بهینه سازی کود نیتروژن و آبیاری در زراعت گندم (Triticum aestivum L.) با استفاده از طرح مرکب مرکزی

امروزه با توجه به مصرف بی رویه نهاده های کشاورزی علاوه بر تحمیل هزینه های اضافی بر بخش تولید، آلودگی های زیست محیطی پیش آمده در نتیجه آن نیز مشکل ساز شده است. لذا به منظور برآورد مقادیر بهینه مصرف منابع آب و نیتروژن در زراعت گندم آزمایشی در قالب طرح مرکب مرکزی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 1390-1389 اجرا شد. تیمارهای آزمایشی با توجه به سطوح بالا و پائین کود نیتروژن (صفر و 400 کیلوگرم کود اوره در هکتار) و آبیاری (2500 و 5000 مترمکعب) طراحی شدند، نقطه مرکزی در هر تیمار پنج بار تکرار شد و درمجموع 13 ترکیب تیماری بدست آمد. عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، تلفات نیتروژن، کارایی مصرف نیتروژن  و کارایی مصرف آب  بعنوان متغیرهای وابسته مورد اندازه گیری قرار گرفتند و با استفاده از یک مدل رگرسیونی، سطوح پاسخ این متغیرها تحت تاثیر تیمارها محاسبه شد. در مجموع نتایج نشان داد که افزایش مصرف کود نیتروژن و آبیاری اثر مثبتی بر افزایش عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و کارایی مصرف آب داشت در حالیکه افزایش آبیاری منجر به کاهش کارایی مصرف نیتروژن و افزایش تلفات نیتروژن شد. در نهایت  مقادیر بهینه مصرف کود نیتروژن و آبیاری بر اساس سه سناریوی اقتصادی، زیست محیطی و اقتصادی- زیست محیطی تعیین گردید. در سناریوی اقتصادی، مقدار بهینه کوددهی و آبیاری به منظور دستیابی به 4045 کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه و 9908 کیلوگرم در هکتار عملکرد بیولوژیک به ترتیب 274 کیلوگرم در هکتار کود اوره و 3964 مترمکعب در هکتار آبیاری بدست آمد. در سناریوی زیست محیطی، مقدار بهینه این منابع به منظور کاهش تلفات نیتروژن محاسبه شد و به ترتیب برای کوددهی و آبیاری مقادیر 64 کیلوگرم در هکتار و 2651 مترمکعب در هکتار بدست آمد. در سناریوی اقتصادی-زیست محیطی عملکرد دانه و کاهش تلفات نیتروژن همزمان مورد نظر قرار گرفت، در نتیجه مقادیر بهینه سطوح کوددهی و آبیاری به ترتیب معادل 153 کیلوگرم در هکتار و 3030 مترمکعب بدست آمد. توجه همزمان به جنبه اقتصادی تولید و مسائل زیست محیطی، برتری سناریوی اقتصادی- زیست محیطی را نسبت به دو سناریوی دیگر نشان می دهد.