اثر مدیریت نظام های زراعی بر تولید خالص اولیه و ضرایب نسبی تسهیم کربن در گیاه ذرت (Zea mays L.)

به منظور بررسی میزان تولید خالص اولیه و برآورد تسهیم کربن به اندام های هوایی و زیرزمینی ذرت (Zea mays L.) تحت تاثیر نظام های مختلف زراعی، آزمایشی با چهار تکرار در دو سال زراعی 88-1387 و 89-1388 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. چهار تیمار آزمایشی شامل دو نظام زراعی کم نهاده بر پایه مصرف کود دامی و کمپوست زباله خانگی، یک نظام متوسط نهاده و یک نظام پرنهاده به صورت زیر تعریف شدند: نظام کم نهاده با 30 تن کود دامی و نظام کم نهاده با 30 تن کمپوست، بدون عملیات آماده سازی زمین و با دو مرتبه وجین دستی، نظام متوسط نهاده شامل 15 تن در هکتار کمپوست، 150 کیلوگرم در هکتار اوره، دو مرتبه عملیات آماده سازی زمین و علفکش توفوردی (در مرحله پنج برگی ذرت، به میزان 5/1 لیتر در هکتار) و یکمرتبه وجین دستی و نظام پرنهاده شامل 300 کیلوگرم در هکتار اوره، چهار مرتبه عملیات آماده سازی زمین و پاراکوات (بعد از کاشت، به میزان 2 لیتر در هکتار) و توفوردی (در مرحله پنج برگی ذرت، به میزان 5/1 لیتر در هکتار) بودند. صفات اندازه گیری شده شامل وزن دانه، زیست توده اندام هوایی، وزن ریشه، زیست توده کل اندام هوایی و زیرزمینی و طول مخصوص ریشه ذرت بود. نتایج نشان داد که اثر مدیریت نظام زراعی و میزان نهاده خارجی بکار گرفته شده بر میانگین زیست توده اندام هوایی، وزن دانه، وزن ریشه، زیست توده کل اندام هوایی و زیرزمینی، نسبت زیست توده اندام هوایی به زیرزمینی، طول مخصوص ریشه و شاخص برداشت ذرت معنی دار (01/0≥p) بود. با اعمال مدیریت فشرده نظام زراعی، زیست توده اندام هوایی و نسبت زیست توده اندام هوایی به زیرزمینی افزایش و وزن دانه، وزن و طول مخصوص ریشه کاهش یافت. بیشترین و کمترین میانگین زیست توده کل به ترتیب در نظام زراعی پرنهاده و کم نهاده در شرایط بهره گیری از کمپوست به ترتیب با 6/18 و 3/10 کیلوگرم در مترمربع در فصل زراعی مشاهده شد. بیشترین طول مخصوص ریشه در نظام زراعی کم نهاده برپایه کود دامی با 8/19 سانتی متر بر سانتی متر مکعب خاک و کمترین میزان آن در نظام زراعی پرنهاده با 3/1 سانتی متر بر سانتی-متر مکعب خاک مشاهده شد. دامنه ضرایب نسبی تسهیم کربن برای بافت های مختلف ذرت در نظام های مختلف زراعی شامل RP، RS، RR و RE به ترتیب برابر با 17/0-10/0، 52/0-19/0، 39/0-23/0 و 25/0-15/0 برآورد شد. با اعمال مدیریت کم نهاده با مصرف کود دامی نظام زراعی میزان کربن تسهیم یافته به دانه، ریشه و تراوه های ریشه ای افزایش و میزان تسهیم کربن به اندام های هوایی کاهش یافت. بیشترین و کمترین میزان تسهیم کربن به ریشه به ترتیب در نظام های زراعی کم نهاده بر مبنای مصرف کود دامی و نظام پرنهاده با 5/6 و 7/2 گرم کربن بر متر مربع در فصل زراعی بدست آمد. بیشترین و کمترین تولید خالص اولیه در نظام های زراعی کم نهاده با مصرف کود دامی (6/16 گرم کربن بر متر مربع در فصل زراعی) و نظام کم نهاده بر پایه مصرف کمپوست (9/8 گرم کربن بر متر مربع در فصل زراعی) حاصل شد. بطور کلی مدیریت نظام زراعی بر مبنای بهره گیری از اصول کم نهاده با مصرف کود دامی به دلیل بهبود ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک و همچنین آزادسازی تدریجی عناصر غذایی همراه با رشد گیاه باعث افزایش تسهیم کربن به بافت های زیرزمینی و به تبع آن افزایش زیست توده اندام های زیرزمینی ذرت شد که این امر از طریق اضافه کردن بقایای ریشه به خاک می تواند با حفظ کربن در خاک مانع انتشار آن به اتمسفر شده که در نتیجه برای کاهش تولید دی اکسید کربن و تغییر اقلیم مؤثر باشد.