تعیین خطر آلاینده‌های گازی بر جوانه‌زنی بذر کلزا با استفاده از تئوری خاکستری و تحلیل تصویر

بذر از دیدگاه کشاورزی نقطه آغاز تمامی فعالیت‌های منجر به تولید محصول است. امروزه ماشین‌های کشاورزی از جمله مهم‌ترین منشا تولید آلاینده‌های زیست‌محیطی در مزارع مکانیزه می‌باشند و آلودگی ناشی از آن‌ها می‌تواند سبب اختلال در فرآیند جوانه‌زنی و رشد گیاهان گردد. بنابراین علاوه بر انواع چالش‌های محیطی، مانند تنش‌های شوری و خشکی، آلودگی‌های حاصل از ماشین‌های کشاورزی نیز می‌تواند به جوانه‌زنی و رشد گیاه‌چه به‌عنوان یک تهدید اضافه شود. رویکرد تئوری خاکستری به عنوان یکی از تئوری‌های جدید ریاضی برگرفته از مجموعه خاکستری جهت اولویت‌بندی خطر‌ها بکار می‌رود و هدف آن حل مسئله، اولیت‌بندی و کمک به تصمیم‌گیری است. مطالعه حاضر در سال 1398 با هدف بررسی اثر آلاینده‌های ناشی از اگزوز تراکتور در سه عمر مختلف اولیه، عمر مفید و فرسودگی بر جوانه‌زنی بذر کلزا در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجرا گردید. این آزمایش به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش، شامل سه دوره عمر مختلف تراکتور شامل عمر اولیه، عمر مفید و فرسودگی به عنوان عامل اوّل، و تیمار مدّت زمان‌های قرار گرفتن بذرها در معرض آلودگی خروجی از اگزوز تراکتور شامل صفر، 30، 60، 90 و 120 دقیقه به عنوان عامل دوّم در نظر گرفته شد. اگر γ(x_0,x_i)≥γ(x_0,x_j) که نشان‌دهنده درجه ارتباط بین x_i و x_0 می‌باشد، بزرگ‌تر از x_j و x_0 باشد؛ در این صورت، ارتباط بین علل بالقوه و مقادیر بهینه فاکتورهای تصمیم را نشان می‌دهد. با این مفهوم که درجه ارتباط بزرگ‌تر اثر کوچک‌تری دارد. بنابراین، افزایش رتبه درجه ارتباط اولویت خطر دلایل بالقوه را نشان می‌دهد که بایستی بهبود یابند. برای آنالیز خطر آلاینده‌های گازی خروجی از اگزوز تراکتور، تیمار با کمترین ضریب ارتباط خاکستری، بایستی بالاترین اولویت خطر را نشان دهد. به طوری که بیشترین درجه ارتباط خاکستری، بهترین حالت تیمار بذر را مشخص می‌کند. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار طول ریشه‌چه و ساقه‌چه، ضریب سرعت جوانه‌زنی، شاخص جوانه‌زنی، شاخص سرعت جوانه‌زنی و بنیه بذر کلزا از تیمار عدم وجود آلودگی ناشی از اگزوز بدست آمد؛ در حالی که کمترین میزان این صفات مربوط به تیمار قرار گیری در معرض آلودگی به مدت 120 دقیقه و تراکتور فرسوده بود. برعکس، میزان پروتئین بذر و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی کاتالاز و پرکسیداز با افزایش فرسودگی تراکتور و مدت زمان قرار گرفتن در آلودگی افزایش نشان داد. محاسبات انجام شده بر اساس تئوری خاکستری نشان داد که تیمار با رتبه کمتر، تیمار مورد ترجیح و دارای خطر کمتر با توجه به تمامی شاخص‌های رشد در نظر گرفته شده برای بذر کلزا می‌باشد که در این مطالعه، مدت زمان صفر برای عمرهای مختلف تراکتور تیمار بدون خطر شناخته شد.  بنابراین احتمال می‌رود که افزایش زمان در معرض‌گیری با آلاینده اگزوز تراکتور به تدریج موجب کاهش آستانه تحمل بذر و مسمومیت آن گردد. تئوری خاکستری مشخص ساخت که مدت زمان قرار گرفتن در معرض آلودگی از میزان آلودگی مهم‌تر است. شدت تاثیرپذیری بسته به میزان آلودگی نیز متفاوت بود. حساسیت بذر کلزا به آلاینده‌های ناشی از تراکتور فرسوده بیشتر از تراکتور نو بود. حساسیت این بذرها لزوم تعویض ماشین‌های فرسوده، سرویس و تعمیر به موقع تراکتورها، استفاده از سوخت پاک و بکارگیری تراکتورهای نو یا با دوره عمر مفید را دو چندان می‌کند.

risk assessment of gas pollutants on seed germination of canola by grey theory and image analysis

introductionfrom an agricultural point of view, seeds are the starting point of all activities that lead to crop production. today, agricultural machinery is one of the most important sources of environmental pollutants in mechanized farms and pollution caused by them can disrupt the germination process and plant growth. therefore, in addition to a variety of environmental challenges, such as salinity and drought stress, contamination from agricultural machinery can also be added to germination and seedling growth as a threat. materials and methodsbased on the gray correlation coefficient between the comparison series and the standard series, a relative series can be created. if γ (x_0, x_i) ≥γ (x_0, x_j), which indicates the degree of correlation between x_i and x_0, is greater than x_j and x_0; in this case, the relationship between potential causes and the optimal amounts of decision factors is shown. in the sense that a larger degree of connection has a smaller effect. therefore, increasing the degree of prioritization of risk indicates the potential reasons that need to be improved. to analyze the risk of gaseous pollutants leaving the tractor exhaust, the treatment with the lowest gray correlation coefficient should show the highest risk priority. so that the highest degree of gray connection determines the best state of seed treatment. the aim of this study was to investigate the effect of pollutants from tractor exhaust in three different initial life, useful life and burn on canola seed germination. this factorial experiment was performed based on a completely randomized design with three replications. experimental treatments include three different tractor life periods including initial life, useful life and wear as the first factor, and treatment for the duration of seeds exposed to tractor exhaust pollution including zero, 30, 60, 90, and 120 minutes as the factor. the second was considered. results and discussionthe results showed that the highest values of root and stem length, germination rate coefficient, germination index, germination rate index and canola seed vigor were obtained from the absence of exhaust pollution; while the lowest amount of these traits was related to the treatment of exposure to contamination for 120 minutes and worn tractor. conversely, the amount of seed protein and the activity of antioxidant enzymes catalase and peroxidase increased with increasing tractor wear and duration of contamination. calculations based on gray theory showed that the treatment with a lower rank is the preferred treatment and has a lower risk according to all growth indices considered for rapeseed. in this study, zero time for different tractor lives without treatment, the risk was identified. therefore, it is likely that increasing the exposure time to the tractor exhaust contaminant will gradually reduce the seed tolerance and poisoning threshold. conclusiongray’s theory has shown that the duration of exposure is more important than the amount of contamination. the severity of exposure also varied depending on the degree of infection. rapeseed seeds were more sensitive to contaminants from worn-out tractors than new tractors. the sensitivity of these seeds doubles the need to replace worn-out machines, service and repair tractors in a timely manner, use clean fuel, and use new or serviceable tractors.