کیا سم کارخانه تولید کود کشاورزی | کود کشاورزی ، سم کشاورزی
نویسنده: مرجان سعیدی نژاد 
افزایش غلظت گازهای گلخانهای مانند دیاکسیدکربن (CO₂)، متان (CH₄) و نیتروزاکساید (N₂O) موجب تشدید تغییرات اقلیمی، گرمایش جهانی و بروز پیامدهای نامطلوب برای کشاورزی و محیطزیست شده است. بخش کشاورزی از یک سو یکی از منابع اصلی انتشار این گازها محسوب میشود و از سوی دیگر، ظرفیت قابل توجهی برای کاهش انتشار و ذخیرهسازی کربن در خاک دارد.
گزارشهای هیئت تغییر اقلیم (IPCC) نشان میدهد که دمای کره زمین از ابتدای قرن بیستم تاکنون افزایش یافته و الگوهای بارش دچار نوسانات شدید شدهاند. در ایران نیز به دلیل وسعت بالای اراضی کشاورزی و مصرف گسترده کودهای شیمیایی و عملیات خاکورزی سنتی، پتانسیل بالایی برای انتشار گازهای گلخانهای وجود دارد. در این میان، خاک میتواند بهعنوان یک مخزن مؤثر کربن عمل کند. اجرای اصول مدیریت پایدار خاک نقش کلیدی در کاهش انتشار گازهای گلخانهای و حرکت بهسوی کشاورزی پایدار ایفا میکند.
فرآیندهای تولید گازهای گلخانهای در خاکهای کشاورزی
انتشار دیاکسیدکربن (CO₂) از خاک
دیاکسیدکربن مهمترین گاز گلخانهای مرتبط با فعالیتهای کشاورزی است که از طریق تنفس ریشه، تنفس میکروبی و تجزیه ماده آلی خاک تولید میشود. عملیات خاکورزی شدید با تخریب خاکدانهها و افزایش تماس ماده آلی با اکسیژن، سرعت تجزیه را بالا برده و موجب افزایش انتشار CO₂ میشود.
منابع اصلی انتشار CO₂ در کشاورزی شامل تجزیه ماده آلی خاک، تنفس موجودات زنده خاک، سوزاندن بقایای گیاهی و مصرف سوختهای فسیلی در عملیات مزرعه است. افزایش دما و رطوبت خاک نیز فعالیت میکروبی و نرخ تنفس را تشدید میکند.
تولید و انتشار نیتروزاکساید (N₂O) در خاک
نیتروزاکساید یکی از قویترین گازهای گلخانهای است که پتانسیل گرمایش آن حدود ۲۹۸ برابر دیاکسیدکربن برآورد میشود. این گاز عمدتاً از طریق دو فرآیند میکروبی نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون در خاک تولید میشود.
مصرف کودهای نیتروژنه مانند اوره و نیترات آمونیوم مهمترین عامل افزایش انتشار N₂O در اراضی کشاورزی است. خاکهای مرطوب، دارای ماده آلی بالا و تهویه ضعیف شرایط مناسبی برای تولید این گاز فراهم میکنند.
انتشار متان (CH₄) و نقش شرایط غیرهوازی خاک
متان عمدتاً در شرایط غیرهوازی و خاکهای غرقابی تولید میشود. شالیزارهای برنج مهمترین منبع انتشار CH₄ در بخش کشاورزی به شمار میروند. در مقابل، خاکهای خشک و دارای تهویه مناسب میتوانند با فعالیت میکروارگانیسمهای متانوتروف، بخشی از متان تولیدشده را اکسید و مصرف کنند.
عوامل مؤثر بر انتشار گازهای گلخانهای در خاک
ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک
بافت خاک نقش مهمی در تهویه و فعالیت میکروبی دارد. خاکهای رسی به دلیل تهویه ضعیف، مستعد تولید نیتروزاکساید و متان هستند. مقدار ماده آلی خاک اگرچه منبع انرژی میکروارگانیسمهاست، اما در صورت مدیریت صحیح میتواند به افزایش ذخیره کربن خاک کمک کند. همچنین pH خاک بر شدت و نوع فرآیندهای نیتروژنی اثرگذار است.
نقش شرایط محیطی (رطوبت و دما)
رطوبت بالا موجب افزایش دنیتریفیکاسیون و تولید N₂O میشود، در حالیکه شرایط اشباع باعث افزایش تولید متان خواهد شد. افزایش دما نیز فعالیت میکروبی را تحریک کرده و انتشار CO₂ را افزایش میدهد.
