خلیل زابلی

چکیده: گندم در دنیا بالاترین سطح کشت و تولید را در بین تمام گیاهان به خود اختصاص داده است. با توجه به اینکه محصولات فرآوری شده از گندم زیاد است اهمیت کیفیت این غله باید مورد بررسی قرار گیرد. پروتئین به عنوان یکی از مهم ترین ترکیبات در دانه نقش به سزایی در فرآوری این محصولات دارد. برای تعیین خصوصیات کمی و کیفی محصولات کشاورزی از روش های مخرب و غیرمخرب استفاده می شود. روش های مخرب عموماً معایبی چون هزینه بالا و تلفات ناشی از تخریب نمونه را دارند. بنابراین استفاده از روش های غیرمخرب که حتی می تواند به صورت برخط در صنعت استفاده شود، معقول و به صرفه است. طیف سنجی NIR به عنوان یک روش غیرمخرب، توانایی نمایش جزئیات ترکیبی مواد و اندازه گیری ترکیبات مواد بیولوژیکی را دارد. هدف از تحقیق حاضر، دستیابی به میزان پروتئین دانه گندم با استفاده از روش طیف سنجی NIR است که نتیجه آن در مزرعه به صورت نقشه کیفی ارائه می شود. بدین منظور نمونه برداری از مزارع سه رقم گندم مختلف صورت گرفت. طیف سنجی از نمونه ها با استفاده از یک اسپکتروفوتومتر در محدوده طیفی 1650-950 نانومتر انجام شد. درصد پروتئین نمونه ها نیز با استفاده از روش کجلدال به دست آمد. با استفاده از روش های رگرسیون چند متغیره خطی PCR و PLSR، مدل سازی بر پایه اندازه گیری های مرجع و اطلاعات طیف های پیش پردازش شده با ترکیبات مختلف صورت گرفت. نتایج نشان داد که مدل رگرسیونی PLSR به همراه پیش-پردازش SGD+SNV به عنوان بهترین روش مدل سازی در تخمین مقدار پروتئین انتخاب شد. در این مدل مقدار ضریب رگرسیون (R2)، RMSE و SDR برای مقادیر پیشگویی به ترتیب برابر با (84/0)، (835/0) و (54/2) به دست آمد. با توجه به این که روش طیف سنجی و مدل حاصله، توانست پروتئین گندم را با صحت و دقت بالایی برآورد؛ بنابراین می توان از روش طیف سنجی NIR به عنوان یک روش غیرمخرب برای تخمین پارامتر کیفی گندم استفاده نمود. نتایج بررسی تغییرات پروتئین در داخل مزرعه نشان داد که اختلاف معنی داری در سطح آماری 5 درصد بین میانگین پروتئین ها در مکان های مختلف وجود دارد. بنابراین نقشه تهیه شده می تواند اطلاعات مفیدی از تغییرات پروتئین در سطح مزرعه را ارائه دهد. درنهایت با استفاده از داده های حاصل از مدل سازی و مرجع، نقشه های مزارع با روش میان یابی اسپیلاین توسط نرم افزار Arc GIS برای ش