مجله تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی

Mendeley  

Zotero  

Khorsandi A, Hemmat A, Mireei S A, Ehsanzadeh P, Amirfattahi R. Determination of Leaf Relative Water Content of Two Genotypes of Sesame Using Visible and Near- Infrared (VIS/NIR) Spectrometry to Detect Drought Stress. Journal of Crop Production and Processing 2022; 12 (2) :133-147
URL: http://jcpp.iut.ac.ir/article-1-3168-fa.html

محتوای رطوبت نسبی (RWC) در گیاهان یکی از مهم‌ترین پارامترهای بیوشیمیایی است و کمبود آن کارایی فتوسنتز و بهره‌وری محصول را محدود می‌کند. گزارش‌های علمی در مورد استفاده از طیف‌سنجی در تشخیص تنش خشکی برای گیاه کنجد بسیار نادر است. در این پژوهش، امکان شناسایی تنش خشکی در دو ژنوتیپ حساس (ناز تک شاخه) و مقاوم (یکتا) با پیش‌بینی RWC در برگ کنجد در شرایط تنش آبی با استفاده از شاخص‌های طیفی بررسی شد. از شاخص‌های طیفی توسعه‌یافته در قالب نسبت/تفاوت بازتاب به‌دست آمده از طیف بازتابش، محدود به ناحیه (VIS/NIR (400-1100 nm استفاده‌ شد. صد و پنجاه گلدان از هر یک از دو ژنوتیپ به طورتصادفی به سه گروه مساوی تقسیم شدند. گلدان ها در پتانسیل مکشی خاک 0/1- (آبیاری خوب)، 1- (تنش متوسط)، و 1/5- مگاپاسکال (تنش شدید) آبیاری شدند. سپس طیف‌سنجی بازتابشی از برگ‌های هر گلدان، در ناحیه نور مرئی و مادون قرمز نزدیک تهیه شد. RWC برگ نیز اندازه¬ گیری‌شد. در اکثر موارد، روابط خطی بین RWC  و میانگین سه باند طیف بازتابشی برگ شامل: سبز (520 تا 565 نانومتر)، قرمز (580 تا 760 نانومتر) و مادون‌قرمزنزدیک (760 تا 900 نانومتر)، و همچنین شاخص‌های‌ پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده (NDVI) و نسبت‌های طیفی (SR) استخراج شده از طیف بازتابشی، به¬دست آمد. نتایج نشان داد که میانگین بازتابش منطقه قرمز با ضرایب تبیین 0/80 و 0/78 و RMSE  4/58 و 2/51، شاخص NDVI3 با ضرایب تبیین 0/80 و 0/79 و RMSE 3/84 و 2/51 و همچنین نسبت SR با ضرایب تبیین 0/84 و 0/76 و RMSE  3/40 و 2/66 به‌ترتیب برای دو ژنوتیپ یکتا و ناز تک‌شاخه، بهترین نتایج را برای پیش‌بینی محتوای رطوبت نسبی برگ ارائه دادند بنابراین، طیف‌سنجی VIS/NIR روشی سریع، تاحدی دقیق و غیرمخرب برای تشخیص شرایط آبی کنجد است. در شرایط تنش آبی، تغییرات شدیدتر RWC برگ در ژنوتیپ "یکتا" در مقایسه با "ناز تک شاخه" منجر به عملکرد بهتر شاخص‌های طیفی بازتابشی در تخمین محتوای رطوبت نسبی برگ در این ژنوتیپ شد. نتایج ارائه شده می‌تواند منجر به توسعه یک ابزار قابل‌حمل برای تشخیص سریع و غیرمخرب RWC برگ کنجد شود.