کلروفیل

معکوس سازی مدل های مبتنی بر فیزیک ـ براساس انتشار تابش درون تاج پوشش ـ مشخصاً در زمرة روش های موفق در تخمین مقدار پارامترهای پوشش گیاهی از قبیل شاخص سطح برگ و کلروفیل با استفاده از داده های سنجش از دور است. در این تحقیق مقدار کلروفیل گیاه برنج در سطح تاج پوشش به عنوان شاخص وضعیت گیاه تخمین زده شد. بدین منظور، مدل انتقال تابش PROSAIL و تصویر سنجنده 2-AVNIR ماهواره ALOS مورد استفاده قرار گرفت. تحقیق میدانی جامعی نیز در طول ماه های تیر و مرداد 1389 در ناحیه شمال ایران ـ آمل ـ صورت گرفت. 60 پلات: 20 20 متر مربعی به صورت تصادفی انتخاب شدند و در هر یک از آنها 4 تا 7 زیرپلات با توجه به همگنی محصول انتخاب گردید. سپس مقدار کلروفیل در هر زیرپلات با استفاده از دستگاه 502-SPAD اندازه گیری شد. تصحیحات اتمسفری با استفاده از مدل MODTRAN انجام گرفت. در گام بعد مدل PROSAIL برای شبیه سازی طیف در باندهای 2-AVNIR اصلاح گردید. آنالیز حساسیت مدل نیز برای تعیین پارامترهای ثابت و آزاد صورت پذیرفت، و سپس براساس مطالعات میدانی دامنه پارامترهای آزاد ورودی به مدل تعیین شد. با استفاده از روش بهینه سازی درون تکرار مدل معکوس و مقدار کلروفیل در دو سطح برگ و تاج پوشش (مقدار کلروفیل برگ شاخص سطح برگ) تخمین زده شد. از شاخص های 2R و RMSE بین مقادیر تخمین زده شده و داده های میدانی به منظور ارزیابی مدل استفاده شد. نتایج نشان داد که با استفاده از مدل PROSAIL استخراج کلروفیل در سطح برگ دقت چندان مناسبی ندارد، اما می توان کلروفیل را با دقت نسبتاً مطلوبی در سطح تاج پوشش تخمین زد (57/0=2R و 47/0=RMSE) و در تحقیقات اکولوژیک و پایش محصول استفاده کرد.

به منظور تأثیر کاربرد پلیمر سوپر جاذب، کود دامی و پتاسیم بر ویژگی های و فیزیولوژیک و مورفولوژیک کدوی پوست کاغذی در شرایط تنش خشکی آزمایشی به صورت طرح اسپیلت پلات در قالب بلوک های کامل تصادفی و با سه تکرار، در مزرعه تحقیقاتی سد سیستان واقع در شهرستان زابل اجرا شد. تیمارها شامل سه رژیم آبیاری، به فاصله 5 ، 8 و 11 روز یکبار به عنوان عامل اصلی و تیمارهای عدم استفاده از کود دامی،پتاسیم و پلیمر سوپر جاذب (شاهد) کود دامی به میزان 40 تن در هکتار، پتاسیم به میزان 100 کیلوگرم در هکتار و پلیمر سوپر جاذب به میزان 300 کیلوگرم در هکتار بعنوان عامل فرعی، در نظر گرفته شد. پلیمر سوپر جاذب بیشترین تأثیر را بر تعداد شاخه فرعی، کلروفیل a، b و کلروفیل کل داشت. کم ترین رطوبت نسبی برگ، تعداد شاخه فرعی از دور 11 روز آبیاری بدست آمد. از طرفی هیچکدام از تیمارها اثر معنی داری برمیزان فلورسانس کلروفیل برگ نداشت. بر اساس نتایج این مطالعه پلیمر سوپر جاذب بیشترین تأثیر را نسبت به سایر تیمارها بر اکثر صفات اندازه گیری شده نشان داد.

در این پژوهش به منظور بررسی اثر ریزگردها بر انگور عسکری، آزمایشی در قالب بلوک های کامل تصادفی بر روی 36 بوته در تاکستان شهر شیراز با تیمارهای ریزگرد شبیه سازی شده، شستشو و شاهد انجام شد. پس از اعمال تیمارها، کلروفیل a و b ، طول شاخه، محتوای آب نسبی برگ، وزن خشک و سطح برگ به عنوان صفات رویشی و بیوشیمیایی، تشکیل میوه، تعداد حبه در خوشه، وزن خوشه، درصد قند محلول در حبه و عملکرد به عنوان صفات زایشی انگور اندازه گیری شد. آنالیز داده ها با تجزیه واریانس و مقایسه بین میانگین ها با آزمون توکی انجام شد. نتایج نشان داد ریزگرد بیابانی منجر به کاهش صفات رویشی و زایشی انگور عسکری شد که کلروفیل های a و b به ترتیب 6/13 و 5/34 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. طول شاخه و محتوای آب نسبی برگ تحت تنش ریزگرد تغییری نکرد، اما وزن خشک و سطح برگ به ترتیب 6/61% و 4/34% نسبت به شاهد کاهش یافت و اختلاف بین تیمارها در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود. شستن برگ ها باعث حذف اثر ریزگردها بر رشد رویشی بوته ها شد و اختلافی بین تیمار شستشو و شاهد مشاهده نشد. تشکیل میوه مهم ترین مرحله فنولوژی درختان باغی است که ریزگرد باعث کاهش تلقیح و تشکیل حبه در انگور عسکری شد و اختلاف آن با شاهد معنی دار بود. کاهش تشکیل حبه باعث کاهش وزن خوشه و درنهایت کاهش سه برابری عملکرد بوته شد و اختلاف آن با تیمار شستشو و شاهد در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. شستن بوته پس از پاشیدن ریزگرد باعث حذف آن از روی برگ و گل های بازشده انگور شد و عملکرد بوته را افزایش داد و با شاهد در یک طبقه قرار گرفت. وقوع پدیده ریزگرد در مرحله گرده افشانی و تلقیح می تواند تشکیل میوه و عملکرد را کاهش دهد.

کلروفیل و نیتروژن برگ، به دلیل نقش مهمی که در فتوسنتز دارند، از شاخص های بیولوژیک مهم وضعیت فیزیولوژیک گیاهان به شمار می روند. توانایی در کمّی سازی میزان کلروفیل و نیتروژن می تواند اطلاعات مهمی در زمینه فعالیت های کشاورزی دقیق، برنامه ریزی مدیریت منابع گیاهی و کشاورزی، و مدل سازی خدمات و قابلیت های تولید اکوسیستم تهیه کند. هدف از این مطالعه ارزیابی قابلیت شاخص ها، به منظور تخمین میزان کلروفیل و نیتروژن گندم، با استفاده از داده های طیف سنجی در سطح تاج پوشش و همچنین تعیین مناسب ترین نواحی طیفی و پدیده های جذبی است. این پژوهش در محیط گلخانه انجام شد و اندازه گیری طیفی با دستگاه طیف سنج Fieldspec-3-ASD صورت گرفت. چهار شاخص باریک باند گیاهی، در قالب دو دسته شاخص های نسبتی (NDVI، RVI و DVI) و شاخص تعدیل کننده تأثیر خاک (SAVI 2 ) برای بازتاب طیفی و مشتق اول طیف برای کل نمونه ها، محاسبه و نتایج آنها مقایسه شد. پارامترهای عمق باند ماکزیمم، طول موج عمق باند ماکزیمم، مساحت، چولگی و پهنای کامل در نصف مقدار بیشینه، درمورد هفت پدیده جذبی محاسبه و همبستگی این شاخص ها با غلظت کلروفیل و نیتروژن گندم بررسی شد. نتایج نشان دادند، درصورتی که از طیف بازتابندگی استفاده شود، شاخص SAVI 2 ارتباطی قوی تر (۱۲ / ۰ =RMSE، ۸۵ / ۰=R 2 ) از دیگر شاخص ها با میزان کلروفیل نشان می دهد و درمورد شاخصNDVI  نیز، این ارتباط قوی تر (۳۰ / ۰ =RMSE، ۶۹ / ۰=R 2 ) از شاخص های دیگر با میزان نیتروژن خواهد بود؛ درحالی که با استفاده از مشتق اول بازتاب طیفی شاخص NDVI نتایج بهتری ارائه می دهند. مساحت و عمق محدوده جذبی ۷۶۰-4۳0 نانومتر برای مطالعه میزان کلروفیل و نیتروژن گندم بهترین شاخص ها محسوب می شوند.