پایان نامه شبیه سازی رشد و عملکرد برخی ژنوتیپ های سویا ( Glycine max L.) با استفاده از مدل CROPGRO-Soybean

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه شبیه سازی رشد و عملکرد برخی ژنوتیپ های سویا ( Glycine max L.) با استفاده از مدل CROPGRO-Soybean دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت:word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:200

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی کشاورزی گرایش زراعت

فهرست مطالب:

1-6-2- تاریخ کاشت 30
1-6-3- فاصله ردیف و میزان کاشت 34
1-6-4- میزان بذر  38
1-6-5- عمق کاشت  41
1-6-6- ماشین آلات کشت 41
1-6-7- آغشته سازی با باکتری 42
1-6-8- ضد عفونی بذر  44
1-7- بیماری ها  48
1-8- آفات 49
1-9- نیاز سویا به عناصر غذایی 51
1-10- آبیاری  53
1-11- برداشت محصول 54
1-11-1- خشک کردن و انبار داری  56
1-12- فرآیند و مصارف سویا  58
1-13- ترکیبات دانه  59
1-13-1- اجزای فعال بیولوژیکی 64
1-13-2- تهیه کنجاله  64
1-13-3- روغن سویا  65
1-13-4- فرآورده های پروتئینی  66

چکیده 1
فصل اول  مقدمه 3
1-1- مقدمه و اهمیت  4
1-2- مشخصات گیاه شناسی  سویا  5
1-2-1 – ریشه  6
1-2-2- ساقه  7
1-2-3- برگ 8
1-2-4- گل و غلاف 9
1-2-5- دانه 11
1-3- رشد و تکامل سویا 13
1-4- مرفولوژی دانه و جوانه زنی  16
1-5- اکولوژی سویا 17
1-5-1-احتیاجات جوی و خاک 18
1-5-2- انتخاب واریته 21
1-5-3- حاصلخیزی  22
1-5-4- نیاز سویا به نیتروژن 23
1-5-5- آهک دادن  26
1-6- عملیات زراعی و تهیه بستر 27
1-6-1- کنترل علف هرز 28

1-14- مدل سازی  67
1-14-1- مدل خانواده DSSAT  68

فصل دوم بررسی منابع 70
2-1- ارتفاع بوته  71
2-2- اجزای عملکرد و شاخص های رشد  72
2-3- عملکرد دانه ،عملکرد بیولوژیک ،شاخص برداشت و شاخص های رشد 79
2-4- کیفیت بذر (روغن و پروتئین) 86
2-5- مدل سازی بر اساس معادلات ریاضی  89

فصل سوم : ۳-۱ – مواد و روش ها 92

فصل چهارم : نتایج و بحث  101
4-1- ارتفاع بوته 102
4-2- تعداد غلاف در بوته 106
4-3- تعداد غلاف در متر مربع 109
4-4- تعداد دانه در غلاف 112
4-5- تعداد دانه در متر مربع 115
4-6- وزن صد دانه 120
4-7- وزن پوسته غلاف بدون دانه 123

8-4- عملکرد غلاف 126
4-9- عملکرد دانه  129
4- 10 – عملکرد بیولوژیک 134
4-11- شاخص برداشت 137
4-12- درصد روغن  143
4-13- عملکرد روغن 146
4-14- درصد پروتئین 149
4-15- عملکرد پروتئین 153
4- 16- شاخص سطح برگ 157
4-17- سرعت رشد محصول 159
4-18- سرعت جذب خالص  161
4-19- مدل سازی  164
4-19 -1- شبیه سازی شاخص سطح برگ و شاخص برداشت  153
4- 19 -2- شبیه سازی وزن ساقه ، برگ و غلاف 170
4-19- 3- شبیه سازی عملکرد دانه 175
پیشنهادات 181
منابع 183
چکیده انگلیسی 197

فهرست نمودارها

نمودار ۴-۱- تاثیر تاریخ کاشت بر ارتفاع بوته سویا  104
نمودار ۴-۲- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر ارتفاع بوته سویا 105
نمودار ۴-۳- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر ارتفاع بوته در سویا 105
نمودار ۴-۴ – تاثیر تاریخ کاشت بر تعداد غلاف در بوته  سویا 108
نمودار ۴-۵- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر تعداد غلاف در بوته  سویا 108
نمودار ۴-۶- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر تعداد غلاف در بوته  در سویا 109
نمودار ۴-۷- تاثیر تاریخ کاشت بر غلاف در متر مربع  سویا 111
نمودار ۴-۸- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر غلاف در متر مربع  سویا 111
نمودار ۴-۹- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر غلاف در متر مربع  در سویا 112
نمودار ۴-۱۰- تاثیر تاریخ کاشت بر دانه در غلاف  سویا 114
نمودار ۴-۱۱- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر دانه در غلاف  سویا 114
نمودار ۴-۱۲- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر دانه در غلاف  در سویا 115
نمودار ۴-۱۳- تاثیر تاریخ کاشت برتعداد دانه در متر مربع سویا 116
نمودار ۴-۱۴- – تاثیر ژنوتیپ و رقم برتعداد دانه در متر مربع سویا 117
نمودار ۴-۱۵- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم برتعداد دانه در متر مربع در سویا 117
نمودار ۴-۱۶- تاثیر تاریخ کاشت بر وزن صد دانه سویا 122
نمودار ۴-۱۷- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر وزن صد دانه سویا 122
نمودار ۴-۱۸- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر وزن صد دانه در سویا 123
نمودار ۴-۱۹- تاثیر تاریخ کاشت بر پوسته غلاف بدون دانه سویا 124

