روش مدرن آنالیز کلاسیک رشد گیاه

آنالیز رشد گیاه یک تحلیلی توصیفی، چند جانبه و تکمیلی است که عملکرد و شکل گیاه را تغییر می کند و از داده های ساده اولیه مثل وزن، سطح، حجم، محتویات اجزاء گیاه برای بررسی درونی که در برگیرنده کل است. استفاده می کند (ایوانز 1972، کاستون و ونوس 1981، هانت 1990)

در اواخر قرن 19 بررسیهای مربوط به رشد گیاه ابتدا فیزیولوژی گیاه، سپس کشاورزی، امروزه اکولوژی مربوط به تکامل گیاهی را برای ما روشن می کند ( گاریز، Garnier ) در این ژورنال هافمن (Maffmann)، پورتر این مقاله یک نرم افزار جامع و به روز را معرفی می کند که در برآورده های آماری و ریاضی به رشد گیاه را مورد بحث قرار
می دهد. این برآوردها می توانند برآوردهای آماری یا حتی بی معنی باشند. ما ساده ترین بررسی ممکن را که تخمین پرامترهای اصلی رشد طبق روشهای صرفاً کلاسیک می باشد بر اساس نتایج مربوط به یک بازه زمانی در نظر می گیریم. بررسیهای دینامیک تابعی شامل استفاده از نتایج مربوط به ترسیم منحني هايي است که به شکل پارامتری یا آزاد
می باشند و همچنین بررسی های ترکیبی که شامل رسم منحنی از روی مقادیر مشتق بدست آمده است.

ابزار نرم افزار

1. طرح:  ابزار ورودی یک PC اجرا می شود و در مایکروسافت 2000 excel نوشته می شود. ابزار هر لحظه یک ماتریس داده مناسب را فعال می کند که در زمینه ورودی Copy -Paste می شود. خروجی ها شامل یک سری کامل پارامترهای رشد برای یک نتیجه مربوط به یک بازه زمانی و خطاهای استاندارد و 95% محدودیت است.
2. ورودی = ماتریکس ورودی به شکل آماری معمول مرتب می شود ستونها برای متغیرها و ردیفها برای حالات که گیاهان می باشند. بطور کلی، متغیرها، زمان، وزن کل ریشه هر گیاه، وزن کل بگ هر گیاه، وزن بخش بالایی گیاه منهای برگ ( براساس وزن خشک و تر ). سطح کل برگ هر گیاه می باشند که وجود همه ضرورت ندارد.
3. خروجی = اینها مقدار میانگین برای RGR، ULR ( NAR)، LAR، SLA ، LWF و ضریب آلومتریک داده های با n=24  را نشان می دهد.
4. واحدها = برای هر بار اندازه گیری ، وزن و سطح و در هر زمینه خروجی و ورودی، کاربر واحدهایی را از سوی Drop-down اناخاب می کند ( ابزار تبدیلات لازم را انجام می دهد) بیشتر واحدهای پیشنهادی، متریک هستند اما بعضی هم غیر SL هستند.

آنالیز بافت گیاه در محصولات زراعی

آنالیز بافت گیاه راهنمای مفید برای بازدهی باروری محصول زارعی محسوب می شود این بررسیها تعیین می کنند چه نوع تغذیه ای، به چه میزان استفاده شود و نیز بهترین زمان و روش استفاده را مشخص می کند. این راهنمایهای تفسیر شده در مورد برخی محصولات فرضاً آسپاراگوس ابتدا تخمین زده می شود و بعد اصلاح می شود این موارد بطور دائم مورد اصلاح قرار می گیرد و داده های بیشتری در ارتباط با غلظتهای مواد غذایی و ایجاد محصول بدست می آید.

احتمالاً بزرگترین متغیر در آنالیز محصولات زارعی مربوط به سن گیاه هنگام نمونه برداری است دوره رشد غالب محصولات می تواند خیلی گسترده باشد برای مثال، کاهو در دره سالیناس (Salinas ) ممکن است طی تنها 63 روز رشد و یا بدو یا  به مدت 145 روز سیب زمینی ها کمتر از 100 روز رشد می کنند سایر گیاهان به بیش از 150 روز نیاز دارند از اینجا معلوم می شود که یک انتخاب نمی تواند بر اساس شمار روزهای دقیق آن در برخی گیاهان مشکل است.

