بهینه‌سازی مصرف کود نیتروژن و آب آبیاری با روش سطح پاسخ در زراعت ذرت

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

2 استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

3 استاد موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

4 استادیار، عضو هیات علمی بخش آبیاری و زهکشی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

doi
چکیده

هدف از این پژوهش، تعیین مقادیر بهینه کود نیتروژن و آب آبیاری برای دستیابی به حداکثر عملکرد بهره‌وری مصرف آب و کود می‌باشد. بدین منظور، پژوهش حاضر با استفاده از مدل سطح-پاسخ روی گیاه ذرت دانه‌ای رقم دبل کراس 370 در مزرعه 500 هکتاری مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر در دو سال زراعی انجام شد. عوامل مورد آزمایش شامل مقدار آب آبیاری در سه سطح (I1: 100، I2: 80 و I3: 60 درصد نیاز آبی) و کود نیتروژن در سه سطح (F1: 100، F2:60 و F3: صفر درصد نیاز کودی) بود. نتایج نشان داد که مدل مورد استفاده دارای خطای قابل قبول برای پیش‌بینی عملکرد (3/7 درصد)، بهره‌وری آب (3/9 درصد) و کارایی مصرف کود (24 درصد) بود. دقت این مدل برای پیش‌بینی صفات مورد نظر به‌ترتیب در دسته‌های عالی (1/0 ≥ NRMSE)، عالی (1/0 ≥ NRMSE) و متوسط (3/0 ≥ NRMSE ≥2/0) قرار داشت. کارایی مدل مورد نظر نیز مطلوب (90≤d و 5/0≤EF) بود. با افزایش مقدار کود (تغییر از 1- به سمت 1+)، عملکرد نیز افزایش داشت ولی میزان رشد عملکرد به صورت خطی نبود. تغییرات عملکرد نسبت به مقادیر آب آبیاری شیب یکنواخت‌تری داشت و نمودار آن به حالت خطی نزدیک‌تر بود. افزایش آب آبیاری تا محدوده‌ی 8/0+ سبب افزایش بهره‌وری آب گردید. مقادیر بیشتر از آن، بهره‌وری آب را کاهش داد. تغییرات کارایی مصرف کود نسبت به دو عامل مقدار کود نیتروژن (تا محدوده‌ی 9/0+) و آب آبیاری (تا محدوده‌ی 8/0+) صعودی بود. مقادیر بهینه‌ی کود نیتروژن و آب آبیاری به ترتیب در محدوده‌ی 100-60 درصد نیاز کودی و 100-70 درصد نیاز آب آبیاری بود که پس از بهینه‌سازی به‌ترتیب 71 و 100 درصد تعیین شدند. در این شرایط، عملکرد ذرت، کارایی مصرف آب و کود به‌ترتیب 7 تن در هکتار، 3/2 کیلوگرم بر مترمکعب و 33 کیلوگرم بر کیلوگرم به دست آمد.