بخشی از مقاله
رشد و بازده محصول
نتیجه
مقدمه :بازده یک محصول گوجه فرنگی بوسیلۀ کل تولید بیومسی و جزء بندی بیومس (زیستی حجم بیولوژی ) و محتوای ماده خشک میوه (محصول، بیان می شود. (شکل 10-4 ) در کنار تأثیر مقدار محصول ، این نشانه ها نیز برکیفیت محصول تأثیر می گذارد( به عنوان مثال اندازه وطعم میوه ) و بنابراین بر روی قیمت محصول نیز مؤثر است.
بازده های محصولات یک زمین معمولاً میانگینی بین 40 تا 100 t/ha را داراست . نظر به اینکه بازدۀ کشت سالاندر گلخانه ها در شمال غربی اروپا و یا شمال امریکا براحتی 500 t/ha افزایش یافته وگزارش در مورد افزایش ای بیش از 700 محصولات داده شده است. مهم ترین دلایل برای این تفاوتهای بزرگی که در سودمندی وجود دارد:
1. طول دوره کشت (12- 11 ماه ؛ بالای 35 بار برداشت ) وبنابراین تفاوتهایی که در جلوگیری از تجمع نور و محصولات بیومسی وجود دارد؛
2. کنترل و بهینه سازی فاکتورهای محیطی ( co2 دی اکسید کربن – دما رطوبت و نور) ؛
3. تدابیر متمرکز عملی ( رشد و نمو گیاهان در آبهای مغذی برای تقویت آنها ، راه های حاصلخیزی کاشت انبوه – داشتن ساقه های اضافی – محصولاتی که در زیر خاک به عمل م یآیند – هرس برگ و میوه )محصولات زیستی به طور عمده بوسیله فتوسنتز تحریک می شوند، و فتوسنتز نیز به
اندازه خیلی زیادی به مقدار نور بستگی دارد، که از این گذشته با توجه به سطوح برگ نیز تغییر می کند. علاوه بر این ، یک محصول بالای بیومسی در صورت لزوم دارای بازده بالایی نیست. ( ز آنجا که فقط گوجه یک تمایل اقتصاد ( در بازار) را داراست.
جزء بندی در میوه ها ممکن است پائین باشد، بدلیل اینکه دستجات میوه نا مرغوب اند ، و نتیجه آن بار میوه کم خواهد بود، یا به دلیل اینکه ظرفیت پائینی از میوه هایی که توسط بخش خصوصی وارد می شوند،(وارداتی که دارای جذب لوزی یک نی هستند).
نهایتاً ، محتوی ماده خشک میوه دارای اهمیت بالائی است ، از آنجا که این پاراتر بیان میکند که محتوی چه میوۀ تازه ای ازماده خشک نتیجه می دهد ( براساس جزء بندی به میوه ها ) .
برای پردازش گوجه فرنگی ، محتوی ماده خشک به عنوان مادهجامد قابل حل و ذخیره سوکروز بیان می شود که دارای اهمیت اقتصاد قابل توجهی برای صنعت غذا به عنوان یک تعیین کنندۀ دلپذیر بودن و خصوصیات پروازشی ،می باشد (بخش 10 ).
فرآیندهایی که رشد محصول و بازده آن را بیان می کند ، که در بالا آمد ، به صورت جزئیات در این بخش در نظر گرفته می شود ، با تأکید و اهمیت بر روی تأثیر فاکتورهایی محیطی مانند ، نور دی اکسید کربن ، دما ، رطوبت و فعالیت ها متمرکز محیطی . رشد محصول یک پاسخ تاخیری به فاکتورهای آب و هوایی می دهد ( خصوصاً با رابطه شد سطح برگ ) علاوه بر پاسخ وسیعی که به فتوسنتز می دهد.
برای مثال ، رشد محصول ممکن است بوسیلۀ یک دمای بالا در مدت طولانی افزایش یابد، بدلیل اینکه افزایش دما ممکن است سطح مشخص برگ را افزایش داده و سپس پیشرفت سطح برگ ، منجر به جلوگیری نور بالاتری را در آینده د پی داشته باشد.
