تأثیر روش‌های خاکورزی، کاربرد کود دامی و تناوب زراعی بر انتشار گازهای گلخانه‌ای در سیستم‌های زراعی ارزن و نخود

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه ایلام دانشکده کشاورزی گروه زراعت و اصلاح نبات.

2 گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران.

3 گروه مهندسی طبیعت (مرتع و آبخیزداری) دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران.

4 گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربت حیدریه

10.22034/saps.2025.67072.3366

چکیده

اهداف: این پژوهش با هدف بررسی تأثیر فعالیت‌های انسانی بر تغییرات اقلیمی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در بخش کشاورزی، به‌ویژه از طریق ارزیابی بیلان کربن، ترسیب کربن، و تنفس خاک در کشت نخود و ارزن انجام شد.
مواد و روش‌ها: طی دو سال زراعی متوالی (1400–1401 و 1401–1402) انجام شد. آزمایش در قالب کرت‌های دوبار خرد شده در طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل دو نوع خاک‌ورزی (مرسوم و کم‌خاک‌ورزی)، دو سطح مصرف کود دامی، و سه نوع تناوب زراعی (نخود–آیش، نخود–ارزن، و ارزن–آیش) بودند.
یافته‌ها: نتایج نشان داد خاک‌ورزی مرسوم در مقایسه با کم‌خاک‌ورزی باعث افزایش معنی‌دار در تنفس هتروتروفی و کل شد؛ به‌ویژه در نخود که این افزایش تا بیش از 100 درصد نیز رسید. همچنین، کاربرد کود دامی تأثیر مثبتی بر افزایش تنفس داشت؛ در ارزن و نخود، این افزایش در حدود 10 تا 23 درصد متغیر بود. تناوب زراعی نیز موجب افزایش فعالیت میکروبی خاک گردید که در هر دو گیاه مشهود بود.
نتیجه‌گیری: به‌طور کلی، خاک‌ورزی مرسوم و مصرف کود دامی منجر به افزایش فعالیت میکروبی و تنفس خاک شدند که به نوبه خود می‌تواند منجر به افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای گردد. با این حال، تناوب زراعی مناسب مانند نخود–ارزن، تأثیر مثبتی بر پویایی میکروبی و مدیریت کربن خاک داشته و می‌تواند به‌عنوان راهکاری مؤثر در بهبود پایداری سیستم‌های کشاورزی در مواجهه با چالش‌های اقلیمی در نظر گرفته شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Impact of Tillage Methods, Manure Application, and Crop Rotation on Greenhouse Gas Emissions in Millet and Chickpea Agroecosystems

نویسندگان [English]

  • Zahra Khalilimehr 1
  • Yaser Alizadeh 2
  • marzban Faramarzi 3
  • Rooholla Moradi 4
1 Ilam University, Faculty of Agriculture, Department of Agronomy and Plant Breeding.
2 Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Ilam, Ilam, Iran.
3 Department of Natural Engineering (Range and Watershed Management), Faculty of Agriculture, University of Ilam, Ilam, Iran.
4 Department of Plant Production, Faculty of Agriculture, University of Torbat Heydarieh, Iran
چکیده [English]

Objectives: This study aimed to investigate the impact of human activities on climate change and greenhouse gas emissions in the agricultural sector, specifically through the evaluation of carbon balance, carbon sequestration, and soil respiration in chickpea and millet cultivation.
Materials and Methods: The research was conducted over two consecutive cropping seasons (2021–2022 and 2022–2023). The experiment followed a split-split plot design based on a randomized complete block design with three replications. The treatments included two tillage practices (conventional and reduced tillage), two levels of manure application, and three crop rotation systems (chickpea–fallow, chickpea–millet, and millet–fallow).
Findings: The results showed that conventional tillage significantly increased both heterotrophic and total soil respiration compared to reduced tillage, particularly in chickpea cultivation where the increase exceeded 100%. Additionally, manure application had a positive effect on respiration rates, with increases ranging from approximately 10% to 23% in both millet and chickpea. Crop rotation also enhanced soil microbial activity, which was evident in both plant species.
Conclusion: Overall, conventional tillage and manure application led to increased microbial activity and soil respiration, which may contribute to elevated greenhouse gas emissions. Nevertheless, appropriate crop rotation systems, such as chickpea–millet, had a beneficial impact on microbial dynamics and soil carbon management, and can be considered an effective strategy for enhancing the sustainability of agricultural systems in the face of climate change challenges.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fallow
  • Heterotrophic respiration
  • Total respiration
  • Microbial activity
  • Millet
  • chickpeas