برای سیب زمینی ما این دوره را اینطور توصیف می کنیم. گیاه با 12 اینچ ارتفاع، شکل برآمدگی (توبر)، بلوغ.

در گوجه فرنگی، اولین قرمزی رنگ اولین میوه و از بین میوه رسیده در کانتالوپ، شکل میوه، میوه نیم رشد یافته اولین میوه رسیده.

مراحل رشد سبزیجات برگی مثل اسفناج بوسیله عوامل زیر توصیف می شود: جوانی.، رشد نیمه و بلوغ بهتر است که به جای اینکه در نمونه برداری روی تعداد زیاد نمونه در یک زمان متمرکز شویم، نمونه برداری را در مارحل متعدد رشد انجام دهیم. غلظت مواد غذایی در محصول سیب زمینی با رشد سریع می تواند 100% در یک هفته تغییر کند. تغییر در غلظت با زمان یکی از بهترین یک محصول خالص، حداقل سه نمونه مورد نیاز است. اگر تنها قادر به یک نمونه برداری هستیم. معتبرترین اطلاع برای N و P به طور کلی، اینکه کدام بخش از گیاه مورد تجزیه واقع می شود برای k، نمونه از گیاهان با دفع برداشت می شوند به طور کلی، اینکه کدام بخش از گیاه مورد تجزیه واقع شود. چندان فرق نمی کند، پهنک برگ، دمبرگ، ساقه با هر جای دیگر حتی ریشه ها برای اهداف عملی، دمبرگها و بافت رگ برگ مورد استفاده قرار می گیرند. دمبرگها بیشتر در مورد سیب زمینی، گوجه فرنگی حبوبات، خربزه بکار می رود.

روش های تجزیه ای

راهنماهای تفسیری برای غلظت نیترات- نتروژن (No₃-N ) P ( فسفر محلول در اسید لاکتیک 2% ) و k کل بافت می باشد. ارتباط کاملاً خوبی برای Nو P بدست آمده سات. هنگامی که N خیلی پایین است N کل به طریق Kjebahl تعیین می شود که نسبت به حالت محلول یا شکست نیترات تخمین بهتری است روش تجزیه ای مذکور به وسیله جانسون (Johnson) و اولریک (ulrich) توصیف شده و برای استفاده در سبزیجات بکار رفت.

برخی گیاهان مثل پیاز، نیترات خیلی کمی در برگ هایشان جمع آوری می کنند. بنابراین ضرورت دارد که N کل را بجای سنجش No₃-N برای ارزیابی حالت این کور بکار بریم.

دنبال کردن پیشنهادات

بزرگترین محدودیت در استفاده موثر از آنالیز بافت در تولید محصولات نباتی، به رشد و بلوغ خیلی سریع برخی سبزیجات مربوط می شود در شرایط معمولی، محتوای غذایی بیشتر سبزیجات به ندرت کاهش می یابد تا بدین ترتیب مقادیر کمبود را قبل از نیمه رشد بشناسیم. با گذشت زمان، که گیاه به حد کافی بزرگ شد و مورد نمونه برداری قرار گرفت، کمبود در آن تثبیت شده و این زمان برای استفاده از کودهای مکمل بسیار دیر است. افزودن N مکمل در آب یا آب پاش در محصولاتی مثل کاهو یا اسفناج موثر است. محصولات زراعی- نیاز به حمایت تغذیه ای کافی دارند تا رشد شدید و ممتدی داشته باشند. تمام موارد منطقی باید بکار گرفته شود تا باروری، این محصولات تامین شود. بنابراین استفاده از آنالیز بافت، به همراه آنالیز خاک برای تعیین کود مناسب جهت رشد ضرورت دارد آنالیز خاک برای تعیین مقدار نسبی P.، k، zn، قبل از کاشتن گیاه و اینکه آیا این مواد باید به خاک افزوده شود یا نه ضروری است زیرا بیشترین تاثیر این عناصر زمانی است که آنها قبل از کاشت به خاک افزوده شوند اما در حین کاشت و یا بعد از کاشت گیاه تاثیر کمتری دارند. مشخص شده است که N تقریباً همیشه در محصول زراعی کالیفرنیا مورد نیاز است و بطور معمول در زمان کشت یا قبل از آن جهت رشد اولیه بکار می رود. بقیه نیترات خاک می تواند بخشی از N مورد نیاز گیاه را تامین کند اما باید مراتب شستشوی نیترات به سمت پایین خاک طی جوانه زنی دانه رست ها رشد اولیه بود.