فهرست نمودارها

نمودار ۴-۲۰ – تاثیر ژنوتیپ و رقم برپوسته غلاف بدون دانه سویا 125
نمودار ۴-۲۱- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم برپوسته غلاف بدون دانه در سویا 125
نمودار ۴- ۲۲- تاثیر تاریخ کاشت بر عملکرد غلاف در سویا 127
نمودار ۴-۲۳ – تاثیر ژنوتیپ و رقم بر عملکرد غلاف سویا 128
نمودار ۴-۲۴- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر عملکرد غلاف در سویا 128
نمودار ۴-۲۵- تاثیر تاریخ کاشت بر عملکرد دانه سویا 132
نمودار ۴-۲۶- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر عملکرد دانه سویا 133
نمودار ۴-۲۷- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر عملکرد دانه در سویا 133
نمودار ۴- ۲۸- تاثیر تاریخ کاشت بر عملکرد بیولوژیک سویا 136
نمودار ۴- ۲۹ – تاثیر ژنوتیپ و رقم بر عملکرد بیولوژیک سویا 136
نمودار ۴- ۳۰- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر عملکرد بیولوژیک در سویا 137
نمودار ۴-۳۱- تاثیر تاریخ کاشت بر شاخص برداشت سویا 139
نمودار ۴-۳۲- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر شاخص برداشت سویا 140
نمودار ۴-۳۳- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر شاخص برداشت در سویا 140
نمودار ۴-۳۴- تاثیر تاریخ کاشت بر درصد روغن  سویا 145
نمودار ۴-۳۵- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر درصد روغن  سویا 145
نمودار ۴-۳۶- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر درصد روغن  در سویا 146
نمودار ۴-۳۷- تاثیر تاریخ کاشت بر عملکرد روغن سویا 147
نمودار ۴-۳۸- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر عملکرد روغن سویا 148
نمودار ۴-۳۹- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر عملکرد روغن در سویا 148
نمودار ۴-۴۰- تاثیر تاریخ کاشت بر درصد پروتئین  سویا 151
نمودار ۴-۴۱- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر درصد پروتئین سویا 152

نمودار ۴-۴۲- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر درصد پروتئین  در سویا 152
نمودار ۴-۴۳- تاثیر تاریخ کاشت بر عملکرد پروتئین سویا 153
نمودار ۴-۴۴- تاثیر ژنوتیپ و رقم بر عملکرد پروتئین سویا 154
نمودار ۴-۴۵- تاثیر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر عملکرد پروتئین در سویا 154
نمودار ۴-۴۶- روند تغییرات شاخص سطح برگ در تاریخ های مختلف کاشت 157
نمودار ۴-۴۷- روند تغییرات شاخص سطح برگ در ارقام سویا  158
نمودار ۴-۴۸-تغییرات سرعت رشد محصول در تاریخ های مختلف کاشت  160
نمودار ۴-۴۹- تغییرات سرعت رشد محصول در ارقام سویا 161
نمودار ۴-۵۰- تغییرات سرعت جذب خالص در تاریخ های مختلف کاشت سویا 162
نمودار ۴-۵۱- روند تغییرات سرعت جذب خالص در ارقام سویا 163
نمودار ۴-۵۲ – روند تغییرات شاخص سطح برگ و شاخص برداشت در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینL17 164
نمودار ۴-۵۳- روند تغییرات شاخص سطح برگ و شاخص برداشت در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینM7 166
نمودار ۴-۵۴ -روند تغییرات شاخص سطح برگ و شاخص برداشت در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Williams 167
نمودار ۴- ۵۵ – روند تغییرات شاخص سطح برگ و شاخص برداشت در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Zin 168
نمودار ۴-۵۶ – روند تغییرات وزن ساقه(a ) وزن برگ(b ) و وزن غلاف (c) در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینL17 170
نمودار ۴- ۵۷ – روند تغییرات وزن ساقه(a ) وزن برگ(b ) و وزن غلاف (c) در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینM7 172
نمودار ۴- ۵۸ – روند تغییرات وزن ساقه(a ) وزن برگ(b ) و وزن غلاف (c) در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Williams 173
نمودار ۴- ۵۹ – روند تغییرات وزن ساقه(a ) وزن برگ(b ) و وزن غلاف (c) در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Zin 174
نمودار ۴- ۶۰ – روند تغییرات میانگین عملکرد دانه مشاهده شده در در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینL17 در تاریخ کاشت دوم 175
نمودار ۴- ۶۱ – روند تغییرات میانگین عملکرد دانه مشاهده شده در در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای لاینM7 در تاریخ کاشت دوم 177
نمودار ۴- ۶۲ – روند تغییرات میانگین عملکرد دانه مشاهده شده در در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Williams در تاریخ کاشت دوم 178
نمودار ۴- ۶۳ – روند تغییرات میانگین عملکرد دانه مشاهده شده در در شرایط مزرعه(*)و میزان برآورد شده توسط مدل Crop Gro soybean برای رقم Zin در تاریخ کاشت دوم 180

