پهنه بندی و ارزیابی پتانسیل ترسیب کربن، تولید خالص اولیه و ضرایب تخصیص کربن در گیاه سویا (Glycine max L.) در شهرستان گرگان

تغییر اقلیم و تشدید گرمایش جهانی یکی از مهم ترین چالش ها در توسعه پایدار محسوب می گردد که ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر می باشد. دی اکسیدکربن عمده ترین جزء گازهای گلخانه ای محسوب می شود. به منظور کاهش دی کسیدکربن اتمسفر و ایجاد تعادل در محتوای گازهای گلخانه ای، کربن اتمسفر می بایست جذب و در شکل های آلی ترسیب گردد. به منظور برآورد پتانسیل ترسیب کربن در اندام های گیاه سویا (Glycine max L.) در اراضی زراعی شهرستان گرگان طی سال زراعی 96- 1395، نمونه برداری از 150 مزرعه به روش تصادفی با کوادرات 5/0 × 5/0 مترمربعی انجام و اندام های هوایی و زیرزمینی به صورت جداگانه به طور کامل برداشت شده و به آزمایشگاه تحقیقات زراعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان منتقل گردید. برای تعیین پتانسیل ترسیب کربن در اندام های سویا (شامل غلاف و بذر، ساقه، برگ و ریشه) از روش احتراق استفاده شد. همچنین نسبت اندام هوایی به زیرزمینی و شاخص برداشت به منظور تعیین تولید خالص اولیه بر اساس کربن در اندام هوایی، زیرزمینی و کل گیاه و ضرایب تخصیص کربن در هر یک از اندام های گیاهی نیز برآورد شد. بعد از بررسی نرمال بودن داده ها، با استفاده از انواع روش های مختلف درون یابی در محیط ArcGIS، توزیع مکانی پتانسیل ترسیب کربن در اندام های گیاهی برگ، ساقه، دانه، غلاف و ریشه سویا ترسیم شد. نتایج روش های درون یابی نشان داد که روش کریجینگ بهترین مدل جهت درون یابی پتانسیل ترسیب کربن در اراضی زراعی شهرستان گرگان می باشد. میزان پتانسیل ترسیب کربن در برگ، ساقه، دانه، غلاف و ریشه به ترتیب 64/579، 81/744، 16/881، 16/340 و 21/540 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. اصولا عوامل مختلفی بر میزان ترسیب کربن موثرند، به عنوان مثال بهبود کیفیت خاک، افزایش میزان مواد آلی خاک و کاهش عملیات خاک ورزی از دلایل اصلی افزایش ترسیب کربن است. در مزارع سویا علاوه بر بهبود ساختمان خاک به واسطه تثبیت زیستی نیتروژن در ریشه ها، اضافه کردن بقایای گیاهی از جمله ساقه ها به خاک می تواند به طور مستقیم محتوی ماده آلی بهبود ببخشد و به طور غیرمستقیم در بهبود ترسیب کربن تاثیرگذار باشد. همچنین در این تحقیق بعد از دانه، رتبه دوم تجمع کربن به ساقه ها اختصاص یافت. علت بالا بودن میزان پتانسیل ترسیب کربن در دانه گیاه سویا را می توان فراهمی کمتر رطوبت خاک در هنگام پر شدن دانه ها دانست. با توجه به متوسط شاخص برداشت 32 درصد و عملکرد دانه 13/3461 کیلوگرم در هکتار، نسبت اندام هوایی به ریشه 30/4 و میزان تولید خالص کل گیاه (NPPc) 83/6734 کیلوگرم در هکتار، تولید خالص اندام هوایی (ANPPc) 2/4867 کیلوگرم در هکتار و تولید خالص بخش زیرزمینی (BNPPc) 63/1867 کیلوگرم در هکتار برآورد شد. میزان سهم ضریب تخصیص هر یک از اندام های اقتصادی، ساقه و برگ، ریشه و ترشحات ریشه به ترتیب برابر با 23/0، 49/0، 16/0 و 12/0تعیین گردید. نتایج پهنه بندی نشان داد که در بخش های شرقی، شمال و جنوب شرقی بیشترین و در بخش های مرکزی، غرب و جنوب غربی محدوده کشاورزی شهرستان گرگان کمترین میزان پتانسیل ترسیب کربن مشاهده شد. به طوری که، میزان کل پتانسیل ترسیب کربن (مجموع اندام هوایی و زیرزمینی) در گیاه سویا در این بررسی برابر با 98/3085 کیلوگرم در هکتار برآورد شد. در این بررسی بیشترین میزان سهم نسبی کربن به اندام های هوایی (مجموع ساقه و برگ) و بعد از آن ها به دانه اختصاص یافت و کربن حاصل از ترشحات ریشه کمتر از سایر اندام های گیاه بود، چرا که رابطه مستقیمی بین میزان تسهیم کربن و نوع گونه گیاهی وجود دارد، به طوری که معمولا هر چه نسبت بافت های چوبی درگیاه بیشتر باشد، توان جذب کربن افزایش می یابد. همچنین پایین تر بودن سهم اندام زیرزمینی گیاه سویا نسبت به کل اندام هوایی، باعث کاهش میزان حجم ریشه و تراوه های ریشه ای شده است. به طور کلی، نتایج نشان داد که بین اندام های گیاهی از نظر میزان پتانسیل ذخیره سازی کربن اختلاف وجود دارد و برخی از عوامل مانند مدیریت زراعی مزرعه، خاک و شرایط اقلیمی می تواند بر میزان آن تاثیرگذار باشد.