كاربرد مرحله يكم روش رويه پاسخ در مطالعات كشاورزي: بهينه سازي تنش هاي كم آبي و شوري براي گندم بهاره

Application of Phase I Response Surface Methodology in Agricultural Studies: Optimization of Water and Salinity Stresses for Spring Wheat

در سال هاي اخير مطالعات بسياري در ارتباط با مدل سازي تنش هاي كم آبي و شوري و بررسي اثرات آن ها بر خصوصيات مختلف گياهان زراعي انجام شده است. هدف از پژوهش حاضر بررسي كاربرد مرحله يك روش رويه پاسخ در مطالعات شوري و كم آبي به منظور تعيين سطوح بهينه متغيرهاي مستقل (سطوح كم آبي و شوري در مراحل مختلف رشد) براي دستيابي به بيشترين ميزان محصول براي گندم بهاره در منطقه مشهد مي‌باشد. آزمايش در سال زراعي 89-1388 در مزرعه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد انجام شد. آزمايش فاكتوريل با پنج متغير ميزان شوري آب آبياري با دو سطح 5/0 و 10 دسي زيمنس بر متر و ميزان آب آبياري در چهار مرحله مختلف رشد، بدون تكرار و در دو سطح از هر متغير، 20 و 100 درصد نياز آبي، انجام پذيرفت. نتايج نشان داد كه ميزان آب آبياري در مراحل مختلف رشد و شوري آبي آبياري تاثيري متفاوت و بالا بر ميزان محصول دارد. اثر متقابل شوري و ميزان آب آبياري بر محصول ناچيز بود. راندمان مصرف آب در سناريوهاي مختلف بهينه سازي بين 84/5 تا 31/7 (kg.h-1.m-1) بود. نتايج بهينه سازي لزوم در نظر گرفتن مدل هاي غير خطي و طرح ريزي آزمايشات آتي در فضاي داخلي سطوح تحقيق حاضر (100 درصد و 20 درصد نياز آبي) و متمايل به نيمه بالايي (تنش هاي كمتر از 50 درصد) را اثبات نمود. همچنين اثر مهم و غير خطي شوري نشان داد كه اين تنش با جزييات بيشتري بايستي بررسي شود.

In recent years lots of studies have been done about modeling water scarcity and salinity stresses and analysis of their effects on different characteristics of agricultural crops. The aims of this study is to use phase I of response surface methodology for analysis of water scarcity and salinity stresses in different growth stages of spring wheat in Mashhad region for achieving the highest amount of yield. The experiment was carried out in the Research Field of Agricultural Faculty of Ferdowsi University of Mashhad in 2009-2010. The experiment was factorial 25: four variables consist to irrigation water requirement in different growth stages, which two levels were 20 and 100 % of water requirement, and one variable to water salinity, which two levels were 0.5 and 10 dS/m. The result showed that all of the variables have great, but different, effect on yield. The interaction effect of irrigation water and salinity on grain yield was negligible. The water use efficiency (WUE) in different optimization scenarios varied between 5.84 - 7.31 kg.h-1.m-1. The results of optimization revealed the necessity of considering non linear models and planning the further experiments in internal levels of variables in current study, 20 and 100% of water requirement, and inclines towards to upper half, the tensions less that 50 %. Also the non linear and important effect of salinity demonstrates more details of this tension should be considered in further studies.