بهینه سازی پرتودهی بذر ماش با امواج آلتراسونیک برای افزایش مولفه های بنیه گیاه چه توسط الگوریتم ژنتیک

چکیده سابقه و هدف: جوانه زنی کامل (C)، سریع (R) و یکنواخت (U) گیاه چه های قوی (V)، ویژگی هایی می باشند که همه باهم (CRUV) باعث کوتاه شدن زمان تا بسته شدن کانوپی و در نتیجه افزایش عملکرد گیاه می شوند. اگر احتمالا بین کلیه یا برخی از اجزای CRUV همبستگی مثبت قوی (همبستگی بزرگتر از 95/0+) وجود نداشته باشد، یک سطح تیمار ممکن است بالاترین افزایش را در یک یا تعدادی از اجزای CRUV بدنبال داشته باشد ولی برای اجزای دیگر، با تاثیر کم یا حتی کاهنده به شمار آید. در این شرایط، انتخاب بهترین سطح تیمار دشوار است (مخمصه قضاوت؛ Judgment predicament ). درون یابی سطوح تیمار برای حصول حداکثر افزایش ممکن در کلیه اجزای CRUV به طور همزمان (بهینه سازی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک) می تواند به عنوان تجزیه تکمیلی، راهی برای فایق آمدن بر مخمصه قضاوت به شمار رود. هدف از این آزمایش، ابتدا یافتن پاسخ این سوال بود که آیا در ماش و گیاهان دیگر این مخمصه قضاوت وجود دارد یا خیر . ثانیا، در صورت مثبت بودن پاسخ این سوال، بهترین ترکیب مولفه های پرتودهی بذر ماش با امواج آلتراسونیک (به عنوان تیمارهای افزاینده CRUV) شامل مدت خیساندن بذر قبل از پرتودهی، دمای پرتودهی و مدت پرتودهی بدست آورده شد. مواد و روش ها: ابتدا بر روی میانگین داده های CRUV 10 مقاله منتشر شده، تجزیه همبستگی انجام شد. سپس یک آزمایش جوانه زنی بذر ماش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار اجرا گردید. فاکتورهای آزمایش شامل مدت خیساندن بذر (2، 4، 6، 8، 10 و 12 ساعت)، مدت پرتودهی (0، 3، 6، 9 و 12 دقیقه) و دمای پرتودهی (17، 22، 27 و 32 درجه سانتی گراد) بود. به لحاظ عدم وجود همبستگی مثبت قوی بین کلیه اجزای CRUV در ماش، اقدام به بهینه سازی آنها با استفاده از الگوریتم ژنتیک شد. برای این امر، ابتدا تابع مطلوبیت محاسبه گردید و سپس مقادیر تابع مطلوبیت کل به دست آورده شد. برای پیش بینی متغیرهای پاسخ، توابع خطی و غیر خطی متفاوتی مورد آزمون قرار گرفت که از بین آنها، تابع غیر خطی چندگانه مناسب تشخیص داده شد. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک و توسط نرم افزار متلب، مقادیری از فاکتورهای آزمایش که در آن، کمیت CRUV به طور همزمان حداکثر می گردد، بدست آورده شد. یافته ها: نتایج نشان داد که در ماش همانند گیاهان دیگر گزارش شده در 10 مقاله مورد بررسی، بین برخی یا کلیه اجزای CRUV همبستگی مثبت قوی وجود نداشت. در نتیجه، به طور مورد انتظار در ماش نیز وجود مخمصه قضاوت صادق بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که علاوه بر اثرات اصلی، برهمکنش سه گانه فاکتورها بر CRUV معنی دار بود. ترکیب بهینه شده فاکتورهای آزمایش برابر با دمای پرتودهی 89/24 درجه سانتی گراد، مدت پرتودهی 125/4 دقیقه و خیساندن بذور به مدت 013/6 ساعت قبل از پرتودهی شد. این مقادیر فاکتورها توانست بالاترین افزایش ممکن را در CRUV به طور همزمان به دنبال داشته باشد. نتیجه گیری: بر اساس نتایج این بررسی، به نظر می رسد مخمصه قضاوت همه گیر بوده و برای کلیه گیاهان زراعی صدق نماید. در نتیجه همانطور که برای ماش روی داد، مقادیر ترکیبی هر یک از فاکتورهای آزمایش (یا سطحی از تیمار) که برای آن (ها) بالاترین مقدار هر یک از اجزای CRUV حاصل می گردد مشابه نخواهد بود. در این شرایط، بهینه سازی به عنوان تجزیه و تحلیل تکمیلی در کنار مقایسه میانگین-ها، می تواند بهترین سطح تیمار (آزمایشات تک عاملی) یا ترکیب تیماری (آزمایشات چند عاملی) را مشخص نموده و به لحاظ حصول افزایش ممکن در CRUV به طور همزمان، باعث تسریع در بسته شدن کانوپی گردد.

Keywords:

بنیه گیاه چه , دمای پرتودهی , مدت خیساندن. امواج آلتراسونیک