پهنه بندي و ارزيابي پتانسيل ترسيب كربن، توليد خالص اوليه و ضرايب تخصيص كربن در گياه سويا (Glycine max L.) در شهرستان گرگان

تغيير اقليم و تشديد گرمايش جهاني يكي از مهم‌ترين چالش ها در توسعه پايدار محسوب مي گردد كه ناشي از افزايش غلظت گازهاي گلخانه اي در اتمسفر مي باشد. دي اكسيدكربن عمده ترين جزء گازهاي گلخانه اي محسوب مي شود. به منظور كاهش دي كسيدكربن اتمسفر و ايجاد تعادل در محتواي گازهاي گلخانه اي، كربن اتمسفر مي بايـست جذب و در شكل هاي آلي ترسيب گردد. به‌منظور برآورد پتانسيل ترسيب كربن در اندام‌هاي گياه سويا (Glycine max L.) در اراضي زراعي شهرستان گرگان طي سال زراعي 96-1395، نمونه برداري از 150 مزرعه به‌روش تصادفي با كوادرات 0.5 × 0.5 مترمربعي انجام و اندام‌هاي هوايي و زيرزميني به‌صورت جداگانه به‌طور كامل برداشت شده و به آزمايشگاه تحقيقات زراعي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان منتقل گرديد. براي تعيين پتانسيل ترسيب كربن در اندام‌هاي سويا (شامل غلاف و بذر، ساقه، برگ و ريشه) از روش احتراق استفاده شد. همچنين نسبت اندام هوايي به زيرزميني و شاخص برداشت به‌منظور تعيين توليد خالص اوليه بر اساس كربن در اندام هوايي، زيرزميني و كل گياه و ضرايب تخصيص كربن در هر يك از اندام‌هاي گياهي نيز برآورد شد. بعد از بررسي نرمال بودن داده ها، با استفاده از انواع روش هاي مختلف درون‌يابي در محيط ArcGIS، توزيع مكاني پتانسيل ترسيب كربن در اندام‌هاي گياهي برگ، ساقه، دانه، غلاف و ريشه سويا ترسيم شد. نتايج روش هاي درون‌يابي نشان داد كه روش كريجينگ بهترين مدل جهت درون‌يابي پتانسيل ترسيب كربن در اراضي زراعي شهرستان گرگان مي باشد. ميزان پتانسيل ترسيب كربن در برگ، ساقه، دانه، غلاف و ريشه به‌ترتيب 579.64، 744.81، 881.16، 340.16 و 540.21 كيلوگرم در هكتار به‌دست آمد. اصولاً عوامل مختلفي بر ميزان ترسيب كربن مؤثرند، به‌عنوان مثال بهبود كيفيت خاك، افزايش ميزان مواد آلي خاك و كاهش عمليات خاك‌ورزي از دلايل اصلي افزايش ترسيب كربن است. در مزارع سويا علاوه‌بر بهبود ساختمان خاك به‌واسطه تثبيت زيستي نيتروژن در ريشه‌ها، اضافه كردن بقاياي گياهي از جمله ساقه ها به خاك مي تواند به‌طور مستقيم محتوي ماده آلي بهبود ببخشد و به‌طور غيرمستقيم در بهبود ترسيب كربن تأثيرگذار باشد. همچنين در اين تحقيق بعد از دانه، رتبه دوم تجمع كربن به ساقه ها اختصاص يافت. علت بالا بودن ميزان پتانسيل ترسيب كربن در دانه گياه سويا را مي توان فراهمي كمتر رطوبت خاك در هنگام پر شدن دانه ها دانست. با توجه به متوسط شاخص برداشت 32 درصد و عملكرد دانه 3461.13 كيلوگرم در هكتار، نسبت اندام هوايي به ريشه 4.30 و ميزان توليد خالص كل گياه (NPPc) 6734.83 كيلوگرم در هكتار، توليد خالص اندام هوايي (ANPPc) 4867.2 كيلوگرم در هكتار و توليد خالص بخش زيرزميني (BNPPc) 1867.63 كيلوگرم در هكتار برآورد شد. ميزان سهم ضريب تخصيص هر يك از اندام‌هاي اقتصادي، ساقه و برگ، ريشه و ترشحات ريشه به‌ترتيب برابر با 0.23، 0.49، 0.16 و 0.12تعيين گرديد. نتايج پهنه بندي نشان داد كه در بخش هاي شرقي، شمال و جنوب شرقي بيشترين و در بخش هاي مركزي، غرب و جنوب غربي محدوده كشاورزي شهرستان گرگان كمترين ميزان پتانسيل ترسيب كربن مشاهده شد. به‌طوري‌كه، ميزان كل پتانسيل ترسيب كربن (مجموع اندام هوايي و زيرزميني) در گياه سويا در اين بررسي برابر با 3085.98 كيلوگرم در هكتار برآورد شد. در اين بررسي بيشترين ميزان سهم نسبي كربن به اندام‌هاي هوايي (مجموع ساقه و برگ) و بعد از آن ها به دانه اختصاص يافت و كربن حاصل از ترشحات ريشه كمتر از ساير اندام‌هاي گياه بود، چرا كه رابطه مستقيمي بين ميزان تسهيم كربن و نوع گونه گياهي وجود دارد، به‌طوري كه معمولاً هر چه نسبت بافت هاي چوبي درگياه بيشتر باشد، توان جذب كربن افزايش مي يابد. همچنين پايين تر بودن سهم اندام زيرزميني گياه سويا نسبت به كل اندام هوايي، باعث كاهش ميزان حجم ريشه و تراوه هاي ريشه اي شده است. به‌طور كلي، نتايج نشان داد كه بين اندام‌هاي گياهي از نظر ميزان پتانسيل ذخيره‌سازي كربن اختلاف وجود دارد و برخي از عوامل مانند مديريت زراعي مزرعه، خاك و شرايط اقليمي مي تواند بر ميزان آن تأثيرگذار باشد.