بهینه‌سازی تراکم بوته و نیتروژن در زراعت ذرت (Zea mays L.) با استفاده از طرح مرکب مرکزی

یکی از معمول‌ترین روش‌های مورد استفاده جهت بهینه‌سازی عوامل مختلف و تخمین مدل رگرسیونی چندجمله‌ای، استفاده از طرح مرکب مرکزی است که روشی جایگزین و مناسب برای آزمایشات فاکتوریل می‌باشد. به‌منظور تعیین میزان بهینه نیتروژن و تراکم بهینه ذرت و اثر متقابل این عوامل بر عملکرد و شاخص‌های کارایی نیتروژن آزمایشی در قالب طرح مرکب مرکزی با 13 تیمار و دو تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 95-1394 اجرا شد. سطوح بالا و پایین تراکم به‌ترتیب 7 و 10 بوته در متر مربع و سطوح بالا و پایین نیتروژن به‌ترتیب صفر و 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در نظر گرفته شدند. عملکرد بیولوژیکی، عملکرد دانه، کارایی بهره‌وری نیتروژن، کارایی جذب و کارایی مصرف نیتروژن به‌عنوان متغیرهای وابسته مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند و با استفاده از مدل رگرسیونی، تغییرات این متغیرها تحت تأثیر تیمارها بررسی شد. مقدار بهینه تراکم بوته و نیتروژن براساس سناریوهای اقتصادی، زیست محیطی و اقتصادی-زیست‌محیطی برای حصول مقادیر مورد انتظار عملکرد و شاخص‌های کارایی نیتروژن محاسبه شد. نتایج نشان داد که اثر جزء خطی بر عملکرد بیولوژیکی و دانه و شاخص‌های کارایی نیتروژن ذرت، اثر جزء درجه دو بر تمام صفات به‌جز عملکرد دانه و کارایی جذب نیتروژن و اثر متقابل درجه دو کامل بر عملکرد بیولوژیکی و کارایی جذب نیتروژن معنی‌دار بود. آزمون عدم برازش در مورد هیچ‌یک از صفات به‌جز کارایی مصرف نیتروژن مورد بررسی معنی‌دار نشد. بیشترین عملکرد دانه مشاهده شده برای تراکم 7 بوته در متر مربع و 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار (71/11 تن در هکتار) و بالاترین عملکرد برازش شده برای تراکم 10 بوته در متر مربع و 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار (22/12 تن در هکتار) به‌دست آمد. بالاترین کارایی جذب نیتروژن مشاهده شده و برازش شده به‌ترتیب برای تراکم 10 بوته در متر مربع و 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار (45/86 درصد) و تراکم 10 بوته در متر مربع و 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار (14/90 درصد) تعیین گردید. مقدار بهینه تراکم و نیتروژن در سناریوهای اقتصادی، زیست‌محیطی و اقتصادی- زیست‌محیطی به‌ترتیب 12/8 بوته در متر مربع و 27/225 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، 7 بوته در متر مربع و 95/46 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 7 بوته در متر مربع و 42/69 کیلوگرم نیتروژن در هکتار محاسبه گردید.