اقتصاد و توسعه منطقه ای (دانش و توسعه)
سال:1399 | دوره:12 | شماره:3 |تعداد مقالات:12

هدف از این پژوهش تجزیه اثر متقابل ژنوتیپ×محیط بر عملکرد دانه 18 لاین گندم دوروم (Triticum turgidum L. var. durum) با استفاده از تجزیه مدل اثر اصلی افزایشی و ضرب پذیر امی (AMMI) و نیز ارزیابی ژنوتیپ ها، محیط و اثر متقابل آنها با استفاده از آماره های پایداری و اکووالانس ریک بود. آزمایشات در سه ایستگاه تحقیقات کشاورزی کرج، نیشابور و کرمانشاه طی سال های 96-1394 به مدت دو سال زراعی اجرا شدند. نتایج حاصل از تجزیه امی بر عملکرد دانه نشان داد که اثر اصلی سال و مکان و اثر متقابل آنها با ژنوتیپ و همچنین دو مولفه اول اثر متقابل معنی دار بودند. نمودار بای پلات امی قادر به تفکیک ژنوتیپ های پایدار و محیط های با قدرت تفکیک بالا از محیط های ضعیف بود. نتایج نشان داد که محیط کرج طی هر دو سال زراعی بیشترین نقش را در ایجاد اثر متقابل ژنوتیپ×محیط دارا بود؛ در حالی که محیط نیشابور طی هر دو سال زراعی پایدارترین محیط بود و کمترین نقش را در ایجاد اثر متقابل ژنوتیپ×محیط داشت. همچنین محیط کرمانشاه طی سال زراعی 96-1395 مشابه کرج و در سال زراعی 95-1394 مشابه محیط نیشابور عمل کرد. بر اساس نتایج، ژنوتیپ های 17 و 18 ناپایدارترین ژنوتیپ ها تشخیص داده شدند. همچنین در مجموع، سال ها و سه منطقه، ژنوتیپ 16 دارای قدرت پایداری بالا و عملکرد مطلوب در محیط های مورد مطالعه بود.

گیاه دارویی گشنیز (Coriandrum sativum L. ) یکی از منابع بسیار ارزشمند در گستره وسیع منابع طبیعی ایران است که در صورت شناخت صحیح می تواند نقش مهمی در اشتغال زایی و صادرات غیرنفتی داشته باشد. در نظام کشاورزی پایدار، مصرف نهاده های آلی و زیستی به منظور دستیابی به افزایش کیفیت محصول، حفظ محیط زیست و سلامت جامعه از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. لذا به منظور بررسی اثرات اسید فولویک و اسید آمینه بر صفات رویشی و زایشی گشنیز، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی اجرا شد. فاکتورها شامل اسید فولویک در سه سطح (صفر، 5 و 10 کیلوگرم در هکتار) و محلول پاشی اسید آمینه در دو سطح (صفر و سه در هزار) با سه تکرار بودند. نتایج نشان داد که اسید فولویک اثر معنی داری بر صفات رویشی (ارتفاع، وزن تر و خشک بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد برگ و وزن خشک برگ) داشت، به طوری که بیشترین وزن تر و خشک بوته (به ترتیب، 9/49 و 3/7 گرم در بوته) در نتیجه اعمال تیمار 10 کیلوگرم در هکتار اسید فولویک به دست آمد، همچنین نتایج، نشان دهنده تاثیر معنی دار اسید فولویک بر صفات زایشی (عملکرد دانه، عملکرد بوته، شاخص برداشت و تعداد بذر) بود، به طوری که بالاترین عملکرد دانه (5/942 کیلوگرم در هکتار) در سطح 10 کیلوگرم در هکتار اسید فولویک تولید شد و کمترین مقدار (0/710 کیلوگرم در هکتار) در شاهد مشاهده شد. اسید آمینه نیز بر صفات رویشی (تعداد برگ و وزن تر و خشک برگ) و صفات زایشی (عملکرد دانه، تعداد بذر و وزن هزاردانه) تاثیرگذار بود، به طوری که بیشترین تعداد برگ (0/27 تعداد در بوته) و عملکرد دانه (3/873 کیلوگرم در هکتار) با کاربرد سه در هزار اسید آمینه حاصل شد. نتایج اثرات متقابل نیز نشان داد، که سطوح مختلف اسید فولویک و اسید آمینه تاثیر معنی داری بر صفات (عملکرد دانه، عملکرد بوته، تعداد بذر در بوته و وزن هزار دانه) داشتند، به طوری که بیشترین میزان عملکرد دانه و تعداد بذر در بوته (به ترتیب با 0/985 کیلوگرم در هکتار و 6/204 تعداد در بوته) از تیمار پنج کیلوگرم اسید فولویک و سه در هزار اسید آمینه به دست آمدند. بر اساس این نتایج، می توان تیمار پنج کیلوگرم در هکتار اسید فولویک و سه در هزار اسید آمینه را در افزایش ویژگی های عملکردی و رشدی گشنیز در این آزمایش موثر دانست.

