مقدمه: کاربرد نامتعادل کودهای نیتروژن و فسفر موجب کاهش عملکرد، کاهش کارایی مصرف و افزایش تلفات عناصر غذایی می-شود. کاربرد کودهای نیتروژن و فسفر به عنوان راهکاری مهم برای افزایش عملکرد و بهبود خصوصیات کیفی دانه در نظام های تولید گندم مدنظر قرار می گیرد. فسفر عمدتاً یک عنصر محدودکننده در تولید گیاهان زراعی محسوب می شود و برای بهبود کارایی مصرف نیتروژن نیز ضروری می باشد. مدلسازی سطح- پاسخ (RSM) روش آماری برای بهینه سازی چند فاکتور بوده که با استفاده از ترکیب تیمارها شرایط بهینه عوامل تولید را تعیین می کند. در این مطالعه، بهینه سازی کاربرد کودهای نیتروژن و فسفر بر عملکرد، اجزای عملکرد و خصوصیات کیفی دانه گندم با استفاده از مدلسازی سطح- پاسخ مورد مطالعه قرارگرفت. مواد و روش ها: این آزمایش با 13 تیمار و دو تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 97-1396 انجام شد. تیمارها بر اساس سطوح پایین و بالای نیتروژن (به ترتیب با صفر و 400 کیلوگرم اوره در هکتار) و فسفر (به ترتیب با صفر و 100 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل در هکتار) تعیین شدند. عملکرد بیولوژیکی، عملکرد دانه، شاخص برداشت، خصوصیات رشد، اجزای عملکرد (شامل تعداد پنجه در متر مربع، ارتفاع بوته، طول خوشه، تعداد دانه در خوشه، وزن دانه در خوشه، وزن دانه در بوته، تعداد خوشه در بوته، وزن خوشه در بوته و وزن خشک ساقه در متر مربع) و خصوصیات کیفی دانه گندم (درصد نیتروژن، درصد پروتئین و درصد فسفر) 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 از آزمون عدم برازش استفاده شد. بسندگی مدل با آنالیز واریانس مورد ارزیابی قرار گرفت. کیفیت مدل با استفاده از ضریب تبیین (R2) ارزیابی شد. در نهایت، مقادیر بهینه کودهای نیتروژن و فسفر بر اساس سه سناریوی اقتصادی، زیست محیطی و اقتصادی- زیست محیطی محاسبه شد. نتایج: نتایج نشان داد که اثر جزء خطی بر شاخص برداشت، طول خوشه، اجزای عملکرد (شامل وزن دانه در بوته، تعداد خوشه در بوته، وزن خوشه در بوته و تعداد پنجه در متر مربع)، درصد نیتروژن دانه و درصد پروتئین دانه معنی دار بود. اثر جزء درجه دو عملکرد بیولوژیکی، عملکرد دانه، تعداد پنجه در متر مربع، وزن دانه در بوته و وزن خوشه در بوته، درصد نیتروژن، درصد پروتئین و درصد فسفر دانه و اثر متقابل ارتفاع بوته، طول خوشه، تعداد دانه در خوشه و درصد نیتروژن دانه را به طور معنی داری تحت تأثیر قرار داد. آزمون عدم برازش در مورد هیچ یک از صفات مورد مطالعه معنی دار نبود که نشان دهنده برازش مطلوب مدل رگرسیون درجه دو می باشد. بالاترین مقدار مشاهده شده و پیش بینی شده عملکرد دانه به ترتیب برای تیمارهای 400 کیلوگرم اوره در هکتار+100 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل در هکتار و 200 کیلوگرم اوره در هکتار+50 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل در هکتار با 54/717 و 89/594 گرم در متر مربع بدست آمد. بیشترین مقدار مشاهده شده و پیش بینی شده درصد نیتروژن دانه (به ترتیب با 72/1 و 62/1 درصد) و درصد پروتئین دانه (به ترتیب با 76/10 و 02/10 درصد) برای تیمار 400 کیلوگرم اوره در هکتار+50 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل مشاهده شد. در سناریوی اقتصادی-زیست محیطی عملکرد دانه، درصد نیتروژن و درصد فسفر دانه همزمان مد نظر قرار گرفت و مقادیر بهینه کودهای نیتروژن و فسفر به ترتیب برابر با 41/141 کیلوگرم اوره و بدون فسفر تعیین گردید. نتیجه گیری: افزایش مصرف کودهای نیتروژن و فسفر تا سطح بهینه موجب افزایش عملکرد و خصوصیات کیفی دانه گندم شد. بهینه-سازی عناصر غذایی موجب افزایش جذب و بهبود عملکرد در نظام های تولید گندم می شود و کاهش وابستگی به نهاده های خارجی همچون کودهای شیمیایی که افزایش هزینه ها و تشدید آلودگی های زیست محیطی را به دنبال دارد. بهینه سازی عناصر غذایی خاک اطلاعاتی در زمینه پایداری نظام های زراعی و پتانسیل آلودگی های زیست محیطی فراهم را می کند. به طور کلی، بهینه سازی مصرف عناصر غذایی راهکاری سودمند است که به طور گسترده ای در کشاورزی مدرن مورد استفاده قرار می گیرد.

کلمات کلیدی