مقاله کامل شبيه سازي رشد و عملكرد برخي ژنوتيپ هاي سويا ( Glycine max L.) با استفاده از مدل CROPGRO-Soybean

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد ورامین(پیشوا)
دانشکده کشاورزی
عنوان:
شبيه سازي رشد و عملكرد برخي ژنوتيپ هاي سويا ( Glycine max L.) با استفاده از مدل CROPGRO-Soybean
Using CROPGRO-Soybean Model to Simulate the Growth and Yield of Some Soybean (Glycine max L. ) Genotypes
پایان نامه :
جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc.)
استاد راهنما :
دکتر جواد حسن پور
استاد مشاور :
دکترکاوه زرگری
نگارش:
سهیل کاظمیان فرد
پاییز 1388
تقدیم به :
پدر و مادر مهربانم
که همواره در طول حیات پر بارشان
از حمایت های مادی و معنوی بی دریغ شان
بهره ها جستم
سپاسگذاری و قدردانی :
اکنون که با عنایت خداوندی این مقطع از تحصیلم را به پایان رسانده ام بر خود فرض دانسته که از تمامی اساتید و دوستان عزیزی که در تدوین این پایان نامه مرا یاری نموده اند ، تشکر و قدردانی نمایم به خصوص از :
ازاستاد ارجمند و بزرگوارم جناب آقای دکتر حسن پور که در مقام استاد راهنما با درایت علمی و رهنمود های نافع راه گشا ی این جانب بوده اند.
استاد بزرگوار جناب آقای دکتر زرگری که بنده را از مشاوره های ارزشمندشان در این تحقیق یاری دادند .
جناب آقای دکتر زرگری مدیر گروه محترم گروه کارشناسی ارشد زراعت و دکتر فرودی ریاست محترم دانشکده کشاورزی و تمامی اساتید و دوستان و همراهانی که مرا در کلیه مراحل اجرایی این پایان نامه یاری نمودند .
باشد که این یادآوری سپاس بی پایان من نسبت به کمک های بی دریغ آن عزیزان به شمار آید.
فهرست مندرجات
فهرست مندرجات
فهرست مندرجات
فهرست مندرجات
فهرست نمودارها
فهرست نمودارها
فهرست جداول
چکیده :
به منظور تعیین بهترین تاریخ کاشت در ارقام سویا ، آزمايشی در مزرعه تحقيقاتی دانشكده كشاورزي دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامين به صورت اسپليت پلات در قالب طرح بلوك كامل تصادفي در چهار تكرار در سال 1388 اجرا شد. تيمار های آزمايش شامل چهار تاريخ كاشت 13 ارديبهشت ، 23 ارديبهشت،3 خرداد و 13 خرداد (با فواصل 10 روز) در كرت های اصلی و چهار رقم سويای ميان رس بهاره (از گروه سه) شامل Williams،L-17 ،Zin و M7 در كرت هاي فرعي 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
فصل اول
مقدمه
1-1- مقدمه و تاريخچه سويا
در واپسين سال هاي قرن بيستم شايد بتوان سويا را منبع اساسي و عمده پروتئين مصرفی و مردمان قرن آينده خواند. امروزه سويا به عنوان يک کالاي استراتژيک نه تنها پاسخگوي مصارف غذايي متنوع و متعدد در زنجيره غذايي است، بلکه مصارف صنعتی فراواني نيز دارد. گفته ها و مطالبی که در آثار ادبي آمده گوياي اين واقعيت است که سويا يا لوبيای روغني از نباتات قديمی و بومی آسياست که در سال 2838 قبل از ميلاد در نواحی شمال شرقی چين شناسايی و کشت آن مرسوم شد. همچنين سويا يکي از پنج دانه مقدس (برنج، گندم، جو، ارزن و سويا) محسوب می شده است. تاريخچه زراعت سويا دارای سه مرحله است. مرحله اول با کشت آن توسط مردم قديم چين شروع شد، مرحله دوم در دهه دوم قرن بيستم هنگامی که سويا به صورت يکی از صادرات مهم آسيای شرقی درآمد آغاز گرديد و مرحله سوم از حدود سی سال پيش با ابداع روش های مدرن کاشت، داشت و برداشت سويا شروع شد و با توليد ارقام سازگار با شرايط محيطي متفاوت و همچنين پيشرفت صنايع فرآورده های غذايي زمينه مناسبی برای افزايش سريع سطح زير کشت اين گياه فراهم شد(کوچکی ،1380).