فهرست جداول

 جدول ۱-۱- مراحل رشد سویا 13
جدول ۱-۲- پیشنهاد میزان بذر کاری 39
جدول ۱-۳-مثال هایی از انواع علف کش ها 45
جدول ۱-۴- مقادیر تقریبی ترکیبات دانه سویا در قسمت های مختلف آن 59
جدول ۱-۵-اسید آمینه در پروتئین سویا 60
جدول ۱-۶-اسید های چرب روغن سویا 62
جدول ۱-۷-فرآورده های کنجاله بدون چربی  64
جدول ۱-۸- درصد ترکیبات کنجاله بدون چربی  66
جدول ۳-۱- آزمون خاک قبل از آزمایش 94
جدول ۳-۲- پارامترهای مورد استفاده در ارزیابی خروجی های مدل 98
جدول ۳-۳- مراحل نموی استاندارد جهت ورود به مدل DAST 99
جدول ۴-۱- تجزیه واریانس ارتفاع بوته ،تعداد غلاف در بوته ،تعداد غلاف در متر مربع ،تعداد دانه در غلاف و تعداد دانه در متر مربع در تیمار تاریخ کاشت و رقم 118
جدول ۴-۲-مقایسه میانگین اثرات ساده تاریخ کاشت و رقم در ارتفاع بوته ،تعداد غلاف در بوته ،تعداد غلاف در متر مربع ،تعداد دانه در غلاف و تعداد دانه در متر مربع 118
جدول ۴-۳- مقایسه میانگین اثرات متقابل تاریخ کاشت و رقم در ارتفاع بوته ،تعداد غلاف در بوته ،تعداد غلاف در متر مربع ،تعداد دانه در غلاف و تعداد دانه در متر مربع 119
جدول ۴-۴- تجزیه واریانس وزن صد دانه ،وزن پوسته غلاف، عملکرد غلاف،عملکرد دانه ، عملکرد بیولوژیک،شاخص برداشت در تیمار تاریخ کاشت و رقم 141
جدول ۴-۵- مقایسه میانگین اثرات ساده تاریخ کاشت و رقم بر وزن صد دانه ،وزن پوسته غلاف، عملکرد غلاف،عملکرد دانه ، عملکرد بیولوژیک،شاخص برداشت 141
جدول ۴-۶- مقایسه میانگین اثرات متقابل تاریخ کاشت و رقم بر وزن صد دانه ،وزن پوسته غلاف، عملکرد غلاف،عملکرد دانه ، عملکرد بیولوژیک،شاخص برداشت 142
جدول ۴-۷- تجزیه واریانس درصد روغن ،عملکرد روغن ،درصد پروتئین ،عملکرد پروتئین در تیمار تاریخ کاشت و رقم 155
جدول ۴-۸- مقایسه میانگین اثرات ساده تاریخ کاشت و رقم بر درصد روغن ،عملکرد روغن ،درصد پروتئین ،عملکرد پروتئین 155
جدول ۴-۹- مقایسه میانگین اثرات متقابل تاریخ کاشت و رقم بر درصد روغن ،عملکرد روغن ،درصد پروتئین ،عملکرد پروتئین 156

چکیده :

