also predicted by the Levenberg learning law and Sigmoid transfer function in neuron number 8 with 35, 45 and 20% of the data for training, evaluation and testing with appropriate correlation coefficient of 0.981 and predicted by its network.
    Keywords: Crosin, Artificial neural network, Picro-crosin, modeling, Safranal}
  • محمدجواد حبیب زاده، سید مهدی زیارت نیا*، ابراهیم دورانی علیایی، مصطفی ولیزاده

    ایران بزرگترین تولید کننده زعفران جهان می باشد بر همین اساس زعفران در کشور به عنوان یک محصول راهبردی محسوب می گردد. از آنجا که متابولیسم آپوکاروتنوییدها عامل ارزش اقتصادی در گیاه زعفران است، لذا جداسازی و تجزیه و تحلیل شیمیایی ژن های درگیر در متابولیسم کاروتنوییدها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. باتوجه به اهمیت ژن CsCCD1 در بیوسنتز آپوکاروتنوییدها، در این تحقیق به منظور شناخت بیشتر از ساختار ژنومی زعفران ایران، به بررسی ویژگی های فیزیکوشیمیایی این ژن پرداخته شد همچنین روابط فیلوژنتیکی آنزیم CsCCD1 توسط سرورها و نرم افزارهای بیوانفورماتیکی با هدف مطالعه پتانسیل ساختاری آن مورد پیش بینی قرار گرفت. ویژگی های فیزیکوشیمیایی و فیزیولوژی پروتئین CsCCD1 توسط سرورها و ابزارهای Protparam، SOPMA، ProtScale، Pfam، ProtComp، SignalP، TMHMM، TargetP و ChloroP بررسی شدند. همچنین با استفاده از سرور Swiss-Model ساختار سه بعدی پروتئین CCD1 مورد بررسی قرار گرفت و جهت اعتبار سنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه بعدی، پلات راماچاندران ترسیم گردید. نتایج تجزیه و تحلیل درخت فیلوژنتیکی نشان داد که از لحاظ ساختار اسید آمینه ای، پروتئین CsCCD1 بیشترین قرابت را با CaCCD داشت. نتایج تجزیه و تحلیل ساختار پروتئین CsCCD1 حاکی از فقدان وجود توالی راهنما و منطقه تراغشایی در آن بود و بطور کلی نتایج نشان داد که پروتئین CsCCD1، آنزیمی از خانواده کاروتنوییداکسیژنازها و پایدار در شرایط آزمایشگاهی است. تجزیه و تحلیل های بیوانفورماتیکی انجام شده بر روی پروتئین CsCCD1 زمینه را برای مطالعات عملکردی آینده فراهم می کند.

    کلید واژگان: CsCCD1, آپوکاروتنوئید, بررسی فیلوژنتیک, بیوانفورماتیک, مدل سازی}
    Mohammad Javad Habibzadeh, Seyed Mahdi Ziaratnia *, Ebrahim Dorani-Uliaie, Mostafa Valizadeh

    Nowadays, saffron is considered as a strategic medicinal plant in Iran. Apocarotenoids are also known as economic compound in saffron stigmas. Therefore, isolation and functional analysis of genes involving in carotenoid metbolism in saffron has a great importance. In this study, regarding the role of CsCCD1 gene in saffron apocarotenoids biosynthesis, it was targeted for studying the genomic structure of Iranian saffron CCD1. ProtParam, SOPMA, ProtScale, Pfam, ProtComp, SignalP, TMHMM, TargetP and ChloroPwre are the softwares used for studying the physicochemical and physiological charachterizations of CCD1 protein. Swiss-Model server was used for investigate the 3D structure of CCD1 protein followed by Ramachandran plotting for structural validation of 3D model. The results of phylogenetic analysis showed that amino acid structure of CsCCD1 protein have the most similarity to CaCCD. It is also found that CsCCD1 protein has no signal sequence and transmembrane domains. In addition, the results of this study demonstrated that CCD1 protein belongs to carotenoid oxidase family and it is stable In vitro. The results of this study can provide valuable information on the behavior and response of the CCD1 enzyme in the pathway for the synthesis of apocarotenoids in saffron, and these results can be useful in future protein engineering programs.