تصور می شود موطن اصلی این گیاه شمال شرقی چین باشد و استرالیا مرکز محتمل پراکندگی برای تمام منطقه اقیانوس آرام از جمله چین است. با توجه به مدارک و اسناد تاریخی، نیمه شرقی شمال چین به عنوان منطقه اهلی شدن سویا شناخته شده است. استخراج روغن از سویا برای اولین بار در سال 1915 در آمریکا انجام شد (ناصری، 1370) و فعالیت های اصلاح بر روی گیاه سویا از سال 1940 بطور جدی آغاز شد که منجر به تولید ارقام با عملکرد بالا و سازگار نسبت به انواع شرایط محیطی گردید.
در ایران اولین بار در سال 1317 مقداری بذر سویای خوراکی برای ناحیه گیلان و نیز مقداری بذر سویای علوفه ای برای ناحیه کرج از آلمان وارد و زیر نظر بنگاه اصلاح بذر مورد ارزیابی قرار گرفت. کلیه آزمایشات حاکی از عملکرد مطلوب این گیاه بود اما بدلیل عدم وجود بازار فروش کشت آن رونق نگرفت (کریمی ،1368). در سال 1341 گروه صنعتی بهشهر مقداری بذر سویا از ژاپن وارد کرد و پس از انعقاد قرارداد با زارعان، در ترویج و افزایش سطح زیر کشت آن تلاش های زیادی مبذول کرد به طوری که در سال 1353 سطح زیر کشت این محصول به حدود 20 هزار هکتار و در سال 1355 به 60 هزار هکتار رسید و محصولی بالغ بر 100 هزار تن تولید نمود (رمزی، 1385).
در حال حاضر آمریکا بزرگترین صادر کننده و تولید کننده سویا در دنیا است که همراه با کشورهای چین و برزیل و آرژنتین بیش از 90% تولید جهان را به خود اختصاص داده اند ( فائو، 2005 ، رستگار، 1385).
کشت سويا هم در زراعت بهاره و هم در زراعت تابستانه صورت مي گيرد، کشت دوم آن در ايران بعد از محصولاتي چون گندم، جو، سيب زميني، کاهو و باقلا انجام مي شود و بدين لحاظ نياز به اختصاص زميني خاص جهت کشت ندارد. مهم ترين مناطق کشت سويا در استان هاي گلستان و مازندران (گرگان،گنبد،ساري) و در استان های لرستان وآذربايجان شرقي (دشت مغان) است.
موارد استفاده سویا در کشاورزی و صنعت متکی به روغن زیاد (20%) و پروتئین فراوان (40%) دانه است. از آن جایی که سویا منبع سرشاری از پروتئین و روغن است ماده خاصی برای مصارف گوناگون در صنعت و کشاورزی شده است. سطح کشت آن در تغییر بوده و تحت تأثیر قیمت سویا نسبت به سایر محصولات مخصوصاً ذرت مقدار مازاد، میزان صادرات و وضعیت هوا در فصل کاشت می باشد، به طوری که اگر شرایط برای کشت ذرت مناسب نباشد سطح زیر کشت سویا افزایش می یابد(رمزی ،1385).
1- 2- مشخصات گياه شناسی :
سوژا یا سویا گیاهی یکساله از خانواده بقولات، جنس گلایسین، و گونه ماکس که به خاطر درصد قابل توجه روغن در دانه آن به عنوان دانه روغنی کشت می شود. این گیاه خودگشن بوده و مقام نخست در تأمين روغن گياهي در جهان را
دارا است. حدود 40 گونه که به صورت بوته های در هم و پیچیده هستند در منطقه آسیا و استرالیا پراکنده هستند. گیاه سویا به عنوان یک گیاه با ارزش از نظر پروتیین و روغن با داشتن حدود 40 درصد پروتیین و 20 درصد روغن امروزه نزدیک به 60 درصد پروتیین گیاهی و 30 درصد روغن گیاهی مورد نیاز جهانیان را تامین می نماید.سویا گیاهی است روز کوتاه که بطول روز حساس بوده و به این خاطر از نظر زمان رسیدگی به ارقام مختلف در گروههای رسیدگی سه صفر تا دوازده (000 تا 12 ) قرار می گیرند.
