اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات287
تعداد نشریات سازمان85
تعداد شماره‌ها3,165
تعداد مقالات35,166
تعداد مشاهده مقاله50,674,904
تعداد دریافت فایل اصل مقاله90,651,808
دریاشناس, عبدالمحمد, شهبازی, کریم, بازرگان, کامبیز. (1405). جنبه های مختلف تحلیل، تفسیر و تشخیص وضعیت عناصر غذایی به روش های PCA و CND-clr و CND-ilr (مطالعه موردی چغندر قند). سامانه مدیریت نشریات علمی, (), -. doi: 10.22092/ijsr.2026.371888.808
عبدالمحمد دریاشناس; کریم شهبازی; کامبیز بازرگان. "جنبه های مختلف تحلیل، تفسیر و تشخیص وضعیت عناصر غذایی به روش های PCA و CND-clr و CND-ilr (مطالعه موردی چغندر قند)". سامانه مدیریت نشریات علمی, , , 1405, -. doi: 10.22092/ijsr.2026.371888.808
دریاشناس, عبدالمحمد, شهبازی, کریم, بازرگان, کامبیز. (1405). 'جنبه های مختلف تحلیل، تفسیر و تشخیص وضعیت عناصر غذایی به روش های PCA و CND-clr و CND-ilr (مطالعه موردی چغندر قند)', سامانه مدیریت نشریات علمی, (), pp. -. doi: 10.22092/ijsr.2026.371888.808
دریاشناس, عبدالمحمد, شهبازی, کریم, بازرگان, کامبیز. جنبه های مختلف تحلیل، تفسیر و تشخیص وضعیت عناصر غذایی به روش های PCA و CND-clr و CND-ilr (مطالعه موردی چغندر قند). سامانه مدیریت نشریات علمی, 1405; (): -. doi: 10.22092/ijsr.2026.371888.808

جنبه های مختلف تحلیل، تفسیر و تشخیص وضعیت عناصر غذایی به روش های PCA و CND-clr و CND-ilr (مطالعه موردی چغندر قند)

پژوهش های خاک
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 26 اردیبهشت 1405
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijsr.2026.371888.808
نویسندگان
عبدالمحمد دریاشناس* 1؛ کریم شهبازی2؛ کامبیز بازرگان2
1عضو هیات علمی موسسه تحقیقات خاک و اب- بازنشسته
2مؤسسه تحقیقات خاک و آب کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.
چکیده
بهینه کردن مصرف کودها در مراحل مختلف رشد، متناسب با گونه‌های گیاهی و نیازهای تغذیه‌ای، نقش موثری در افزایش عملکرد محصولات و کاهش مصرف کود ایفا می‌کند. تحقق این هدف مستلزم وجود استانداردهای جامع مبتنی برشناخت اثرات متقابل عناصر غذایی مورد نیاز گیاه است. در این پژوهش، داده‌های مربوط به غلظت عناصر غذایی و عملکرد ریشه در 170 مزرعه چغندر قند واقع در شمال استان خوزستان استخراج و با استفاده از سه مدل PCA1 و CND-clr2 و CND-ilr3 با پشتیبانی روش تحلیل داده‌های ترکیبی (CDA) مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. غلظت‌های بحرانی و محدوده بسندگی عناصر غذایی مشتق یافته از نرم‌های استاندارد CND-clr تعیین شد، سپس شاخص های عناصر غذایی با دو رویکرد حد پایین-حد بالا 4(LL- LU) و رویکرد حداقل-حداکثر 5(LMi-LMa)، در تعدادی از مزارع مورد مقایسه و اعتبار سنجی قرار گرفتند. همچنین با استفاده از نرم‌های استانداردCND-ilr ، تعدادی مزارع از نظر تشخیص تعادل‌های عناصر غذایی و اثرات سینرژیستی و آنتاگونیستی مورد ارزیابی و اعتبار سنجی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که روش PCA قادر به الویت‌بندی همبستگی بین عناصر غذایی و عملکرد ریشه چغندر قند است، ولی فاقد نرم‌های استاندارد برای ارزیابی در مقیاس خرد (کرت، مزرعه و باغ) میباشد. بنابراین، روش PCA برای ارزیابیهای کلان وضعیت عناصر غذایی یک منطقهی کشاورزی با تعداد داده‌های بالا کاربرد دارد. نتایج مقایسه‌ها نشان داد که روش‌های CND-clr و CND-ilr، به‌دلیل داشتن نرم‌های استاندارد معتبر، توانایی ارزیابی وضعیت تغذیه گیاهان را در هر دو مقیاس خرد و کلان دارا می‌باشند.
کلیدواژه‌ها
تغذیه معدنی؛ تعادل عناصر غذایی؛ تشخیص برگی؛ چغندر قند
عنوان مقاله [English]
Various aspects of analysis, interpretation and diagnosis of nutrient status using PCA, CND-clr and CND-ilr methods (sugar beet case study)
نویسندگان [English]
Abdolmohammad Daryashenas1؛ karim shahbazi2؛ Kambiz Bazargan2
1Scientific staff
2Soil and Water Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran.
چکیده [English]
Background and Objectives:

