استفاده از مدل هاي خطي در شبيه سازي ميزان انتشار گازهاي گلخانه اي در باغات استان خوزستان

Modeling the amount of greenhouse gas emissions of gardens in Khuzestan province

يكي از عوامل اصلي عمـده تغييرات آب و هواي كره‌ي زمين و تنوع زيستي، انتشـار گازهـاي گلخانه‌اي از منابع مختلف به ويژه از بخش كشاورزي است. استان خوزستان به عنوان يكي از قطب‍هاي كشاورزي با مصرف فراوان كودهاي شيميايي سهم عمده‍اي در توليد گازهاي گلخانه‍اي دارد. لذا هدف از اين پژوهش استفاده از مدل‌هاي ديسنت و دي‍ان‍دي‍سي در تعيين نرخ تصاعد گازهاي متان، اكسيدنيتروس و اكسيدنيتريك در مركبات و نخلستان‌هاي خوزستان است. براي اين منظور منطقه موردنظر به سه بخش تقسيم و در هر بخش نمونه‍برداري به‍صورت تصادفي صورت گرفت.زمان نمونه‍برداري درمرحله گلدهي ودرارديبهشت1398 كه اوج پوشش‍سبز براي هردرخت بود انجام و غلظت گاز خروجي با استفاده از روش اتاقك بسته وكروماتوگرافي گازي درمحل‍هاي نمونه‍برداري انجام شد.ميزان پتانسيل گرمايش جهاني براساس داده‌هاي مشاهداتي و مدل‌هاي ديسنت و دي‍ان‍دي‍سي به‍دست آمد.كارايي مدل ديسنت و دي‍ان‍دي‍سي با استفاده از آماره‌هاي ضريب تعيين ،خطاي حداكثر ،ريشه‌ي ميانگين مربعات خطا ، كارايي مدل و ضريب جرم باقيمانده بررسي گرديد. مطابق نتايج مدل ديسنت، بيش‌ترين ميانگين شار متان مدل شده در ايستگاه دزفول ( تن در هكتار در سال 448/0) و شار اكسيدنيتروس مدل شده در ايستگاه آبادان (014/0 تن در هكتار در سال) و شار اكسيدنيتريك مدل شده در ايستگاه دزفول ( تن در هكتار در سال 152/0) تعيين شد. همچنين در مدل دي‍ان‍دي‍سي بيشترين ميانگين شار متان مدل شده در ايستگاه دزفول ( تن در هكتار در سال 374/0)، شار اكسيدنيتروس مدل شده در ايستگاه آبادان (تن در هكتار در سال 258/0) و شار اكسيدنيتريك مدل شده در ايستگاه دزفول ( تن در هكتار در سال 118/0) به‍دست آمد. بيش‌ترين ميزان پتانسيل گرمايش جهاني براساس داده‌هاي مشاهداتي در ايستگاه آبادان (935/139 تن معادل دي اكسيد كربن) بوده و براساس داده‌هاي ديسنت در ايستگاه دزفول (114/58 تن معادل دي اكسيد كربن) و براساس داده‌هاي دي‍ان‍دي‍سي در ايستگاه آبادان (669/111 تن معادل دي اكسيد كربن) تعيين شد. با توجه به نتايج شاخص‌هاي آماري مدل ديسنت براي سه گاز اكسيدنيتروس، متان و اكسيدنيتريك به‍ترتيب، ضريب تعيين (98/0، 99/0و 77/0)، ريشه‌ي ميانگين مربعات خطا (05/0، 31 /0و03/0) و كارايي مدل (61/0، 85/0و76/0) و در مدل دي‍ان‍دي‍سي نيز شاخص‌هاي ضريب تعيين (98/0، 98/0و 8/0) ريشه‌ي ميانگين مربعات خطا (01/0، 45/0و04/0) و كارايي مدل (95/0، 68/0و63/0) و هر دو مدل دقت قابل قبولي را برآورد گازهاي گلخانه‌اي مذكور نشان دادند. توصيه مي‍شود كه به جاي مصرف بي‍رويه كودهاي شيميايي به‍عنوان يك منبع اصلي انتشار گازهاي گلخانه‍اي، از نظرات كارشناسان و اصول مصرف بهينه كودي در مزرعه استفاده گردد

The main causes of global climate change and biodiversity is emission of greenhouse gases from various sources especially from agricultural sector. As one of agricultural hubs Khuzestan has major share in production greenhouse gases with high consumption of chemical fertilizers. Purpose of research present study is applied analytical study that used DAYCENT and DNDC models to determine growth rate of methane, oxidant nitrous and oxidantritic gases in citrus and palm groves of Khuzestan. For this purpose, area was divided into three sections and in each section sampling and determination gas concentration in gardens in each section was performed randomly. Sampling time was done in flowering stage in May 2020 which was peak of green cover for tree, concentration of exhaust gas was done using closed chamber method and gas chromatography in sampling sites. Global warming potential was also obtained based on observational data and DAYCENT and DNDC models. Then efficiency of DAYCENT and DNDC models was investigated using coefficients of determination coefficient, maximum error, root of mean error squares, model efficiency and residual mass coefficient. According to results of DAYCENT model was determined, highest average methane flux modeled in Dezful (ton/hectare in 0.448) and nitrous oxide flux modeled at Abadan (0.014 ton/ha per year) and oxidized nitric flux modeled at Dezful (ton/hectare in 0.152). Also, in DNDC model, highest average of methane flux modeled at Dezful (ton/hectare in 0.374) oxidized nitrous flux modeled at Abadan (ton/hectare at 0.258) and oxidative flux modeled at Dezful (A ton per hectare was obtained in 0.118. Highest global warming potential was determined based on observational data at Abadan (1339.95 tons equivalent to carbon dioxide) and based on DAYCENT data at Dezful (58.114 tons equivalent to carbon dioxide) and based on DNDC data at Abadan (111.669 tons equivalent to carbon dioxide). According to results statistical indicators of DAYCENT model for three gases of oxidenitros, methane and oxidantitric respectively, coefficient of determination (0.98,0.99 and 0.77) root of mean error squares (0.05,0.31 and 0.03) and efficiency of model (0.61,0.85 and 0.76) and in DNDC model coefficients of determination coefficient (0.98,0.98 and 0.8) root of mean error squares (0.01,0.45 and 0.04) and efficiency of model (0.95, 0.68 and 0.63) and both models showed acceptable accuracy in estimating said greenhouse gases.It is recommended that instead over-consumption of chemical fertilizers as a major source of greenhouse gas emissions, opinions experts and principles optimal use of fertilizers on farm be used.