علاوه ،نگهداری تنفس به طور سریع به دما پاسخ می دهد اما ، از آنجا که همچنین بامقدار م
اده بیومسی نیز در ارتباط است ، میزان نگهداری تنفسی در زمان داده شده همچنین بستگی به تجمع تأثیرات فاکتورهای محیطی بر روی حجم ماده خشک ذخیره شده نیز دارد.
(و بنابراین باعث تأخیر می شود)
شکل 1-4
دیاگران ساده ارتباط رشد برای ، رشد مبهم گیاهان گلخانه ای ، جعبه ها متغیر بوده، مدارها و پارامتر ها ، سرپوش ها دارای سرعت متغیر هستند. خطهای کامل نشاندهنده جریان کربن و خط تیره نشاندهندۀ جریان اطلاعاتی می باشند.
محتوی ماده خشک = DMC
سطح معین برگ = SLA
تولید بیومسی (زیستی )
مجموع تولید بیومسی یک محصول گوجه فرنگی به طور پایه از یک الگوی پیچیده زمانی تبعیت می کند. (شکل 2-4 )
فاز رشد نمائی و تشریحی ، با میزان رشد نسبی (RGR)(بخش رشد میوه را در صفحه 104 ببینید)، بتدریج به سمت یک فاز رشد خطی بزرگ با میزان رشد مطلق و خالص دائمی پیش می رود.
در مرحله ای که میوه رسیده است ، میزان رشد برای گونه های محدود معینی از گوجه فرنگی کاهش می یابد، که نتیجۀ پیری برگ و کاهش در قدرت تأثیر گذاری عمل فتوسنتز به آنها باشد ( بخش برگ و فتوستنز صفحۀ 95 را ببینید). برایگونه های مجهولی از گوجه فرنگی فاز رشد خطی تا اخر زمان کشت ادامه می یابد ، که نتیجه آن بر روی طرح رشد خطی مشخص می شود.
به هر حال ، این نمونه از الگوی رشد ممکن است شاهد نشود ، تا زمانیکه مراحل آخر کشت انجام شود و گیاهان کوتاه شوند . می توان در این زمان پاسخی کسانی با الگوهای مشخص شده بروز می کند. علاوه بر این ، در اواخر پائیز (اکتبر ونوامبر) کمبود میزان نور دیده می شود، و تغییر در میزان رسیدن نور به محصولات که بر گرفته از سطح برگ می باشد نیز ممکن است میزان رشد را کاهش دهد.
شکل 2-4
الگوی پیچیده رشد محصول تجاری گوجه فرنگی گلخانهای ، ریختن دانه در نوامبر و کشت در ماه و سایر شکفتن اولین شکوفه ها در هفتۀ دوم ماه ژوئن .
سطح برگ و نرسیدن (جلوگیری از رسیدن نور)
مقدار رسیدن نور یکی از فاکتورهای برجسته در رشد محصول گوجه فرنگی و تولیدات بیومسی است و بطور عمده به سطح برگ بستگی دارد.
این ارتباط (3-4 ) می تواند به عنوان یک عمل نمایی صنفی شاخص سطح برگ توصیف شود. (LAI مساحت زمین (متر مربع) / سطح برگ (متر مربع). در حالت تئوریکال در LAI و( شاخص سطح برگ ) 3 میزان نورسیده به سطح محصول در حدود %90 است.
رابطه دائمی کهدر این ارتباط وجود دارد ضریب انهدام نامیده می شود و برای گوجه این ضریب و در حدود 75/0 برای تشعشع منتشر شده می باشد.
برای پروسه فصول گوجه فرنگی در شاخص سطح برگی معادل 5/4 ضریب انهدام در حدود 45/0 می باشد(cavero etal.,1998) هنگامیکه برای رشد گوجه فرنگی هایی که تا حدی گونه نا
مشخص دارند ضریب ندری نیانگینی در حدود 1 در اوایل فصل تا 2/0 تا در اواخر فصل را دارا می باشد . ( scholbergetal,2000) .
