بهینه‌سازی دور آبیاری و مقدار سوپرجاذب در کشت سویا با استفاده از مدل سطح پاسخ

سویا یکی از گیاهان زراعی با ارزش از نظر تامین نیاز غذایی کشور به شمار می‌رود و دارای مقادیر بالایی از پروتئین و روغن است. این گیاه نسبت به مقدار آب آبیاری حساس است. به همین دلیل تعیین دور آبیاری مناسب و کاربرد مواد جاذب رطوبت می‌تواند در ارتقای مدیریت آبیاری این گیاه و ارتقای بهره‌وری آب آبیاری موثر باشد. از این رو در پژوهش حاضر از روش سطح پاسخ برای بهینه‌سازی دور مناسب آبیاری و میزان بهینه استفاده از مواد جاذب رطوبت در راستای نیل به مدیریت مناسب آبیاری محصول سویا استفاده شد. بدین منظور، پژوهشی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با دو عامل دور آبیاری و مقدار کاربرد سوپرجاذب در کشت سویا در محل گلخانه تحقیقاتی موسسه تحقیقات فنی مهندسی کشاورزی در سال 1398 اجرا شد و نتایج حاصله از اعمال این تیمارها شامل دور آبیاری (با سطوح بالا و پایین به ترتیب 4 و 7 روز) و مقدار سوپرجاذب (با سطوح بالا و پایین به ترتیب 300 و صفر کیلوگرم در هکتار) به عنوان ورودی های مدل سطح پاسخ در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که مدل سطح پاسخ برای پیش‌بینی عملکرد روغن دچار خطای بیش‌برآوردی (mbe>0) و برای پیش‌بینی سایر پارامترهای عملکرد و اجزای عملکرد سویا دچار خطای کم‌برآوردی (mbe<0) گردید. دقت این مدل برای پیش‌بینی کلیه صفات عالی (nrmse<0.1) و خطای آن قابل قبول (rmse< 3%) بود. نتایج بهینه‌سازی نشان داد که عملکرد دانه، عملکرد روغن، عملکرد پروتئین، تعداد غلاف، ارتفاع بوته و بهره‌وری آب به ترتیب 169، 228، 227، 89، 34 و 131 درصد نسبت به متوسط مقادیر مشاهداتی این پارامترها بیشتر بود. در نهایت برای دستیابی به عملکرد و بهره‌وری آب بهینه، مصرف 50 کیلوگرم بر هکتار سوپر جاذب و دور آبیاری سه روز پیشنهاد می‌شود.

optimizing irrigation period and amount of superabsorbent in soybean using response surface model

soybean is considered as one of the valuable crops in terms of providing food, which has high amounts of protein and oil. this crop is sensitive to the amount of irrigation water. for this reason, it is suggested to determine the appropriate irrigation period along with the use of superabsorbent. to optimize these factors, the response surface method was used in the present study. for this purpose, the soybean data collected from a research farm located in the research institute of agricultural engineering, in iran, in 2018, was used. two factors of irrigation period (with high and low levels of 4 and 7 days, respectively) and amount of superabsorbent (with high and low levels of 300 and 0 kg.ha 1, respectively) were applied. the results showed that the response surface method had an overestimation error (mbe>0) for predicting oil yield, and an underestimation error (mbe<0) for predicting other yield and yield components. the accuracy of this model for predicting all parameters were excellent (nrmse<0.1) and its error was acceptable (rmse<3%). the optimization results showed that seed yield, oil yield, protein yield, number of pods, plant height and water productivity were 169, 228, 227, 89, 34 and 131% higher than the average observed values of these parameters. in order to achieve optimal values, it is necessary to reduce the irrigation period to three days and use the amount of superabsorbent up to 50 kg.ha 1. therefore, compliance with this issue is suggested for soybean cultivation.