این مطالعه با هدف بررسی اثر مصرف جیبرلین و مواد کاهنده تعرق بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت (Zea mays L. ) تحت تنش رطوبتی، به صورت اسپلیت-فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سال 1396 در شهرستان مهران استان ایلام انجام شد. فاکتور اصلی شامل سه سطح کم آبیاری (آبیاری نرمال (معادل 40 میلی متر تبخیر تجمعی از تشتک تبخیر کلاس A) به عنوان شاهد و 60 و 80 میلی متر تبخیر تجمعی از تشتک تبخیر کلاس A) و فاکتور فرعی شامل هشت حالت مصرف جیبرلین (با غلظت 100 پی پی ام)، و عدم مصرف جیبرلین در چهار سطح مصرف کاهنده های تعرق شامل اسید سالسیلیک (با غلظت 5/0 میلی مولار)، اسید آسکوربیک (120 میلی گرم در لیتر) و پاکلوبوترازول (50 پی پی ام) و شاهد (محلول پاشی با آب مقطر) در مرحله شش تا هشت برگی بود. نتایج نشان داد که بین سطوح مختلف کم آبیاری از نظرصفات عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، وزن هزار دانه، تعداد دانه در بلال، شاخص سطح برگ و محتوای نسبی آب برگ تفاوت معنی داری در سطح احتمال یک درصد وجود داشت. خشکی سبب کاهش عملکرد، اجزای عملکرد، شاخص سطح برگ و محتوای نسبی آب برگ شد و مصرف جیبرلین و کاهنده های تعرق باعث بهبود صفات مورد نظر گردید. همچنین مصرف کاهنده های تعرق روی عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، وزن هزار دانه، تعداد دانه در بلال و شاخص سطح برگ دارای اثر معنی داری در سطح احتمال یک درصد و بر محتوی نسبی آب برگ اثر معنی داری در سطح احتمال پنج درصد داشت. بیشترین میزان عملکرد دانه (6/11111 کیلوگرم در هکتار) در شرایط آبیاری نرمال تحت محلول پاشی جیبرلین و اسید سالیسیلیک و کمترین میزان عملکرد دانه (6/6420 کیلوگرم در هکتار) در شرایط تنش 80 میلی متر و بدون استفاده از جیبرلین و کاهنده های تعرق به دست آمد. به طور کلی، کاربرد خارجی این ترکیبات می تواند مقاومت گیاه را نسبت به تنش های غیرزنده افزایش دهد. بنابراین، کاربرد تلفیقی این ترکیبات راهکاری جهت رسیدن به ثبات عملکرد در تنش خشکی و کاهش مصرف آب می باشد.