شکل (3-4) میزان نور رسیده به گیاهان گوجه فرنگی جوان براساس شاخص سطح برگ در گیاهان مختلف طبقه بندی شده است . 26 فبریه ( ) 18 مارس و (0) 13 ژولدی
خطهای ممتد سیری معادل را دارا هستند.
در طی دوران رشد افزایشی فصلی میوه ها رسیدن نور برای شاخص سطح برگی (Lai) 4-s در
حدود %60-50 گزارش و ثبت شده است . (schollberg et al.,2000)
این مقادیر بطور قابل توجهی برای محصولات گلخانه ای پائیزی می باشد، دلیل آن: هدایت ردیفی عریضی است که درصد زمین پوشیده شده را در بر گرفته و ممکن است بپائینترین از %55 نیز برسد (پائیت را ببینید)محصول گیاهان جوان به سختی با یکدیگر بر سر جذب تشعشع رقابت می کنند.
در آن مرحله ، با یک lAI (M2/<1/5 M2) پائین که توصیف و مشخص شد، میزان فتوسنتز ، خالص ناخالص ، عمده محصول ( Pgc) نیز به تناسب میزان LAI می باشد (شکل a4-4)
سطوح برگ جدید در میران رشد شرکت داشته به همان اندازه که برگ های قبلی دخیل بوده اند و میزان سطح داخلی برگ که در اسیه است نیز بسیار محدود می باشد.
در مناطقی که محصور به سایه بان هستند، بهر حال ، گسترش سطح برگ خیلی کمتر با محصول جوان مورد مقایسه قرار می گیرند ، بدلیل اینکه میزان نور بیشتری در حد بالای LAI (شکل 3-4)( M2/>3 M2 ) مهار می شود و در حد افزایش LAI ، میزان خیلی کمی بروی ( فتوسنتز عمده محصول) تأثیر می گذارد
شکل a4 – 4
میزان نور رسیده به ساختار کانونی و بخش و توزیع سطحی برگ در مساحت زمین و فعالیتهای عملی بستگی دارد. برای مثال ، در حالت انتشار نور ، تاثیر مسیر عرضی بر میزان فتوسنتز درکشت هلندی ، یا LAI در نظر گرفته شده 3 ، با ارتفاع ردیف در حدود 25 / 2 متر و عرض ردیف 25/1متر در فاصله ردیفیm 6/1 ، محاسبه شده است که میزان جذب روزانه CO2 در میانگینی حدود 5% کمتر از کانوپی های محصور شده با همان LAT می باشد .
تلاش های منجر به نزدیک ساختن سرمایه شده زمانیکه نیازی به کشت و یا مدیریت محصول نباشد ، بوسیله استفاده از سیم هایی که متحرک بوده و گیاهان را پشتیبانی میکند و به ساختار بالایی گلخانه متصل شده است . میزان مورد انتظار در افزایش محصول دیده نشد ، محتملا به دلیل اینکه تاثیر منفی حرکات رشدی گیاه گوجه فرنگی خنثی شده است .
در گیاهان با LAI و تراکم یکسان ، در رشد محصول ای که در 4 ردیف بودند در مراحل اولیه میزان نور رسیده بیشتر از محصولی بود که در 2 ردیف بودند ، این مورد منجر شد که V- System (سیستم ) نامیده می شود .
بعدها در گشت ،هر دو محصول در مورد بالا یکسان بودند و میزان حائلی نور رسیده شده در سختی متفاوت بود
مقدار وکیفیت نور حائلی بوسیله یک محصول می تواند به طور قابل توجهی بوسیله حضور مواد بازتابی که در زمین وجود دارد بدست بیاید یا توصیف شود ، مثل صفحات پلاستیکی سفید وکودهای گیاهی . خاک عریان 20%-10 از تشعشعات فعال فتوسنتز را منعکس میکند (PAR ) ( 400-700mn) از آنجاییکه صفحات پلاستیکی سفید بر روی سطح خاک ، یک فعالیت و اقدام معمول در گلخانه های مدرن ، ممکن است 80%-50 از تشعشعات فعال فتوسنتز را منعکس میکند و مقدارفتوسنتز را منعکس می کند و مقدار فتوسنتز عمده محصول را در تمامی فصول حداقل 70 % یا LAI 3 افزایش می دهد .(Gijzen 1995 ).