به طور کلی ارقام سویا از نظر طول دوره رویش به سه گروه تقسیم می شوند :
زودرس 70 تا 95 روز
متوسط رس : 100تا 130 روز
دیر رس : 140 تا 180 روز
در این طبقه بندی زودرس ترین ارقام در گروه های 2 تا 7 قرار می گیرند (فروزان، 1380).
در کشور ما ارقام گروه های 2، 3، 4، 5 و 6 با توجه به نواحی مختلف و شرایط آب و هوایی منطقه تطابق بیشتری را نشان داده و در چهار دسته زیر تقسیم بندی می گردند:
– ارقام زودرس شامل گروه های 2 و3 : مانند ارقام چیپوا، هاراسوی، زان، ویلیامز و سپیده
– ارقام متوسط رس شامل گروه 4 : مانند ارقام کلارک ، بونوس و وین
– ارقام دیررس شامل گروه 5 : مانند ارقام هیل، سحر، ساری و تلار
– ارقام خیلی دیررس شامل گروه 6 : مانند ارقام هود ، لی، فورست
سویا در ایران معمولا در دو فصل بهار و تابستان کشت می شود. در بهار به عنوان کشت اول و در تابستان به عنوان کشت دوم کشت می شود ( فروزان، 1380).
1-2-1-ريشه
سویا دارای یک ریشه اصلی عمیق بوده که تعداد زیادی ریشه های فرعی یا جانبی از آن منشعب می شوند که در صورت وجود رطوبت و عدم خشکی یا وجود لایه غیر قابل نفوذ، ریشه می تواند تا عمق 150 سانتی متری خاک نفوذ نماید ( رمزی، 1385).
ریشه های فرعی حاصل از ریشه اصلی دارای پراکنش افقی بوده که پس از 40 تا 50 سانتی متر رشد با وجود رقابت ریشه های ردیف های کناری به سمت عمق گرایش پیدا کرده و تا عمق نفوذ ریشه اصلی در خاک فرو می روند. رشد ریشه در دوره رویشی سریع تر از رشد قسمت های هوایی بوده و عمق آن در مرحله گلدهی اغلب 2 برابر ارتفاع ساقه است ولی وزن ریشه خشک کمتر از وزن خشک اندام های هوایی می باشد. رشد ریشه تا زمان تشکیل دانه ادامه یافته و سپس قبل از ورود به مرحله رسیدگی فیزیولوژیک متوقف می شود.
سویا از گونه های گیاهی تثبیت کننده نیتروژن است و این عمل از طریق همزیستی با باکتری های خانواده ریزوبیاسه صورت می گیرد. باکتری های این خانواده هوازی و گرم منفی هستند و دارای شکل میله ای می باشند. باکتری مناسب سویا برادی ریزوبیوم ژاپنیکوم نام دارد. مقدار نیتروژن تثبیت شده توسط ریزوبیوم ها ممکن است تا 80 درصد کل نیتروژن مورد نیاز را در شرایط مساعد تثبیت، تامین نماید. قسمت اعظم نیتروژنی که در اختیار گیاه قرار می گیرد به مصرف تولید دانه می رسد (وارول و پاترسون 1992). باکتری ریزوبیوم ژاپونیکوم به طور طبیعی در خاک های ایران وجود نداردو به همین جهت لازم است این باکتری همراه بذر به خاک اضافه گردد (رمزی، 1385).
1-2-2- ساقه :
ساقة و برگ های سویا پوشیده از کرک یا موهای بسیار ظریف خاکستری یا قهوه ای رنگ کوتاهی پوشیده شده است. ارتفاع بوته ها گاهی به 150سانتی متر و حتی بیشتر و گاهی واریته هایی یافت می شود که به طور قابل ملاحظه ای بزرگ تر هستند (کریمی ، 1384). یک ساقة اصلی مستقیم، استوار و استوانه ای که کاملا” مشخص بوده و از بخش تحتانی بوته می تواند شاخه ها و یا انشعابات متعددی ایجاد شود، پایه گل را تشکیل می دهد( کریمی ،1384، رستگار، 1385، خواجه پور،

فایل : 220 صفحه

فرمت : Word