بررسی تغییرات خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک طی مراحل مختلف رشد نیشکر و برآورد ظرفیت ترسیب کربن آلی

مطالعه حاضر جهت بررسی مراحل مختلف رشد نیشکر(پلنت، راتون 1، راتون 2، راتون 3 و راتون 4) بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و میزان ذخیره کربن آلی خاک در برخی اراضی نیشکر جنوب خوزستان انجام گرفت. بدین منظور تعدادی خاکرخ (پروفیل) در مزارع نیشکر حفر شد و تعداد 30 سایت انتخاب گردید و پژوهش در قالب طرح کامل تصادفی در پنج تیمار(مراحل رشد نیشکر) و شش تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که مدیریت کشت نیشکر و مراحل مختلف رشد در خاک‌های کشت و صنعت نیشکر سبب تغییر ویژگی‌های  فیزیکو شیمیایی و ذخیره کربن آلی خاک شد. بطوری که آبیاری فراوان و آبشویی و کشت دراز مدت نیشکر طی مراحل مختلف رشد منجر به کاهش قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک، سدیم محلول خاک ، مقدار پتاسیم قابل جذب، و افزایش درصد شن و مقدار جرم مخصوص ظاهری خاک شد. از این رو، برای جلوگیری از پیامدهای منفی احتمالی و خالی شدن خاک از عناصر غذایی به ویژه پتاسیم، لازم است به طور دوره‌ای ویژگی‌های کامل خاک‌های مورد مطالعه بررسی شوند تا با ارزیابی این تغییرات بتوان روش‌های مدیریتی مناسبی برای حفظ کیفیت خاک انجام داد. نتایج حاصل از مقایسه میانگین مقادیر ذخیره کربن آلی خاک نشان داد که میزان ترسیب کربن خاک در تیمارهای موجود در سطح 1 درصد معنی دار بود، بطوری که بیشترین مقدار ترسیب کربن در تیمار راتون 3 به میزان 84/28 تن در هکتار و کمترین مقدار در تیمار راتون 4 به میزان 50/15 تن در هکتار بود. دلیل بیشتر بودن مقدار ذخیره کربن را می‌توان به پوشش گیاهی بیشتر و در نتیجه وجود بقایای گیاهی بیشتر نسبت داد زیرا بقایای گیاهی با کاهش تبخیر از سطح خاک و افزایش رطوبت برای رشد گیاهان، اثر مثبتی بر پوشش گیاهی به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک دارند. به طور کلی، مدیریت بهینه مزارع نیشکر نقش مهمی در بهبود ظرفیت ترسیب کربن اتمسفری ایفا می‌کنند.

Investigation of Changes in Physical and Chemical Properties of Soil during Different Stages of Sugarcane Growth and Estimation of Organic Carbon Sequestration Capacity

The present study was conducted to investigate changes in soil physical and chemical properties and organic carbon storage at different stages of sugarcane growth (Plant, Ratoon 1, Ratoon 2, Ratoon 3, and Ratoon 4) in some sugarcane plantations in southern parts of Khuzestan Province, Iran. For this purpose, a number of soil profiles were dug in the sugarcane fields and 30 sites were selected and studied in a completely randomized design with five treatments (i.e. sugarcane growth stages) and six replications. The results of this study showed that longterm cultivation of sugarcane and different stages of growth in soils of Sugarcane Cultivation and Industry Company caused changes in physicochemical properties and soil carbon storage. Indeed, abundant irrigation and leaching and cultivation management of sugarcane reduced the salinity and sodium in soil solution. Also, different growth stages changed the physical and chemical properties of the soil. Different stages of sugarcane growth reduced electrical conductivity (EC), dissolved sodium in the soil, the available potassium (K), and increased the amount of bulk density (Bd) in the soil. There was no significant difference in the amount of organic matter (OM) and soil acidity (pH) of sugarcane fields at different stages of growth. Finally, in order to prevent possible negative consequences and depletion of soil nutrients, especially potassium, it is necessary to periodically study the complete properties of the soils and evaluate these changes, appropriate management methods can be performed to maintain soil quality. The results showed that difference in soil carbon sequestration was significant (p<5%) in the treatments, such that the highest carbon sequestration was in Raton 3 (28.84 tons/ha) and the lowest in Raton 4 (15.50 tons/ha). The reason for the higher amount of carbon storage can be attributed to more vegetation and, therefore, more plant debris, which reduce evaporation from the soil surface, a positive effect on vegetation, especially in arid and semiarid regions. In general, optimal management of sugarcane fields plays an important role in improving atmospheric carbon sequestration capacity.