    Keywords: Apocarotenoid, CsCCD1, Phylogenetic, Bioinformatics, modeling}
  • محمدجواد حبیب زاده، ابراهیم دورانی*، سید مهدی زیارت نیا، مصطفی ولیزاده

    زعفران به عنوان یکی از گران بهاترین ادویه ها و رنگ های طبیعی است که در صنایع مختلف از جمله غذایی، دارویی و آرایشی- بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرد. در سال های اخیر، خانواده ای از آنزیم ها که پیش ماده های کاروتنوییدی را در جایگاه پیوندهای دوگانه برش می دهند، در گیاهان شناسایی و معرفی شده اند. به این خانواده از آنزیم های برش دهنده کارتنویید دی اکسیژناز CCD)) گفته می شوند. در این تحقیق به دلیل اهمیت ژن های CCD در بیوسنتز آپوکاروتنوییدهای زعفران، دو ایزوفرم از این ژن با استفاده از روش نسخه برداری معکوس همسانه سازی، تعیین توالی و نتایج با موارد مشابه خارجی مورد مقایسه قرار گرفتند. بررسی های بیوانفورماتیکی شامل بررسی ارتباطات خویشاوندی و نیز ساختار های پروتتینی مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل سازی سه بعدی این پروتئین ها به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه Swiss Model پس از انتخاب الگوی مناسب انجام گرفت. همچنین جهت اعتبار سنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه بعدی، پلات راماچاندران ترسیم گردید. نتایج حاصله نشان داد دو ایزوفرم CCD4a و CCD4b هر دو دارای دو اگزون (641 و 1099 جفت باز برای CCD4a  و 614 و 1099 جفت باز برای CCD4b) و یک اینترون (670 جفت باز در CCD4a و 668 جفت باز در CCD4b) هستند. بررسی In silico  خصوصیات فیزیکوشیمیایی پروتئین های CsCCD4a و CsCCD4b بیانگر این حقیقت بود که پروتئین های بدست آمده از این دو ایزوفرم از نظر وزن مولکولی، تعداد اسیدهای آمینه، نقطه ایزوالکتریک، شاخص آلیفاتیک، شاخص ناپایداری و حلالیت مشابه می باشند. نتایج بررسی ساختارهای سه بعدی بدست آمده نشان داد این دو ایزوفرم دارای ساختارهای سه بعدی مشابهی می باشند. یافته های این تحقیق می تواند اطلاعات با ارزشی در رابطه با رفتار و واکنش آنزیم CCD4 در مسیر سنتز آپوکاروتنوییدهای زعفران فراهم کند و همچنین این نتایج می تواند در  برنامه های آتی اصلاح ژنتیکی زعفران ایران مفید واقع گردد.

    کلید واژگان: CCD4, بررسی فیلوژنتیک, بیوانفورماتیک, مدل سازی}
    Mohammad Javad Habibzadeh, Ebrahim Dorani *, Seyed Mahdi Ziaratnia, Mostafa Valizadeh

    Saffron is one of the most expensive spices and natural colors used in various food, pharmaceutical and cosmetic industries. In recent years, a family of enzymes that digest carotenoid substrates into double bonds are identified and introduced in plants. This family is of enzymes Carotenoid Cleavage Dioxygenase (CCD) enzymes. In this study, two isoforms of this gene were cloned and sequenced due to the importance of CCD genes in biosynthesis of apocarotenoids. Bioinformatics analyses including phylogenetic relationships and protein structures were evaluated. 3D modeling of these proteins was done by homologous modeling and using the Swiss Model database after selecting the appropriate pattern. The Ramachandran plot was drawn in order to validate the structure of the 3D model. The results show that the two CCD4a and CCD4b isoforms have both exons and one intron. In silico analysis, the physicochemical properties of CsCCD4a and CsCCD4b proteins also show that the proteins derived from these two isoforms are similar in terms of molecular weight, amino acids, isoelectric points, aliphatic index, instability index and solubility. The results of study of 3D structures resulted in proposal of similar structures for two isoforms. The results of this study can provide valuable information on the behavior and response of CCD4 enzyme in the pathway for synthesis of apricotines in saffron, and these results can be useful in future protein engineering programs.

