بهینهسازی میزان کاربرد آب آبیاری، پلیمر سوپرجاذب رطوبت و کود دامی با استفاده از روش سطح-پاسخ (RSM): مطالعه روی کنجد (Sesamum indicum L.) در یک نظام زراعی اکولوژیک
نویسندگان
1 گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
doi
10.22067/jcesc.2022.72603.1090چکیده
باتوجه به تغییرات اقلیمی، افزایش و یا حفظ سطح کنونی تولید در شرایط بارندگی کم در مناطق نیمهخشک بهعنوان چالشی مهم مطرح است و نیازمند تجدید نظر در روشهای تولید و بهویژه نهادههای مصرفی است. در همین راستا و بهمنظور تعیین بهترین سطح آب آبیاری و نهادههای دوستدار محیطزیست شامل سوپرجاذب رطوبت و کود دامی در زراعت کنجد در یک ناحیه خشک و نیمهخشک، آزمایشی در قالب باکس-بنکن طراحی و طی سال زراعی 99-1398 در مزرعه دانشگاه فردوسی مشهد به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایشی با توجه به سطوح بالا و پایین آب آبیاری (3000 و 1500 متر مکعب در هکتار)، سوپرجاذب رطوبت (160 و صفر کیلوگرم در هکتار) و کود گاوی (30 و صفر تن در هکتار) طراحی شدند، به طوری که نقطه مرکزی در هر تیمار سه مرتبه تکرار شد و کلاً 15 ترکیب تیماری بهدست آمد. عملکرد دانه و ماده خشک، شاخص سطح برگ، وزن خشک برگ، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن هزار دانه، درصد روغن دانه و کارآیی مصرف آب، بهعنوان متغیرهای وابسته مورد اندازهگیری و محاسبه قرار گرفتند. سپس با استفاده از مدل رگرسیونی گام به گام و برازش تابع درجه دو کامل به دادهها، سطح- پاسخ متغیرهای وابسته تحت تأثیر تیمارهای آزمایشی محاسبه و رسم شد. اثر جزء خطی کود دامی از مدل رگرسیونی بر عملکرد زیستی، اثر جزء خطی آبیاری و کود دامی بر تعداد کپسول در دانه و همچنین اثر جزء خطی سوپرجاذب بر درصد روغن دانه معنیدار بود. اثر جزء درجه دو کود دامی بر وزن هزار دانه، در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود که حاکی از اثربخشی کود دامی بر اجزای عملکرد و در نهایت عملکرد دانه است. بیشترین مقدار بهرهوری آب آبیاری، برابر با 2/2 کیلوگرم دانه به ازای متر مکعب آب، برای سطح آبیاری2250 متر معکب حاصل شد. بهینه سازی با هدف تولید بیشترین عملکرد دانه انجام شد، که در این حالت بیشترین عملکرد دانه (4541 کیلوگرم در هکتار) با سه هزار مترمکعب آب آبیاری در هکتار، بدون سوپرجاذب و با 30 تن در هکتار کود دامی حاصل شد. در گام بعد، به منظور بررسی نقش سوپرجاذب در صرفهجویی آب، بهینهسازی با نصف آب آبیاری، 100 کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب و بدون کاربرد کود دامی انجام شد که منجر به تولید 3380 کیلوگرم در هکتار دانه شد. در حالت سوم، نتایج بهینهسازی که برای آب آبیاری در دامنه 1500 تا 2250 مترمکب در هکتار (شرایط کم آبیاری)، بدون کاربرد سوپرجاذب و مقدار کود دامی از صفر تا 30 تن در هکتار انجام گرفت، نشان داد که با استفاده از 2250 متر مکعب در هکتار آب و 30 تن در هکتار کود دامی، میتوان به عملکرد دانهای معادل با 4186 کیلوگرم در هکتار دست یافت. بهطور کلی، نتایج حاصل ازاین آزمایش نشان داد که با استفاده از نهادههای دوستدار محیطزیست، میتوان نسبت به زراعت باثبات کنجد اقدام نمود و به عملکردی با ثبات و فراتر از عملکرد سیستمهای رایج پرنهاده، دست یافت.