ارزیابی ضرایب تخصیص کربن و تولید خالص اولیه گیاهان عمده زراعی در استان خراسان رضوی

مقدمه افزایش غلظت دی اکسید کربن در اتمسفر، موجب افزایش توجه به بهبود ذخایر کربن خاک در اگرواکوسیستم‌ها به منظور تخفیف اثرات تغییر اقلیم و بهبود کیفیت خاک شده است(14و 25). پیش‌بینی تغییرات در مخازن کربن خاک به برآورد تولید خالص اولیه (NPP) و نسبت NPP برگردانیده شده به خاک وابسته می‌باشد. NPP، افزایش مجموع زیست‌توده گیاهی و تلفات آن (نظیر خشک شدن، ریزش برگ‌ها و مرگ گیاه، گیاهخواری و ...) و به عبارت دیگر، مجموع زیست‌توده اندام‌های هوایی و زیرمینی به ازای واحد سطح زمین در واحد زمان می‌باشد. میزان تولید خالص اولیه سالانه در اگرواکوسیستم‌ها و توزیع کربن در اندام‌های هوایی و زیرزمینی گیاه معمولاً از طریق عملکرد محاسبه می‌شود(3، 8 و 17). اهداف این مطالعه برآورد ضرایب تولید خالص اولیه اندام‌های زیرزمینی و هوایی، تولید خالص اولیه کل، ضرایب نسبی تسهیم کربن، میزان کربن تسهیم یافته و کل کربن اضافه شده به خاک برای محصولات مهم استان خراسان رضوی بود. مواد و روش‌ها زیست‌توده اندام‌های هوایی و زیرزمینی محصولات عمده در استان خراسان رضوی شامل گندم، جو، ذرت، پنبه، چغندرقند، یونجه و نخود در مرحله رسیدگی در سال‌های 1394 و 1395 اندازه‌گیری شد. این گونه‌های گیاهی در تمام مزارع مورد مطالعه بر اساس توصیه کودی بر مبنای عرف کود دهی شدند. تعداد نمونه‌های برداشت شده از زیست‌توده اندام‌های هوایی و زیرزمینی از 10 مزرعه چهار نمونه بود (که به طور میانگین نشاندهنده کل بوته‌های مزرعه بود). ریشه‌ها (زیست‌توده اندام‌های زیرزمینی) با استفاده از سیلندرهایی به طور دستی از خاک جدا شدند(10، 23 و 29). اندام‌های هوایی و ریشه‌ها پس از برداشت، برای رسیدن به وزن ثابت خشک شدند و وزن خشک آنها تعیین شد. محتوی کربن گیاه در چهار بخش شامل اندام-های هوایی (CS)، دانه (CP)، ریشه (CR) و تراوه‌های ریشه‌ای (CE) به ازای واحد زیست‌توده گیاهی در واحد سطح و زمان (گرم کربن در متر مربع در سال) محاسبه شد(3و 9). نتایج نتایج نشان داد که ضرایب نسبی تسهیم کربن به اندام‌های مختلف، تولید خالص اولیه اندام‌های هوایی و زیرزمینی و تولید خالص اولیه کل به طور معنی‌داری تحت تأثیر نوع گونه گیاهی قرار گرفت. بیشترین میزان کربن تسهیم یافته به اندام‌های مختلف هوایی و زیرزمینی شامل بذر (CP)، اندام‌های هوایی (CS)، ریشه (CR) و ترشحات و بقایای ریشه‌ای در خاک (CE) به ترتیب برای جو (78/4452 گرم کربن بر متر مربع در سال زراعی)، یونجه (56/8602 گرم کربن بر متر مربع در سال زراعی)، یونجه (39/2929 گرم کربن بر متر مربع در سال زراعی) و یونجه (11/1904 گرم کربن بر متر مربع در سال زراعی) بدست آمد. بیشترین تولید خالص اندام‌های هوایی و زیرزمینی به ترتیب برای جو و یونجه با 28/12626 و 5/4833 گرم کربن بر متر مربع در سال زراعی بدست آمد. نتیجه‌گیری ضرایب تسهیم نسبی کربن به اندام‌های مختلف برای ارزیابی تغییرات کربن خاک در اگرواکوسیستم‌ها مهم می‌باشد. در حقیقت، کربن و تولید خالص اولیه مهمترین متغیرها برای پیش‌بینی سرعت خالص تغییرات کربن در خاک هستند.