    Keywords: Crocus sativus, CCD4, Phylogenetic, Bioanphormatic, Modeling}
  • علی راحمی کاریزکی*، مرتضی نوعلیزاده
    سویا از منابع عمده تولید روغن و پروتئین گیاهی به شمار می رود. بیش از 50 درصد تولید دانه های روغنی جهان به سویا اختصاص دارد. هدف از این مطالعه ارزیابی و به کارگیری یک مدل ساده رشد و عملکرد سویا در شرایط شرق مازندران بود. جنبه های مختلف رشد گیاه در مدل iLegume_Soybeanبه صورت زیر برنامه هایی شامل نمو فنولوژیک، تغییرات سطح برگ، تولید و توزیع ماده خشک سازمان دهی شده اند. عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت با استفاده از سناریوهای مختلف شبیه سازی شد. نتایج نشان داد که ضرایب رگرسیونی عملکرد دانه و شاخص برداشت مشاهده شده در مقابل مقادیر شبیه سازی بر مبنای حدود اطمینان 95 درصد اختلاف معنی داری با ضرایب خط 1:1 (0=a و 1=b) نداشتند. مقدار ضریب تبیین (R2) برای عملکرد دانه و شاخص برداشت به ترتیب 96/0 و 80/0 به دست آمدند. علی رغم این که مقدار R2 بین مقادیر مشاهده شده و شبیه سازی 96 درصد بود اما با شیب خط 1:1 مطابقت نداشت و نسبت به آن دارای اریب بود. لذا می توان بیان داشت که مدل مورد نظر توانایی پیش بینی عملکرد دانه و شاخص برداشت در شرایط محیطی مازندران را دارد اما مدل نمی تواند برای عملکرد بیولوژیک سویا در مازندران پیش بینی مناسبی نماید.
    کلید واژگان: شاخص برداشت, عملکرد دانه, مدل سازی}
    Ali Rahemi Karizaki *, Morteza Nouralizadeh
    soybean is one of the most important oily plants in the world. More than 50 percent of the world's oilseed production is concentrated on soybean. The purpose of this study was to evaluate and apply a simple model of soybean growth and yield in eastern Mazandaran provinc. Different aspects of plant growth in the model are as follows including phonological development, leaf area changes, and the production and distribution of dry matter. Grain yield, biological yield and harvest index were simulated using different scenarios. The results showed that the regression coefficients of the observed grain yield and harvest index versus simulated values based on 95% confidence intervals were not significantly different with the coefficients of line 1: 1 (a = 0 and b = 1). The values of R2 for grain yield and harvest index were 0.96 and 0.80 respectively. Despite R2 of linear regressed line between observed yield biological versus predicted values was 0.96 but bias frome the 1:1 line was high. Therefore, it can be said that the model has the ability to predict grain yield and harvest index in the environmental conditions of Mazandaran, but it can not be suitable for soybean biological yield in Mazandaran.
    Keywords: Grain Yield, harvest index, Modeling}
  • جعفر پوررضا*، افشین سلطانی

    به منظور بررسی طول عمر برگ در ارقام مختلف گندم، دو آزمایش مزرعه ای در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 15 رقم گندم در رامهرمز طی دو سال زراعی 89-1387 اجرا شد. آزمایش در شرایط عدم محدودیت آب و مواد غذایی انجام شد. برای محاسبه طول عمر برگ از یک مدل لجستیک در دو مرحله استفاده شد. در مرحله اول به وسیله این مدل رابطه بین تعداد کل برگ های بوته در برابر درجه-روز رشد به دست آمد و در مرحله دوم تغییرات تعداد برگ های پیر بوته در برابر درجه-روز رشد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد متوسط طول عمر برگ بر اساس واحدهای حرارتی 8/468 درجه روز رشد بود. این نتیجه نشان داد در شرایط مطلوب از نظر حرارت، یک برگ به طور متوسط به میزان 8/468 درجه روز رشد دوام دارد. متوسط فیلوکرون (فاصله زمانی بین ظهور دو برگ روی ساقه اصلی) در ارقام برابر با 84 درجه روز رشد بود، که بر این اساس می توان گفت متوسط دوام برگ های ارقام مورد مطالعه حدودا 5/5 فیلوکرون بود. آگاهی از تفاوت های موجود بین ارقام در خصوصیات برگ می تواند در اصلاح نباتات، مدیریت گیاه زراعی و مدل های شبیه سازی رشد و نمو گندم مفید باشد.

    کلید واژگان: برگ های پیر شده, تعداد کل برگ بوته, درجه روز رشد, سطح برگ, مدل سازی}
    J. Pourreza*, A. Soltani
    Introduction

    A major component in a crop growth model is leaf area development, which has crucial influence on photosynthesis and transpiration. Leaf area development involves the appearance of new leaves, expansion of the newly emerged leaves and senescence of old leaves. Modeling leaf growth has been extensively studied in many crops including cereals. Methods of predicting leaf area development are diverse from those dealing with the individual component processes of leaf growth, viz., leaf appearance, leaf expansion and leaf death to the models predicting leaf growth at the whole plant or whole crop levels. The concept of leaf lifetime is used in some crop simulations models to quantify the aging of the leaves after reaching thermal time to a certain amount. There is very little information about wheat aging time in the field, and most estimates of leaf lifetime are related to this observation that says on the main stem of wheat, at least 3 to 5 green leaves remains until pollination; one leaf is in the early stages of development, another leaf is completely developed and one to three leaves are aging. Quantitative information regarding leaf area development in wheat especially in environmental conditions with high temperatures for the purpose of crop modeling is scarce. Furthermore, genotypic variations have not been evaluated. Therefore, the goal of this research was to determine parameters related to leaf lifetime in wheat cultivars in warm environmental conditions.

    Materials and Methods

    The aim of this study was to quantify leaf lifetime of 15 different wheat cultivars. Two field experiments with 15 wheat cultivars (Atrak, Bayat, Chamran, Chenab, Dez, Ineia, Kavir, Marvdasht, Shiraz, S78-18, Yavaroos and shova-Mald) were conducted at the research farm of the Islamic Azad University of Ramhormoz Branch, south-western of Iran during 2008-9 and 2009-10 using a randomized complete block design with four replications. To determine leaf lifetime, a logistic model (Amax/[(1+exp)-a(x-b)]) was used in two stages. At first phase, changes in total plant leaf number versus growing degree days was determined, then, changes in plant senesced leaf number versus growing degree days were investigated.

    Results and Discussion

    The results indicate that the average of leaf lifetime based on growing degree days was 468.8 C dᵒ. This conclusion shows at optimum condition in terms of temperature, on average, a leaf lasts 468.8 C dᵒ. The average of phyllochron (the interval time between the sequential emergence of leaves on the main stem of a plant) was 84 C dᵒ in studied cultivars, upon which, the average of leaf lifetime in cultivars was 5.5 phyllochron. Hence, knowing the differences among hybrids in leaf area attributes may be useful in plant breeding, crop management and in wheat growth modeling.

    Conclusions

     Based on the results, there were no significant differences between wheat cultivars in terms of parameters related to leaf lifetime on stem. The relationships presented in this study describe leaf lifetime under well-watered condition and reflect the effects of carbon and nitrogen availability and remobilization under these conditions. However, they do not account for the effects of shortage of carbon, nitrogen or water on leaf development. Other relationships are required to predict these effects.

