تاریخ :۹ فروردین ۱۴۰۳
مدل سازی خواب و جوانه زنی بذر

مدل سازی خواب و جوانه زنی بذر

  • مدل سازی خواب و جوانه زنی بذر

    متغیرهای مرتبط با مدل سازی خواب و جوانه زنی بذر Modeling seed dormancy، درک دقیق این که چگونه عوامل محیطی، وضعیت خواب بذر را تنظیم می کنند برای توسعه یک چارچوب نظری مناسب جهت ایجاد مدل های پیش گویانه مورد نیاز است تا تغییرات خواب در بانک بذر را نشان دهد. پیش بینی های مربوط به جوانه زنی بذر می تواند به شناسایی کلیه فرایندهایی که با ورودی های مرتبط با هوا و خاک آغاز و با خروجی های مربوط به استقرار و بقای گیاهچه پایان می یابد منجر شود.

    • اندازه گیری های مزرعه ای مرتبط با متغیرهای ویژه مشکل است اغلب اندازه گیری های با دقت کمتر به دلایل کاربردی قابل قبول است.
    • اندازه گیری دمای اتمسفر و بارندگی نسبت به دما و پتانسیل آبی اطراف بذر و اندازه گیری بیرون آمدن گیاهچه از خاک نسبت به جوانه زنی بذر آسان تر است.
    • اندازه گیری ویژه به نمایندگی از یک متغیر از لحاظ نظری مطلوب است اما در عمل مشکل است.
    • به پیچیدگی اثرات متقابل بین عوامل محیطی و میزان دقت پیش بینی های مدل بستگی دارد.
    •  یک مدل باید برای تعیین این که آیا متغیرها منجر به پیش بینی های دقیق مربوط به خواب و جوانه زنی می گردند آزمایش شود.
    مدل سازی خواب

    مدل سازی خواب

    میزان خواب در مدل سازی

    چالش دیگر در مدل سازی خواب بذر میزان خواب است. شرایطی که تحت آن جوانه زنی می تواند آغاز شود برای همه بذرها در درون یک جمعیت بذری یکسان نیست و این تغییرات باید در مدل ها لحاظ شوند. در مدل سازی ممکن است بر هر یک از فرایندها تمرکز شود، آب و هوا، ویژگی های سطح خاک مانند وجود یا عدم وجود لایه بستر توپوگرافی و مشخصات فیزیکی خاک تعیین محیط زیست بذر است.

    • محیط زیست وضعیت خواب و فیزیولوژی جوانه زنی بذر را از طریق تأثیر بر وضعیت فیزیکی بذر رطوبت اولیه و دما کنترل می کند.
    • ویژگی های فیزیکی بذر مانند نفوذپذیری پوسته بذر می تواند اثرات محیطی را کاهش دهد.
    • وضعیت فیزیولوژیکی بذر شامل ساختار ژنتیکی و اثرات مادری و محیطی در طی نمو و رسیدگی بر سطح خواب اثر دارد.

    عوامل موثر در جوانه زنی

    فرایندهای رهایی از خواب در بذرهای خشک پس رسی نسبت به بذرهای مرطوب تیمار سرمایی کیفیت متفاوتی دارند.

    • سطح بالای خواب اولیه یا ثانویه با دامنه دمایی محدود برای جوانه زنی، پتانسیل آبی نسبتاً بالا و حساسیت کم به عوامل محرک جوانه زنی ارتباط دارد.
    • سطح پایین خواب با دامنه دمایی وسیع برای جوانه زنی، پتانسیل آبی پایین خیلی منفی و حساسیت زیاد به عوامل محرک جوانه زنی مرتبط است.
    • گاهی پس از رفع خواب بذر از طریق شرایط دمایی و رطوبتی ممکن است جوانه زنی به نور، نیترات و یا نوسان دمایی نیاز داشته باشد.
    • پس از جوانه زنی تنش های زیستی یا غیر زیستی می توانند تعداد گیاهچه های سبز شده را کاهش دهند.
    عوامل موثر در جوانه زنی

    عوامل موثر در جوانه زنی

    موارد قابل سنجش در مدل سازی خواب و جوانه زنی بذر

    برای مدل سازی جوانه زنی بذر باید ارتباط بین دوره زمانی جوانه زنی، سرعت، درصد نهایی جوانه زنی، تأخیر در آغاز جوانه زنی و عوامل خارجی مؤثر بر آن به تنهایی یا در ترکیب با یکدیگر مورد توجه قرار گیرند. پارامترهای مدلخواب باید قابل سنجش، دارای مفهوم بیولوژیکی مناسب و بر پایه الگوهای اندازه گیری زمان جوانه زنی بذر باشند.

    • مدل ها بایستی برخی از قابلیت های پیش بینی را دارا باشند.
    • تعیین پارامترهای مناسب مدل به روش های آزمایشی مناسبی نیاز دارد.
    • در شرایط مشابه با شرایط واقعی و با هدف به حداقل رساندن نتایج نامعلوم انجام می شوند.
    • برای تکمیل مدل سازی جوانه زنی بذر تحت شرایط مزرعه ای باید ویژگی های بستر بذر، اختلافات ساختار خاک و واکنش های بذر بررسی شود.