به منظور تعیین بهترین تاریخ کاشت در ارقام سویا ، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در چهار تکرار در سال 1388 اجرا شد. تیمار های آزمایش شامل چهار تاریخ کاشت 13 اردیبهشت ، 23 اردیبهشت_،3 خرداد و 13 خرداد (با فواصل 10 روز) در کرت های اصلی و چهار رقم سویای میان رس بهاره (از گروه سه) شامل Williams،L-17 ،Zin و M7 در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بیشترین ارتفاع بوته از تاریخ کاشت سوم و رقم ویلیامز با متوسط 8/95 سانتی متر به دست آمد و تاریخ کاشت چهارم و رقم M7 با میانگین 8/72 ساتی متر کمترین میزان را به خود اختصاص داد. بالاترین مقدار عملکرد دانه از تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز با متوسط 63/5387 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که نسبت به تاریخ کاشت چهارم و ژنوتیپ L-17 با میانگین 71/3168 کیلوگرم در هکتارکه کمترین میزان را دارا بودند ، 2/41 درصد برتری نشان داد. اما بیشترین مقدار عملکرد بیولوژیک از تاریخ کاشت دوم و رقم زان حاصل شد که با تیمار تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز تفاوت معنی داری نداشته و هردو در گروه اول جای گرفتند. تاریخ کاشت دوم و رقم زان با 8/124 عدد بیشترین تعداد غلاف در بوته را به دست آورد ولی بالاترین تعداد دانه در بوته و وزن صد دانه با متوسط 08/2 عدد ومیانگین 65/9 گرم از تیمار تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز به دست آمد. درصد روغن و پروتئین نیز تحت تاثیر اثرات متقابل تیمار تاریخ کاشت و ارقام قرار گرفت . بالاترین و پایین ترین میزان درصد روغن به ترتیب از تاریخ کاشت چهارم و رقم ویلیامز با 92/22 درصد و تیمار تاریخ کاشت دوم و ژنوتیپ L-17 با 87/19 درصد به دست آمد ، تیمار تاریخ کاشت دوم و لاین M7 با میانگین 67/34 درصد توانست بالاترین میزان درصد پروتئین را به خود اختصاص داد و کمترین درصد پروتئین از تیمار تاریخ کاشت چهارم و رقم ویلیامز با متوسط 09/30 درصد به دست آمد. شاخص سطح برگ در تاریخ های کاشت مختلف متفاوت بود بالاترین میزان از تاریخ کاشت دوم در مرحله آغاز غلاف دهی با 31/5 به دست آمد. در بین ارقام نیز رقم ویلیامز توانست با 98/4 در مرحله آغاز پر شدن دانه بیشترین مقدار را از آن خود کند. بیشترین میزان سرعت رشد محصول از تاریخ کاشت دوم در مرحله آغاز غلاف دهی با 38/25 کیلو گرم بر متر مربع در روز حاصل شد. بین ارقام نیز رقم ویلیامز با 66/23 کیلو گرم بر متر مربع در روز در آغاز مرحله غلاف دهی بیشترین مقدارسرعت رشد محصول را به دست آورد. بالاترین میزان سرعت جذب خالص از تاریخ کاشت دوم با 41/21 کیلوگرم بر متر مربع در روز در مرحله ظهور نخستین برگ به دست آمد و کمترین مقدار نیز از تاریخ کاشت چهارم در مرحله رسیدگی کامل با 78/0 کیلوگرم بر متر مربع در روز حاصل شد. رقم ویلیامز نیز بالاترین مقدار سرعت جذب خالص را به دست آورد و کمترین مقدار از ژنوتیپ M7 با میانگین 8/0 کیلوگرم بر متر مربع در مرحله رسیدگی کامل حاصل شد . در نهایت با توجه به نتایج به دست آمده تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز با دارا بودن بیشترین عملکرد و شاخص های رشد مناسب برای منطقه ورامین شناخته شد.نتایج شبیه سازی در این تحقیق در بر گیرنده مناسب بودن مدل رشد DSAT جهت بررسی روند رشد سویا می باشد. بر این اساس نمودارهای ترسیم شده مدل در مورد شاخص سطح برک شاخص برداشت وزن برگ وزن ساقه وزن غلاف و عملکرد دانه شبیه نمودارهای مزرعه ای بوده و ضریب مدل نزدیک به یک می باشد.

فصل اول

مقدمه

1-1- مقدمه و تاریخچه سویا

در واپسین سال های قرن بیستم شاید بتوان سویا را منبع اساسی و عمده پروتئین مصرفی و مردمان قرن آینده خواند. امروزه سویا به عنوان یک کالای استراتژیک نه تنها پاسخگوی مصارف غذایی متنوع و متعدد در زنجیره غذایی است، بلکه مصارف صنعتی فراوانی نیز دارد. گفته ها و مطالبی که در آثار ادبی آمده گویای این واقعیت است که سویا یا لوبیای روغنی از نباتات قدیمی و بومی آسیاست که در سال 2838 قبل از میلاد در نواحی شمال شرقی چین شناسایی و کشت آن مرسوم شد. همچنین سویا یکی از پنج دانه مقدس (برنج، گندم، جو، ارزن و سویا) محسوب می شده است. تاریخچه زراعت سویا دارای سه مرحله است. مرحله اول با کشت آن توسط مردم قدیم چین شروع شد، مرحله دوم در دهه دوم قرن بیستم هنگامی که سویا به صورت یکی از صادرات مهم آسیای شرقی درآمد آغاز گردید و مرحله سوم از حدود سی سال پیش با ابداع روش های مدرن کاشت، داشت و برداشت سویا شروع شد و با تولید ارقام سازگار با شرایط محیطی متفاوت و همچنین پیشرفت صنایع فرآورده های غذایی زمینه مناسبی برای افزایش سریع سطح زیر کشت این گیاه فراهم شد(کوچکی ،1380).

