ارزیابی خدمات و بیلان کربن خاک در اکوسیستمهای مختلف کشاورزی در استان خراسان
نویسندگان
1 گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
doi
10.22067/jag.v1i1.46433چکیده
بهمنظور ارزیابی خدمات و کارکردهای خاک تحت تأثیر مدیریتهای مختلف پرنهاده و کمنهاده در استان خراسان، نمونهبرداری از 10 مکان تحت مدیریتهای مختلف زراعی و باغی در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار نمونه بهعنوان تکرار از هر نوع مدیریت در بهار سال 1393 انجام شد. نمونهبرداری از عمق 30-0 سانتیمتر خاک در مزارع کمنهاده شامل مزارع چندساله زعفران و باغات میوه و مزارع پرنهاده یکساله کشاورزان شامل گندم و ذرت و مزارع ساله آزمایشی (مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد) برداشت و خصوصیات مختلف فیزیکی (شامل وزن مخصوص ظاهری)، شیمیایی (شامل محتوی کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر قابل دسترس، پتاسیم قابل دسترس، شاخص واکنش و هدایت الکتریکی) و بیولوژیکی (میزان کربن زیستتوده میکروبی، فعالیت آنزیمهای فسفاتاز و دهیدروژناز) اندازهگیری شد. سطح زیر کشت و میزان مصرف نهادههای شیمیایی شامل نیتروژن، فسفر، پتاسیم، علفکش، حشرهکش و قارچکش محصولات زراعی شامل گندم، گوجهفرنگی، یونجه، ذرت، سیبزمینی، چغندرقند و کلزا طی سال 1393 تعیین شد. میزان انتشار گازهای گلخانهای شامل دیاکسید کربن (2CO)، اکسید نیتروژن (O2N) و متان (4CH) با استفاده از ضرایب انتشار و سپس پتانسیل گرمایش جهانی تعیین گردید. نتایج نشان داد که اثر نوع مدیریت اکوسیستم بر کلیه خصوصیات مورد مطالعه خاک بهجز شاخص واکنش معنیدار (01/0≥p) بود. بهکارگیری مدیریت پرنهاده و رایج در مزارع آزمایشی و یکساله کشاورزان باعث کاهش محتوی کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر قابل دسترس، پتاسیم قابل دسترس، هدایت الکتریکی، کربن زیستتوده میکروبی، فعالیت آنزیمهای فسفاتاز و دهیدروژناز و ترسیب کربن خاک در مقایسه با مزارع چندساله زعفران شد، در حالیکه وزن مخصوص ظاهری افزایش یافت. بیشترین و کمترین کربن آلی خاک بهترتیب برای باغهای چندساله و مزارع رایج یکساله آزمایشی با 104/0 و 036/0 درصد حاصل شد. بیشترین و کمترین کربن ترسیب شده خاک بهترتیب برای باغهای چندساله و مزارع رایج یکساله آزمایشی با 31/355 و 48/182 کیلوگرم کربن در هکتار مشاهده شد. اجرای عملیات مدیریتی در مزارع چندساله، مزارع یکساله ذرت و مزارع یکساله گندم بهترتیب موجب کاهش 12، 35 و 41 درصدی کربن ترسیب شده خاک در مقایسه با باغهای چندساله شد. بیشترین پتانسیل گرمایش جهانی برای سیبزمینی با 69/3 تن معادل 2CO بهازای هر هکتار محاسبه شد که نسبت به گندم، چغندرقند، گوجهفرنگی و ذرت بهترتیب 53، 37، 16 و 12 درصد بالاتر بود. کمترین پتانسیل گرمایش جهانی برای کلزا با 35/1 تن معادل 2CO بهازای هر هکتار بهدست آمد. بدینترتیب، کاهش مصرف کودهای شیمیایی و افزایش مصرف انواع نهادههای آلی را میتوان بهعنوان راهکاری اکولوژیک در مدیریت پایدار اکوسیستمهای زراعی مدنظر قرار داد که از طریق کاهش انتشار گازهای گلخانهای و به تبع آن تخفیف تغییر اقلیم را به دنبال دارد.