Optimizing fertilizer use through plant analysis requires robust nutrient standards based on growth stage and a thorough understanding of nutrient interactions (the plant ionome). Statistical methods based on Compositional Data Analysis (CDA)—such as Principal Component Analysis (PCA) and Compositional Nutrient Diagnosis (CND)—overcome major limitations of single-factor approaches, provided they minimize bias in result interpretation. In this study, nutrient concentrations and root yield data from 170 sugar beet fields were compared using three models: PCA, CND-clr, and CND-ilr. This research aims to: (1) introduce the theoretical foundations of PCA, CND-clr, and CND-ilr; (2) validate two interpretation approaches (minimum limit-maximum limit, LMi-LMa, and lower limit-upper limit, LL-LU) within the CND-clr model; (3) derive critical concentrations and sufficiency ranges using CND-clr indices; (4) validate CND-ilr reference standards and compare them with other models; and (5) assess nutrient status using PCA and compare it with CND-clr and CND-ilr.

Materials and Methods:

Leaf concentrations of N, P, K, Fe, Mn, Zn, and Cu, along with root yield, were collected from 170 sugar beet farms in Khuzestan Province, southwestern Iran. Leaf samples were taken from plants aged 90–120 days, washed, oven-dried at 65 °C for 48 h, ground, and sieved. Nutrients were analyzed using standard laboratory methods: micro-Kjeldahl for N, spectrophotometry for P, flame photometry for K, and atomic absorption spectrophotometry for Fe, Mn, Zn, and Cu. At harvest, average root yield per hectare was recorded. The study area soils had a saturated extract pH of 7.5–7.8, salinity <1 dS m⁻¹, lime content of 30–50%, and silty loam to silty clay loam textures.

Results:

Principal Component Analysis using absolute nutrient concentrations showed that four components explained approximately 85 % of the total variance (eigenvalues > 1). In the first principal component (PC1), potassium, zinc, and copper exhibited the highest positive correlations, while nitrogen showed the highest negative correlation with root yield. However, interpreting nutrient status based on the nutrient index (Iₓ) within the PCA framework led to bias. In contrast, the same nutrient index produced unbiased results when used with Pearson correlation. Consequently, PCA is capable of prioritizing nutrient–yield correlations at a macro scale (regional level) but lacks standard criteria for plot , farm , or orchard scale evaluation.

Using the CND-clr method, critical concentrations and sufficiency ranges for N, P, K, Fe, Mn, Zn, and Cu were established. Validation of these standards on multiple farms using the two approaches revealed that the lower limit upper limit (LL-LU) approach is more stringent than the minimum maximum (LMi-LMa) approach. After determining CND-ilr reference standards, farm level validation effectively detected nutrient balances indicating synergistic and antagonistic effects, with the CND-ilr method providing the most diagnostically informative outputs. Comparative analysis demonstrated that both CND-clr and CND-ilr, supported by credible reference standards, are capable of assessing plant nutritional status at both micro scale (individual field) and macro scale (regional) levels.

Conclusion:

PCA is a valuable tool for macro scale prioritization of nutrient yield correlations, but its lack of micro scale evaluation standards limits its application at the farm level. By contrast, the CND-clr and CND-ilr methods, equipped with robust reference standards, effectively assess nutrient status across both spatial scales. Critical concentrations and sufficiency ranges for N, P, K, Fe, Mn, Zn, and Cu were determined as reference standards indicative of nutrient interactions. The LL-LU validation approach proved more stringent than LMi-LMa. Furthermore, the CND-ilr method enabled a more accurate diagnosis of synergistic and antagonistic nutrient interactions, making it particularly suitable for site specific nutrient management.
کلیدواژه‌ها [English]
Mineral nutrition, Nutrient balance, Foliar analysis, Sugar beet
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 7


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب