تشخیص تعادل عناصر غذایی پرمصرف و کم‌مصرف در چغندرقند با استفاده از تخمینگرهای فاصله ماهالانوبیس، فاصله ایچسن و تعادل ترازویی

از داده های تجزیه آزمایشگاهی خاک، آب و گیاه می توان به منظور بهینه کردن مصرف کودها، افزایش کمی و کیفی عملکردها و حفظ محیط زیست از اثرات منفی این کودها استفاده کرد مشروط بر آنکه تجزیه و تحلیل این داده ها مبتنی بر نگرشی سیستمی و جامع  و لحاظ اثرات متقابل عناصر و تفکیک اثرات آنتاگونیستی و سینرژیستی عناصر باشد. مدل های دریس و cndclr[1] قادرند d جزو تشخیص را برآورد کنند در حالیکه می توان d1 جزو تشخیص را در فضای چند بعدی هیلبرت (hilbert space) بوسیله cndilr[2] برآورد کرد. هدف از این تحقیق مقایسه فاصله ماهالانوبیس و فاصله ایچسن حاصل شده از “نسبت لگاریتم ایزومتریک” (ilr) به عنوان دو تخمین گر تعادل عناصر غذایی، همچنین تعیین نرم های مرجع cndilr برای عناصر پر مصرف و کم مصرف و استفاده از روش تعادل ترازویی برای تشخیص وضعیت عناصر غذایی است. داده های عملکرد ریشه و تجزیه بافت گیاهی از 170 مزرعه چغندرقند زمستانی استان خوزستان جمع آوری و عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهن، منگنز، روی و مس اندازه گیری شد.  عناصر غذایی به ده فرم تعادلی ilr1: [fe|cu, zn, mn], ilr2: [mn|zn, mn], ilr3: [zn|cu], ilr4 : [p | n], ilr5 : [np | k], ilr6 : [fe | mn], ilr7 : [zn | cu], ilr8 : [fe,mn| zn,cu], ilr9 : [n,p,k|mn,zn,fe,cu], ilr10 : [fv|n,p,k, mn, zn, fe, cu]  طراحی و مقدار ilr  برای آنها محاسبه شد. کل جامعه مشاهداتی به روش منحنی عملیاتی دریافت کننده (roc[3]) و حد بحرانی فاصله ماهالانوبیس 2/4 و عملکرد ریشه حد واسط (cutoff yield)به میزان 325/60 تن در هکتار با میزان دقت %85 پوشش زیر منحنی roc به دو گروه متعادل (عملکرد بالا) و غیرمتعادل (عملکرد پایین) برای ilr4  تا ilr10 تقسیم شدند. مقایسه بین تخمین گرهای فاصله ماهالانوبیس و فاصله ایچسن تفاوت قابل توجه ایی را نشان نداد. با استفاده از روش تعادل ترازویی بین هفت تعادل گروه مرجع tn وگروه tp به غیر از تعادل ilr7 با استفاده از آزمون توکی (p≤ 0.05) اختلافات معنی دار شد. نتایج نشان داد برای افزایش عملکرد ریشه چغندرقند نیازی به مصرف کود آهن نیست ولی باید کوددهی نیتروژن را کاهش و پتاسیم را افزایش داد.

Diagnosis of Macro and Micro Nutrients Balance in Sugar Beet Using ahalanobis Distance, Aitchison Distance, and Pan Balance

Soil, water, and plant test data can be used to optimize fertilizers use, increase the quantity and quality of crops yields, and to protect the environment from the negative effects of excess fertilizers. To achieve these goals, the analysis of these data should be based on a systematic and comprehensive approach, especially in terms of nutrients’ interactions and separation of nutrients synergistic and antagonistic effects. DRIS and CNDclr can diagnose D number of components, while D1 could be diagnosed in the Dcompositional “Hilbert space” across CNDilr. The objective of this paper was to compare “Aitchison” and “Mahalanobis” distances (as a predictor) across ilr coordinates as measures of nutrient imbalance, as well as determination of macro and micro reference norms for sugar beet using CNDilr and “Pan Balance ” technique for diagnosing nutrients status. We collected 170 root yield and foliar samples in fall sugar beet fields of Khuzestan province in Iran and analyzed seven nutrients in leaf (N, P, K, Fe, Mn, Zn, and Cu). Then, nutrients were arranged into ten balances: ilr1: [Fe|Cu, Zn, Mn], ilr2: [Mn|Zn, Mn], ilr3: [Zn|Cu], ilr4: [P | N], ilr5: [NP | K], ilr6: [Fe | Mn], ilr7: [Zn | CU], ilr8: [Fe,Mn| Zn,Cu], ilr9: [N,P,K|Mn,Zn,Fe,Cu], and ilr10: [FV|N,P,K,Mn,Zn,Fe,Cu], which were computed as isometric log ratios (ilr). Total population of observations’ classification performed by a customized <> procedure (ROC technique) showed that a critical “Mahalanobis” distance of 4.2 separated balanced (low yield) from imbalanced (high yield) specimens about yield cutoff of 60.32 t/ha with test performance of 85%, as measured by the area under the ROC curve for ilr4 to ilr10. Comparing the “Mahalanobis” distance with the “Aitchison” distance showed that they were similar. By using Pan balance technique, comparing total nutrient balance between reference (TN) and none reference (TP) group of total fields by Tukey’s test showed seven significant differences (P ≤ 0.05), except ilr7. Results showed that in order to increase sugar beet root yield in the study area, it was not necessary to use iron fertilizers and Nfertilization should be reduced, while potassium fertilizer should be increased.