تصور می شود موطن اصلی این گیاه شمال شرقی چین باشد و استرالیا مرکز محتمل پراکندگی برای تمام منطقه اقیانوس آرام از جمله چین است. با توجه به مدارک و اسناد تاریخی، نیمه شرقی شمال چین به عنوان منطقه اهلی شدن سویا شناخته شده است. استخراج روغن از سویا برای اولین بار در سال 1915 در آمریکا انجام شد (ناصری، 1370) و فعالیت های اصلاح بر روی گیاه سویا از سال 1940 بطور جدی آغاز شد که منجر به تولید ارقام با عملکرد بالا و سازگار نسبت به انواع شرایط محیطی گردید.

در ایران اولین بار در سال 1317 مقداری بذر سویای خوراکی برای ناحیه گیلان و نیز مقداری بذر سویای علوفه ای برای ناحیه کرج از آلمان وارد و زیر نظر بنگاه اصلاح بذر مورد ارزیابی قرار گرفت. کلیه آزمایشات حاکی از عملکرد مطلوب این گیاه بود اما بدلیل عدم وجود بازار فروش کشت آن رونق نگرفت (کریمی ،1368). در سال 1341 گروه صنعتی بهشهر مقداری بذر سویا از ژاپن وارد کرد و پس از انعقاد قرارداد با زارعان، در ترویج و افزایش سطح زیر کشت آن تلاش های زیادی مبذول کرد به طوری که در سال 1353 سطح زیر کشت این محصول به حدود 20 هزار هکتار و در سال 1355 به 60 هزار هکتار رسید و محصولی بالغ بر 100 هزار تن تولید نمود (رمزی، 1385).

در حال حاضر آمریکا بزرگترین صادر کننده و تولید کننده سویا در دنیا است که همراه با کشورهای چین و برزیل و آرژنتین بیش از 90% تولید جهان را به خود اختصاص داده اند ( فائو، 2005 ، رستگار، 1385).

کشت سویا هم در زراعت بهاره و هم در زراعت تابستانه صورت می گیرد، کشت دوم آن در ایران بعد از محصولاتی چون گندم، جو، سیب زمینی، کاهو و باقلا انجام می شود و بدین لحاظ نیاز به اختصاص زمینی خاص جهت کشت ندارد. مهم ترین مناطق کشت سویا در استان های گلستان و مازندران (گرگان،گنبد،ساری) و در استان های لرستان وآذربایجان شرقی (دشت مغان) است.

موارد استفاده سویا در کشاورزی و صنعت متکی به روغن زیاد (20%) و پروتئین فراوان (40%) دانه است. از آن جایی که سویا منبع سرشاری از پروتئین و روغن است ماده خاصی برای مصارف گوناگون در صنعت و کشاورزی شده است. سطح کشت آن در تغییر بوده و تحت تأثیر قیمت سویا نسبت به سایر محصولات مخصوصاً ذرت مقدار مازاد، میزان صادرات و وضعیت هوا در فصل کاشت می باشد، به طوری که اگر شرایط برای کشت ذرت مناسب نباشد سطح زیر کشت سویا افزایش می یابد(رمزی ،1385).

1- 2- مشخصات گیاه شناسی :

سوژا یا سویا گیاهی یکساله از خانواده بقولات، جنس گلایسین، و گونه ماکس که به خاطر درصد قابل توجه روغن در دانه آن به عنوان دانه روغنی کشت می شود. این گیاه خودگشن بوده و مقام نخست در تأمین روغن گیاهی در جهان را دارا است. حدود 40 گونه که به صورت بوته های در هم و پیچیده هستند در منطقه آسیا و استرالیا پراکنده هستند. گیاه سویا به عنوان یک گیاه با ارزش از نظر پروتیین و روغن با داشتن حدود 40 درصد پروتیین و 20 درصد روغن امروزه نزدیک به 60 درصد پروتیین گیاهی و 30 درصد روغن گیاهی مورد نیاز جهانیان را تامین می نماید.سویا گیاهی است روز کوتاه که بطول روز حساس بوده و به این خاطر از نظر زمان رسیدگی به ارقام مختلف در گروههای رسیدگی سه صفر تا دوازده (000 تا 12 ) قرار می گیرند.

