مدل‌سازی خطی تأثیر آفات و بیماری‌ها بر روند رشد گیاه توت فرنگی در فضای حالت

علوم باغبانی

مقاله 19، دوره 36، شماره 1 - شماره پیاپی 53، بهار 1401، صفحه 271-283   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2021.70888.1062

نویسندگان

زهره عباسی¹؛ ایمان زمانی^{* 2}؛ محسن شفیعی راد¹؛ امیرحسین امیری مهرا¹؛ سید مهدی حسینی فرهی³

¹گروه برق و کامپیوتر، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

²دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران

³گروه علوم باغبانی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد یاسوج، ایران و گروه پژوهشی کشاورزی پایدار و امنیت غذایی، واحد یاسوج، دانشگاه آزاد اسلامی، یاسوج، ایران

چکیده

گیاه توت فرنگی به دلیل داشتن منابع غنی از ویتامین‏ها و آنتی اکسیدان،‏ میوه‏ای با ارزش است که در سراسر جهان نیز رشد می‏کند ولی تولید آن اغلب توسط آفات مختلف تهدید می‏شود. از این‏رو، مدیریت آفات باید به عنوان یکی از مهمترین نکات در کشت و تولید گیاه توت فرنگی مورد توجه قرار گیرد. آفت تریپس به عنوان یک آفت گلخانه‏ای می‏تواند اثرات مخربی در تولید توت فرنگی داشته باشد، با این‏حال، روش‏های زیادی برای مقابله با آن‏ وجود دارد. یکی از بهترین راه‏ها رعایت بهداشت گلخانه و استفاده از سموم شیمیایی مناسب است. با این حال، پیش بینی مراحل رشد گیاه به روش های معمول برای پیش بینی زمان استفاده از سموم شیمیایی غیرممکن است. زمان وقوع هر مرحله‏ی رشد تنها با استفاده از مدل‏های شبیه‏سازی و با در نظر گرفتن عوامل موثر در رشد گیاه مانند عوامل محیطی، آفات، بیماری‏ها و تغذیه قابل پیش‏بینی است. به همین منظور، نویسندگان در این مطالعه با در نظر گرفتن تأثیر آفات و بیماری‏ها، روند رشد گیاهان توت فرنگی را مدل‏سازی می‏کنند. مشهورترین مکانیزم تجزیه و تحلیل فرآیند رشد از نظر ریاضی، مدل‏سازی است. از مدل‏ها می‏توان به عنوان جایگزینی برای تجزیه و تحلیل آماری در برداشت محصولات استفاده کرد. مدل‏سازی توان استنتاج رفتار گیاه را افزایش می‏دهد و می تواند برای ارزیابی آزمایشات مورد استفاده قرار گیرد. برای معرفی یک مدل مطلوب، شناسایی ویژگی‏های اساسی روند رشد، مورد نیاز است. در این مطالعه، پویایی رشد توت فرنگی توسط سه متغیر حالت (گل، میوه جوان، میوه کامل) مدل شده است. در همین حال، واکنش گیاه به عوامل محیطی مانند آفات (بطور خاص آفت تریپس) و عوامل مدیریت موثر بر محیط و آب و هوای ایجاد شده برای رشد گیاه مورد بررسی قرار می‏گیرد. مدل پیشنهادی با داشتن روابط ساده که در برگیرنده مفهوم کلی رشد است دارای کارآیی لازم در پیش‏بینی رشد گیاه است و همچنین ابزاری مفید به فایده برای تجزیه و تحلیل عوامل رشد گیاه است. همچنین می‏توان به محققان، پژوهشگران و تولیدکنندگان کمک کرد تا توانایی پیش‏بینی میزان و نحوه رشد گیاه، متاثر از تغییر تعداد آفات را داشته باشند. علاوه بر این، میزان بیماری و خسارت آفات برای نرخ‏های مختلف در مراحل رشد را نشان داده تا با پیش‏بینی آن بتوان میزان خسارت ناشی از آفات را با هزینه‏های کم و راه حل‏های عملی کاهش داده و آن‏ها را به مرحله اجرا درآورد. طبق نتایج به دست آمده در این مطالعه، از آنجا که عدم کنترل آفات باعث می‏شود از هر ده میوه سالم فقط چهار میوه به مرحله رشد کامل برسند، کنترل و دفع آفات ضروری است. با استفاده از مدل پیشنهادی صاحبان گلخانه‏ها و تولیدکنندگان می‏توانند در عرض چند ثانیه چندین فصل رشد را شبیه‏سازی کرده و با در نظر گرفتن اطلاعات زیست محیطی منطقه مورد مطالعه و نرخ‏های موثر در روند رشد گیاه، میزان برداشت و از بین رفتن محصول خود را پیش‏بینی کنند.

کلیدواژه‌ها

آفات؛ توت فرنگی؛ شبیه‌سازی عددی؛ مدلسازی فضای حالت

مراجع