اصلاح ارقام جدید در جهت افزایش عملکرد در واحد سطح همواره یکی از راهکارهای افزایش تولید محصولات کشاورزی بوده است. شناسایی صفات گیاهی تاثیرگذار بر عملکرد می تواند روند اصلاح ارقام جدید را تسریع بخشد. هدف از این مطالعه، شناسایی صفات گیاهی کلیدی در جهت افزایش عملکرد گندم آبی (Triticum aestivum L. ) در مناطق تولید گندم در سراسر ایران بود. این مطالعه به کمک شبیه سازی تاثیر صفات مختلف گیاهی بر عملکرد پتانسیل گندم آبی، توسط مدل SSM-Wheat برای شرایط اقلیم کنونی و آینده انجام شد. برای این منظور از پروتکل پروژه اطلس خلا عملکرد، موسوم به پروتکل گیگا، در جهت شناسایی پهنه های اقلیمی و همچنین شناسایی ایستگاه های هواشناسی مهم واقع در مناطق تولید گندم آبی در کشور استفاده شد. برای پیش بینی شرایط اقلیم آینده از روش دلتا و سناریوی انتشار RCP4. 5 برای سال 2055 استفاده شد. در این مطالعه اثر کاهش و افزایش طول دوره شروع پنجه دهی تا شروع ساقه رفتن، طول دوره پر شدن دانه، کارایی استفاده از تشعشع و توسعه سطح برگ بر عملکرد پتانسیل گندم آبی بررسی شد. میزان تاثیر افزایش طول دوره پر شدن دانه به عنوان صفت کلیدی بر عملکرد پتانسیل برای اقلیم کنونی 3/15 درصد و برای اقلیم آینده 8/16 درصد بود. افزایش کارایی استفاده از تشعشع در سطح کشور باعث افزایش 7/14 درصدی عملکرد برای اقلیم کنونی و 7/13 درصد برای اقلیم آینده شد. اثر افزایش کارایی استفاده از تشعشع بر عملکرد پتانسیل، در مناطق گرم (GDD>6000) بیشتر از مناطق خنک بود. افزایش طول دوره شروع پنجه زنی تا شروع ساقه رفتن، صفتی بود که فقط در مناطق گرم منجر به افزایش عملکرد شد و اثر آن در مناطق خنک یا ناچیز بود و یا کاهش عملکرد پتانسیل را در پی داشت. نتایج این مطالعه می تواند در انتخاب صفات کلیدی برای افزایش عملکرد و تسریع تولید ارقام پرمحصول در مناطق مختلف گندم آبی به کار گرفته شوند.

این پژوهش به منظور ارزیابی تاثیر کشاورزی حفاظتی بر شاخص های انرژی در نظام های زراعی رایج با استفاده از طرح کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط اقلیمی ایستگاه تحقیقات کشاورزی گناباد به مدت چهار سال (95-1391) مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. فاکتورهای آزمایش عبارت بودند از سه سطح شیوه های مختلف خاک ورزی در کرت های اصلی شامل شیوه متداول خاک ورزی (شخم + دیسک + تسطیح + ایجاد فارو + کاشت با بذرکار)، شخم کاهش یافته (چیزل پکر یا دیسک سبک + ایجاد فارو + کاشت با بذرکار) و بدون شخم (کاشت مستقیم با بذرکار) و سه سطح مدیریت بقایای گیاهی شامل بدون بقایا، حفظ 30% بقایا و حفظ 60% بقایای گندم (Triticum aestivum L. ) که در کرت های فرعی قرار داشتند. این مطالعه در سیستم تناوبی رایج منطقه شامل گندم، جو، پنبه و گندم مورد برسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که بیشترین مصرف انرژی از مقدار کل انرژی در تناوب رایج به نهاده های الکتریسیته، کودهای شیمیایی و سوخت به ترتیب با میانگین مصرف 43، 23 و 12 درصد و کمترین مقدار مصرف انرژی به نهاده نیروی انسانی با میانگین 7/0 درصد تعلق داشت. همچنین نتایج تجزیه واریانس و تحلیل های آماری شاخص های انرژی نشان داد که اثر شیوه خاک ورزی تنها بر شاخص کارایی مصرف انرژی برای دو محصول گندم و جو در سطح پنج درصد معنی دار بود. اما اثر بقایا و اثر متقابل خاک ورزی و بقایا بر هیچ کدام از شاخص های انرژی معنی دار نبودند. مقایسه میانگین مقادیر شاخص کارایی مصرف انرژی در تناوب مورد نظر نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار این شاخص به ترتیب در دو شیوه بدون خاک ورزی یا کشت مستقیم و خاک ورزی متداول مشاهده شد، به نحوی که میانگین شاخص کارایی مصرف انرژی برای دو محصول گندم و جو در شیوه بدون خاک ورزی به ترتیب 21 و 9 درصد افزایش را نسبت به خاک ورزی متداول و خاک ورزی کاهش یافته نشان داد.

