بخشی از مقاله
چکیده :
سطح برگ یک متغیر کلیدي براي مطالعات فیزیولوژیکی است. بنابراین مدلهاي دقیق و سادهاي که بتوانند سطح برگ گیاهان را تخمین بزنند در موارد زیادي اهمیت دارند. به این منظور آزمایشی در دانشکده کشاورزي و منابع طبیعی داراب در سال زراعی 1396-97 روي گیاهان گندم، جو، تریتیکاله و سودان گراس به دو روش معمول هندسی و دستگاه سنجش سطح برگ انجام شد.
محاسبه سطح برگ به دو روش اندازه گیري طول و عرض برگ که بطور معمول در آزمایشها بکار میرود و دستگاه سنجش سطح برگ - Leaf Area Meter - انجام شد. آنالیز رگرسیون اندازه گیري سطح برگ با روش هندسی و اعداد خوانده شده توسط دستگاه سنجش سطح برگ مدلی را ایجاد کرد که در صورت عدم دسترسی به دستگاه میتواند براي تخمین سطح برگ واقعی مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین این روش نیز به عنوان یک راه حل در مواردي که دستگاه سنجش سطح برگ در اختیار نباشد می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه
شاخص سطح برگ - LAI - از جمله عوامل مؤثر بر میزان تولید، به خصوص در گیاهان علوفهاي محسوب میشود. این شاخص یکی از پارامترهاي مهم اگروهیدرولوژیکی است که براي کمّی کردن میزان پوشش گیاهی، تولید محصول، تبخیر و تعرق، نیاز آبیاري و بسیاري از اجزاي بیلان آب ضروري است . - 1 - برآورد صحیح و دقیق سطح برگ گیاهان مدت ها به عنوان یکی از دغدغه هاي اصلی پژوهشگران علوم گیاهی بوده و فیزیولوژیست هاي گیاهی نیز همواره نیازمند اندازهگیري سطح برگ براي مطالعات مربوط به تولید در گیاهان هستند. بنابراین اندازه گیري سطح برگ یکی از عوامل مهم جهت رشد و نمو گیاهان در علوم مختلف به حساب می آید.
دستگاه سنجش سطح برگ Leaf Area Meter وسیلهاي دقیق براي اندازهگیري سطح برگ است که در صورت وجود بسیار کارآمد و مفید خواهد بود. اصول کلی کار دستگاه مورداستفاده در این آزمایش به این صورت است که دوربین تعبیه شده بر روي دستگاه تصویري از برگ گرفته و به رایانه منتقل میکند و توسط نرم افزار مربوطه پردازش میشود. تجزیه دادهها در فایلی ذخیره شده و به کاربر ارسال میشود
با این وجود به علت در دسترس نبودن این دستگاه براي همه محققان محاسبه شاخص سطح برگ در بسیاري از آزمایشات عملا با استفاده از اندازه گیري طول و عرض برگ گیاه انجام میشود. اولین بار مونتگومري - 1911 - پیشنهاد کرد که میتوان سطح برگهاي منفرد را با ابعاد خطی آنها مثل طول برگ و عرض برگ تخمین زد. روشهاي مستقیمی که براي اندازهگیري این پارامتر بکار میرود شامل استفاده از انواع مختلفی از پلانیمترهاي لیزري، روش هاي گراويمتري، اسکنري یا یک دوربین ثابت و نرم افزار آنالیز تصویري است که در کنار مزایاي آنها معایبی نیز دارند.
شعبانی و سپاسخواه - 1396 - در آزمایشی به منظور تخمین سطح برگ بر روي 16 گونه گیاهی به روش ساده و غیرتخریبی نتیجه گرفتند با استفاده از رابطه - K= - میتوان سطح برگ را تخمین زد به طوري که مقدار K از تقسیم مساحت اندازهگیري شده کوچکترین برگ بر ابعاد آن بدست میآید. بنابراین با توجه به انجام نشدن چنین آزمایشی بر روي غلات هدف از این تحقیق بررسی و تعیین رابطه بین میزان سطح برگ محاسبه شده با استفاده از روش محاسبه طول و عرض برگ و استفاده از دستگاه سنجش سطح برگ میباشد.
مواد و روشها
این پژوهش در سال زراعی 1396-97 در دانشکده کشاورزي و منابع طبیعی داراب – دانشگاه شیراز در 54 درجه و 17 دقیقه طول شرقی و 28 درجه و 47 دقیقه عرض شمالی و با ارتفاع 1150 متر از سطح دریا در جنوب شرقی استان فارس با اقلیم گرم ونیمه خشک انجام شد. گیاهان مورد آزمایش شامل گندم - سه ژنوتیپ - ، جو - سه ژنوتیپ - ، تریتیکاله - دو سه ژنوتیپ - و سودان گراس - دو اکوتیپ - بودند.
نمونه هاي گندم جو و تریتیکاله در گلخانه کاشته شدند واکوتیپ هاي سودان گراس از مزارع اطراف جمع آوري گردید.از هر گونه گیاهی مجموعا 60 برگ از برگ زیر برگ پرچم نمونه برداري گردید و بلافاصله پس از برداشت، براي کاهش تبخیر و تعرق و جلوگیري از چروکیدگی برگ ها در یک کیسه پلاستیکی قرار داده شد و به آزمایشگاه منتقل گردید.
طول برگها از نوك تا نقطه تقاطع برگ با ساقه و عرض برگها در عریضترین قسمت برگ با استفاده از خطکش میلیمتري اندازهگیري گردید. سطح هر برگ نیز به کمک دستگاه سنجش و آنالیز سطح برگ مدل Windias ساخت شرکت Delta-T انگلستان تعیین شد. داده هاي آزمایش با استفاده از نرم افزار Excel مورد تجزیه و تحلیل آماري قرار گرفت.
نتایج و بحث نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که برآورد سطح برگ گیاهان مورد آزمایش با استفاده از معادلات رگرسیونی ساده به کمک متغیرهاي طول و عرض برگ امکانپذیر میباشد. همچنین نتایج بیانگر این است که در تمام گیاهان موردآزمایش این مدلها از دقت قابل قبولی برخوردار بوده و میتوانند مورداستفاده قرار گیرند.
مدلهاي حاصل از رگرسیون براي گندم - Y= 0.7858x – 2.4763 R2 =0.94 - جو - Y= 0.5647x – 1.2188 R2=0.91 - تریتیکاله - Y= 0.6548x – 1.7978 - R2 =0.94 و سودان گراس - Y= 0.4696x + 0.0877 R2 =0.95 - محاسبه شد. با قرار دادن اعداد بدست آمده از روش هندسی در مدلهاي حاصل از رگرسیون میزان تخمین زده شدهي سطح برگ توسط دستگاه سنجش سطح برگ بدست میآید.
در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که میتوان با اندازهگیري طول و عرض برگ و قراردادن آن در مدل هاي حاصل از رگرسیون میزان تخمین زده شدهي سطح برگ توسط دستگاه سنجش سطح برگ بدست آورد. تعیین مدلهاي فوق این امکان را فراهم میسازد که در صورت نبود دستگاه سطح برگ را تخمین زد. محاسبه سطح برگ گونه هاي موردمطالعه نیز امکان انجام سایر پژوهشهایی را که به نوعی با سطح برگ در ارتباطند مانند - شاخص سطح برگ، فتوسنتز، تبخیر و تعرق - فراهم خواهد ساخت.
