ارزیابی مدل‌های رگرسیون غیرخطی در کمّی‌سازی واکنش سرعت جوانه‌زنی به دما در سه رقم آفتابگردان

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشجوی کارشناسی ارشد

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد

چکیده

سابقه و هدف: جوانه­زنی و استقرار گیاهچه از مراحل بحرانی و مهم در چرخه زندگی گیاهان است. از دیدگاه فناوری بذر، جوانه‏زنی به سبز شدن و نمو از جنین بذر اطلاق می‏شود، به نحوی که قادر به تولید گیاه نرمال در شرایط مطلوب باشد. مطالعات زیادی در زمینه تعیین دماهای کاردینال جوانه­زنی و تعیین زمان حرارتی مورد نیاز برای سبز شدن تحت تاثیر دما انجام شده است، اما اطلاعات زیادی در این زمینه، در مورد ارقام مورد کشت آفتابگردان در ایران وجود ندارد. این مطالعه با هدف بررسی پاسخ سه رقم آفتابگردان (فرخ، هایسان و پروگرس) به دما و ارزیابی مدل‏های رگرسیون غیر خطی در برآورد دماهای کاردینال و تعیین روز بیولوژیک مورد نیاز برای جوانه‏زنی ارقام آفتابگردان صورت پذیرفت.
مواد و روش‏ها: در این تحقیق واکنش جوانه­زنی سه رقم رایج آفتابگردان (فرخ، هایسان 33 و پروگرس) نسبت به دما (15، 25، 30، 35 و 40 درجه سانتی­گراد) در آزمایشگاه بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان (1390) مورد بررسی قرار گرفت و زمان و درصد جوانه­زنی اندازه­گیری، سرعت جوانه­زنی محاسبه و دماهای کاردینال، زمان بیولوژیک و زمان حرارتی مورد نیاز جوانه­زنی برآورد شد. به منظور تخمین دماهای کاردینال از سه مدل دو­تکه­ای، دندان­مانند و بتا استفاده شد و بهترین مدل بر اساس آماره‏ها تعیین شد.
یافته‏ها: نتایج نشان داد تأثیر دما، رقم و اثر متقابل دما و رقم بر حداکثر درصد جوانه­زنی (MGP)، سرعت جوانه­زنی بر اساس 50 درصد جوانه­زنی (R50) و زمان رسیدن به 10% (D10)، 50% (D50) و 90% (D90) جوانه­زنی معنی­دار بود. با ارزیابی سه مدل دو­تکه­ای، دندان­مانند و بتا، در رقم­ فرخ مدل­های دوتکه­ای و دندان­مانند ارزیابی یکسانی داشتند و در رقم­های هایسان 33 و پروگرس مدل دندان­مانند به عنوان مدل برتر انتخاب شدند. در رقم­ فرخ دمای پایه در هر دو مدل برابر با 51/8 درجه سانتی­گراد، دمای مطلوب 26/33 (دمای مطلوب اولیه 44/30 و دمای مطلوب ثانویه 05/37 درجه سانتی­گراد) و دمای حداکثر 47/48 (45 درجه سانتی­گراد) برآورد شد. در هایسان 33 و پروگرس دمای پایه 9/8 و 85/9 درجه سانتی­گراد، دمای مطلوب اولیه 41/30 و 28، دمای مطلوب ثانویه 77/37 و 38 و دمای سقف 45 و 47 درجه سانتی­گراد برآورد شد. همچنین زمان بیولوژیک برای رسیدن به 50 درصد جوانه­زنی در رقم­های فرخ، هایسان 33 و پروگرس به ترتیب معادل 14/18 (47/20)، 52/18 و 05/17 ساعت برآورد شدند.
نتیجه‏گیری: نتایج نشان از تفاوت ارقام آفتابگردان از نظر دماهای کاردینال دارد. بنابراین اگر قرار باشد از این ضرایب در کمّی‏سازی واکنش‏های گیاه به دما و پیش‏بینی زمان جوانه‏زنیاستفاده شود، ضرایب خاص هر رقم باید به طور جداگانه تعیین شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Quantifying of germination rate response to temperature of three sunflower varieties using nonlinear regression models

نویسندگان [English]

  • B. Kamkar 1
  • H. Zolfagharnejad 2
  • N. Khalili 3
چکیده [English]

Background and objectives: Germination and seedling establishment are two critical and important stages during plants growing season. From seed technology viewpoint, germination refers to emergence and development from seed embryo, so that could produce normal seedling. Many studies  have been done to determine germination cardinal temperatures and required thermal time for emergence occurrence, but there's not a lot of information about the sunflower cultivars. This study was aimed to investigate the germination response of three sunflower varieties (Farrokh, Hisan and Progress ) and assessment of nonlinear regression models to determine cardinal temperatures and required biological days for germination of three aforementioned varieties.
Materials and methods: For this, Farrokh, Hisan and Progress varieties seeds were exposed to five constant temperatures (15, 25, 30, 35 and 40 0C) in Seed Research Lab., Gorgan Univ. Agric. Sci. and Natur. Res. (GUASNR) in 2012. Germination duration and percentage were measured, germination rate was calculated and biological time and thermal time for germination were estimated. In order to quantify cardinal temperatures, three nonlinear regression models (segmented, dent-like and beta) were used.
Results: Results indicated that temperature and variety simple and interaction effects had significant effect on maximum germination percentage (MGP), germination rate (reciprocal time to 50% germination), and time to 10, 50 and 90% germination. Assessment of three nonlinear regression models including segmented, dent-like and beta models revealed that segmented and beta had the same quality and selected as appropriate models for Farrokh, while dent-like model was selected as the superior model for Hisan and Progress varieties. For Farrokh, base, optimum and ceiling temperatures were estimated as 8.51, 33.26 (lower and upper optimum were 30.44, 37.05) and 48.47 0C, respectively. the base, lower optimum, upper optimum and ceiling temperatures were estimated as (8.9, 30.41, 37.77 and 45 0C) and (9.85, 28, 38 and 47 0C) for Hisan and Progress, respectively. Biological time for 50% germination for Farrokh, Hisan and Progress also were estimated as 18.14 (20.47), 18.52 and 17.05 hours.
Conclusion: Results revealed that different sunflower varieties have different cardinal temperatures. Therefore, if we are planning to use these coefficients to quantify responses of sunflower to temperature and prediction of germination occurrence time, variety-specific coefficients should be determined and used.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sunflower
  • Cardinal temperatures
  • Dent-like model
  • Segmented model
  • Beta model