    روش های مدل سازی خواب و جوانه زنی بذر

    چندین مدل خواب بذر و سبز شدن گیاهچه مورد بررسی قرار گرفتند در میان این مدل ها دو روش کلی قابل تشخیص است.

    روش اول

    • این روش براساس پیش بینی الگوهای فصلی سبز شدن گیاهچه به عنوان تابعی از داده های محیطی مانند دما، رطوبت، کاشت، نوع خاک، تشعشع خورشیدی و غیره عمل می کند.

    در این مدل ها از داده های محیطی، دمای خاک، بارش، رطوبت خاک استفاده می شود تا شرایط برای سبز شدن گونه ها برای رفع خواب و تکمیل جوانه زنی پیش بینی گردد. این روش مهندسی از متغیرهای متعددی برای پردازش با اجزای مختلف مدل استفاده می کند و توجه کمتری به ارتباط بیولوژیکی پارامترها دارد.

    جشنواره پاییزه
    جشنواره فروش بذر های خاص و کمیاب با بیش از ۱۲۰۰ رقم تنوع
    همین الآن خرید کنید
    • این روش ها برای گسترش پیش بینی های کاربردی بر اساس ورودی های هواشناسی و اطلاعات درباره ترکیب بانک بذر و خاک در یک محل خاص ارزشمند هستند.
    • بیشترین نیاز برای بهبود مدل های سبز شدن گیاهچه در آینده شناسایی ارتباط پارامترهای زیست محیطی و متغیرهای مدیریتی با میزان کاهش یا القای خواب جوانه زنی و طویل شدن گیاهچه است.

    روش دوم مدل سازی خواب

    • جایگزین این روش تلاش برای تشخیص واکنش فیزیولوژیکی بذرها به شرایط محیطی است. درک موضوع واکنش بذرها به شرایط محیطی موجب مدل سازی می شود.

    مدل های فیزیولوژیکی فرضیه قابل آزمایش مربوط به مکانیزم های بیولوژیکی با توجه به رفتار جوانه زنی و خواب بذر هستند. درک کامل این مکانیزم ها امکان بهبود پیش بینی های رفتار بذر را فراهم می کند به ویژه این مدل ها اغلب تنوع در سطوح خواب تک تک بذرهای موجود در یک جمعیت بذری را ترکیب میی کنند که می تواند به طور مستقیم با نسبت بانک بذر قادر به جوانه زنی در محیط معین مرتبط باشد. مدل های فیزیولوژیکی می توانند به عنوان اجزای مدل های تجربی در پیش بینی سرعت کاهش خواب کاربرد داشته باشد.

    روش دوم مدل سازی خواب

    روش دوم مدل سازی خواب

    بررسی فرایندهای سبز شدن گیاهچه نشان داد برای ارتقای پیش بینی ظهور گیاهچه های علف هرز در مزرعه باید روی بهبود شبیه سازی تغییرات فصلی در خواب بذرهای زیر خاک توجه کرد. شاید هدف مناسبی برای مدل های فیزیولوژیکی باشد. دو ویژگی مشترک این مدل ها آن است که رفتار آستانه ای در واکنش به عوامل تنظیمی و دامنه رفتاری خواب تا جوانه زنی را در جمعیت بذری لحاظ می کنند.

    مدل های دمایی و زمان-گرمایی

    واکنش جوانه زنی به دما معمولاً توسط سه دمای اصلی حداقل بهینه و حداکثر مشخص می شود.

    • دمای پایه یا حداقل (T) پایین ترین دمایی است که بدون توجه به مدت آن جوانه زنی می تواند رخ دهد.
    • دمای حداکثر(T) بالاترین دمایی است که بذرها می توانند جوانه بزنند.
    • دمای مطلوب (T) دمایی است که در آن جوانه زنی در سریعترین زمان رخ می دهد.
    • در برخی موارد دامنه دماهای بهینه به جای یک دمای مطلوب وجود دارند.
    مدل های دمایی و زمان-گرمایی

    مدل های دمایی و زمان-گرمایی

    • هنگامی که مدت جوانه زنی (t) و یا درصدی از جمعیت بذر (g) به عنوان تابعی از دما رسم شود، جوانه زنی آهسته در دماهای پایین تر و بالاتر منجر به منحنی های U شکل با دامنه بهینه وسیع می شود.
    • روش زمان-گرمایی برای مدل سازی سرعت های جوانه زنی در دماهای کمتر از حد مطلوب کاملاً مفید است.
    • مدل های پیشبینانه برای جوانه زنی یا ظهور گیاهچه و زمان بندی حرارتی درجه روز برای طبیعی کردن تغییرات دمایی مزرعه در طول زمان استفاده می شوند.

    منبع: کتاب فیزیولوزی خواب و جوانه زنی بذر

    امتیاز شما به این مقاله چقدره؟

    میانگین امتیازات ۴ از ۵

    اشتراک‌گذاری

    دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *