به منظور تعیین نیاز آبی و تأثیر تنش کم آبی بر عملکرد و خصوصیات مورفولوژیکی ریشه و اندام های هوایی در کنجد، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 88-1387 در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی پارس آباد اجرا شد. در این آزمایش آبیاری به عنوان عامل اصلی در سه سطح (50، 75 و 100 درصد نیاز آبی گیاه) و ده رقم کنجد به عنوان عامل فرعی مورد مطالعه قرار گرفت. نیاز آبی کنجد با استفاده از نرم افزار cropwat (روش پنمن-مانتیث) مطابق روش فائو-56 محاسبه شد. با استفاده از داده های هواشناسی میزان تبخیر و تعرق گیاه مرجع محاسبه شد. با در نظر گرفتن ضریب گیاهی کنجد، میزان تبخیر و تعرق واقعی کنجد محاسبه و نهایتاً با کم کردن باران موثر، نیاز آبیاری گیاه کنجد بدست آمد (62/260 میلی متر در دوره). تجزیه واریانس نشان داد که بین رژیم های آبیاری و رقم ها از نظر کلیه صفات مورد مطالعه اختلاف معنی دار وجود داشت. اثر متقابل آبیاری در رقم نیز در برخی از صفات معنی دار بود. مقایسه ارقام از نظر میانگین صفات اندازه گیری شده و شاخص های تحمل تنش، گروه بندی رقم ها با استفاده از روش تجزیه خوشه ای و نمودار سه بعدی بر مبنای شاخص sti، عملکرد در شرایط بدون تنش (yp) و عملکرد در شرایط تنش ( ys) نشان داد که رقم های ایرانی در مقایسه با رقم های خارجی از نظر اکثر صفات برتر بوده و تحمل بالایی به تنش کم آبی داشتند. بر اساس نتایج بدست آمده، رقم های کرج 1 و اولتان رقم های با پتانسیل عملکرد بالا و متحمل به تنش کم آبی و رقم های هندی 14 و یلووایت رقم های با عملکرد پایین و حساس به تنش کم آبی بودند. همچنین، نتایج نشان داد که شاخص های sti، gmp، mp و harm همبستگی مثبت و معنی داری با یکدیگر و با عملکرد در هر دو شرایط تنش شدید و متوسط داشتند و می توان از آنها برای شناسایی رقم های متحمل به تنش استفاده نمود. این شاخص ها مناسب ترین شاخص ها برای شناسایی رقم های با عملکرد بالا و مقاوم به خشکی بودند. همچنین، همبستگی معنی داری بین عملکرد و صفات مختلف ریشه (قطر، طول، حجم، سطح، تعداد انشعابات، وزن تر و خشک)، مشاهده شد که نشان دهنده کارایی این پارامترها برای گزینش ارقام با عملکرد بالا و متحمل به تنش کم آبی بود. نتایج نشان داد که تفاوت بین رقم های کنجد از نظر الگوی ریشه، قابل ملاحظه می باشد و می تواند در به نژادی این گیاه برای مقاومت به تنش کم آبی و گزینش ارقام با عملکرد بالا مورد استفاده قرار گیرد.