استفاده از مدل DAYCENT در تخمين گازهاي گلخانه‌اي و پتانسيل گرمايش جهاني اراضي كشاورزي استان خوزستان

Prediction of Greenhouse Gases and Global Warming Potential in Agricultural Lands of Khuzestan Province Using DAYCENT Model

در سال‌هاي اخير افزايش توليد گازهاي گلخانه‌اي از خاك‌ها به اتمسفر از مسائل عمده‌اي به شمار مي‌رود. از مهم‌ترين اين گاز‌ها مي‌توان به متان (CH4)، نيتروس اكسيد (N2O) و نيتريك اكسيد (NO) اشاره كرد. از منابع اصلي توليد گازهاي گلخانه‌اي در زمين‌هاي زراعي، خاك‌ورزي و بالا رفتن سطح زير كشت بوده اسـت. هدف از پژوهش حاضر تعيين ميزان تصاعد گازهاي گلخانه‌اي در اراضي زراعي استان خوزستان با استفاده از مدل DAYCENTاست. در ابتدا نمونه‌برداري و تعيين غلظت گاز خروجي از هر واحد زراعي انجام شد. همچنين با استفاده از نرم‌افزار DAYCENT انتشار گازهاي متان، نيتروس اكسيد و نيتريك اكسيد در اكوسيستم‍ هاي كشاورزي استان خوزستان برآورد شد. پتانسيل گرمايش جهاني براي هر چهار منطقه موردمطالعه تعيين شد. بر اساس مدل DAYCENT، بيش‌ترين انتشار متان از شاليزارهاي باغملك به مقدار 369/1 تن در هكتار در سال بوده است. همچنين بيش‌ترين ميزان انتشار اكسيد نيتروس و اكسيد نيتريك از خاك گندمزارهاي شوش به‍ترتيب با مقدار 101/0 و 111/0 تن در هكتار در سال بوده است. بيش‌ترين ميزان پتانسيل گرمايش جهاني بر اساس داده‌هاي مدل مربوط به گندم‍زارهاي شوش (614/66 تن معادل دي‌اكسيد كربن) بود. نتايج نشان داد كه نيشكر، انتشار گاز و پتانسيل گرمايش كمتري نسبت به ساير كشت‌هاي موردبررسي داشته است. همچنين با توجه به شاخص‌هاي آماري ضريب تعيين (98/0، 99/0 و 77/0)، ريشه ي ميانگين مربعات خطا (05/0، 31/0و03/0) و كارايي مدل (61/0، 85/0 و76/0) به ترتيب براي سه گاز اكسيد نيتروس، متان و اكسيد نيتريك، مدل دقت قابل قبولي را نشان داده است.

In the current years, increase of greenhouse gas emissions such as methane (CH4), nitrous oxide (N2O) and nitric oxide (NO) from soils to atmosphere is a global concern. Tillage and agricultural lands deveopment have been the main sources of greenhouse gases production. The aim of this study is to determine the rate of greenhouse gas emissions in agricultural lands of Khuzestan province using DAYCENT model. For this purpose, the rate of gas emmission from the soil surface was measured in each agricultural unit. Also, the emmission of methane, nitrous oxide and nitric oxide gases were estimated in agricultural ecosystems of Khuzestan province, using DAYCENT software. The global warming potential was determined for all the study areas. The highest methane emission (1.369 tons/ha) was estimated by DAYCENT model which corresponded to the paddy fields of Baghmalek. Also, the highest emission of nitrous oxide and nitric oxide were corresponded to Shush wheat fields with 0.101 and 0.111 tons per hectare per year, respectively. The maximum global warming potential (66.664 tones equivalent to carbon dioxide) was determined based on DAYCENT data which was corresponded to Shush wheat fields. The results showed a lower gas emissions and heating potential in sugarcane fields as compared to the other cultivars. Also, according to the statistical indicators of determination coefficient (0.98, 0.99 and 0.77), root means square Error (0.05, 0.31and 0.03) and model efficiency (0.61, 0.85 and 0.76), respectively for three gases of nitrous oxide, methane and nitric oxide, DAYCENT model showed an acceptable accuracy.