تجزیه‎ عاملی کارآیی مصرف آب و برخی صفات کمی و عملکرد در کنجد (sesamum indicum l.) تحت‎تاثیر کاربرد نیتروژن و نهاده‎های اکولوژیک در شرایط تنش خشکی

سابقه و هدف: دسترسی ناکافی به آب در مناطق خشک و نیمه‎خشک، افزایش کارآیی مصرف آب را به‌عنوان یکی از محورهای اصلی کشاورزی پایدار در این مناطق مطرح کرده است. از این رو، در سال‎های اخیر تلاش‌های فراوانی به‌منظور افزایش کارایی مصرف آب صورت گرفته است که در این مسیر، بهره‌گیری از سوپرجاذب‌ها و محلول‎پاشی نهاده‎های بوم‎سازگاری نظیر اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک جهت صرفه‌جویی و استفاده‌ی بهینه‌ی آب مدنظر قرار گرفته‌اند، لذا این پژوهش با هدف استفاده از تجزیه و تحلیل عاملی در تعیین عوامل موثر بر کارآیی مصرف آب کنجد در شرایط کاربرد همزمان نیتروژن و نهاده‎های بوم‎سازگار انجام شد. مواد و روش‎ها: این پژوهش در سال زراعی 95-1394 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد به‎صورت کرت‎های خرد شده در قالب طرح پایه‎ی بلوک‎های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. سطوح آبیاری (50 و 100 درصد نیاز آبی) در کرت‎های اصلی و تیمارهای تغذیه‎ای شامل 1 کاربرد 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص به‌علاوه 80 کیلوگرم سوپرجاذب رطوبت، 2 کاربرد 80 کیلوگرم در هکتار هیدروژل سوپرجاذب رطوبت به‌علاوه کاربرد توام 6 کیلوگرم در هکتار اسید هیومیک و یک میلی‎مولار اسید سالیسیلیک 3 کاربرد توام 6 کیلوگرم در هکتار اسید هیومیک و یک میلی‎مولار اسید سالیسیلیک به‌علاوه کاربرد 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص 4 کاربرد توام 6 کیلوگرم در هکتار اسید هیومیک و یک میلی‎مولار اسید سالیسیلیک به‌علاوه 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص به‎علاوه 80 کیلوگرم سوپرجاذب رطوبت و 5 شاهد در کرت‎های فرعی قرار گرفتند.یافته‎ها: نتایج آزمایش نشان داد که بیشترین عملکرد دانه (1672 کیلوگرم در هکتار) با تامین 100 درصد نیاز آبی و در تیمار کاربرد همزمان نیتروژن، سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک بدست آمد. نقش اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک در بهبود اکثر صفات مورد مطالعه بسیار محسوس بود، به‎طوری‎که عملکرد دانه، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، و کارآیی مصرف آب به‎ترتیب 22، 31، 30 و 21 درصد در تیمارهای دارای اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک بیشتر از تیمارهای بدون این دو نهاده بود. بر اساس نتایج تحلیل عاملی، متغیرها به دو عامل تجزیه شده و عامل اول 59 درصد از واریانس متغیرها را تبیین کرد. عامل اول شامل متغیرهای عملکرد دانه، وزن دانه در بوته، سرعت رشد محصول، نیتروژن و فسفر خاک و کارآیی مصرف آب و عامل دوم به متغیرهای عملکرد ماده خشک، ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ و ph خاک تعلق گرفت. نتیجه‎گیری: به‎طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که در شرایط تنش خشکی (تامین 50 درصد نیاز آبی)، تیمارهای کاربرد همزمان نیتروژن و سوپرجاذب، کاربرد همزمان سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک، کاربرد همزمان نیتروژن، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک و کاربرد همزمان نیتروژن، سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک کارآیی مصرف آب را به‎ترتیب 15، 27، 32 و 40 درصد نسبت به شاهد بهبود بخشید. با توجه نتایج تجزیه‎ی عاملی و متغیرهای متعلق به هر عامل، به‎نظر می‎رسد عامل اول شاخصی از عملکرد محصول و عامل دوم منعکس‎کننده‎ی ویژگی‎های ذاتی آرایش فضایی بوته (بار زیاد متغیرهای ارتفاع بوته و شاخص سطح برگ روی این عامل) بود. به‎طور کلی، به‎نظر می‎رسد که کاربرد همزمان نیتروژن و نهاده‎های بوم‎سازگار ضمن بهبود عملکرد و خصوصیات رشدی گیاه، می‎تواند کارآیی مصرف آب را بهبود بخشد. همچنین انجام تجزیه‏ی عاملی و همبستگی بالای متغیرهای درون هر عامل با یکدیگر، حاکی از آن بود که با ایجاد هر گونه تغییر در متغیرهایی که با کارآیی مصرف آب روی یک عامل قرار گرفته‎اند، می‎توان کارآیی مصرف آب را افزایش داده و خسارات ناشی از تنش خشکی و کم‎آبی را به حداقل رساند.

