شناسایی اختلالات تغذیه‌ای زیتون (Olea europaea L.) در سیستم‌های فوق‌متراکم با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگر پسادکتری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشیار بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان،

3 گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

با توجه به ویژگی‌های اقلیمی و خاک‌شناختی منطقه طارم، تولید پایدار زیتون در سیستم‌های فوق‌متراکم این منطقه، مستلزم مدیریت دقیق عناصر غذایی و شناسایی اختلالات تغذیه‌ای درختان است. استفاده از روش‌های آماری چندمتغیره جهت تعیین وضعیت تغذیه‌ای درختان زیتون و شناسایی عوامل اختلال، امکان تحلیل الگوهای تغذیه‌ای، بهینه‌سازی مصرف کود و ارتقاء پایداری تولید را فراهم می‌سازد. در این مطالعه، ۵۰ نمونه‌ برگ از باغ‌‌های زیتون فوق‌متراکم در منطقه طارم استان قزوین، در تیر ماه ۱۴۰۴ جمع‌آوری گردید. غلظت عناصر غذایی (N, P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Zn, Mn, Cu, B) اندازه‌گیری و داده‌های حاصل وارد الگوریتم‌های آماری شدند. ابتدا از تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) جهت کاهش ابعاد داده‌ها و شناسایی متغیرهایی که بیشترین سهم را در واریانس کل دارند، استفاده شد. سپس، با استفاده از تحلیل خوشه‌ای عناصر غذایی بر اساس شباهت‌های تغذیه‌ای خوشه‌بندی شدند. نتایج نشان داد که چهار مؤلفه اصلی PCA، ۲۶/۶۶ درصد از کل واریانس داده‌ها را تبیین کردند و براساس تحلیل خوشه‌ای (K-mean)، نمونه‌ها به ۵ خوشه مجزا تقسیم شدند. همپوشانی تحلیل خوشه‌ای با نتایج PCA نشان داد که اختلالات تغذیه‌ای و کاهش عملکرد در منطقه طارم ناشی از کمبود عناصر غذایی از جمله فسفر و عناصر ریزمغذی در اثر شوری، شرایط آهکی، pH قلیایی و ماده آلی پایین خاک است. استفاده از رویکرد ترکیبی، دقت شناسایی اختلالات تغذیه‌ای را در سیستم‌های فوق‌متراکم به طور چشمگیری افزایش می‌دهد. شناسایی خوشه‌های تغذیه‌ای، امکان گذار از مدیریت یکسان به استراتژی‌های کوددهی متغیر و بهینه را در سیستم‌های فوق‌متراکم فراهم می‌آورد. این استراتژی در منطقه طارم، نه تنها منجر به افزایش عملکرد و پایداری تولید می‌گردد، بلکه با اصلاح الگوهای مصرف کود، از آسیب‌های زیست‌محیطی پیشگیری می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Identification of Nutritional Disorders of Olive (Olea europaea L.) in Super High-Density Systems Using Multivariate Statistical Methods

نویسندگان [English]

  • mahrokh sharifmand 1
  • Mehdi Their 2
  • Ebrahim Sepehr 3
1 Postdoctoral research Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran
2 2. Assistant Professor, Research Department, Zanjan Agriculture and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Zanjan, Iran.
3 3. Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran
چکیده [English]

Considering the climatic and soil characteristics of the Tarem region, sustainable olive production in its super-high-density systems requires precise nutrient management and the identification of nutritional disorders in trees. The utilization of multivariate statistical methods to determine the nutritional status of olive trees and identify factors causing disorders enables the analysis of nutritional patterns, optimization of fertilizer use, and enhancement of production sustainability. In this study, 50 leaf samples were collected from super-high-density olive orchards in the Tarem region of Qazvin province in July 2025. The concentrations of nutrients (N, P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Zn, Mn, Cu, and B) were measured, and the data were processed using statistical algorithms. Principal Component Analysis (PCA) was first used to reduce data dimensionality and identify variables contributing most to total variance. Subsequently, nutrients were clustered based on nutritional similarities using cluster analysis. The results indicated that four principal components of PCA explained 66.26% of the total data variance, and cluster analysis (K-mean) divided the samples into five distinct clusters. The overlap between cluster analysis and PCA results revealed that nutritional disorders and yield reduction in the Tarem region are primarily caused by deficiencies of nutrients, including phosphorus and micronutrients, resulting from salinity, soil calcareous conditions, alkaline pH, and low organic matter. Employing a combined analytical approach significantly increases the accuracy of identifying nutritional disorders in super-high-density olive systems. Identifying the nutritional clusters enables a transition from uniform management to variable and optimized fertilization strategies in super-high-density systems.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cluster Analysis
  • Nutrition Management
  • Olive
  • Principal Component Analysis
  • Super High-Density Systems