    Keywords: Growing degree days, Leaf area, Modeling, Senesced leaves, Total plant leaf number}
  • س.تقدمی صابری *، س.ج.رضوی
    امروزه کاربرد انرژی های پاک، تجدیدپذیر و قابل اطمینان و برنامه ریزی برای کاهش هزینه های کاربرد و افزایش بازده آن ها توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این تلاش ها نه تنها از نقطه نظر مواجه با تغییرات آب وهوایی، آلودگی آب و هوا موثر و مفید است، بلکه برای ارتقای وضعیت بهره وری از انرژی نیز موثر و مفید واقع می شود. به منظور طراحی یک استراتژی مدیریت انرژی برای یک سامانه خورشیدی، ناگریز باید از دسترسی به انرژی خورشیدی، جذاب ترین و فراوان ترین فرم از انرژی های پاک، آگاهی داشت. در این مقاله به منظور پیش بینی تابش خورشیدی جهانی (GSR) در استان اصفهان از دو تکنیک پرکاربرد هوش مصنوعی، شبکه های عصبی مصنوعی و انفیس، استفاده شده است. از مجموعه داده های هواشناسی مختلف با ترکیب متفاوت داده ها استفاده شد تا بهترین مجموعه ورودی تعیین شود. رطوبت نسبی و میزان بارش تاثیر نامطلوبی روی پیش بینی تابش داشتند. در حالیکه شماره روز (365-1)، طول دوره تابش، دمای بیشینه و کمینه، ساعت روشنایی روز و میزان تابش آسمان- صاف پارامترهای موثری در تخمین GSR ارزیابی شدند. با استفاده از پارامترهای مذکور به عنوان ورودی، یک شبکه با توپولوژی 1-5-6 بهترین علمکرد بدون بیش برازش را نشان داد. در بین مدل های انفیس نیز، تابع عضویت «مثلثی» بهترین عملکرد را از میان توابع دیگر نشان داد. ضرایب همبستگی و خطاهای منتج نشان داد که به طور کلی عملکرد شبکه های عصبی مصنوعی برای هدف مورد نظر از مدل های انفیس بهتر است.
    کلید واژگان: تابش خورشیدی جهانی, شبکه های عصبی مصنوعی, انفیس, داده های هواشناسی, مدل سازی}
    S. Taghadomi Saberi*, S. J. Razavi
    In this study, two widely used artificial intelligence techniques, i.e. Artificial Neural Network (ANN) and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), were applied for global solar radiation (GSR) prediction in Isfahan Province, Iran. Different sets of meteorological data were used as inputs to specify the best set of inputs. Relative humidity and precipitation had an unfavorable effect on radiation prediction, while the number of days, sunshine duration, minimum temperature, maximum temperature, daylight hours and clear-sky radiation were effective parameters to determine GSR. Using the mentioned parameters as inputs, 6-5-1 architecture had the best performance without overtraining. In ANFIS models, ' triangular-shaped' had the highest performance amongst different types of membership functions. Resulted correlation coefficients and errors showed that ANN was generally better than ANFIS for this purpose.
    Keywords: ANFIS, ANN, GSR, Meteorological data, Modeling}
  • علی زمان میرآبادی، مصطفی حق پناه، کامبیز فروزان، سجاد طلایی*
    توسعه منابع ژرم پلاسم از طریق واردات ژنوتیپ‏ های جدید می ‏تواند کارایی برنامه ‏های اصلاحی گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) را بهبود بخشد. در این راستا 82 ژنوتیپ گلرنگ وارداتی در ایستگاه تحقیقاتی شرکت توسعه کشت دانه ‏های روغنی شهرستان ساری در سال زراعی 94-1393 در قالب طرح بلوک کامل تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفتند. در این آزمایش شش صفت زراعی مهم و مرتبط با عملکرد دانه بررسی گردید. در این مطالعه جهت مدل‏ سازی رگرسیون گام به گام از رویه PROC MIXED و PROC GLM، تجزیه به مولفه‏ های اصلی با استفاده از PROC IML انجام گرفت. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که دو متغیر عملکرد دانه و وزن هزار‏دانه ضرایب بالاتری در ترکیب خطی مولفه اول داشتند. همچنین مشخص گردید که مجموع سه مولفه اول 68 درصد تغییرات را توجیه نموده است. ضرایب رگرسیونی متغیرهای تعداد دانه در طبق و وزن هزار‏دانه به ترتیب در سطح آماری پنج و یک درصد معنی‏ دار شد که نشان می دهد این دو متغیر نقش موثری در افزایش عملکرد دانه دارند. در روش رگرسیون گام به گام تعداد دانه در طبق و وزن هزار دانه در مدل باقی ماندند و در نتیجه ارتباط معنی‏ داری با عملکرد دانه داشتند. جهت افزایش عملکرد دانه در گلرنگ رسیدن به ژنوتیپ‏ های پر محصول با استفاده از ژرم ‏پلاسم‏ های مورد استفاده در برنامه اصلاحی صفات مورد بررسی در این تحقیق می‏ توانند مورد توجه قرار گیرد.
    کلید واژگان: رگرسیون گام به گام, تجزیه به مولفه های اصلی, مدل سازی, معیار اطلاعات آکائیک, معیار اطلاعات بیزین- شوارتس}
    Ali Mirabadi, Mostafa Haghpanah, Kambiz Foroozan, Sajad Talaeei *
    Development of germplasm resources through importing new genotypes could improve the efficiency of safflower (Carthamus tinctorius L.) breeding programs. During 2014-2015 season, 82 imported safflower genotypes were evaluated in randomized complete block design at the research station of ORDC (Oilseeds Research & Development Company) in Sari. In this plan, six important quantitative traits related to grain yield were recorded for all genotypes. For modeling of stepwise regression PCA (Principal components analysis) were analyzed by PROC MIXED, PROC GLM and PROC IML methods, respectively. The results of PCA showed that grain yield and thousand grain weight components were correlation in linear combination. It was found 68% of the total variation justified with the three first components. The regression coefficients were significant for grain number per head and thousand grain weights at 1% and 5%, respectively indicating that these two mentioned traits had an effective role on increasing grain yield. The number of grain per pod and thousand grain weights remained in the model of Stepwise regression and for showed a signification with grain yield. Therefore, for increasing grain yield in breeding programs and producing high potential genotypes, the studied traits would be of great importance.
