بهینه سازی سطوح آبیاری و نیتروژن بر عملکرد، کارایی مصرف آب و کارایی مصرف نیتروژن در گیاه کینوا (.Chenopodium quinoa Willd) با استفاده از مدل سازی سطح- پاسخ

بهینه سازی یکی از راهکارهای موثر مدیریتی برای بهبود کارایی مصرف منابع و کاهش آلودگی های زیست محیطی محسوب می شود. مدل سطح- پاسخ (RSM) مجموعه ای از تکنیک های آماری و ریاضی مورد استفاده برای بهینه سازی نهاده های تولید به شمار می آید. در این مطالعه، بهینه سازی سطوح نیتروژن و آبیاری کینوا با استفاده از طرح مرکب مرکزی (CCD) انجام شد. این آزمایش با 13 تیمار و دو تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 97-1396 اجرا شد. تیمارها بر اساس سطح پایین و بالای آبیاری (به ترتیب با 2500 و 7500 مترمکعب در هکتار) و نیتروژن (به ترتیب با صفر و 200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) تعیین شدند. عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص های کارایی نیتروژن و کارایی مصرف آب به عنوان متغیر وابسته مورد اندازه گیری قرار گرفتند و تغییرات این متغیرها با استفاده از مدل رگرسیونی ارزیابی شد. به منظور ارزیابی کیفیت مدل پیش بینی شده از آزمون عدم برازش استفاده شد. مقادیر بهینه کاربرد نیتروژن و آب برای مقادیر مطلوب متغیرهای وابسته شامل عملکرد دانه، بازیافت نیتروژن، کارایی مصرف نیتروژن و کارایی مصرف آب در سه سناریوی اقتصادی، زیست محیطی و اقتصادی- زیست محیطی بررسی شد. نتایج نشان داد که اثر جزء خطی و درجه دو بر تمام صفات مورد مطالعه معنی دار بود. اثر متقابل دو عامل نیتروژن و آبیاری تنها بر کارایی مصرف نیتروژن و کارایی مصرف آب معنی دار بود. آزمون عدم برازش در مورد هیچ کدام از صفات معنی دار نشد که این امر نشان دهنده ی برازش مطلوب مدل رگرسیون درجه دو کامل بود. بیشترین عملکرد دانه با 4/3835 کیلوگرم در هکتار برای مصرف 200 کیلوگرم نیتروژن و 7500 مترمکعب در هکتار آبیاری به دست آمد. در سناریوی اقتصادی- زیست محیطی کاربرد 90 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 6000 مترمکعب در هکتار آبیاری موجب حصول کارایی مصرف نیتروژن با 93/15 کیلوگرم دانه بر کیلوگرم نیتروژن خاک، بازیافت نیتروژن 50 درصد، کارایی مصرف آب 5/0 کیلوگرم در مترمکعب و 3121 کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه شد. به طور کلی، به نظر می رسد میزان مصرف منابع به ویژه آب و نیتروژن بر اساس سناریوی اقتصادی- زیست محیطی می تواند به عنوان راهکاری مطلوب در توسعه سطح زیر کشت و تولید پایدار کینوا به عنوان گیاهی جدید مد نظر قرار گیرد.