منبع پایان نامه درباره فیزیولوژی، چرخه زندگی، شبیه سازی، مورفولوژی

دانلود پایان نامه ارشد

شکل 3-7 سمت راست (الف) کرت تنک شده، سمت چپ (ب) کرت وجین شده
3-1-5-6 مبارزه با آفات و بیماری
برای مبارزه با آفاتی همانند شته و کرمهای طوقهبر از دیازینون با غلظت 2 در هزار به صورت محلول پاشی به اندامهای هوایی گیاه و برای مبارزه با بیماری سفیدک داخلی از قارچکش ردومیل با غلظت 3 در هزار با 3 بار تکرار و با فواصل 7 روزه استفاده گردید (شکل3-8).

شکل 3-8 سمپاشی
3-1-5-7 برداشت
در زمان رسیدگی فیزیولوژیک و هنگامی که بوتههای کینوا کاملاً زرد هستند و دانههای درون خوشه به راحتی با دست جدا میشدند، برداشت صورت گرفت (شکل 3-9). برداشت در تاریخ 10 اردیبهشت ماه (تاریخ کشت اول)، 30 اردیبهشت (تاریخ کشت دوم)، 15 خرداد ماه (تاریخ کشت سوم) و 30 خرداد ماه (تاریخ کشت چهارم) از سطح زمین به صورت دستی صورت گرفت.

شکل 3-9 مرحله برداشت کینوا
3-1-6 اندازهگیری صفات مورد بررسی
3-1-6-1 صفات فیزیولوژیک
برای تعیین شاخص سطح برگ از خطوط نمونه، از میان برگهای 5 بوته، بعد از جدا نمودن برگها به طور تصادفی از طریق روش دیسکبرداری و استفاده از نسبت سطح به وزن سطح آنها محاسبه گردید.
3-1-6-2 صفات مورفولوژیک
صفات مورفولوژیک کینوا شامل: ارتفاع بوته، تعداد شاخهفرعی و قطر ساقه است. در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک برای اندازهگیری صفات ذکر شده 5 بوته از هر کرت از خطوط نمونه برداری با احتساب حاشیه و بهطور تصادفی انتخاب شد.
ارتفاع بوته با متر فلزی از محل طوقه تا قسمت بالای ساقه اصلی اندازهگیری شد و میانگین هر کرت بهدست آمد. قطر ساقه به وسیله کولیس و با دقت 01/0 میلیمتر برای 5 بوته اندازهگیری و میانگین آنها محاسبه گردید.
3-1-6-3 عملکرد و اجزای عملکرد
3-1-6-3-1 تعداد خوشه در بوته
در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک بهطور تصادفی 5 بوته از خطوط عملکرد جدا و تعداد خوشههای آنها شمارش شد.
3-1-6-3-2 تعداد دانه در خوشه
از 5 بوتهای که به طور تصادفی انتخاب شده بودند، خوشهها جدا و دانههای موجود در خوشهها وزن شدند. با توجه به وزن هزاردانه و تعداد کل خوشههای بارور 5 بوته و بستن تناسب بین آنها تعداد دانه در خوشه محاسبه گردید.
3-1-6-3-3 وزن هزار دانه
وزن هزار دانه پس از بوجاری نمودن دانهها تعیین گردید. به این صورت که دو نمونه 500 عددی از بذرها جدا و توزین شدند و در صورتی که تفاوت وزن آنها از 4 درصد کمتر باشد حاصل جمع آن دو نمونه بهعنوان وزن هزاردانه گزارش شد.
3-1-6-3-4 عملکرد دانه و شاخص برداشت
برداشت نهایی از دو خط وسط و پس از حذف حاشیه نیم متر از بالا و پایین به مساحت 1 متر مربع به صورت دستی با داس از کف زمین بریده شد به محل اندازهگیری منتقل و بلافاصله وزن آنها بدست آمد. از میان تعداد کل بوتههای برداشت شده 5 بوته جهت تعیین رطوبت در نظر گرفته شد و عملکرد بیولوژیک (وزن کل بیوماس) محاسبه گردید. برای اندازهگیری عملکرد دانه، نمونههای مربوط به هر کرت آزمایشی جدا، بوجاری و توزین گردیدند و بعد از قرار گرفتن در آون به مدت 48 ساعت در دمای 75 درجه سانتیگراد و ثابت ماندن وزن خشک، مجدد وزن شدند به این صورت درصد رطوبت دانه به دست آمد. سپس عملکرد دانه با احتساب رطوبت 12 درصد محاسبه شد. همچنین شاخص برداشت تیمارهای مختلف از طریق رابطه 3-9 محاسبه شد.
رابطه 3-1: 100 (وزن کل بیوماس / عملکرد دانه = شاخص برداشت172
3-1-6-4 محاسبات آماری
کلیه محاسبات آماری با استفاده از نرم افزار SAS انجام گرفت و برای مقایسه میانگینها از آزمون حداقل اختلاف معنیدار LSD در سطح 5 درصد استفاده گردید. همچنین در صورت معنیداری اثر متقابل تیمارها از روش برشدهی جهت تفسیر اثر استفاده گردید. سپس میانگینها با روش L.S.Means مقایسه گردیدند. در نهایت جهت رسم منحنیها و نمودارها از نرم افزار Excel استفاده شد.
3-2 اجرای مدل AquaCrop
در این پژوهش داده های دراز مدت آب و هوایی (10 ساله) مورد نیاز برای اجرای مدل از ایستگاههای هواشناسی استان خوزستان جمعآوری شد. در مدل AquaCrop شبیه سازی بر اساس دادههای آب و هوایی روزانه انجام شد و در صورت نداشتن دادههای روزانه، از اطلاعات ماهانه استفاده شد. همچنین دادههای مربوط به نواحی که فاقد ایستگاه هواشناسی هستند، بر اساس مقادیر مربوط به نزدیکترین ایستگاه های مجاور از طریق میانیابی مکانی برآورد خواهد شد (بومن و لانسیگان، 1994). با استفاده از این دادهها پتانسیل عملکرد بوسیله مدل AquaCrop پیش بینی گردید.