لیست قوانین نامگذاری فنی

• پرتو انتشاری: جزئی در پرتو خورشیدی که بوسیله مولکولها و ذرات هوا پراکنده
  می شوند.
• پرتو مستقیم:  جزئی از پرتو خورشیدی که بطور مستقیم از خورشید آمده
• ارتباط جریان دوار: یک روش میکرومتری تخمین جریانهای گازی از حرکت سه بعدی ذرات هوا و تشکیلات گازی آن.
• خورده شکاف: بخشی از آسمان که وقتی از پایین یک گیاه به آن نگاه می کنیم بوسیله شاخ و برگ پوسیده شده.
• نورگرایی: رشد گیاه، به سمت خورشید، به عنوان مثال تمایل برگ گلها در جهت مسیر نورانی.
• تابش:  مقدار انرژی خورشیدی که در هر ثانیه ( واحد زمان) به واحد سطح می رسد و (wm^-2 )
• چگالی سطح برگ:  نسبت ناحیه سطحی برگ یک گیاه به حجم فضای اشغال کرده آن را می گویند.
• شاخص سطح برگ:  نسبت ناحیه سطحی برگ به ناحیه پیرامونی که بوسیله گیاه اشغال شده.
• ضریب خاموشی نور: یک ثابت که کم شدن نور را با عمق در یک وضعیت مشابه
  طبقه بندی می کند.
• شاخص تفاوت طبیعی روش: یک شاخص سبزی سطح بکار رفته در درک جزئی استفاده از روشنایی سطح در باندهای قرمز و مادون قرمز.
• فتولوژی:  مطالعه زمانی مراحل عفونی مانند گلدهی در ارگانیسم ها
• لکه خورشیدی: یک پرتو نوری که از طریق یک شکاف در شاخ و برگ عبور کرده تا یک نقطه کوچک زمین را روشن نکند. موقعیت آن با حرکت نسبی زمین و خورشید تغییر می کند.
• برگهای خورشیدی: برگهایی که در نور شدید نمو می یابند و از نظر فیزیولوژیک و آناتومیک از برگهای سایه ای متفاوتند اینها کلفت ترند و میزان فتوسنتز بالاتری را در نور اشباع شده دارا هستند.

بررسی رشد گیاه منفرد

مقدمه: اصطلاح آنالیز رشد گیاه به یک سری روشهای کمی بر می گردد که در آن کل سیستمهای گیاهی رشد یافته در شرایط طبیعی، نیمه طبیعی یا کنترل شده توصیف و تفسیر می شوند. آنالیز رشد گیاه یک تحقیق همه جانبه و کامل را در تفسیر شکل و عمل گیاه در تحقق مراحل درونی و کل گیاه یا محصول اولیه ساده ای همانند وزن، سطح، حجم، محتویات گیاه با اجزاء گیاه در تحقیق مراحل درونی و کل گیاه یا محصول استفاده می کند.

با بررسیهای انجام شده در پایان قرن 19، آنالیز رشد گیاهی.، ابتدا فیزیولوژی گیاه و سپس کشاورزی و اخیراً اکولوژی تکامل ویزیولوژیک گیاه را معلوم می کند.

2- در آنالیز ژهای رشد گیاه، یم فرق عملی و تاریخی بین ارگانیزم ( و پایین تر) و جمعیت ( و بالاتر ) وجود دارد این در سطح نیاز به بررسی های متفاوتی دارند. هر چند مفهوم و سازگاری مشابهند. اما در هر جا بصورت جداگانه، مورد بحث قرار می گیرند. بطوریکه این عناوین آنالیز کل رشد گیاه را تحت عنوان اختصاصات دوره ای مورد بحث قرار می دهد. شکل و گاهی در تعداد است. برای مثال، آزمایشهای نوعی نشان داده است که هم در گیاهان یک ساله و هم در گیاهان پا یا در شرایط زایشی، گیاه بزرگ می شود و رشد همان مسیرتیپیک را دنبال می کند.

مفاهیم فنی پایه

 بررسی های تابعی و کلاسیک

دو بررسی مجزا روی آنالیز رشد گیاهان انجام شده است. در بررسیهای کلاسیک، پدیده ها از طریق یک سری نتایج، نسبتاً کم تعداد، بزرگ و اغلب غیر ساختاری دنبال می شوند ( اندازه گیری تکرار زیاد ) و در بررسی های تابعی، نتایج یک سری داده را برای منطبق کردن با منحنی فراهم می کند که اغلب کوچک تر و پر تعداد ( از نظر تکرار )
می باشد این دو بررسی رابطه انحصاری متقابلی ندارند و زمان و مکان در آنها مطرح نیست و محققین اغلب مجبورند یکی را قبل از دیگری انجام دهند و این مورد روی طرح آزمایش تاثیر می گذارد.

از کجا شروع کنیم؟

ماده خام در آنالیز رشد گیاهی جمع آوری داده اولیه ساده.  کمیتهای قابل اندازه گیری می باشد. این داده ها می تواند برای کل گیاه و یا بخشی از گیاه مثل ریشه ها، ساقه ها و برگها تعریف شوند.

بطور کلی تمام تکنیکهای آماری و تجزیه ای قبل از مرحله عملی کار باید آغاز شود. در آنالیز رشد گیاهان، داده های اولیه برای تخمین مقدار یک یا بیش از 4 تیب مجزا بکار می رود.

میزان رشد مطلق

نسبت متغير ساده در برگیرنده تنها یک واریته گیاهی و زمان ی باشد من جمله افزایش وزن خشک کل گیاه با میزان افزایش در تعداد ریشه های هر گیاه.

میزان رشد نسبی

در اینجا نسبت تغییرات پیچیدگی بیشتری دارد اما هنوز یک واریته گیاهی و زمان را در بر می گیرد. مثال آن نسبت افزایش وزن خشک کل گیاه به ازا هر واحد وزن خشک می باشد (بعنوان مثال، درصد میزان رشد ذکر شده در بالا).

نتایج

آیا خصوصیات گیاهی می تواند روی یک اصل پیوسته متغير باشد؟

بله سه صفت طرح شده بوسیله هاستون و اسمیت یعنی طول عمر مدول در غیاب منابع، اندازه هر مدول و تمایل به گلدهی بوسیله مدول، همه ظاهراً به طور موفق روی یک اساس کاملاً کمی عمل می کنند. مسلماً اندازه مدول روی درجات 1،2،3 تعریف می شود که اگر تیپهای مد واسط C.S.R مدلسازی شوند نیاز به موشکافی بیشتر دارد. در صفت دیگر هم بهرحال با دقت زیاد درج عبارت می شوند.

آیا خصوصیات گیاه می توانند در تیپهای تابعی از قبل حاضر شده طراحی شوند؟

بله سه متغیر گیاهی بیان شده در سه سطح. هر یک ظاهراً برای گرفتن عناصر ضروری بیولوژیک تیپهای متباین درونه سیستم C.S.R کافی می باشند. سه متغیر از یکدیگر مجزا هستند و دو تای آنها یعنی صفت اندازه هر مدول و تمایل گلدهی شامل زیر متغیرهایی هستند که هنوز بطور مستقل از دیگری بررسی نشده اند. سه متغیر اصلی می توانند در خلق بیش از 21 تیپ گیاهی بکار روند. از بین ترکیبها چندتایی قادرند که تحت هر شرایطی موفق به زیست باشند.

آیا تیپهای تابعی می توانند رفتاری در سطح جمعیت دوباره عمل آورند؟

به صورت برآورد اولیه بله، مشخص شده است که مدل خود تجمعی می تواند بصورت فرد، جمعیت و بطور ساده (نفر به نفر) رفتاری در سطح اجتماع به عمل آورد. در تیپهای مدلسازی C.S.R ما موارد زیر را اثبات کردیم. جانشینی رقابتی در طول شیب منابع یا پراکنش، ایجاد مدل قوسی شکل در تمام نسخه ها بوسیله شبیه سازی جمعیت پیچیده در یک دامنه گسترده محیطی.