    Keywords: AIC, BIC, Modeling, Principal component analysis, Stepwise regression}
  • بهنام بهتری*، عادل دباغ محمدی نسب، کاظم قاسمی گلعذانی، محمدرضا شکیبا
    سبز شدن گیاهچه یکی از مهمترین رویدادهای فنولوژیکی است که موفقیت گیاهان زراعی یکساله را تحت تاثیر قرار می دهد. هدف اصلی از انجام این تحقیق، ارائه مدل سبز گیاهچه های لوبیا سبز و ذرت و تعیین بهترین مدل در ارتباط با عمق کاشت بود. برای این منظور، آزمایش فاکتوریلی در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در سال 1394در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. آزمایش با چهار عمق کاشت 2، 4، 6 و 8 سانتی متر در 3 تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که درصد سبز شدن در هر دو گیاه زراعی در عمق کاشت چهار سانتی متری دارای بیشترین مقدار بود ولی در سطوح پایین تر، سبز شدن هر دو گیاه دچار افت شدیدی شد. شاخص های سبز گیاهچه، 50% سبز شدن نهایی گیاهچه ها، میانگین زمان سبز و ضریب سرعت سبز نشان داد که سبز شدن گیاهچه های گیاه لوبیا سبز در مقایسه با گیاه ذرت بیشتر بود. برای هر دو گیاه افزایش در مرگ و میر قبل از سبز شدن با افزایش عمق کاشت در آزمایش مشاهده شد. به طوری که بالاترین مرگ و میر جوانه ها در عمق 8 سانتی متری اتفاق افتاد. هرچند، در منحنی های پروبیت برازش شده برای هر شکل، مقدار افزایش بین گیاهان مختلف متغیر بود. سرعت سبز شدن در بین گیاهان نیز متفاوت بود و بر اساس مقادیر معیار آماری، مدل پروبیت خطی به علت تعداد پارامتر کمتر مناسبترین مدل برای برازش را نشان دادند. بنابراین این مدل ها می تواند پایه مناسبی برای کاربرد عملی در مدیریت گیاهان زراعی باشد.
    کلید واژگان: شاخص های سبز گیاهچه, مدل سازی, مرگ و میر گیاهچه, منحنی های پروبیت}
    Behnam Behtari *, Adel Dabbagh Mohammadi Nasab, Kazem Ghassemi Golezani, Mohammad Reza Shakiba
    Seedling emergence probably is the single most important phenological event that influences the success of an annual plant. The main objective of this study was to develop a seedling emergence model for green bean and maize and select a best-fitted model associated with sowing depth. A factorial experiment based on completely randomized design was conducted in 2015 at Research Farm of Mohaghegh Ardabili University, to quantify the response of seedling emergence to sowing depth. Treatments were four sowing depths (2, 4, 6 and 8 cm) in three replications. The results indicated that the percentage emergences of both species in the first two levels of sowing depth (2 and 4 cm) were high, but at deeper levels, seedling emergence were suffering a severe loss. Emergence indicators (MED, ERI, D50%) showed that seedling emergence of bean was greater than maize. For two species, an increase in pre-emergence mortality with increasing depth was observed. So that the highest germinated seeds mortality occurred at 8 cm depth. However, in probit fitted curves for each dataset, the rates of increasing between plants varied. The rate of emergence varied between plants and based on values of statistical criteria, because of less parameters number in linear probit model, it was showed suitable to fit model. Therefore, these models may provide a better basis for broad practical application in crop management.
    Keywords: Emergence indices, modeling, Probit curves, Seedling mortality}
  • سیدرضا امیری*
    آنالیز خلاء عملکرد راهکاری مفید برای اولویت بندی تحقیقات و پژوهش های کشاورزی است که هدف آن کاهش موانع تولید است. به همین منظور داده های روزانه دراز مدت آب و هوایی طی سال های 1982 تا 2012 در 12 منطقه واقع در استان خراسان رضوی در شمال شرق ایران با اقلیم خشک و نیمه خشک سرد جمع آوری شدند. سپس با استفاده از مدل SSM-Legume تاثیر سطوح مختلف آبیاری تکمیلی ( آبیاری کامل، آبیاری تکمیلی در مراحل گل دهی و غلاف دهی و آبیاری تکمیلی در مرحله گل دهی) بر عملکرد پتانسیل و خلاء عملکرد برای 12 منطقه تحت کشت نخود بررسی شد. نتایج اجرای مدل در شرایط آبیاری کامل و تاریخ های کاشت مختلف (30 بهمن، 25 اسفند، 15 فروردین و 1 اردیبهشت) نشان داد که در بیشتر شهرستان ها تاریخ کاشت 30 بهمن از نظر عملکرد پتانسیل بهینه است و بیشترین و کمترین عملکرد پتانسیل به ترتیب در تایباد و مشهد با متوسط عملکرد 2736 و 2306 کیلوگرم در هکتار در تاریخ کاشت 30 بهمن بدست آمد. از طرف دیگر در تاریخ کاشت 30 بهمن بیشترین و کمترین عملکرد در کلیه سطوح آبیاری تکمیلی به ترتیب در قوچان و تایباد بدست آمد. به طور کلی نتایج نشان داد که کاربرد آبیاری تکمیلی در مراحل بحرانی گل دهی و غلاف دهی علاوه براین که خلاء عملکرد را کاهش می دهد راهکاری مفید برای نزدیک کردن عملکردهای هر منطقه به عملکرد پتانسیل نخود می باشد.
    کلید واژگان: آبیاری تکمیلی, عملکرد دیم, عملکرد واقعی, مدل سازی}
    S.R. Amiri*
