بررسی اثر پلاسمای سرد بر جوانه زنی بذر نخود و تغییرات رنگ آن با استفاده از مدل‌ فازی عصبی

الموضوعات :

محسن فریدونی ¹ , حسین حاجی آقاعلیزاده ²

1 - گروه بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
2 - گروه بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

تاريخ الإرسال : 15 الإثنين , محرم, 1443 تاريخ التأكيد : 26 السبت , جمادى الثانية, 1443 تاريخ الإصدار : 27 الجمعة , صفر, 1444

الکلمات المفتاحية: مدل سازی, پلاسمای سرد, رنگ, جوانه زنی, نخود,

ملخص المقالة :

مقدمه: امروزه فنآوری های مختلفی در حوزه کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد. فناوری پلاسما یکی از روش هایی است که می تواند جوانه زنی را بدون صدمه جانبی به بذر بهبود بخشد. در این مقاله، هدف بررسی تأثیر پلاسمای سرد بر پایه تخلیه کرونا بر جوانه زنی ارقام نخود عادل، منصور و آزاد است. مواد و روش ها: نمونه های پیش تیمار با پلاسمای سرد به مدت 30 و 60 ثانیه به همراه نمونه های شاهد در شرایط یکسان برای جوانه زنی و ارزیابی تغییرات رنگ مورد بررسی قرار گرفتند. یافته ها: نتایج نشان داد بذرهای ارقام عادل و آزاد در تیماردهی 30 ثانیه و رقم منصور در تیماردهی 60 ثانیه با پلاسمای سرد، دارای طول ریشه بیشتری نسبت به نمونه های شاهد بودند. پس از تجزیه و تحلیل آماری، مشخص شد که طول ریشه در شرایط یکسان، در مدت زمان های تیماردهی با پلاسمای سرد، دارای اختلاف معنی داری در سطح 5% نسبت به شاهد می باشد. از طرفی با بررسی مؤلفه های شاخص رنگ در نمونه های مورد آزمایش، تغییر معنی داری در نمونه ها مشاهده نگردید. بیشترین تغییرات در نسبت شاخص اختلاف رنگ در نمونه های رقم عادل دارای مواجهه 60 ثانیه با پلاسمای سرد نسبت به نمونه های دارای 30 ثانیه مواجهه به میزان 1/48% محاسبه گردید. همچنین برای مشاهده تغییرات رنگ نمونه ها در اثر پلاسما، مدل درجه سوم در محیط فازی عصبی در 8 ناحیه طراحی گردید که تغییرات جزیی رنگ را پس از یادگیری، با خطای کمتر از 0/01 نمایش داد.نتیجه گیری: نتایج نشان داد استفاده از تیمار پلاسمای سرد می تواند بدون ایجاد عوارض جانبی بر جوانه زنی و بهبود رشد اولیه بذر نخود مؤثر باشد.

المصادر:

Alemu, A., Feyissa, T., Tuberosa, R., Maccaferri, M., Sciara, G., Letta, T. & Abeyo, B. )2020(. Genome-wide association mapping for grain shape and color traits in Ethiopian durum wheat (Triticum turgidum ssp. durum). The Crop Journal, 8(5), 757-768.

Banaschik, R., Burchhardt, G., Zocher, K., Hammerschmidt, S., Kolb, J.F. & Weltmann, K.D. )2016(. Comparison of pulsed corona plasma and pulsed electric fields for the decontamination of water containing Legionella pneumophila as model organism. Bioelectrochemistry, 112, 83-90.

Chaple, S., Sarangapani, C., Jones, J., Carey, E., Causeret, L., Genson, A., Duffy, B. &Bourke, P. )2020(. Effect of atmospheric cold plasma on the functional properties of whole wheat (Triticum aestivum L.) grain and wheat flour. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 66, 102529.

Crecente-Campo, J., Nunes-Damaceno, M., Romero-Rodríguez, M.A. & Vázquez-Odériz, M.L. )2012(. Color, anthocyanin pigment, ascorbic acid and total phenolic compound determination in organic versus conventional strawberries (Fragaria× ananassa Duch, cv Selva). Journal of Food Composition and Analysis, 28(1), 23-30.

Gonzalez, R.C. &Woods, R.E. )2002(. Digital image processing.

Jian, F., Sun, K., Chelladurai, V., Jayas, D.S. and White, N.D. )2014(. Quality changes in high and low oil content canola during storage: Part II–Mathematical models to predict germination. Journal of stored products research, 59, 328-337.

Khamsen, N., Akkarachanchainon, A., Fookiat, K., Srisala, J., Chomchuen, S., Kanokbannakorn, W. & Srisonphan, S. )2016(. Atmospheric Cold Plasma via Fringe Field Enhanced Corona Discharge on Single Dielectric Barrier for Large-volume Applications. Procedia Computer Science, 86, 321-324.

Kuwahara, T., Kuroki, T., Yoshida, K., Saeki, N. & Okubo, M. )2012(. Development of sterilization device using air nonthermal plasma jet induced by atmospheric pressure corona discharge. Thin Solid Films, 523, 2-5.

Porto, C.L., Sergio, L., Boari, F., Logrieco, A.F. & Cantore, V.) 2019(. Cold plasma pretreatment improves the germination of wild asparagus (Asparagus acutifolius L.) seeds. Scientia Horticulturae, 256, 108554.

Mendoza, F., Dejmek, P. and Aguilera, J.M. )2006(. Calibrated color measurements of agricultural foods using image analysis. Postharvest Biology and Technology, 41(3), 285-295.

Misra, N.N., Schlüter, O. and Cullen, P.J. )2016(. Plasma in food and agriculture. Cold plasma in food and agriculture (pp. 1-16). Academic Press.

Pizá, M.C.P., Prevosto, L., Zilli, C., Cejas, E., Kelly, H. & Balestrasse, K. )2018(. Effects of non–thermal plasmas on seed-borne Diaporthe/Phomopsis complex and germination parameters of soybean seeds. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 49, 82-91.

Rawlins, J.K., Roundy, B.A., Egget, D. & Cline, N. )2012(. Predicting germination in semi-arid wildland seedbeds II. Field validation of wet thermal-time models. Environmental and Experimental Botany, 76, 68-73.

Sahlin, E., Savage, G.P. & Lister, C.E. )2004(. Investigation of the antioxidant properties of tomatoes after processing. Journal of Food composition and Analysis, 17(5), 635-647.

Schwinghamer, T., Souleimanov, A., Dutilleul, P. & Smith, D. )2015(. The plant growth regulator lipo-chitooligosaccharide (LCO) enhances the germination of canola (Brassica napus [L.]). Journal of Plant Growth Regulation, 34(1), 183-195.

Takahashi, K., Saito, Y., Oikawa, R., Okumura, T., Takaki, K. & Fujio, T. )2018(. Development of automatically controlled corona plasma system for inactivation of pathogen in hydroponic cultivation medium of tomato. Journal of Electrostatics, 91, 61-69.

Wang, X., Wang, Z., Zhuang, H., Nasiru, M.M., Yuan, Y., Zhang, J. & Yan, W. )2021(. Changes in color, myoglobin, and lipid oxidation in beef patties treated by dielectric barrier discharge cold plasma during storage. Meat Science, 176, 108456.

Zhou, Y.H., Vidyarthi, S.K., Zhong, C.S., Zheng, Z.A., An, Y., Wang, J., Wei, Q. & Xiao, H.W., 2020. Cold plasma enhances drying and color, rehydration ratio and polyphenols of wolfberry via microstructure and ultrastructure alteration. LWT- Food Science and Technology, 134, p.110173.