بررسی تاثیر روش های خاکورزی، مدیریت بقایا و کاربرد کود نیتروژن بر بیلان گازهای گلخانه ای در کشت ذرت (zea mays l.) و ارائه رهیافت های سازگاری به تغییر اقلیم
چکیده
این تحقیق با هدف بررسی رهیافت های کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و سازگاری ذرت به شرایط تغییر اقلیم انجام شد. در بخش سازگاریِ ذرت به تغییرات اقلیمی، دو مدل گردش عمومی hadcm3 و ipcm4 تحت سه سناریوی a1b،b1 و a2 در سه دوره زمانی 2020، 2050 و 2080 بکار برده شد. برای شبیهسازی پارامترهای اقلیمی و ایجاد فصل رشد احتمالی برای هر دوره از مدل lars-wg و برای شبیه سازی رشد ذرت از مدل ceres-maize استفاده شد. پس از شبیهسازی اثرات تغییر اقلیم بر خصوصیات رشد و تولید ذرت، تغییر تاریخ کاشت، مدیریت آبیاری و مدیریت ارقام ذرت بعنوان راهکارهای سازگاری مورد ارزیابی قرار گرفتند. در بخش تخفیف اثرات منفی تغییر اقلیم در کشت ذرت، یک آزمایش دو ساله (1390 و 1391) در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی مشهد بصورت اسپلیت پلات نواری بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا شد. فاکتورهای اصلی شامل انواع شخم و مدیریت بقایا که عمود بر هم اجرا شدند و فاکتور فرعی شامل سطوح مختلف کود اوره که در داخل شخم اسپلیت گردید، بودند. پیش بینی ها نشان داد که عملکرد ارقام مختلف ذرت تحت تاثیر تغییرات اقلیمی از 4/6 تا 15/42% نسبت به شرایط کنونی کاهش خواهد یافت. نتایج شبیهسازی نشان داد که تاریخ کاشت زودتر (10 اردیبهشت)، افزایش مقدار و زمان آبیاری در مرحله گلدهی و کشت ارقام زودرس ذرت تا حد زیادی می توانند در سازگاری ذرت به شرایط تغییر اقلیم مفید واقع شوند. نتایج مربوط به بخش تخفیف اثرات تغییر اقلیم نشان داد که نوع شخم در سال اول تاثیر معنی داری بر عملکرد دانه ذرت نداشت ولی در سال دوم این صفت در شخم رایج بیشتر از شخم حداقل بود. حضور بقایای گیاهی در سال اول باعث کاهش معنی دار عملکرد دانه شد و در سال دوم اختلافی از این نظر بین وجود و عدم وجود بقایا مشاهده نشد. با افزایش سطوح کود نیتروژن عملکرد دانه افزایش یافت. از بین تیمارهای مورد بررسی، مدیریت بقایا بیشترین تاثیر را بر بیلان کربن دارا بود، بطوریکه، در شرایط حضور بقایای ذرت بیلان کربن مثبت و در شرایط عدم وجود بقایا این شاخص منفی بود. شخم حداقل باعث کاهش انتشار گاز دی اکسید کربن و افزایش انتشار اکسید نیتروژن نسبت به شخم رایج گردید. میزان انتشار دیاکسیدکربن در تیمار وجود بقایا حدود 5 برابر عدم حضور بقایا بود ولی مدیریت بقایا تاثیر قابل ملاحظه ای بر انتشار اکسید نیتروژن نداشت. با افزایش میزان کود نیتروژن مصرفی میزان انتشار گاز دی اکسیدکربن و اکسید نیتروژن افزایش یافت. میزان انتشار متان نیز از روند مشخصی تحت تاثیر تیمارهای مورد بررسی برخوردار نبود. میزان پتانسیل گرمایش جهانی تحت تاثیر شخم رایج، وجود بقایای گیاهی و سطوح بالای مصرف اوره بالاتر از شخم حداقل، عدم حضور بقایا و سطوح پایین کودی بود.