اثر کود نیتروژن و تراکم بوته بر عملکرد و شاخص‌های کارایی نیتروژن کنجد با استفاده از طرح مرکب مرکزی - هدا لطیفی; سرور خرم دل; مهدی نصیری محلاتی; محمودرضا فرزانه بلگردی (Pizhūhish/hā-yi tulīd-i giyāhī)
مقدمه کنجد (Sesamum indicum L.) با نام علمی به دلیل محتوی بالای روغن در دانه (60-50 درصد) به عنوان پادشاه گیاهان دانه روغنی شناخته شده است. نیتروژن یکی از مهمترین عناصر غذایی در اکوسیستم‌‌های کشاورزی محسوب می‌شود. کاربرد بیش از حد از این عنصر باعث کاهش کارایی مصرف نیتروژن می-شود. بهینه‌سازی نیتروژن و تراکم بوته یکی از راهکارهای مدیریتی برای حفاظت از منابع طبیعی و کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی محسوب می‌باشد. مدل سطح پاسخ (RSM) مجموعه‌ای از تکنیک‌های آماری مورد استفاده برای بهینه‌سازی نهاده‌های تولید به شمار می‌آید. RSM یک روش آماری برای بهینه-سازی چند فاکتور است که با استفاده از ترکیب طرح‌های آزمایشی شرایط بهینه عوامل تولید را تعیین می‌کند. در این مطالعه، اثر کود نیتروژن و تراکم بوته بر عملکرد و شاخص‌های کارایی نیتروژن کنجد با استفاده از طرح مرکب مرکزی (CCD) برای مدل سطح پاسخ بررسی شد. مواد و روش‌ها این آزمایش با استفاده از طرح مرکب مرکزی با 13 تیمار و 2 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 95-1394 انجام شد. تیمارها بر اساس سطح پایین و بالای تراکم بوته (به ترتیب با 10 و 40 بوته در متر مربع) و نیتروژن (به ترتیب با صفر و 100 کیلوگرم اوره در هکتار) تعیین شدند. عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، کارایی جذب نیتروژن، کارایی تبدیل نیتروژن و کارایی مصرف نیتروژن بعنوان متغیر وابسته مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند و تغییرات این متغیرها با استفاده از یک مدل رگرسیونی ارزیابی شد. به منظور ارزیابی کیفیت مدل برازش شده از آزمون عدم برازش استفاده شد. بسندگی مدل با استفاده از آنالیز واریانس مورد ارزیابی قرار گرفت. به طور کلی، معادله چند جمله‌ای درجه دوم کامل برای تعیین معنی‌داری مدل و اجزای مدل (خطی، درجه دو و اثر متقابل) مورد بررسی قرار گرفت. کیفیت مدل برازش شده با استفاده از ضریب تبیین (R2) ارزیابی شد. نتایج و بحث نتایج نشان داد که اثر جزء خطی بر تمام صفات مورد مطالعه بجز کارایی تبدیل نیتروژن معنی‌دار بود. اثر جزء درجه دو کامل تمام صفات را به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر قرار داد. اثر متقابل کود نیتروژن و تراکم بوته تنها بر کارایی مصرف نیتروژن معنی‌دار بود. آزمون عدم برازش در مورد هیچ‌کدام از صفات معنی‌دار نشد که این امر نشان‌دهنده برازش مطلوب مدل رگرسیون درجه دو کامل بود. بیشترین عملکرد دانه مشاهده شده و پیش‌بینی‌شده به ترتیب برای تراکم 25 بوته در متر مربع و 50 کیلو گرم کود اوره در هکتار و تراکم 25 بوته در متر مربع (52/1320 کیلوگرم در هکتار) و 100 کیلوگرم کود اوره در هکتار (45/1272 کیلوگرم در هکتار) به ترتیب بدست آمد. بیشترین کارایی مصرف نیتروژن مشاهده شده و پیش‌بینی‌شده 41/11 و 28/11 کیلوگرم دانه بر کیلوگرم نیتروژن خاک در تراکم 10 بوته در متر مربع و عدم مصرف نیتروژن محاسبه شد. نتیجه‌گیری شیب عملکرد دانه با افزایش تراکم تا 25 بوته در متر مربع افزایش یافت و در مقادیر بالاتر مصرف نیتروژن در مقایسه با سطوح پایین بیشتر بود. مصرف کود نیتروژن از طریق بهبود رشد گیاه موجب افزایش عملکرد دانه در سطوح بالاتر مصرف نیتروژن گردید. با افزایش مصرف نیتروژن کارایی مصرف نیتروژن کاهش یافت. بهینه‌سازی میزان مصرف منابع شامل کود نیتروژن و تراکم بوته با استفاده از طرح مرکب مرکزی می‌تواند به عنوان راهکاری مطلوب در تولید پایدار کنجد مد نظر قرار گیرد.