این موضوع برای محصولات جوان بسیار اهمیت دارد ، در مکانی ک/ه مقدار زیادی از نور بوسیله محصول به زمین انتقال داده می شود و به دسترس زمین می رسد .
شکل 4-4 شبیه سازی فتوسنتز محصول : ( TOMSIM ؛ بخش آخر فصل را ببینید ) در انتشار نور 340/umol/mol ؛ = درm mol 1000 ؛ ( b) غلظت CO2 ( O=در 203 ؛ =در 303 و ( C ) دما ده = در غلظت CO2 معادل340M mol ؛ = در 1000M Mmol تاثیر دما وغلظت CO2 در LAI معادل 3 شبیه سازی شده و تاثیر این LAI در دمایی 203 شبیه سازی شده است .
پرورش دهندگان گوجه فرنگی گلخانه ای میزان محمر برگهای تک را اینطور بیان می کنند : تا
زمانیکه برگها رشد می کنند و تا قسمت پایه ساقه بالا می آیند به حدی که بتوان برداشت شوند و یا هرس شوند و بر اساس نسبت میوه / برگ نشانه گزاری می شوند .
Heurelink ( 2005 ) تاثیر سطح برگ بر روی بازده محصول گوجه فرنگی را به هر دو روش شبیه سازی و کارآزمایشی و تجربه ارزیابی کرد . اندازه گیری ها در 7 زمین کشاورزی تجاری گوجه فرنگی نشان داد که در فصل تابستان ( |ژولای – سپتامبر ) میزان نور رسیده در راه ، میانگینی حدود 90 % داشت که با تغییری بین 86 % و 96 % همراه بود . شبیه سازی پس مانده برگ که بر اساس LAI مورد مطلوب بود نشان داد که بازده در LAI 4 افزایش یافت ، که این بازده در مقدار بالایی LAI هیچ تاثیری بر روی بازده محصول نداشته است ، منحنی به دست آمده یک نمونه از منحنی اشباع را بیشتر از منحنی مقدار مطلوب نشان داد . به هر حال ، De koning (1993 ( و Meuvelink ( 1999 ( هر دو میزان LAI خود را پایینتر از 2 یا 5/1 در تابستان گزارش کرده اند .
اینها برروی کاهش فتوسنتز محصول و بازده کیفیت میوه نتیجه دادند . این مسئله بوسیله استفاده از غلظت بالای گیاهی می تواند جلوگیری شو د ، اما در اوایل فصل ( نور کم ) افزایش غلظت ( انبوهی گیاهان ) تاثیر منفی بر اندازه و بازده میوه می گذارد .
بنابراین ،در کشت های مدرن گلخانه ای ، شروع محصول دادن با نسبت کمی از انبوهی گیاهان آغاز می شود ( M2 / گیاه 5/2 – 1/2 ) و در بهار یک شاخه انشعابی در هر 4 گیاه ، 1 یا 2 شاخه حفظ شده .
در این مسیر ،انبوهی ساقه در طی تابستان افزایش یافت و مقدار LAI بالاتری توانست حفظ شود و نتیجه این بود که مقدار بازده قابل توجه بود بدون اینکه هزینه های کاشت اضافی داشته باشد . افزایش در انبوهی ساقه در طی تابستان همچنین در یک شکل شدن هر چه بیشتر اندازه میوه در طی فصل نیز نتیجه خوبی داد و ( Cockshull 2001 ) همچنین بر روی بهتر شدن کیفیت میوه . (2001 a Doraise )
هرس شدید میوه باعث کاهش یافتن طول برگ ها ، و به تبع میزان LAI و سطح برگ مشخص ( شاخص SLA ) ( برگه g / برگ cm2 ) شده که بدلیل آن کاهش یافتن میزان سرچشمه نوری منتشر شده می باشد ( تولید های بالای یکسان )
رشد برگ و خصوصیات کانویی برای گوجه فرنگی های رشد کننده در زمین همچنین به ویژگی های ژنتیکی و مدیریت عملی نیز بستگی دارد .