Factor analysis of water use efficiency and some quantitative characteristics and yield in sesame (Sesamum indicum L.) affected by application of nitrogen and ecological inputs in conditions of drought stress

Abstract Background and objectives: Insufficient access to water in arid and semiarid areas has considered water use efficiency as one of the main pillars of sustainable agriculture in these areas. Therefore, in recent years, many efforts have been done to increase water use efficiency, in this regard, the use of superabsorbents and spraying of ecological inputs such as humic acid and salicylic acid are considered as fundamental solutions for saving and optimizing water usage, therefore, this research was conducted with the aim of using factor analysis to determine the affecting factors on water use efficiency of sesame in the conditions of simultaneous application of nitrogen and ecofriendly inputs. Materials and methods: In order to evaluate the effects of different irrigation levels and nutritional treatments and determining factors affecting water use efficiencis of common bean (Phaseolus vulgaris L.), sesame (Sesamum indicum L.) and maize (Zea mays L.) a split plots experiment based on RCBD design with three replications was conducted during 201516 growing season, at Research Farm of Ferdowsi University of Mashhad, Iran. Irrigation levels (50 and 100% of water requirement) and nutritional treatments (1 75 kg.ha1 Nitrogen+80 kg.ha1 Superabsorbent, 2 80 kg.ha1 Superabsorbent+6 kg.ha1 Humic acid+1 Mm Salicylic acid, 3 6 kg.ha1 Humic acid+1 Mm Salicylic acid+75 kg.ha1 Nitrogen, 4 6 kg.ha1 Humic acid+1 Mm Salicylic acid+75 kg.ha1 Nitrogen+80 kg.ha1 Superabsorbent and 5 Control) assigned to main and sub plots, respectively.Results: The results showed that the highest seed yield (1672 kg.ha1) obtained in 100% of water requirement and application of nitrogen+superabsorbent+humic acid+salicylic acid. The role of humic acid and salicylic acid in improving most of the studied traits was significant, so that seed yield, leaf area index, crop growth rate and water use efficiency were 22, 31, 30 and 21% more than treatments without the two inputs, respectively. Factor analysis results showed that variables analyzed to two factors. First factor 59 of variables variance, respectively. First factor included variables of seed yield, seed weight per ,plant, crop growth rate, soil nitrogen and phosphorous and water use efficiency and variables of dry matter yield, plant height, leaf erea index and soil pH were assigned in second factor. Conclusion: In general, the results of this research showed that treatments of nitrogen+superabsorbent, superabsorbent+humic acid+salicylic acid, nitrogen+humic acid+salicylic acid and nitrogen+superabsorbent+humic acid+salicylic acid increased water use efficiency 15, 27, 32 and 40% compared to control, respectively. According to the results of factor analysis and variables belonging to each factor, it seems that the first factor is the index of yield and the second factor reflects the inherent characteristics of the spatial arrangement of the plant (high load of plant height and leaf area index on this factor). In general, it seems simultaneous application of nitrogen and ecological inputs can improve yield, growth characteristics and water use efficiency. Factor analysis and high correlation between variables in same group showed that with change of variables that are in same group of water use efficiency, can increased water use efficiency and decreased damages of drought stress.