تأثیر عملیات و مدیریت زراعی
کوددهی نیتروژنه، خاکورزی عمیق، آبیاری بیشازحد و مدیریت نامناسب بقایای گیاهی از مهمترین عوامل مدیریتی مؤثر بر افزایش انتشار گازهای گلخانهای در خاک هستند.
روشهای اندازهگیری انتشار گازهای گلخانهای از خاک
روش اتاقک بسته (Closed Chamber)
در این روش با قرار دادن محفظه روی سطح خاک، تغییرات غلظت گاز اندازهگیری میشود. این روش دقت بالایی دارد اما سطح محدودی را پوشش میدهد.
روش Eddy Covariance و تبادل گاز خاک–اتمسفر
این روش برای ارزیابی تبادل گازها در مقیاسهای وسیع کاربرد دارد و مبتنی بر اندازهگیری جریان هوا و غلظت گازهاست.
کاربرد سنجشازدور و تصاویر ماهوارهای
دادههای ماهوارهای برای بررسی تغییرات مکانی CO₂ و CH₄ استفاده میشوند، هرچند برای دقت بیشتر نیازمند دادههای میدانی هستند.
مدلهای شبیهسازی انتشار گازهای گلخانهای (DNDC)
مدلهایی مانند DNDC با استفاده از دادههای خاک، اقلیم و مدیریت زراعی، میزان انتشار گازهای گلخانهای را شبیهسازی میکنند.
راهکارهای مدیریت پایدار خاک برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای
افزایش ذخیرهسازی کربن آلی در خاک
کاهش خاکورزی و توسعه کشاورزی حفاظتی
کاهش شدت خاکورزی یا استفاده از سیستمهای بیخاکورزی باعث حفظ ساختار خاک، کاهش تجزیه ماده آلی و در نتیجه کاهش انتشار CO₂ میشود.
استفاده از محصولات پوششی و مدیریت بقایای گیاهی
محصولات پوششی و جلوگیری از سوزاندن بقایا نقش مهمی در افزایش کربن آلی خاک، کاهش فرسایش و بهبود سلامت خاک دارند.
کاهش انتشار متان (CH₄) در شالیزارهای برنج
زهکشی تناوبی، کاربرد بیوچار، مدیریت بقایای گیاهی و انتخاب ارقام مناسب میتواند انتشار متان را تا ۴۰–۵۰ درصد کاهش دهد.
مدیریت نیتروژن و کاهش انتشار نیتروزاکساید (N₂O)
تنظیم مصرف کودهای نیتروژنه بر اساس نیاز گیاه
تقسیم کود، زمانبندی صحیح مصرف و استفاده از کودآبیاری موجب افزایش کارایی مصرف نیتروژن و کاهش انتشار N₂O میشود.
استفاده از بازدارندههای نیتریفیکاسیون
ترکیباتی مانند DCD و DMPP سرعت تبدیل آمونیوم به نیترات را کاهش داده و انتشار نیتروزاکساید را بهطور معنیدار کم میکنند.
تناوب زراعی و نقش لگومها
گیاهان لگوم با تثبیت زیستی نیتروژن، نیاز به کودهای شیمیایی را کاهش داده و به پایداری سیستم کمک میکنند.
نقش مدیریت پایدار خاک در کشاورزی پایدار و مقابله با تغییر اقلیم
مدیریت پایدار خاک علاوه بر کاهش انتشار گازهای گلخانهای، موجب افزایش حاصلخیزی خاک، بهبود کارایی مصرف آب و کود و افزایش پایداری تولید کشاورزی میشود.
نتیجهگیری: چرا بدون مدیریت خاک، کشاورزی پایدار ممکن نیست؟
مدیریت پایدار خاک یکی از مؤثرترین ابزارها برای کاهش انتشار CO₂، CH₄ و N₂O در بخش کشاورزی است. اجرای روشهایی مانند کاهش خاکورزی، مدیریت هوشمند نیتروژن، استفاده از محصولات پوششی و پرهیز از سوزاندن بقایا نهتنها به مقابله با تغییر اقلیم کمک میکند، بلکه زمینهساز کشاورزی پایدار و حفاظت از محیطزیست خواهد بود.
