بهينه‌سازي سطوح آبياري و نيتروژن بر عملكرد، كارايي مصرف آب و كارايي مصرف نيتروژن در گياه كينوا (Chenopodium quinoa Willd.) با استفاده از مدل‌سازي سطح- پاسخ

بهينه‌سازي يكي از راهكارهاي مؤثر مديريتي براي بهبود كارايي مصرف منابع و كاهش آلودگي‌هاي زيست‌محيطي محسوب مي‌شود. مدل سطح پاسخ (RSM) مجموعه‌اي از تكنيك‌هاي آماري و رياضي مورد استفاده براي بهينه‌سازي نهاده‌هاي توليد به شمار مي‌آيد. در اين مطالعه، بهينه‌سازي سطوح نيتروژن و آبياري كينوا با استفاده از طرح مركب مركزي (CCD) انجام شد. اين آزمايش با 13 تيمار و دو تكرار در مزرعه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد در سال زراعي 971396 اجرا شد. تيمارها بر اساس سطح پايين و بالاي آبياري (به‌ترتيب با 2500 و 7500 مترمكعب در هكتار) و نيتروژن (به‌ترتيب با صفر و 200 كيلوگرم نيتروژن در هكتار) تعيين شدند. عملكرد دانه، عملكرد بيولوژيك، شاخص‌هاي كارايي نيتروژن و كارايي مصرف آب به‌عنوان متغير وابسته مورد اندازه‌گيري قرار گرفتند و تغييرات اين متغيرها با استفاده از مدل رگرسيوني ارزيابي شد. به منظور ارزيابي كيفيت مدل پيش‌بيني شده از آزمون عدم برازش استفاده شد. مقادير بهينه كاربرد نيتروژن و آب براي مقادير مطلوب متغيرهاي وابسته شامل عملكرد دانه، بازيافت نيتروژن، كارايي مصرف نيتروژن و كارايي مصرف آب در سه سناريوي اقتصادي، زيست‌محيطي و اقتصادي زيست‌محيطي بررسي شد. نتايج نشان داد كه اثر جزء خطي و درجه دو بر تمام صفات مورد مطالعه معني‌دار بود. اثر متقابل دو عامل نيتروژن و آبياري تنها بر كارايي مصرف نيتروژن و كارايي مصرف آب معني‌دار بود. آزمون عدم برازش در مورد هيچ‌كدام از صفات معني‌دار نشد كه اين امر نشان‌دهنده‌ي برازش مطلوب مدل رگرسيون درجه دو كامل بود. بيشترين عملكرد دانه با 3835.4 كيلوگرم در هكتار براي مصرف 200 كيلوگرم نيتروژن و 7500 مترمكعب در هكتار آبياري به‌دست آمد. در سناريوي اقتصادي زيست‌محيطي كاربرد 90 كيلوگرم نيتروژن در هكتار و 6000 مترمكعب در هكتار آبياري موجب حصول كارايي مصرف نيتروژن با 15.93 كيلوگرم دانه بر كيلوگرم نيتروژن خاك، بازيافت نيتروژن 50 درصد، كارايي مصرف آب 0.5 كيلوگرم در مترمكعب و 3121 كيلوگرم در هكتار عملكرد دانه شد. به‌طور كلي، به نظر مي‌رسد ميزان مصرف منابع به‌ويژه آب و نيتروژن بر اساس سناريوي اقتصادي زيست‌محيطي مي‌تواند به‌عنوان راهكاري مطلوب در توسعه سطح زير كشت و توليد پايدار كينوا به‌عنوان گياهي جديد مد نظر قرار گيرد.