به طور کلی ارقام سویا از نظر طول دوره رویش به سه گروه تقسیم می شوند :

زودرس 70 تا 95 روز

متوسط رس : 100تا 130 روز

دیر رس :   140 تا 180 روز

در این طبقه بندی زودرس ترین ارقام در گروه های 2 تا 7 قرار می گیرند (فروزان، 1380).

در کشور ما ارقام گروه های 2، 3، 4، 5 و 6 با توجه به نواحی مختلف و شرایط آب و هوایی منطقه تطابق بیشتری را نشان داده و در چهار دسته زیر تقسیم بندی می گردند:

– ارقام زودرس شامل گروه های 2 و3 : مانند ارقام چیپوا، هاراسوی، زان، ویلیامز و سپیده

– ارقام متوسط رس شامل گروه 4 : مانند ارقام کلارک ، بونوس و وین

– ارقام دیررس شامل گروه 5 : مانند ارقام هیل، سحر، ساری و تلار

– ارقام خیلی دیررس شامل گروه 6 : مانند ارقام هود ، لی، فورست

سویا در ایران معمولا در دو فصل بهار و تابستان کشت می شود. در بهار به عنوان کشت اول و در تابستان به عنوان کشت دوم کشت می شود ( فروزان، 1380).

 1-2-1-ریشه

سویا دارای یک ریشه اصلی عمیق بوده که تعداد زیادی ریشه های فرعی یا جانبی از آن منشعب می شوند که در صورت وجود رطوبت و عدم خشکی یا وجود لایه غیر قابل نفوذ، ریشه می تواند تا عمق 150 سانتی متری خاک نفوذ نماید ( رمزی، 1385).

ریشه های فرعی حاصل از ریشه اصلی دارای پراکنش افقی بوده که پس از 40 تا 50 سانتی متر رشد با وجود رقابت ریشه های ردیف های کناری به سمت عمق گرایش پیدا کرده و تا عمق نفوذ ریشه اصلی در خاک فرو می روند. رشد ریشه در دوره رویشی سریع تر از رشد قسمت های هوایی بوده و عمق آن در مرحله گلدهی اغلب 2 برابر ارتفاع ساقه است ولی وزن ریشه خشک کمتر از وزن خشک اندام های هوایی می باشد. رشد ریشه تا زمان تشکیل دانه ادامه یافته و سپس قبل از ورود به مرحله رسیدگی فیزیولوژیک متوقف می شود.

سویا از گونه های گیاهی تثبیت کننده نیتروژن است و این عمل از طریق همزیستی با باکتری های خانواده ریزوبیاسه صورت می گیرد. باکتری های این خانواده هوازی و گرم منفی هستند و دارای شکل میله ای می باشند. باکتری مناسب سویا برادی ریزوبیوم ژاپنیکوم نام دارد. مقدار نیتروژن تثبیت شده توسط ریزوبیوم ها ممکن است تا 80 درصد کل نیتروژن مورد نیاز را در شرایط مساعد تثبیت، تامین نماید. قسمت اعظم نیتروژنی که در اختیار گیاه قرار می گیرد به مصرف تولید دانه می رسد (وارول و پاترسون 1992). باکتری ریزوبیوم ژاپونیکوم به طور طبیعی در خاک های ایران وجود نداردو به همین جهت لازم است این باکتری همراه بذر به خاک اضافه گردد (رمزی، 1385).

 1-2-2- ساقه :

ساقه و برگ های سویا پوشیده از کرک یا موهای بسیار ظریف خاکستری یا قهوه ای رنگ کوتاهی پوشیده شده است. ارتفاع بوته ها گاهی به 150سانتی متر و حتی بیشتر و گاهی واریته هایی یافت می شود که به طور قابل ملاحظه ای بزرگ تر هستند (کریمی ، 1384). یک ساقه اصلی مستقیم، استوار و استوانه ای که کاملا” مشخص بوده و از بخش تحتانی بوته می تواند شاخه ها و یا انشعابات متعددی ایجاد شود، پایه گل را تشکیل می دهد( کریمی ،1384، رستگار، 1385، خواجه پور، 1383). رشد ساقه با خروج محور لپه ها از خاک شروع شده و با تکامل دانه ها در داخل نیام پایان می یابد. ساقه سویا مخروطی شکل بوده و دارای تعدادی گره یا بند (19تا24) می باشد (رستگار، 1385، لطیفی، 1372). با انجام انشعابات ساقه، از قطر ساقه اصلی کاسته شده و با کاهش تراکم، تعداد شاخه های انشعابی یا فرعی که اغلب در قاعده ساقه اصلی قرار دارند بیشتر می شود. تعداد ساقه های فرعی در ارقام دیررس زیاد بوده و برعکس، در ارقام زودرس تعداد آنها کمتر است. با افزایش ساقه های فرعی در بوته، عملکرد  دانه نیز افزایش خواهد یافت. تعداد   ساقه های مزبور از صفر تا 6عدد متغیر می باشد( رمزی، 1385). 

