پژوهش های بذر ایران، جلد ۸، شماره ۲، صفحات ۶۹-۸۰

عنوان فارسی ارزیابی بهینه‌‌سازی مؤلفه‌های پرتودهی بذر با فراصوت برای افزایش بنیه گیاه‌چه ماش توسط شبکه عصبی مصنوعی
چکیده فارسی مقاله  چکیده مبسوط     مقدمه: شواهد آزمایشی زیادی نشان­گر تأثیر مثبت پرتودهی بذر با موج­ های آلتراسونیک می­ باشد؛ به طوری که این پرتودهی می­ تواند باعث تولید گیاه­چه قوی ­تر ­شود. در مقابل، پرتودهی با شدت و مدت نامناسب می تواند از طریق تأثیر مخرب بر فعالیت آنزیمی، تأثیری زیان­بار بر گیاه­چه به­ جای گذارد. بین مؤلفه ­های پرتودهی (مدت خیساندن بذر قبل از پرتودهی، مدت و دمای پرتودهی) با یک­دیگر و با متغیرهای پاسخ (وزن خشک گیاه­چه و درصد گیاه­چه ­های غیرنرمال) رابطه پیچیده ­ای وجود دارد. از این رو نمی ­توان با مقایسه میانگین، یک ترکیب ­تعادلی دقیق را برای حصول مقادیر مطلوب وزن خشک گیاه­چه و درصد گیاه­چه ­های غیرنرمال به ­دست آورد. هدف از این بررسی، بهینه ­سازی (پیدا کردن ترکیب تعادلی) مؤلفه ­های پرتودهی برای حصول وزن خشک زیادتر گیاه­چه و درصد کم­تر گیاه­چه ­های غیرنرمال در ماش با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی بود.     مواد و روش­ها: یک آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح آزمایشی کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد که در آن، فاکتورها  شامل شش مدت خیساندن بذر (دو، چهار، شش، هشت، ده و دوازده ساعت) قبل از پرتودهی، پنج مدت پرتودهی (صفر، سه، شش، نه و دوازده دقیقه) و چهار دمای پرتودهی (هفده، بیست و دو، بیست و هفت و سی و دو درجه سانتی­گراد) بود. بیست و پنج عدد بذر برای هر ظرف پتری انتخاب گردید. برای کمی کردن روابط بین متغیرها از شبکه عصبی چند لایه پرسپترون استفاده شد که در آن، فاکتورهای آزمایش به عنوان ورودی (متغیرهای تأثیرگذار)، و درصد گیاه­چه­ های غیر نرمال و وزن خشک گیاه­چه به عنوان خروجی مدل (متغیرهای پاسخ) در نظر گرفته شدند. یافته ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات ساده و برهمکنش فاکتورها بر وزن خشک گیاه­چه و درصد گیاه­چه ­های غیر نرمال معنی ­دار بود. ساختار 3:3:2 مدل شبکه عصبی مبتنی بر تابع فعال­سازی سکانت هایپربولیک مناسب به دست آمد. وزن خشک گیاه­چه و درصد گیاه­چه ­های غیر نرمال از لحاظ میزان مشارکت فاکتورها در توجیه تغییرات­شان تفاوت قابل اغماضی داشتند؛ ترتیب اولویت فاکتورها از نظر تحت تأثیر قرار دادن این صفات به صورت مدت پرتودهی> دمای پرتودهی> مدت خیساندن بذر بود. ترکیب تعادلی مؤلفه­ های به­ دست آمده توسط شبکه عصبی شامل دمای پرتودهی 96/17 درجه سانتی­گراد، مدت پرتودهی 3/5 دقیقه و خیساندن 25/11 ساعته بذر بود که در مقایسه با دو ترکیب تعادلی به­ دست آمده توسط مقایسه میانگین، وزن خشک گیاه­چه 27% بالاتر و درصد گیاه­چه­ های غیرنرمال 6/0% پایین­تر به­ دست آمد.     نتیجه­ گیری: به لحاظ شدت بالای برهمکنش مؤلفه­ های پرتودهی بر رشد گیاه­چه، با تغییر کمیت هر مؤلفه، اثر مؤلفه (های) دیگر نیز تغییر شدیدی­ می­ یابد. از لحاظ یافتن بهترین ترکیب مؤلفه­ های پرتودهی، شبکه عصبی کارآمدتر از مقایسه میانگین بود. از این رو می­ توان از شبکه عصبی به عنوان روش تکمیلی در این­گونه بررسی­ ها استفاده نمود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله بنیه گیاه‌چه، دمای پرتودهی، مدت پرتودهی، مدت خیساندن

عنوان انگلیسی Evaluating the optimization of irradiation components of mung bean seeds with ultrasound for increased seedling vigor, using artificial neural network
چکیده انگلیسی مقاله Introduction: A large number of experimental evidence indicates the positive effect of irradiating the seed with ultrasonic waves; so that irradiation causes the production of a more vigorous seedling. Conversely, inappropriate intensity and duration of irradiation can impose deleterious effects on seedling through damaging the enzymatic activity.  There are complex inter- and intra-relations between irradiation components (pre-soaking duration, temperature, and duration of irradiation) and response variables [seedling dry weight (SDW) and percent of abnormal seedlings (PAS)]. Therefore the balance values of the irradiation components cannot be precisely gotten by mean comparison. This study aimed to optimize (finding the balance values of) irradiation components for increased SDW, but diminished PAS of mung bean, using an artificial neural network.     Materials and Methods: A factorial experiment was conducted based on the completely randomized design with three replications. The factors were six pre-soaking durations (2, 4, 6, 8, 10, and 12 hours), 5 irradiation durations (0, 3, 6, 9 and 12 minutes), and 4 irradiation temperatures (17, 22, 27, and 32 oC). The 25 seeds were chosen for each petri dish. The multi-layer perceptron neural network was used to quantify the relations between variables; the experimental factors were used as the input (regressors), and PAS and SDW as the output of the model (response variables).     Results: The analysis of variance results indicated that the simple and interactive effects of factors were significant on PAS and SDW. The structure 3:3:2 of the neural network, which is based on Secant Hyperbolic function, was suitable. The SDW and PAS were negligibly different for the contribution of the factors in determining their changes. In terms of relative contribution, the factors ranked from higher to lower as irradiation duration, irradiation temperature, and pre-soaking duration. The optimized values of components of irradiation by the neural network were irradiation temperature of 17.96 oC, irradiation duration of 5.3 minutes, and pre-soaking duration of 11.25 hours. For these components, SDW was 27% higher, and PAS tended to be 0.6% lower, compared to the best component combination gotten by mean comparison.     Conclusion: Due to the highly strong interaction of irradiation components on seedling growth, the effect of component (s) tends to be changed intensively with changing the quantity of each component. In terms of finding the best combination of irradiation components, the neural network was more efficient than the mean comparison. Therefore, the neural network could be used as a complementary procedure in such investigations.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Irradiation duration, Irradiation temperature, Pre-soaking duration, Seedling vigour

نویسندگان مقاله شمس الدین اسکندرنژاد | Shamsaldin Skandarnejad
Shahrood University
دانشگاه شاهرود

منوچهر قلی پور | Manoochehr Gholipoor
Shahrood University
دانشگاه شاهرود

حسن مکاریان | Hassan Makarian
Shahrood University
دانشگاه شاهرود


نشانی اینترنتی http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-217-1&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده فیزیولوژی بذر
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات