بهينه‌سازي ميزان كاربرد آب آبياري، پليمر سوپرجاذب رطوبت و كود دامي با استفاده از روش سطح-پاسخ (RSM): مطالعه روي كنجد (Sesamum indicum L.) در يك نظام زراعي اكولوژيك

باتوجه به تغييرات اقليمي، افزايش و يا حفظ سطح كنوني توليد در شرايط بارندگي كم در مناطق نيمه‌خشك به‌عنوان چالشي مهم مطرح است و نيازمند تجديد نظر در روش‌هاي توليد و به‌ويژه نهاده‌هاي مصرفي است. در همين راستا و به‌منظور تعيين بهترين سطح آب آبياري و نهاده‌هاي دوستدار محيط‌زيست شامل سوپرجاذب رطوبت و كود دامي در زراعت كنجد در يك ناحيه خشك و نيمه‌خشك، آزمايشي در قالب باكسبنكن طراحي و طي سال زراعي 991398 در مزرعه دانشگاه فردوسي مشهد به اجرا درآمد. تيمارهاي آزمايشي با توجه به سطوح بالا و پايين آب آبياري (3000 و 1500 متر مكعب در هكتار)، سوپرجاذب رطوبت (160 و صفر كيلوگرم در هكتار) و كود گاوي (30 و صفر تن در هكتار) طراحي شدند، به طوري كه نقطه مركزي در هر تيمار سه مرتبه تكرار شد و كلاً 15 تركيب تيماري به‌دست آمد. عملكرد دانه و ماده خشك، شاخص سطح برگ، وزن خشك برگ، تعداد كپسول در بوته، تعداد دانه در كپسول، وزن هزار دانه، درصد روغن دانه و كارآيي مصرف آب، به‌عنوان متغيرهاي وابسته مورد اندازه‌گيري و محاسبه قرار گرفتند. سپس با استفاده از مدل رگرسيوني گام به گام و برازش تابع درجه دو كامل به داده‌ها، سطح پاسخ متغيرهاي وابسته تحت تأثير تيمارهاي آزمايشي محاسبه و رسم شد. اثر جزء خطي كود دامي از مدل رگرسيوني بر عملكرد زيستي، اثر جزء خطي آبياري و كود دامي بر تعداد كپسول در دانه و همچنين اثر جزء خطي سوپرجاذب بر درصد روغن دانه معني‌دار بود. اثر جزء درجه دو كود دامي بر وزن هزار دانه، در سطح احتمال يك درصد معني‌دار بود كه حاكي از اثربخشي كود دامي بر اجزاي عملكرد و در نهايت عملكرد دانه است. بيشترين مقدار بهره‌وري آب آبياري، برابر با 2/2 كيلوگرم دانه به ازاي متر مكعب آب، براي سطح آبياري2250 متر معكب حاصل شد. بهينه سازي با هدف توليد بيشترين عملكرد دانه انجام شد، كه در اين حالت بيشترين عملكرد دانه (4541 كيلوگرم در هكتار) با سه هزار مترمكعب آب آبياري در هكتار، بدون سوپرجاذب و با 30 تن در هكتار كود دامي حاصل شد. در گام بعد، به منظور بررسي نقش سوپرجاذب در صرفه‌جويي آب، بهينه‌سازي با نصف آب آبياري، 100 كيلوگرم در هكتار سوپرجاذب و بدون كاربرد كود دامي انجام شد كه منجر به توليد 3380 كيلوگرم در هكتار دانه شد. در حالت سوم، نتايج بهينه‌سازي كه براي آب آبياري در دامنه 1500 تا 2250 مترمكب در هكتار (شرايط كم آبياري)، بدون كاربرد سوپرجاذب و مقدار كود دامي از صفر تا 30 تن در هكتار انجام گرفت، نشان داد كه با استفاده از 2250 متر مكعب در هكتار آب و 30 تن در هكتار كود دامي، مي‌توان به عملكرد دانه‌اي معادل با 4186 كيلوگرم در هكتار دست يافت. به‌طور كلي، نتايج حاصل ازاين آزمايش نشان داد كه با استفاده از نهاده‌هاي دوستدار محيط‌زيست، مي‌توان نسبت به زراعت باثبات كنجد اقدام نمود و به عملكردي با ثبات و فراتر از عملكرد سيستم‌هاي رايج پرنهاده، دست يافت.