    Yield gap analysis is useful method for prioritization agricultural researches and production to reduce yield constraints. To identify options for increasing chickpea yield, the SSM-chickpea model was parameterized and evaluated to analyze yield potentials, water limited yields and yield gaps for 12 regions representing major chickpea-growing areas of Razavi Khorasan province. For model parameterization, a field experiment was conducted in a randomized complete design with 4 replications in the research field of the Ferdowsi University of Mashhad (36. 15° N, 56. 28° E). The chickpea cultivar ILC482 was used in this experiment. Also, irrigation levels were as (full irrigation, supplemental irrigation at floweringand supplemental irrigation at both flowering and podding). Besides the above experiment, data obtained from a large number of field experiments involving varying seasons and management practices at diverse regions in Iran were also used for model evaluation. The evaluation of model indicated that the model predicted potential yield reasonably well. The results of running the model under different irrigation and sowing dates scenarios (19 February, March 25 , 4 April and 21 April ) showed that optimum sowing date is 19 February in most locations, the highest and lowest potential yield obtained in Taibad and Mashhad with an average yield of 2736 and 2306 Kg ha-1 respectively. Furthermore, in all of irrigation levels and the optimal sowing dates, the highest and lowest yield was observed in Quchan and Taibad respectively. The highest and lowest yield gap between the potential yield and irrigation levels were observed in Taibad and Mashhad respectively. Overall, the results indicated that supplemental irrigation at flowering and podding both reduced yield gap which is strategy in semi-arid areas with low precipitation.
    Keywords: Actual yield, modeling, rainfed, supplemental irrigation}
  • جعفر پوررضا، افشین سلطانی
    یکی از اجزای اصلی مدل های شبیه سازی رشد گیاهان زراعی، نمو سطح برگ است که اثر بسیار مهمی روی فتوسنتز و تعرق گیاهی دارد. نمو سطح برگ شامل ظهور برگ های جدید، توسعه برگ های سبز شده و پیری برگ های مسن است. به منظور تعیین پارامترهای مربوط به تولید و زوال برگ در ارقام گندم دو پژوهش مزرعه ای در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد رامهرمز در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در طی دو سال زراعی 86-1385 تا 87-1386 اجرا شد. ارقام مورد استفاده شامل اترک، بیات، چمران، چناب، دز، اینییاء، کویر، مرودشت، شیراز، استار، شوا-مالد (کرخه)، ویریناک، یاواروس، زاگرس و لاین S78-18 بودند. آزمایش در شرایط عدم محدودیت آب و مواد غذایی انجام گرفت. برای توصیف تغییرات تعداد برگ در ساقه اصلی در مقابل درجه-روز رشد از یک مدل دو تکه ای استفاده شد. نتایج نشان داد که تولید برگ در ساقه اصلی با دریافت 5/108 درجه-روز رشد پس از کاشت در ارقام گندم آغاز شد و به صورت خطی و با سرعت متوسط 012/0 برگ بر درجه-روز رشد (فیلوکرون 83 درجه-روز رشد) افزایش یافت. زمان توقف تولید برگ با توجه به اختلاف معنی دار بین ارقام در دامنه ی 5/737 تا 5/856 درجه-روز رشد زمانی که بوته حدود 10-9 برگ در ساقه اصلی داشت، اتفاق افتاد. پیری برگ در ساقه اصلی زمانی آغاز شد که ساقه اصلی دارای 6-4 برگ بود و پس از این مرحله به ازای هر واحد افزایش در درجه-روز رشد، 00065/0 از برگ های ساقه اصلی زوال یافتند. روابط به دست آمده از این مطالعه را می توان در مدل های شبیه سازی گندم استفاده کرد.
    کلید واژگان: درجه روز رشد, ظهور برگ, کسر برگ پیر شده, مدل سازی, مرحله برگی هان}
    J. Pourreza, A. Soltani
    Introduction
    A major component in a crop growth model is leaf area development, which has crucial influence on photosynthesis and transpiration. Leaf area development involves the appearance of new leaves, expansion of the newly emerged leaves and senescence of old leaves. Modeling of the leaf growth has been extensively studied in many crops including cereals. Methods of predicting leaf area development are diverge from those dealing with the individual component processes of leaf growth viz. leaf appearance, leaf expansion and leaf death to the models predicting leaf growth at the whole plant or whole crop levels. Leaf appearance and expansion are most sensitive growth processes to environmental conditions and their dependence on temperature revealed in a range of cereals including wheat and barley and legumes including cowpea and soybean. Effects of temperature on leaf appearance rates are usually quantified using some form of thermal time. Air temperature above the canopy has most frequently been used to calculate thermal time. Genetic differences in senescence have also been reported among crop genotypes. Quantitative information regarding leaf area development in wheat especially in environmental conditions with high temperatures for the purpose of crop modeling is scarce. Furthermore, genotypic variations have not been evaluated. Therefore, the goal of this research was to determine parameters related to leaf production and senescence in wheat cultivars in warm environmental conditions.
    Materials And Methods
