بهینه‌سازی کود گاوی و محلول‌پاشی با مقادیر دلفارد بر عملکرد گل و پیاز زعفران با استفاده از طرح مرکب مرکزی

بهینه‌سازی یکی از رویکردهای مدیریتی برای افزایش بازده و کارایی منابع و کاهش آلودگی‌های محیطی در اکوسیستم‌های زعفران است. روش سطح پاسخ (RSM) به عنوان مجموعه‌ای از تکنیک‌های آماری تعریف می‌شود که برای بهینه‌سازی یک محصول استفاده می‌شوند. در این تحقیق، بهینه‌سازی استفاده از کود گاوی و محلول‌پاشی برگ‌ها با دالفارد بر روی زعفران با استفاده از RSM انجام شد. یک آزمایش با استفاده از طرح مرکب مرکزی شامل ۱۳ تیمار و دو تکرار در مزرعه تحقیقاتی کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در طول دو فصل رشد ۲۰۱۵-۲۰۱۶ و ۲۰۱۶-۲۰۱۷ انجام شد. تیمارها بر اساس سطوح پایین و بالا کود گاوی (به ترتیب ۰ و ۱۰۰ تن در هکتار) و غلظت محلول‌پاشی برگ با دالفارد ® (به ترتیب ۰ و ۱۰ پی‌پی‌ام) تخصیص داده شدند. عملکرد گل، عملکرد پیازچه و معیارهای کیفی به عنوان متغیرهای وابسته محاسبه شد و تغییرات این متغیرها با یک مدل رگرسیون ارزیابی گردید.آزمون عدم برازش برای ارزیابی کیفیت مدل برازش شده استفاده شد. کفایت مدل با استفاده از تحلیل واریانس آزمون شد. کیفیت مدل‌های برازش شده با استفاده از ضریب تعیین (R²) سنجیده شد. در نهایت، سطوح بهینه کود گاوی و غلظت افشانه برگ براساس سناریوی اقتصادی محاسبه شد.

نتایج نشان داد که اثر مؤلفه خطی بر ویژگی‌های کیفیتی پرچم معنی‌دار بود. اثر مؤلفه مربعی بر وزن خشک پرچم، قطر متوسط پیازچه‌های فرزند، تعداد پیازچه‌ها در هر متر مربع، وزن متوسط پیازچه‌های فرزند و محتوای کروسین معنی‌دار بود. اثر تعامل مؤلفه کامل مربعی بر معیارهای عملکرد گل معنی‌دار بود. آزمون عدم برازش تأثیر معنی‌داری بر صفات مورد مطالعه نداشت که نشان می‌دهد مدل مربعی کامل به‌طور رضایت‌بخشی توضیح داده شده است. بیشترین مقدار مشاهده‌شده برای تعداد پیازچه‌ها برای 50 تن کود گاوی در هکتار + عدم افشانه برگ ثبت شد (با 41.38 پیازچه در متر مربع).بیشترین مقدار مشاهده شده برای عملکرد خامه خشک مربوط به 100 تن کود گاوی در هکتار بدون اسپری برگ بود (با 156.33 میلی‌گرم بر متر مربع). بیشترین مقادیر مشاهده شده برای معیارهای کیفی مانند پیکروکروسین، کروکین و سفانال برای 100 تن کود گاوی در هکتار با 10 ppm اسپری برگ محاسبه شد (به ترتیب با 89.91 E1%257، 180.98 E1%440 و 40.15 E1%330). وزن خشک خامه، تعداد میخچه‌های فرعی و محتوای کروکین در سناریوی اقتصادی در نظر گرفته شدند، بنابراین سطوح تخمینی برای کود گاوی و غلظت دالفراد به ترتیب 92.67 تن در هکتار و 1.2 ppm بودند. به طور کلی، به نظر می‌رسد بهینه‌سازی استفاده از منابع مبتنی بر روش سطح پاسخ ممکن است رویکرد مناسب کشت برای تولید پایدار و بهبود عملکرد گل، عملکرد میخچه و ویژگی‌های کیفیتی در زعفران باشد.

Optimization is one management approach to improve yield and resource efficiencies and decrease environmental pollutions in saffron agroecosystems. Response- surface methodology (RSM) is defined as a set of statistical techniques that are used to optimize a product. In this work, optimization of cow manure and leaf spraying with Dalfard on saffron using RSM was done. An experiment was conducted using central composite design with 13 treatments and two replications at the Agricultural Research Field of Ferdowsi University of Mashhad during two growing seasons of 2015-2016 and 2016-2017. The treatments were allocated based on low and high levels of cow manure (0 and 100 t.ha-1, respectively) and leaf spraying concentration with Dalfard ® (0 and 10 ppm, respectively). Flower yield, daughter corm yield and quality criteria were calculated as dependent variables and changes of these variables were evaluated by a regression model. Lack-of-fit test was used to evaluate the quality of the fitted model. The adequacy of the model was tested by analysis of variance. The quality of the fitted models was judged using the determination coefficient (R2). Finally, the optimum levels of cow manure and leaf spraying concentration were calculated based on economic scenario.

The results showed that effect of linear component was significant on quality characteristics of stigma. Effect of square component was significant on dried weight of stigma, mean diameter of daughter corm, number of daughter corms per m2, mean weight of daughter corm and crocin content. Interaction effect of full quadratic component was significant on flower yield criteria. Lack of fit test had no significant effect on the studied traits that represent the full square model was satisfactorily explained. The maximum observed value for number of daughter corms was recorded for 50 t cow manure per ha+ no leaf spraying (with 41.38 corms.m-2). The highest observed value for dried stigma yield was related to 100 t cow manure per ha+ no leaf spraying (with 156.33 mg.m-2). The maximum observed amounts for quality criteria such as picrocrocin, crocin and safranal were calculated for 100 t cow manure per ha+ 10 ppm leaf spraying (with 89.91 E1%257, 180.98 E1%440 and 40.15 E1%330, respectively). Dried weight of stigma, number of daughter corms and crocin content were considered in economic scenario, so the estimated levels for cow manure and Dalfard concentration were 92.67 t/ha and 1.2 ppm, respectively. In general, it seems that resource use optimization based on Response- surface methodology may be suitable cropping approach for sustainable production and improvement of yield flower, corm yield and quality characteristics in saffron.