به منظور ارزیابی اثر باکتری های محرک رشد گیاه در افزایش عملکرد گندم (Triticum aestivum L. ) دیم، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 15 باکتری محرک رشد با یک شاهد در چهار تکرار و در شش ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم مراغه، قاملو، سرارود، گچساران، خدابنده و شیروان چرداول در سال زراعی 89-1388 به اجرا در آمد. نتایج نشان داد، تلقیح باکتری های محرک رشد توانست عملکرد دانه گندم دیم را در هر شش ایستگاه افزایش دهد که این افزایش در اغلب مکان های آزمایشی از لحاظ آماری معنی دار بود. حداکثر افزایش عملکرد دانه در مراغه، کرمانشاه، کردستان، ایلام، زنجان و گچساران به ترتیب به میزان 6/19، 1/45، 4/12، 4/18، 2/10 و 6/11 درصد بود که متوسط این افزایش برای مطلوب ترین باکتری های محرک رشد در مناطق مورد مطالعه 382 کیلوگرم در هکتار بود. با روش GGE بای پلات باکتری های محرک رشد به دو گروه دارای عملکرد بالا (تیمارهای شماره 2، 3، 6، 8، 9 و 10) و پایین (تیمارهای شماره 1، 4، 5، 7، 11، 12، 13، 14، 15 و 16) و مکان های مورد مطالعه به سه گروه (گروه اول کردستان و گچساران، گروه دوم مراغه، زنجان و ایلام و گروه سوم کرمانشاه) تفکیک شد. مناسب ترین تیمار برای گروه کردستان و گچساران شماره 9، برای مراغه، زنجان و ایلام شماره 2 و برای کرمانشاه شماره 5 بود، اما چنانچه هدف معرفی تنها یک باکتری محرک رشد برای کل مناطق باشد، مایه تلقیح شماره 9 مناسب ترین است. بنابراین استنباط می شود، از باکتری های محرک رشد می توان در بهبود عملکرد گندم دیم در دیمزارهای ایران استفاده نمود.

افزایش گازهای گلخانه ای در دوره های آتی و در نتیجه، تشدید تغییرات پارامترهای اقلیمی، می تواند تاثیرات منفی زیادی را بر سیستم های مختلف از جمله منابع آب، محیط زیست، صنعت، بهداشت، کشاورزی و کلیه بخش های مرتبط با سیستم اقلیم بگذارد. لذا در این تحقیق برای شبیه سازی رطوبت ظرفیت زراعی خاک در دوره آتی (2039-2020) نسبت به دوره پایه (2011-1992) از مزرعه گندم (Triticum aestivum L. ) فاروب واقع در دشت نیشابور استفاده شد. داده های اقلیمی به کمک شش مدل GCM و دو سناریو انتشار 5/4 و 5/8 برآورد گردید و به کمک مدل LARS-WG ریزمقیاس شد و وارد مدل SWAP گردید. همچنین به منظور ارزیابی و دقت مدل SWAP از معیارهای آماری RMSE، MAE و R2 استفاده شد. نتایج تغییرات پارامترهای اقلیمی نشان داد، دمای حداقل، حداکثر و بارش در دوره آتی نسبت به دوره پایه افزایش یافته است و سناریو 5/8 نسبت به سناریو 5/4، دمای بیشتر و بارش کمتری را برآورد کرده است. همچنین رطوبت خاک در دوره آتی نسبت به دوره پایه برای هر دو سناریو کاهش یافته است. بررسی دامنه تغییرات مدل های GCM نشان داد، برای رطوبت هفتگی تحت هر دو سناریو، مدل CanESM2و برای رطوبت سالیانه تحت سناریوهای 5/4 و 5/8، به ترتیب مدل های MIROC و IPSL دارای بیشترین قطعیت نسبت به سایر مدل ها می باشند. از طرفی، بررسی دامنه تغییرات سناریوهای انتشار نشان داد، رطوبت هفتگی و سالیانه، به ترتیب از کمترین و بیشترین قطعیت نسبت به دوره پایه برخوردار هستند.

تحلیلهای احتمالاتی میتواند ضمن افزایش انعطافپذیری در تصمیمگیریها، ضریب اطمینان تصمیم ها را نیز افزایش دهد. نقش تاثیرگذار عوامل اقلیمی در پهنه بندی اراضی برای کشت گیاه از یک سو و طبیعت احتمالاتی متغیرهای اقلیمی از سوی دیگر، موجب عدم قطعیت درجه بندی تناسب اراضی برای کشت یک گیاه به ویژه در شرایط دیم می شود. برای این منظور در پژوهش حاضر، ابتدا با استفاده از داده های روزانه بارش و دمای کمینه و بیشینه 33 ایستگاه هواشناسی در استان گلستان، تاریخ مناسب کشت گندم (Triticum aestivum L. ) دیم و زمان وقوع مراحل فنولوژیکی مختلف آن برای دوره آماری مشترک 26 ساله تعیین گردید. سپس با برازش توزیع های احتمالاتی مختلف و انتخاب توزیع منتخب، مقدار این متغیرها در پنج سطح احتمال وقوع 25، 50، 75، 85 و 95 درصد برآورد شد. در ادامه، میانگین دمای هوا، احتمال رخداد دماهای نامطلوب، میزان بارش و نسبت بارش موثر به تبخیر-تعرق گندم برای هر یک از مراحل رشد و کل دوره رشد در ایستگاه های هواشناسی مورد بررسی در سطوح احتمال مختلف محاسبه شد. در نهایت، ضمن تهیه نقشه پهنه بندی این متغیرها و ویژگی های ارتفاع، درصد شیب، تیپ اراضی و شوری خاک، با هم پوشانی 22 لایه اطلاعاتی برای هر سطح احتمال، پهنه بندی زراعی-بوم شناختی اراضی کشاورزی استان گلستان برای کشت گندم دیم در سطوح احتمال مختلف صورت گرفت. نتایج نشان داد که افزایش سطح احتمال وقوع از 25 به 95 درصد به دلیل تاخیر در تاریخ کشت مناسب از اواخر پاییز به ابتدای زمستان و تاثیرگذاری آن بر شرایط اقلیمی-محیطی و طول مراحل بعدی رشد گیاه موجب بهبود درجه تناسب اراضی کشاورزی برای کشت گندم دیم از نظر میانگین دمای هوا در مرحله های گل دهی، رسیدگی و کل فصل رشد، احتمال رخداد دمای بیشتر از 14 و کمتر از نه درجه سانتی گراد به ترتیب در مرحله سبز شدن و مرحله های گل دهی و رسیدگی و میزان بارش در مرحله سبز شدن شد، ولی از نظر میانگین دمای هوا در مرحله سبز شدن، احتمال رخداد دمای بیشتر از 25 و 30 درجه سانتی گراد به ترتیب در مرحله گل دهی و رسیدگی و میزان بارش و نسبت بارش موثر به تبخیر-تعرق پتانسیل در مراحل گل دهی، رسیدگی و کل فصل رشد موجب کاهش درجه تناسب گردید. نتایج پهنه بندی زراعی-بوم شناختی نشان داد که در سطوح احتمال وقوع 50، 75 و 85 درصد پهنه های نسبتا مناسب و مناسب به ترتیب بین 56-50 و 50-44 درصد وسعت اراضی کشاورزی را در بر می گیرد و سطح احتمال وقوع تاثیر معناداری بر پهنه بندی ندارد، در حالی که در سطح احتمال وقوع 25 و 95 درصد (به ترتیب معادل تاریخ کشت زودهنگام و دیرهنگام) به ترتیب حدود 91 و 78 درصد وسعت اراضی کشاورزی استان به ترتیب در پهنه مناسب و متوسط قرار گرفت.

تنش خشکی مهم ترین عامل محدودکننده در تولید محصولات کشاورزی، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. به منظور بررسی اثر سطوح مختلف ورمی کمپوست بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و عملکرد گیاه دارویی مرزه (Satureja hortensis L. ) تحت تنش خشکی، آزمایش مزرعه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی در سال زراعی 96-1395 انجام شد. تیمار های آزمایشی شامل سه رژیم آبیاری (: S1 آبیاری کامل (100 درصد)،: S2 قطع آبیاری در 50 درصد گل دهی و: S3 قطع آبیاری در اوایل گل دهی و ورمی کمپوست در چهار سطح (صفر، 1، 5/1 و 2 تن در هکتار) بودند. صفات مورد بررسی شامل ارتفاع گیاه، وزن خشک ساقه، تعداد شاخه جانبی، محتوای نسبی آب برگ، نشت یونی، کلروفیل فلورسانس، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنویید، پرولین، پروتیین، آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز بودند. نتایج نشان داد که اثر متقابل تنش خشکی و ورمی کمپوست بر صفاتی از قبیل ارتفاع بوته، وزن خشک ساقه، محتوای نسبی آب برگ، کلروفیل فلورسانس، کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنویید، میزان نشت یونی و پرولین در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود، ولی اثر متقابل تنش خشکی و ورمی کمپوست بر صفاتی مانند تعداد شاخه جانبی، آنزیم پراکسیداز، آنزیم کاتالاز، پروتیین و کلروفیل کل معنی دار نبود. با افزایش مقدار ورمی کمپوست شاخص های مورفوفیزیولوژیک از قبیل ارتفاع گیاه، وزن خشک ساقه، تعداد شاخه جانبی، محتوای نسبی آب برگ، کلروفیل فلورسانس، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنویید و پروتیین افزایش یافت و مقدار نشت یونی، کاتالاز، پراکسیداز و پرولین در شرایط تنش خشکی کاهش یافت. بر اساس نتایج می توان بیان کرد که مصرف ورمی کمپوست به میزان دو تن در هکتار می تواند باعث تولید پایدار و بهبود رشد و عملکرد گیاه دارویی مرزه در شرایط تنش خشکی شدید مد نظر قرار گیرد.