گونه های گوجه فرنگی های مورد نظر ، آنهاییکه ممکن است ارتفاعی حدود 2 متر داشته باشند ، بوسیله دوران محدودی گل دهی و میوه دهی افراشته و انبوه می شوند . قبل از مرحله اوج 5 تا 11 برگ شکل می گیرند و به قسمت انتهایی گل آذین تغییر شکل می یابند . ورشدهای اضافی ( بیشتر ) از جوانه های روئیده شده در کنار شکل می گیرد . ( Pickenetal.1986) برای نیمی از گوجه فرنگی های رشد کرده مورد نظر ، LAI به طور نمایی با ساقه اصلی با شماره گره ( 21-19 ، میانگین رشد روز / گره 5/0 ) افزایش می یابد ، و واماندگی ( lagphase) cd 225 ( درجه روزها ) میزان ALI به طور خطی بر حسب درجه روزها بعد از کاشت افزایش می یابد ( پایه دما 103 (
نتیجه آن ارزش بیشترین میانگین معادل 8/3 میباشد ( شکل a 5-4 ) (scholberg elal 2000)
در 6-4 هفته در فاصله گزاری داخلی به ترتیب 45 و 60 ( سانتی متر ) میزان نور بهینه جلوگیری شده در ردیفهای گوجه فرنگی رشد شده به دست آمد . (scholberg elal 2000 )
کانون هایی محصور شده بین ردیف ها به طور عملی قابل اجرا نیستند و استعمال حشره کش
ها و اعمال هرس کردن در ردیف هایی با فاصله کمتر از 8000/1 مشکل می باشد .
بنابر این بر اساس بیشترین کانویی مشاهده شده به عرض10 m در صد زمینی که بوسیله محصول پوشیده می شود در حدود 83 % ، 67% و 55 % برای هر ردیف فاصله 5/1 ، 2/1 و1/8m می باشد (scholberg elal 2000 )
برای میزان بهینه نور جلوگیری شده و بازده میوه محصول گوجه فرنگی ، LAI باید در حدود 5-4 در جمعیت گیاهی 000/60 – 000/10 باشد ، و اینها بر اساس موجودات ذره بینی موجود در خاکهای زراعتی ، حاصل خیزی خاک ، سیستم های رشد و آبیاری ( بستر تولید ،کود گیاهی ،آبیاری چکه ای ، آبیاری زیرزمینی ) و تشعشع خورشیدی مورد دسترس می باشد .
میزان LAI پایینتر ممکن است میزان نور جلوگیری شده را کاهش دهد و میزان بازده افزایشی بر اثر آفتاب زدگی کاهش می یابد ، و این مقدار بالا ممکن است شروع تولید میوه را به تاخیر می اندازد و اثر حشره کش را کاهش میدهد (scholberg elal 2000 )
شکل 5-4
شاخص سطح برگ 741/0 = 2 و ( b) کل وزن خشک ( 91/0 = 2 ) و وزن خشک میوه ( 79/0 = 2 ) جمع آوری گوجه فرنگی رشد شده در فلوریدا ، آمریکا ،به عنوان زمان عملکرد حرارتی .
( C) میزان تشعشع جلوگیری شده ثبت شده ، ( به ترتیب ، 84/0 = 2 ، 92/0 = 2 ) با آبیاری زیرزمینی ( 1 ) و آبیاری چکه ای ( drip-1 ) و ( d) کسر کلی وزن خشک انباشته شده در ریشه ( 92/0 = 2 ) ، ریشه ( 5/0 = 2 ) وبرگ ( 93/0 = 2 ) و میوه ( 81/0 = 2 )
( دوباره چاپ شده با کسب اجازه (scholberg elal 2000 ) و ژورنال آگرونومی 92 )
نور
فاکتورهای محیطی مانند نور ، غلظت CO2 ( دی اکسید کربن ) ،دما ورطوبت همچنین می تواند بر روی سطح برگ گوجه فرنگی تاثیر بگذارد .