جدول 3-3 میانگین پارامترهای هواشناسی مربوط به سال های 1383 تا 1393

ماههای
سال
بارندگی
(میلیمتر)
متوسط حداقل دما(سانتیگراد)
متوسط حداکثر
دما(سانتیگراد)
ساعات آفتابی
(ساعت/روز)
تبخیر
(میلیمتر/روز)
آبان
41
7/13
6/26
9/6
2/4
آذر
54
6/9
4/19
8/5
3
دی
47
8/7
5/17
6/5
3/2
بهمن
28
2/9
5/20
0/7
5/3
اسفند
42
7/12
7/24
8/6
1/5
فروردین
15
4/18
4/32
0/8
4/8
اردیبهشت
2
8/23
5/39
3/9
4/12

3-2-1 معرفی مدل AquaCrop
شناخت روابط حاكم بين گياه، خاك و محيط در هر منطقه مستلزم اجراي آزمايشات متعدد در آن منطقه است كه نيازمند صرف هزينه، زمان و نيروي انساني فراوان است. بهمنظور رفع اين مشكل سازمان خواروبار جهاني اخيراً يك مدل شبيهساز به نام AquaCrop ساخته است كه به عنوان يك ابزار ميتواند محققان و كارشناسان ذيربط را در تصميمسازي و تصميمگيري اجراي مديريت كم آبياري تحت شرايط خاكي، اقليمي و مديريتي مختلف كمك نموده و راهبردهاي مديريت مزرعه كه ميتوانند بر مديريت كم آبياري مؤثر باشد را مورد ارزيابي قرار داده و در نهایت مديريت بهينه كم آبياري را متناسب با هر اقليم تعيين نمايد. با توجه به اينكه مدل AquaCrop يك مدل جهاني است، ارزيابي و بوميسازي آن قبل از كاربرد ضروري است. ارزيابي اين مدل مستلزم اجراي آزمايشات مزرعهاي با سطوح مختلف آبياري است تا با اطلاعات و دادههاي حاصل از اين آزمايشات، مدل واسنجي و ارزيابي گرديده و بعد از تأييد كاركرد آن با اطمينان خاطر بتوان مدل را براي اهداف مورد نظر در مناطق مختلف اجراء و بر اساس نتايج خروجي مدل تصميمگيري نمود.
در این مدل، گیاه از طریق توسعه یک سایهانداز سبز که آب را تعرق می نماید و یک سیستم ریشهای که آب را جذب مینماید رشد میکند. ماده خشک تولید شده متناسب با آب تعرق شده است. در یک مرحله نموی خاص، بخشی از ماده خشک تولید شده از طریق شاخص برداشت (HI) به اجزاء عملکرد تخصیص داده میشود. ساختار کلی AquaCrop در شکل 3-10 نشان داده شده است (ریس و همکاران، 2009). در طی چرخه زندگی گیاه زراعی، مقدار آب ذخیره شده در ناحیه ریشه از طریق بودجهبندی آب ورودی (بارندگی و آبیاری) و آب خروجی (رواناب، تبخیر و تعرق، نفوذ عمقی) شبیهسازی میشود. تخلیه آب در ناحیه ریشه، میزان ضرایب تنش آب (Ks) را که بر 1- توسعه سایهانداز سبز (CC)، 2- هدایت روزنهای و تعرق در هر واحد سایهانداز، 3- زوال و کاهش سایهانداز، 4- شاخص برداشت موثر میباشد را تعیین مینماید. هر یک از این فرایندها نسبت به تنش آب، دارای آستانه تخلیه رطوبتی و منحنیهای (توابع) پاسخ خاص مربوط به خودشان میباشند. بعلاوه سرعت نفوذ و توسعه ریشه تابعی از ضریب تنش هدایت روزنهای است. در صورتی که تنش رطوبتی حادث گردد، سایهانداز شبیهسازی شده کمتر از سایه انداز پتانسیل (CCpot) تحت شرایط بدون تنش است. ضریب تعرق (Kctr) متناسب با سایهانداز گیاه است و بهطور مداوم در طی شبیهسازی تنظیم میگردد. ماده خشک اندامهای هوایی (B) از تعرق و کارایی آب نرمال شده (WP*، یک پارامتر گیاهی نسبتاً ثابت است) مشتق میشود . در پایان چرخه زندگی گیاه، عملکرد به صورت حاصلضرب ماده خشک اندامهایی (B) در شاخص برداشت تنظیم شده (HI) محاسبه میگردد (استدیوتو و همکاران، 2009: ریس و همکاران، 2009).
معادله 3-2 : wp=Yield/ET
معادله 3-3: HI=Yield/Biomass
در روابط (3-2) و (3-3)، Yield و Biomass بر اساس کیلوگرم و آب مصرفی بر حسب متر مکعب است.
با واسنجی مدل برای شرایط تنش محدودیت عناصر غذایی (حاصلخیزی خاک) و تنش شوری میتوان تأثیر این تنشها را بر رشد و عملکرد گیاه نیز شبیه سازی نمود.