    The aim of this study was to quantify leaf production and senescence of 15 different wheat cultivars. Two field experiments with 15 wheat cultivars (Atrak, Bayat, Chamran, Chenab, Dez, Ineia, Kavir, Marvdasht, Shiraz, S78-18, Yavaroos and shova-Mald) were conducted at the research farm of the Islamic Azad University of Ramhormoz Branch, south-western of Iran in 2005-6 and 2006-7 using a randomized complete block design with four replications. The relationship between main stem leaf numbers (HS) versus degree-days was described using bi-linear regression model.
    Results And Discussion
    The results indicated that leaf production on main stem started with receiving 108.5 degree-days after sowing. The leaf appearance rate and along with it phyllochron had no significant across all data. Mean leaf appearance rate ranged from 0.0047 to 0.0082 leaf/˚Cd. At 13 out of 15 cultivars. The cession time (degree-days) of effective leaf production on main stem was not significantly different and ranged from 831.0 to 852.0 ˚C d. Leaf senescence on the main stem started when the main stem had about 4-6 leaves and proceeded at a rate of 0.065 % per each unit increase in degree-days. The relationships found in this study can be used in simulation models of wheat.
    Conclusions
    Based on results, there was no significant difference between wheat cultivars in terms of parameters related to leaf production and senescence on main stem except the time of cessation of the linear increase in leaf number on main stem. The relationships presented in this study describe leaf production and senescence under well-watered condition and reflect the effects of carbon and nitrogen availability and remobilization under these conditions. However, they do not account for the effects of shortage of carbon, nitrogen or water on leaf development. Other relationships are required to predict these effects.
    Keywords: Growing Degree Days, Haun leaf stage, Leaf appearance, Modeling, Senesced leaf fraction}
  • امیر دادرسی *، بنیامین ترابی، سهیلا قاسمی مهام
    این مطالعه، به منظور مدل سازی آماری و پیش بینی عملکرد محصول گلرنگ در استان اصفهان، انجام شده است. برای پیش بینی مراحل رشد و عملکرد گیاه زراعی بایستی زیر مدل های فنولوژی، تولید و توزیع ماده خشک، موازنه آب و خاک مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد. براساس آمار هواشناسی استان اصفهان و با استفاده از زیر مدل های مربوط به فنولوژی، تولید و توزیع ماده خشک، تغییرات رشد و عملکرد آن محاسبه شده و عملکرد مربوط به محصول گلرنگ در پایان فصل رشد پیش بینی گردید. از معیار های ارزیابی مدل، مقایسه ضرایب رگرسیون خطی بین عملکرد مشاهده شده و پیش بینی شده (0. 46 ± 0. 073a = و 1. 49 ± 0. 18b =) با ضرایب خط 1:1 می باشد. در خصوص ضریب تغییرات مربوط به عملکرد دانه پیش بینی شده و مشاهده شده (CV = 8. 89) دقت مدل بسیار بالا بوده به گونه ای که در آزمایشات مزرعه ای حد مجاز برای ضریب تغییرات 20 تا 25 می باشد. مقدار ضریب تبیین (R2) برای عملکرد دانه برابر با 0. 75 بوده که این امر بیانگر این است که داده های پیش بینی شده با داده های مشاهده شده به احتمال 75 درصد هم خوانی دارند. تغییرات عملکرد دانه برای داده های مشاهده شده بین 1. 2 تا 4. 61 تن در هکتار و میانگین داده ها 2. 9 تن بود و برای داده های پیش بینی شده دامنه تغییرات عملکرد بین 1. 94 تا 3. 62 تن و میانگین آنها 2. 78 تن در هکتار بود که در تمام موارد عملکرد شبیه سازی شده مطابقت خوبی با عملکرد مشاهده شده دارد. ب
    کلید واژگان: مدل سازی, فنولوژی, ماده خشک, سطح برگ, گلرنگ}
    Amir Dadresi *
    This study was performed to yield prediction and statistical modeling of Safflower. Phenology, dry matter production and distribution and soil-water balance sub models should be studied in order to growth stages and yield prediction in agricultural crops. Parameters related to each sub model were estimated using data reported on different sowing dates during the years 2002-2015 in Isfahan region and the data reported by other researchers in other regions. Growth and yield changes were calculated by phenology, dry matter production and distribution using meteorological data from Isfahan region, and the safflower crop yield at the end of growing season was predicted. One of the model evaluation criteria is comparison of coefficient of linear regression between observed and predicted yield (a= 0.46 ± 0.073, b= 1.49 ± 0.18) with coefficient of line 1:1. In the field experiments the limit for Coefficient of variation (CV) is 20 to 25. Accuracy of the model was high, regarding to the coefficient of variation of predicted and observed grain yield (CV=8.89). R2 of grain yield was 0.75, which is indicating that predicted data are 70 percent likely match with observed data. Variation range for observed data was 1.2 to 4.61 tones per hectar and the mean was 2.9 tones and for the predicted data it was 1.94 to 3.62 tones per hectar and the mean was 2.78 Tones per hectar. In all cases, simulated yield compliance with observed yield.
    Keywords: Modeling, phonology, dry matter, Leaf area, Safflower}
نکته
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال