بهینه سازی میزان کاربرد آب آبیاری، پلیمر سوپرجاذب رطوبت و کود دامی با استفاده از روش سطح-پاسخ (RSM): مطالعه روی کنجد (Sesamum indicum L.) در یک نظام زراعی اکولوژیک

باتوجه به تغییرات اقلیمی، افزایش و یا حفظ سطح کنونی تولید در شرایط بارندگی کم در مناطق نیمه خشک به عنوان چالشی مهم مطرح است و نیازمند تجدید نظر در روش های تولید و به ویژه نهاده های مصرفی است. در همین راستا و به منظور تعیین بهترین سطح آب آبیاری و نهاده های دوستدار محیط زیست شامل سوپرجاذب رطوبت و کود دامی در زراعت کنجد در یک ناحیه خشک و نیمه خشک، آزمایشی در قالب باکس-بنکن طراحی و طی سال زراعی 99-1398 در مزرعه دانشگاه فردوسی مشهد به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایشی با توجه به سطوح بالا و پایین آب آبیاری (3000 و 1500 متر مکعب در هکتار)، سوپرجاذب رطوبت (160 و صفر کیلوگرم در هکتار) و کود گاوی (30 و صفر تن در هکتار) طراحی شدند، به طوری که نقطه مرکزی در هر تیمار سه مرتبه تکرار شد و کلا 15 ترکیب تیماری به دست آمد. عملکرد دانه و ماده خشک، شاخص سطح برگ، وزن خشک برگ، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن هزار دانه، درصد روغن دانه و کارآیی مصرف آب، به عنوان متغیرهای وابسته مورد اندازه گیری و محاسبه قرار گرفتند. سپس با استفاده از مدل رگرسیونی گام به گام و برازش تابع درجه دو کامل به داده ها، سطح- پاسخ متغیرهای وابسته تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی محاسبه و رسم شد. اثر جزء خطی کود دامی از مدل رگرسیونی بر عملکرد زیستی، اثر جزء خطی آبیاری و کود دامی بر تعداد کپسول در دانه و همچنین اثر جزء خطی سوپرجاذب بر درصد روغن دانه معنی دار بود. اثر جزء درجه دو کود دامی بر وزن هزار دانه، در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود که حاکی از اثربخشی کود دامی بر اجزای عملکرد و در نهایت عملکرد دانه است. بیشترین مقدار بهره وری آب آبیاری، برابر با 2/2 کیلوگرم دانه به ازای متر مکعب آب، برای سطح آبیاری2250 متر معکب حاصل شد. بهینه سازی با هدف تولید بیشترین عملکرد دانه انجام شد، که در این حالت بیشترین عملکرد دانه (4541 کیلوگرم در هکتار) با سه هزار مترمکعب آب آبیاری در هکتار، بدون سوپرجاذب و با 30 تن در هکتار کود دامی حاصل شد. در گام بعد، به منظور بررسی نقش سوپرجاذب در صرفه جویی آب، بهینه سازی با نصف آب آبیاری، 100 کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب و بدون کاربرد کود دامی انجام شد که منجر به تولید 3380 کیلوگرم در هکتار دانه شد. در حالت سوم، نتایج بهینه سازی که برای آب آبیاری در دامنه 1500 تا 2250 مترمکب در هکتار (شرایط کم آبیاری)، بدون کاربرد سوپرجاذب و مقدار کود دامی از صفر تا 30 تن در هکتار انجام گرفت، نشان داد که با استفاده از 2250 متر مکعب در هکتار آب و 30 تن در هکتار کود دامی، می توان به عملکرد دانه ای معادل با 4186 کیلوگرم در هکتار دست یافت. به طور کلی، نتایج حاصل ازاین آزمایش نشان داد که با استفاده از نهاده های دوستدار محیط زیست، می توان نسبت به زراعت باثبات کنجد اقدام نمود و به عملکردی با ثبات و فراتر از عملکرد سیستم های رایج پرنهاده، دست یافت.