1-2-3- برگ

سویا دارای برگ های هترومورف یا غیر همگن است. پایین ترین گره نزدیک خاک، محل برگ های لپه ای ، دومین بند محل اتصال برگ های ساده یا اولیه یک برگچه ای و سایر بند ها به ترتیب محل اتصال برگ های سه برگچه ای متناوب بوده و قاعده شاخه ها و پایه گل ها محل برگ های ضمیمه می باشد. (رستگار ، 1385 ).

برگ های لپه ای یا کوتیلدونی اولین برگ هایی هستند که در بوته جوان ظاهر می شوند. این برگ ها بدون دمبرگ و به شکل متقابل می باشند. مواد غذایی درون این دو برگچه قرار دارد. این برگچه ها به صورت اپی جیل یا برون خاکی به سطح خاک راه می یابند.

این برگچه ها در اوایل دوره رشد هنگامی که ظهور برگ های اصلی به تعویق می افتد، دارای اهمیت ویژه ای می باشند، چرا که فعال بودن آنها به مدت 10تا 12روز پس از جوانه زنی که سیستم ریشه ای هنوز فعال نیست، در عملکرد نهائی دخالت دارد. بنابراین هر گونه خسارت یا حذف شدن این برگ ها توسط آفات و یا بیماری ها عملکرد نهائی را کاهش خواهد داد

برگ های ساده یا اولیه، یک برگچه ای و دارای دمبرگ بوده (به طول 1تا 2سانتی متر) که به صورت متقابل و ساده هستند. این برگ ها کمی بزرگ تر از برگچه های دو لپه ای هستند و به شکل بیضوی تا باریک کشیده و بعضا” خیلی کشیده و کرکدار دیده می شوند. برگ های ضمیمه، برگ های ساده و خیلی کوچک هستند که بصورت جفت در قاعده شاخه ها و قاعده پایه گل ها قرار دارند. این گل ها فاقد دمبرگ و برجستگی در محل اتصال می باشند ( رستگار، 1385).  

برگ اصلی سویا، برگی است مرکب و هر برگ مرکب از 3 و بندرت 4 برگچه ای تشکیل شده و از این رو این برگ ها را سه برگچه ای (Trifoliate) می نامند. شکل این برگچه ها قلبی شکل یا مثلثی نوک تیز می باشد. برگ های اصلی سویا همانند برگ های اصلی لوبیای معمولی دارای دمبرگ طویل است. با این تفاوت که در سویا، تمامی سطوح اعم از ساقه، شاخه ها، برگچه های اصلی، دمبرگ ها و میوه ها پوشیده از کرک های زبر و خشن بوده، در صورتی که اندام های فوق در لوبیا فاقد کرک های خشن هستند. آرایش برگ ها در سویا می تواند عملکرد را تحت تأثیر قرار دهد. به طور معمول برگ های قائم نسبت به برگ هایی با آرایش افتاده دارای کارایی بالاتری از نظر فتوسنتز بوده و بنابراین گزینش در جهت ایجاد برگ های قائم در حفظ رطوبت و کاهش فشار کمبود آب موثر خواهد بود.

این آرایش برگی به سبب سایه اندازی کمتر به برگ های تحتانی و سهولت نفوذ نورکافی به پای بوته ها، باعث عمر بیشتر برگ های تحتانی و سهولت نفوذ نورکافی به پای بوته ها، افزایش طول عمر برگ های محدوده پایین بوته شده و تولید ماده خشک را افزایش می دهد. از طرف دیگر ارقام دارای برگ های قائم به دلیل حجم کم بوته قابلیت کشت درتراکم های بالا را داشته و در نتیجه ماده خشک بیشتری را تولید خواهند نمود. وجود کرک نیز در اندام های مختلف سویا، تعرق را به میزان 25% کاهش می دهد و برگ های سویا در هنگام رسیدگی دانه، ریزش می کنند ولی در برخی ژنوتیب ها در مرحله رسیدگی، برگ ها بر روی بوته ها باقی می مانند که انجام عمل برگ ریزی توسط مواد برگ ریز صورت می گیرد.

