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

Abstract

امروزه با توجه به مصرف بی­رویه نهاده­های کشاورزی علاوه بر تحمیل هزینه­های اضافی بر بخش تولید، آلودگی­های زیست­محیطی پیش­آمده در­نتیجه آن نیز مشکل­ساز شده­است. لذا به‌منظور 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 بدست­آمد. عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، تلفات نیتروژن، کارایی مصرف نیتروژن و کارایی مصرف آب بعنوان متغیرهای وابسته مورد اندازه­گیری قرار گرفتند و با استفاده از یک مدل رگرسیونی، سطوح پاسخ این متغیرها تحت تأثیر تیمارها محاسبه شد. در­مجموع 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، زیست­محیطی و اقتصادی- زیست­محیطی تعیین گردید. در سناریوی اقتصادی، مقدار بهینه کوددهی و آبیاری به­منظور 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 بدست­آمد. در سناریوی زیست­محیطی، مقدار بهینه این منابع به‌منظور 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 مورد­نظر قرار گرفت، در­نتیجه مقادیر بهینه سطوح کوددهی و آبیاری به ترتیب معادل 153 کیلوگرم در هکتار و 3030 مترمکعب بدست­آمد. توجه همزمان به جنبه اقتصادی تولید و مسائل زیست­محیطی، برتری سناریوی اقتصادی- زیست­محیطی را نسبت به دو سناریوی دیگر نشان می­دهد.

Keywords

• تلفات نیتروژن
• سناریوی اقتصادی-زیست محیطی
• عملکرد دانه
• کارایی مصرف منابع