ارزیابی پتانسیل ترسیب کربن مزارع جو در خاک‌های شور (مطالعه موردی: شهرستان گمیشان، استان گلستان)

سابقه و هدف: بر اساس گزارش‌های موجود، بیشترین علت گرم شدن کره زمین و تغییرات اقلیمی ناشی از آن تحت تاثیر گازهای گلخانه‌ای به‌خصوص دی‌اکسید کربن می‌باشد. ترسیب کربن در خاک و زیست‌توده گیاهی به عنوان ساده‌ترین گزینه و از نظر اقتصادی عملی‌ترین راه‌کار ممکن برای کاهش غلظت دی‌اکسید کربن در جوّ است. با توجه به اثرات متقابلی که بین میزان ترسیب کربن با مدیریت زراعی و ویژگی‌های خاک از جمله میزان شوری وجود دارد، بررسی گزینه‌های مدیریتی مختلف می‌تواند نقش موثری در افزایش ترسیب کربن در اراضی دارای محدودیت داشته باشد. هدف از انجام این آزمایش ارزیابی میزان ترسیب کربن گیاه جو (hordeum vulgare l.) در اراضی شهرستان گمیشان در دو بخش اراضی با هدایت الکتریکی زیاد (بیشتر از ds/m12) و اراضی با هدایت الکتریکی کم (کمتر از ds/m12) و مقایسه آن‌ها بود. مواد و روش: برای انجام این مطالعه ابتدا بازدیدهای میدانی جهت مشخص نمودن دو منطقه مورد اشاره در پاییز 1397 انجام شد. سپس 50 مزرعه به عنوان محل نمونه‌برداری‌ها تعیین شد. در مجموع تعداد 25 نمونه از مزارع جو واقع در منطقه با هدایت الکتریکی زیاد و 25 مزرعه واقع در منطقه با هدایت الکتریکی کم انتخاب شد. نمونه‌برداری از خاک قبل از کاشت و در انتهای فصل بعد از برداشت محصول انجام شد. میزان تجمع کربن آلی در خاک حاصل از تفاضل این دو مرحله به عنوان ترسیب کربن در نظر گرفته شد. برای تعیین میزان کربن آلی در اندام‌های گیاهی از روش احتراق استفاده شد. داده‌های میزان ترسیب کربن خاک و گیاه به نرم‌افزار gis وارد شد و سپس با توجه روش‌های مختلف زمین‌آماری و درون‌یابی، این داده‌ها به سطح تعمیم و به‌صورت نقشه‌های موضوعی ارائه گردید.یافته‌ها: نتایج نشان داد که قسمت‌های جنوبی شهرستان دارای بیش‌ترین میزان پتانسیل ترسیب کربن برابر با 2369 کیلوگرم در هکتار را دارا می‌باشد. طبق نتایج، میزان کربن آلی در زیست‌توده هوایی به علت وزن خشک بیشتر، بیش از زیست‌توده زیرزمینی گیاه جو برآورد شد. بررسی ترسیب کربن خاک در مزارع با میزان هدایت الکتریکی بالاتر از 12 دسی‌زیمنس بر متر نشان داد که کاشت گیاه جو نقش موثری در تعدیل روند کاهشی ترسیب کربن در خاک‌های شور داشته است که این امر نشان‌دهنده اهمیت کاشت گیاه جو در کاهش هدایت الکتریکی خاک و به تبع آن تغییر روند ترسیب کربن خاک می‌باشد. نتیجه‌گبری: در این مطالعه مشاهده شد که در برخی از مزارع، میزان ترسیب کربن منفی است. این نتیجه نشان می‌دهد که آزادسازی کربن بیشتر از ذخیره آن در خاک در طی فصل رشد گیاه جو رخ‌ داده است بنابراین مدیریت مناسب مزارع می‌تواند نقش موثری در جهت بهبود کیفیت اراضی، کاهش شوری و افزایش ترسیب کربن داشته باشد.

Evaluation of the carbon sequestration potential by barley crop in saline soils (Case study: Gomishan county, Golestan province)

Background and objectives: According to current reports, the main cause of global warming and climate change is the impact of greenhouse gases, especially carbon dioxide. Carbon sequestration in soil and plant biomass is the simplest and most economically viable solution to reduce the concentration of Co2 and atmospheric carbon. Due to interactions between the rate of carbon sequestration with crop management and soil characteristics especially salinity, the study of different management options can play an effective role in increasing carbon sequestration in lands with limitation. The purpose of this research was to evaluate the carbon sequestration of barley crop in the lands of Gomishan county (Golestan province) in two different sites with high EC (>12 dS/m) and low EC (< 12 dS/m).Materials and Methods: To conduct this study, in first survey of field performed to determine the two mentioned areas in the fall of 2018. Then, 50 fields were selected as sampling sites that included as 25 samples from barley fields with high EC and 25 samples with low EC. Soil sampling was done before planting and after harvesting in barley fields. The amount of organic carbon accumulation in the soil resulting from the difference between these two sampling steps was considered as carbon sequestration. The combustion method was used to determine the amount of organic carbon in plant organs. Then, data of soil and plant carbon sequestration were entered into ArcMap software and these data were interpolated to the area according to different geostatistical methods and presented as thematic maps.Results: The results showed that the carbon sequestration potential by barley crop in the agricultural lands of southern of Gomishan county had the highest potential by 2369 kg/ha. Also, the amount of organic carbon in the above ground organs was estimated higher than the below ground organs due to its higher dry weight. The study of soil carbon sequestration in fields with EC >12 dS/m showed that barley crop played an effective role in regulating the decreasing trend of carbon sequestration in saline soils, which indicates the importance of barley crop in reducing soil salinity and resulted the carbon sequestration process changes. Conclusion: In this study, results showed that carbon sequestration was negative in some barley fields. This result indicated that carbon emission is higher than carbon storage in soil during growing season. Therefore, the appropriate field management can affect on land quality improving, saline reducing and carbon sequestration increasing.