شکل 3-10 ساختار محاسباتی AquaCrop ، خطوط نقطه چین (a تا e ) نشان دهنده فرایندهایی است که تحت تاثیر تنش خشکی قرار میگیرند. CC* پوشش سایهانداز گیاه تعدیل شده، CCpot پوشش پتانسیل سایهانداز، Ks ضریب تنش (برای هر فرایند متفاوت است)،HI شاخص برداشت، Kctr ضریب تعرق گیاهی، WP* کارایی مصرف آب نرمال شده برای ET0 و غلظت CO2 ، ET0 تبخیر و تعرق مرجع است (ریس و همکاران، 2009).
3-2-2 توصیف مدلAquaCrop
مدل AquaCrop نیز مانند مانند CROPWAT و Budget از معادله دورنبوس و کسام که در نشریه 33 فائو برای محاسبه ضریب حساسیت کم آبی بر اساس تعیین نسبت تبخیر و تعرق (ET) و عملکرد نسبی بیان شده است استفاده میکند و هر سه مدل بر اساس معادله بیلان آب عمل میکنند (ریس و همکاران، 2009؛ استدیوتو و همکاران، 2009).
معادله 3-4: ) =ky((ETx-ETa)/ETx (Yx-Ya)/Yx
در این معادله Yx عملکرد حداکثر، Ya عملکرد واقعی، ETx تبخیر و تعرق حداکثر، Eta تبخیر و تعرق واقعی و Ky ضریب تناسب بین کاهش عملکرد نسبی و کاهش نسبی تبخیر و تعرق است. مدل AquaCrop با تفکیک تبخیر- تعرق (ET) به تعرق از سطح گیاه (Tr) و تبخیر از سطح خاک (E) و همچنین توسعه یک مدل ساده رشد و پیری کانوپی گیاه بهعنوان پایه برآورد تعرق از سطح گیاه و تفکیک آن از تبخیر، شبیهسازی عملکرد نهایی محصول بهعنوان تابعی از عملکرد بیولوژیک محصول (B) و شاخص برداشت (HI) و همچنین تفکیک اثر تنش آبی در چهار بخش: رشد پوشش تاجی، پیری پوشش تاجی گیاه، تعرق از سطح گیاه و شاخص برداشت محصول توسعه یافته است. با تفکیک تبخیر و تعرق به تعرق از سطح گیاه و تبخیر از سطح خاک میتوان از اثر مصرف غیر تولیدی آب از طریق تبخیر از سطح خاک بهویژه در شرایط پوشش گیاهی ناکامل جلوگیری کرد. تعرق روزانه با استفاده از نیاز تبخیری و غلظت CO2 اتمسفر نرمال شده به عملکرد بیولوژیک گیاه تبدیل میشود و بر اساس معادله زیر قابل محاسبه است (استدیوتو و همکاران، 2007،2009).
معادله 3-5: ) Bi=WP×(Tri/EToi
که در این رابطه WP* بهرهوری آب که با نرمال کردن مناسب برای شرایط اقلیمی متفاوت مقدار آن به یک پارامتر ثابت تبدیل میشود، Bi (زیست توده نهایی) عملکرد بیولوژیک، Tri تعرق روزانه و EToi تیخیر و تعرق روزانه است. بنابراین گام گذاشتن از معادله 3-4 به معادله 3-5 دلالت بر صحت و عمومیت مدل دارد. برتری دیگر معادله مورد استفاده در مدل AquaCrop (معادله 3-5) نسبت به معادله (3-4) این است که شبیهسازی فرآیندهای رشد گیاه در آن با استفاده از گامهای زمانی روزانه صورت میگیرد، در حالیکه در معادله 3-4 بهصورت ماهانه یا فصلی

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه درباره زمین آمار، استان خوزستان، دریاچه ارومیه، ریسک تولید Next Entries منبع پایان نامه درباره فیزیولوژی، اطلاعات هواشناسی، هیدرولیک، مدیریت آبیاری