پایداری و توسعه نظام های زراعی به طور مستقیم و غیرمستقیم به حضور نیتروژن وابسته است، از سوی دیگر، نظام های زراعی و باغی از جمله مسیرهای اصلی تلفات نیتروژن به شکل تصعید و شستشو می باشند که پیامدهای زیست محیطی نامطلوبی را به همراه خواهد داشت. این پژوهش با هدف ارزیابی بیلان نیتروژن در نظام های زراعی گندم (Triticum aestivum L. ) ایران با استفاده از مدل CENTURY اجرا شد. این مدل قادر است با تلفیق اثر متغیرهای اقلیمی، خاک و مدیریت زراعی فرآیندهای چرخه نیتروژن (N) را در سیستم های مختلف از جمله بوم نظام های زراعی شبیه سازی کند. در این ارتباط پس از تهیه بانک اطلاعاتی مورد نیاز مدل شامل داده های جغرافیایی، اقلیمی، مدیریت زراعی و خصوصیات خاک، روند تغییرات بیلان نیتروژن و سهم هر یک از اجزای تشکیل دهنده بیلان با استفاده از مدل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که بیشترین نیتروژن ورودی در دامنه (5/9-5/12 گرم در متر مربع) مربوط به بوم نظام های زراعی گندم شمال غرب، غرب و جنوب غرب و کمترین مقدار آن در دامنه (3/7-4/9 گرم در متر مربع) مربوط به نظام های زراعی گندم در شرق و جنوب شرقی کشور بود. همچنین بررسی نتایج به دست آمده در رابطه با سهم نسبی اجزای نیتروژن ورودی و خروجی نشان داد که نیتروژن حاصل از مصرف کود به عنوان اصلی ترین متغیر ورودی و نیتروژن دانه به عنوان موثرترین متغیرخروجی توانستند به ترتیب با ضریب تبیین 973/0 و 928/0 تغییرات کل موجود در نیتروژن ورودی و خروجی را توصیف کنند. با توجه به نتایج به دست آمده به نظر می رسد در رابطه با نیتروژن ورودی نقش مدیریت زراعی مانند تقسیط مصرف کود، هم زمانی زمان مصرف کود با نیاز گیاه و در مجموع، افزایش کارایی مصرف نیتروژن که بیشتر متکی بر مدیریت زراعی هستند، حایز اهمیت می باشد. اما در خصوص خروج نیتروژن از نظام های زراعی گندم علاوه بر مدیریت زراعی بقایا، تناوب و بهره گیری از ارقام اصلاح شده که از کارایی مصرف نیتروژن بالاتری برخوردار باشند، اهمیت بیشتری دارد.

