بهينه‌سازي مصرف آب و كود در كودآبياري ذرت دانه‌اي

Optimization of Water and Nitrogen Application in Corn Fertigation

بهينه‌سازي مصرف آب و كود،علاوه بر كاهش هزينه‌هاي توليد و حفظ منابع، باعث كاهش آلودگي‌هاي زيست‌محيطي ناشي از مصرف بي‌رويه اين منابع مي شود. در اين مطالعه به منظور بهينه‌سازي مصرف آب و كود اوره ذرت دانه اي رقم دابل كراس 370، آزمايشي به صورت فاكتوريل با طرح پايه بلوك هاي كامل تصادفي در چهار تكرار طي سال هاي زراعي 87- 1386 و 89-1388روي جويچه هاي انتها باز با طول 165 متر در مزرعه 400 هكتاري موسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذركرج انجام شد. فاكتور اول شامل چهار سطح آب (W): 60%، 80%، 100%، و120% آبياري كامل و فاكتور دوم شامل چهار سطح كود (N): شاهد بدون كود، 60%، 80% و 100% توصيه كودي به روش كود آبياري بود. كود اوره در چهار تقسيط مساوي (قبل از كاشت، مرحله هفت برگي، مرحله ساقه رفتن و مرحله سنبله دهي) به خاك داده شد. براي انتخاب بهترين تركيب آب و كود، ابتدا توابع توليد عملكرد، هزينه و درآمد خالص بر حسب آب و كود مصرفي در شرايط محدوديت آب و محدوديت زمين با استفاده از آزمون رگرسيون چندگانه استخراج شد. سپس با استفاده از تابع هدف حداكثر درآمد خالص سطوح بهينه آب و كود محاسبه شد. نتايج آزمون رگرسيون چندگانه در سطح پنج درصد نشان داد كه بهترين رابطه بين عملكرد ذرت دانه‌اي و مقدار مصرف هر يك از نهاده‌هاي آب و كود تابع درجه دوم مي‌باشد (مقدار R2=0.83 و ME=15.53%). سطح بهينه كود مصرفي به عمق آب آبياري وابسته است به طوري كه با افزايش مقدار آب آبياري، سطح بهينه كود مصرفي افزايش مي‌يابد. نتايج بهينه‌سازي توابع توليد نشان داد كه در شرايط محدوديت زمين، سطوح بهينه آب و كود اوره مصرفي براي دستيابي به حداكثر سود خالص به ترتيب 940 ميليمتر و 375 كيلوگرم در هكتار مي‌باشد. ليكن در شرايط محدوديت آب، مصرف 774 ميليمتر (77 درصد آب مصرفي) و 357 كيلوگرم كود اوره در هكتار(90 درصد نياز كودي) سطوح بهينه مصرف آب و كود مي‌باشند.

Optimization of water and nitrogen applicationdecreases production costs, conserves resources, and reduces environmental pollution which occurs as a result of excessive use of these resources. The objective of this study was to optimize applied water and urea in corn fertigation. A field experiment was carried out in furrows, having 165m length and 0.006 m/m slope, in Karaj. The corn hybrid 370 double-cross was planted on June 2008 and 2010. The experiments were carried out according to a factorial arrangementbased on randomized complete block design with 4 replicates. Four levels (0, 60%, 80%, and 100%) of the recommended fertilizer value and four levels (60%, 80%, 100%, and 120%) of irrigation water requirement were applied. Fertilizer treatments were accomplished atfour critical stages of the growth (before cultivation, seven-leaf stage, shooting stage, and flowering stage). In this study, an analysis of crop yield production, cost and revenue functions, and profit maximization was conducted to determine the optimal water and nitrogen use. The results of multiple regression at 5% level showed that the relationship between the grain yield and the amount of each of the inputs of water and nitrogen was a quadratic function (R2=0.83 and ME=15.53%). The optimal level of urea consumption was dependent on applied water. By increasing the amount of irrigation water, the optimum level of fertilizer consumption is increased. When land is limiting, use of full irrigation (940 mm) and 375 kgurea/ha leads to maximum income. When water is limiting, the optimum amounts of applied water and urea were774 mm (77% of water requirement) and 357 kg/ha (90% of urea recommendation), respectively.