 1-2-4- گل و غلاف

مهم ترین عوامل تحریک کنندگی و تشکیل گل در سویا عبارتند از طول روز و شب، درجه حرارت و ویژگی های ژنتیکی گیاه. رنگ گل در سویا متفاوت بوده و اغلب به رنگ های ارغوانی، سفید تا آبی و بنفش دیده می شود ( کریمی، 1384، رستگار، 1385). گل های سویا کوچک بوده، به طول 6تا 7میلی متر و دارای دمگل کوتاه می باشند. اختصاصات خانواده پروانه آسا: هر گل شامل 5 کاسبرگ، 5 گلبرگ ( یک بزرگ به نام درفش یا استاندارد، 2بال و 2 ناو) ، 10پرچم (9عدد بهم چسبیده و یکی آزاد ) و یک مادگی کرک دار می باشد (رستگار، 1385). این گل ها در محل اتصالات دمبرگ به ساقه اصلی یا شاخه فرعی که به آکسیل خوانده می شود، به وجود می آیند.

آرایش گل سویا به صورت خوشه ای می باشد. تعداد گل ها در یک آرایش خوشه ای بین 2 تا 20عدد متغیر بوده و تعدا گل های خوشه ای در یک بوته نیز درحدود 15 تا 20عدد می باشد. گل های سویا 99 درصد خود گشن و حدود1 درصد دگرگشن می باشند ( کریمی، 1384، رستگار، 1385، ویس، 2000) . دلیل این امر آزاد شدن گرده ها پیش از باز شدن گل ها می باشد بطوری که ارقام کاشته شده در کنار هم نیز به ندرت قادر به استفاده از گرده های یکدیگر خواهند بود( ویس، 2000) .تمامی گل های تولید شده در یک بوته، تولید میوه نکرده و تعداد زیادی از آنها (حدود 20 تا 80درصد ) ریزش می کنند. حداکثر ریزش گل و غلاف های جوان در مرحله اوج گلدهی و بعد از آن صورت می پذیرد. در سویا مراحل ریزش گل و میوه های جوان به شرح زیر است :

1-    ریزش جوانه گل قبل از گرده افشانی

2-   ریزش گل بعد از گرده افشانی و تلقیح

3-   ریزش غلاف های جوان و نارس در سنین مختلف

عملکرد در سویا به تعداد گل وابسته بوده و بنابراین با درصد ریزش گل و غلاف همبستگی عکس دارد. به طور کلی در هر بوته سویا 25 تا 30 درصد گل ها تبدیل به غلاف شده و بقیه گل ها ریزش می کنند. متعاقب این امر تعدادی از غلاف های جوان در سنین مختلف می ریزند و تعدادی نیز با وجود رشد کامل عاری از دانه بوده که به آنها غلاف های پوک گفته می شود. بنابراین به طور معمول ریزش توام گل و غلاف در ارقام مختلف سویا زیاد است .

در هر دو سیستم رشد (محدود و نامحدود ) ریزش گل و غلاف در قسمت پایین بوته بیشتر است. در سیستم رشد نامحدود غلاف بندی در بخش فوقانی بوته کم بوده و بیشترین غلاف ها در قسمت وسط بوته تشکیل می گردد. در ارقام با رشد محدود تعداد غلاف ها در انتهای بوته بیشتر بوده و بطور نسبی معادل غلاف های وسط بوته است.

تبدیل گل به غلاف در سویا تدریجی صورت می گیرد بنابراین در بوته سویا به طور همزمان اندام هایی نظیر غنچه، گل و همچنین غلاف ها در سنین مختلف دیده می شود. غلاف ها بعد از تکامل گل شروع به رشد می کنند (فروزان، 1380) و هر گل بارور شده تولید یک نیام می کند (رستگار، 1385) در مراحل اولیه غلاف های کوچک، گوشتی و نرم و پرزدار هستند و به تدریج که بزرگ تر می شوند (فروزان ، 1380) و به طول 3 تا 10سانتی متر و عرض 2 تا 4 سانتی متر می رسند ( رستگار، 1385، ویس، 2000) در مراحل آخر رنگ غلاف ها، زرد، قهوه ای، قهوه ای روشن، متمایل به سفید و استخوانی است و دانه ها سخت شده و حالت شیری ندارند(فروزان، 1380، رستگار، 1385، ویس 2000) .تعداد غلاف ها در بوته ممکن است به 400عدد برسد (رستگار، 1385). غلاف ها معمولا زمانی که می رسند ، می شکنند و بذر آزاد شده می ریزد (رستگار، 1385، ویس، 2000). زود یا زیاد شکستن غلاف ها یک صفت زیان آور محسوب می شود و خشکی هوا و حرارت نیز موجب تشدید ریزش دانه ها می گردد.

ارقامی نیز که  غلاف بندی آنها از نزدیکی سطح زمین شروع می شود، در برداشت با کمباین مقدار زیادی تلفات دارند و هرچه غلاف بندی از سطح بالاتری شروع شود این صفت مطلوب تر خواهد بود.