شبیه سازی تلفات نیتروژن از مزارع چغندرقند در سیستم‏های مختلف تولیدی در خراسان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نیشابور

2 استاد گروه زراعت دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 استاد گروه زراعت دانشکده کشاورزی دانشگاه مشهد

4 استادیار گروه زراعت دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

5 استادیار بخش تحقیقات چغندرقند، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی

6 مدرس گروه علوم کشاورزی دانشگاه پیام نور ایران

چکیده

نیتروژن یکی از نهاده‌های کلیدی در کشاورزی است که بخش قابل توجهی از آن تلف شده و باعث آلودگی محیط‌زیست می‌شود. در این تحقیق با کمک مدل SUNDIAL به کمی‌سازی چرخه نیتروژن و تلفات آن در سیستم‏های مختلف تولید چغندرقند در شرق ایران پرداخته شد. به‏این منظور داده‌های مربوط به تولید چغندرقند در سه سیستم تولید سنتی، نیمه‌مکانیزه و مکانیزه در 26 منطقه از 10 ناحیه جغرافیایی در خراسان (استان‌های خراسان شمالی، رضوی و جنوبی) جمع‌آوری و اطلاعات مورد نیاز در مدل وارد شدند. نتایج نشان داد کل تلفات نیتروژن از پروفیل خاک در سیستم‏های سنتی، نیمه مکانیزه و مکانیزه تفاوت معنی‌داری با هم نداشته و به ترتیب برابر 50، 41 و 45 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار بود. از کل تلفات در هر سه سیستم تولیدی به طور میانگین 59 درصد به صورت گازی و 41 درصد به صورت آبشویی بود. بیشترین بخش تلفات گازی در سیستم تولید سنتی را دنیتریفیکاسیون با 63 درصد و در دو سیستم مکانیزه و نیمه‌مکانیزه، فرار گاز آمونیاک به ترتیب با 75 و82 درصد از کل تلفات گازی تشکیل دادند. یافته‏ی کلیدی این است که اگرچه سیستم‏های مختلف تولید چغندرقند به لحاظ میزان تلفات نیتروژن در واحد سطح مزرعه دارای تفاوت معنی‏داری نبودند اما میزان تلفات به ازای تولید یک تن محصول، دارای تفاوتی معنی‏دار بوده و میانگین تلفات در سیستم‏های سنتی به طور معنی‏داری بیش از دو سیستم دیگر بود. بنابراین، برخلاف تصورات، اثرات نامطلوب زیست‏محیطی ناشی از نیتروژن در سیستم‏های فشرده‏ی مکانیزه و نیمه مکانیزه از سیستم تولید سنتی کمتر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Simulation of nitrogen losses in sugar beet production in various production systems in Khorasan

چکیده [English]

Nitrogen is one of the most important nutrients in crop production, but it's losses to the environment is harmful. The SUNDIAL model (simulation model of N dynamics in the soil) was used to quantify the cycle of N and it's losses in different production systems of sugar beet (Beta Vulgaris L.) in former Khorasan province, east of Iran. The data were collected from traditional, semi-mechanized and mechanized production systems in 26 regions of 10 geographic areas of Khorasan (Northern, Razavi and Southern Khorasan provinces) to be used in the model as inputs. Results showed that the total N loss from the soil profile in traditional, semi-mechanized and mechanized systems did not differ significantly and were 50, 41 and 45 kg N ha-1, respectively. In average, 59% of total N loss occurs as gaseous losses and 41% as leaching. The most part of the gaseous losses in traditional system occurs via denitrification (63%), but in semi-mechanized (75%) and mechanized (82%) systems volatilization was dominant. The key finding is that while various systems of sugar beet production are similar with respect to N loss per hectare, they are different with respect to N loss per ton of crop yield. The average of N loss in traditional system was significantly more than other systems in terms of kg N ton-1. This implies the possibility of reducing N losses and its environmental effects thorough improving crop management.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Denitrification
  • Environment effects
  • Leaching
  • SUNDIAL model
  • Volatilization