به طور کل ، جواب رشد به محیط بوسیله کمیت ( نور زیاد و یا نور مختصر و یا کامل )
شدت نور * مدت نور ؛ میزان نورهایی که در هر M2 در واحد زمان جلوگیری می شود و کیفیت ( پخش طبیعی ) تاثیر می گیرد و اینها نیز ممکن است با دما و اعمال متمرکز باشد .
جلوگیری از کیفیت نور بوسیله ترکیب طول روز ، زاویه خورشید ، پوشش هایی که با مواد صورت می گیرد ،زمانیکه توزیع طبیعی نور در یک نقطه دریافت می شود به زاویه تابش نور خورشید ، اتمسفر ، انتقال در برگ ها ، وبازتاب از گیاهان کناری و مواد دیگر ، که شامل سطح خاک هستند ، بستگی دارد .
سیستم فیتوکروم ( 350-800 mn ) با اعمال گیاه به عنوان گیرنده و تنظیم کننده وقایع متابولیکی منجر به پاسخ های تطبیقی مانند طول و شکل برگ و ضخامت آن و تقسیم کربن بین ارگانهای گیاه می شود . ( بخش جزبندی سوبیسی را ببینید در پایین )
رسپتور کریتوکروم (320-500nm ) و اشعه فرابنفش B (280-350nm) نیز 2 نوع از رسپتورهای نوری را شامل می شوند .
برای مثال ، قرار گرفتن در میزان بالای اشعه فرابنفش B ، سطح برگ گوجه فرنگی را درطی 10 تا 19 روز کاهش می دهد . ( Haet al . 1997 ) . همچنین میزان بالای تشعشع خورشیدی نیز ممکن است سبب کاهش سطح برگ و SLA شود . ( SLA سطح مشخص برگ )
این سندرم برگ کوچک نامیده می شود که با کمبود کلسیم در راس ارتباط دارد وقتی که می
زان تشعشع پایین باشد ( در میزان بالای بافت سیفی گیاه قابل دسترس ) و می تواند بوسیله تعداد بیشتری از گیاهان کناری و یا روش انشعابی بیشتر برروی گیاه در بهار وتابستان حفظ شود .
استفاده از نور مکمل SL می تواند بر روی کمیت ( جریان فتوسنتیک نور PPF1 و تمامیت نور ؛ جذب نور ) و کیفیت ( نمونه های لامپ ها و کنترل نور ) نور جلوگیری شده بوسیله محصول و سپس بر
روی مشخصات برگ تاثیر بگذارد . بنابراین گسترش دادن زمان رسیدن نور به 18 و 24 ساعت بوسیله لامپهای مشابه بالای سدیم ( HPS ) ( PL 780 / N 400 120) هیچ تاثیر مهمی بر روی سطح برگ گیاهان گوجه فرنگی گلخانه ای نداشت اما وزن خشک آنها افزایش داد . در زیر استفاده از حد بالای PPF ای که بوسیله لامپهای فلزی هالیدی تهیه می شود ، ( GTE – sylvaania 400W 350M ) زمان رشد سطح برگ گیاهان گوجه فرنگی در 24 ساعت خیلی کمتر از 14 ساعت استفاده از نور بوده است . اما دارای وزن خشک ویژه بالاتری می باشد . در چندین حالت ، کروزیس برگ بعد از ادامه دادن روش ترمیمی نورگیری با S در چند روز مشاهده شد در میان گیاهان گوجه فرنگی ای که در معرض 17 ساعت زمان نورگیری در مکانی که 7 ساعت شبانه به 2 شب کوتاه 5/3 تقسیم شده بود ، قرار گرفته بودند ، کروزیس فولیاریز گزارش شده (Dorais and Gosselin 2002 )
در 24 ساعت استفاده از نور طبیعی در فنلاند ، گیاهان گوجه فرنگی نشانه منفی ای مانند این را نشان ندادند .
