شبیه سازی رشد و عملكرد برخی ژنوتیپ های سویا ( Glycine max L.) با استفاده از مدل CROPGRO-Soybean

شبیه سازی رشد و  عملكرد  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 دانشكده كشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوك كامل تصادفی در چهار تكرار در سال 1388 اجرا شد. تیمار های آزمایش شامل چهار تاریخ كاشت 13  اردیبهشت ، 23 اردیبهشت،3 خرداد و 13 خرداد (با فواصل 10 روز) در كرت های اصلی و چهار  رقم سویای میان رس بهاره (از گروه سه) شامل Williams،L-17 ،Zin  و  M7 در كرت 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

 

مهندسی کشاورزی