ارزیابی مدل‏های رگرسیون غیرخطی برای پیش‏بینی سرعت به ساقه‌رفتن گندم (رقم تجن) در پاسخ به دما و طول روز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

نخستین گام در کمی‌سازی فنولوژی، برآورد دقیق پارامترهای تأثیرگذار بر فنولوژی گیاه است که این پارامترها به‌طور عمده در ارتباط با دما و فتوپریود می‏باشند. برای بررسی نحوه واکنش گندم رقم تجن به دما و طو‎ل روز آزمایشی با 8 تاریخ‎کاشت در قالب طرح بلوک‎های کامل تصادفی اجرا شد. به‌منظور کمی‌کردن واکنش سرعت ساقه‌رفتن گندم نسبت به دما و طول روز و برآورد پارامترهای مؤثر بر آن از 7 تابع دمایی شامل تابع مسطح، تابع لجستیک، تابع دندان‏مانند، تابع دوتکه‏ای، تابع منحنی، تابع درجه دو و تابع بتا در ترکیب با 3 تابع طول روز شامل توابع درجه دوم، نمایی منفی و دوتکه‏ای (21 مدل) برای توصیف تغییرات سرعت ساقه‌رفتن در مقابل دما و طول روز استفاده شد. برای انتخاب مدل برتر از میان مدل‏های مختلف از جذر میانگین مربعات خطا (RMSD)، ضریب تبیین(2R) و ضرایب رگرسیون (a و b) بین تعداد روز از سبزشدن تا ساقه‌رفتن مشاهده شده در برابر تعداد روز از سبزشدن تا ساقه‌رفتن پیش‎بینی شده استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بهترین مدل برای توصیف رابطه سرعت ساقه‌رفتن رقم تجن مدل دوتکه‏ای- دوتکه‏ای است. براساس این مدل مقدار دمای پایه و مطلوب گندم برای ورود به فاز زایشی به‌ترتیب 14/4 و 28 درجه سانتی‏گراد بود. مقدار طول روز بحرانی و ضریب حساسیت به طول روز به‌ترتیب 14 ساعت و 17/0 برآورد شد. بررسی اثرات دما و طول روز بر مرحله ساقه‌رفتن (مرحله گذر از فاز رویشی به زایشی) نشان داد که واکنش این رقم به طول روز از نوع روز بلند اختیاری است. همچنین با استفاده از مدل برتر دوتکه‏ای- دوتکه‏ای، تعداد روز بیولوژیک مورد نیاز از سبزشدن تا ساقه‌رفتن و سبزشدن تا رسیدگی فیزیولوژیک به‌ترتیب 66/7 و 31/50 روز بیولوژیک برآورد شد.

عنوان مقاله [English]

Evaluation of non-Linear regression models to predict stem elongation rate of wheat ((Tajan cultivar) in response to temperature and Photoperiod

چکیده [English]

The first step to quantify crop phenology is precise estimation of the parameters, which affect it. These parameters are mainly temperature and photoperiod. This study was conducted with eight sowing dates to quantify response of stem elongation rate (SER) to temperature and photoperiod in wheat (Tajan Cultivar). The regression models fitted to SER against temperature were flat, logistic, quadratic, cubic, dent-like, segmented and curve models. Meanwhile, quadratic, negative exponential and segmented models fitted to SER against photoperiod (these models were used as 21 combined models to describe SER as a function of photothermal day). Root mean square of errors (RMSE), coefficients of determination and regression coefficients of predicted values versus observed ones were used to find the most appropriate model. The results showed that segmented-segmented function was the best model to describe SER as a function of both temperature and photoperiod. Using this function, the base and optimum temperatures, critical photoperiod and photoperiod sensitivity coefficient were estimated as 4.14 ˚C, 28 ˚C, 14 h and 0.17, respectively. Study the effects of temperature and photoperiod on stem elongation phase indicated that Tajan cultivar has a quantitative or facultative long-day (LDP) response to photoperiod. Biological days required to pass from emergence to stem elongation and emergence to physiological maturity were estimated as 7.66 and 50.31, respectively.