تغییر اقلیم و تشدید گرمایش جهانی یکی از مهم ترین چالش ها در توسعه پایدار محسوب می گردد که ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر می باشد. دی اکسیدکربن عمده ترین جزء گازهای گلخانه ای محسوب می شود. به منظور کاهش دی کسیدکربن اتمسفر و ایجاد تعادل در محتوای گازهای گلخانه ای، کربن اتمسفر می بایست جذب و در شکل های آلی ترسیب گردد. به منظور برآورد پتانسیل ترسیب کربن در اندام های گیاه سویا (Glycine max L. ) در اراضی زراعی شهرستان گرگان طی سال زراعی 96-1395، نمونه برداری از 150 مزرعه به روش تصادفی با کوادرات 5/0 × 5/0 مترمربعی انجام و اندام های هوایی و زیرزمینی به صورت جداگانه به طور کامل برداشت شده و به آزمایشگاه تحقیقات زراعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان منتقل گردید. برای تعیین پتانسیل ترسیب کربن در اندام های سویا (شامل غلاف و بذر، ساقه، برگ و ریشه) از روش احتراق استفاده شد. همچنین نسبت اندام هوایی به زیرزمینی و شاخص برداشت به منظور تعیین تولید خالص اولیه بر اساس کربن در اندام هوایی، زیرزمینی و کل گیاه و ضرایب تخصیص کربن در هر یک از اندام های گیاهی نیز برآورد شد. بعد از بررسی نرمال بودن داده ها، با استفاده از انواع روش های مختلف درون یابی در محیط ArcGIS، توزیع مکانی پتانسیل ترسیب کربن در اندام های گیاهی برگ، ساقه، دانه، غلاف و ریشه سویا ترسیم شد. نتایج روش های درون یابی نشان داد که روش کریجینگ بهترین مدل جهت درون یابی پتانسیل ترسیب کربن در اراضی زراعی شهرستان گرگان می باشد. میزان پتانسیل ترسیب کربن در برگ، ساقه، دانه، غلاف و ریشه به ترتیب 64/579، 81/744، 16/881، 16/340 و 21/540 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. اصولا عوامل مختلفی بر میزان ترسیب کربن موثرند، به عنوان مثال بهبود کیفیت خاک، افزایش میزان مواد آلی خاک و کاهش عملیات خاک ورزی از دلایل اصلی افزایش ترسیب کربن است. در مزارع سویا علاوه بر بهبود ساختمان خاک به واسطه تثبیت زیستی نیتروژن در ریشه ها، اضافه کردن بقایای گیاهی از جمله ساقه ها به خاک می تواند به طور مستقیم محتوی ماده آلی بهبود ببخشد و به طور غیرمستقیم در بهبود ترسیب کربن تاثیرگذار باشد. همچنین در این تحقیق بعد از دانه، رتبه دوم تجمع کربن به ساقه ها اختصاص یافت. علت بالا بودن میزان پتانسیل ترسیب کربن در دانه گیاه سویا را می توان فراهمی کمتر رطوبت خاک در هنگام پر شدن دانه ها دانست. با توجه به متوسط شاخص برداشت 32 درصد و عملکرد دانه 13/3461 کیلوگرم در هکتار، نسبت اندام هوایی به ریشه 30/4 و میزان تولید خالص کل گیاه (NPPc) 83/6734 کیلوگرم در هکتار، تولید خالص اندام هوایی (ANPPc) 2/4867 کیلوگرم در هکتار و تولید خالص بخش زیرزمینی (BNPPc) 63/1867 کیلوگرم در هکتار برآورد شد. میزان سهم ضریب تخصیص هر یک از اندام های اقتصادی، ساقه و برگ، ریشه و ترشحات ریشه به ترتیب برابر با 23/0، 49/0، 16/0 و 12/0تعیین گردید. نتایج پهنه بندی نشان داد که در بخش های شرقی، شمال و جنوب شرقی بیشترین و در بخش های مرکزی، غرب و جنوب غربی محدوده کشاورزی شهرستان گرگان کمترین میزان پتانسیل ترسیب کربن مشاهده شد. به طوری که، میزان کل پتانسیل ترسیب کربن (مجموع اندام هوایی و زیرزمینی) در گیاه سویا در این بررسی برابر با 98/3085 کیلوگرم در هکتار برآورد شد. در این بررسی بیشترین میزان سهم نسبی کربن به اندام های هوایی (مجموع ساقه و برگ) و بعد از آن ها به دانه اختصاص یافت و کربن حاصل از ترشحات ریشه کمتر از سایر اندام های گیاه بود، چرا که رابطه مستقیمی بین میزان تسهیم کربن و نوع گونه گیاهی وجود دارد، به طوری که معمولا هر چه نسبت بافت های چوبی درگیاه بیشتر باشد، توان جذب کربن افزایش می یابد. همچنین پایین تر بودن سهم اندام زیرزمینی گیاه سویا نسبت به کل اندام هوایی، باعث کاهش میزان حجم ریشه و تراوه های ریشه ای شده است. به طور کلی، نتایج نشان داد که بین اندام های گیاهی از نظر میزان پتانسیل ذخیره سازی کربن اختلاف وجود دارد و برخی از عوامل مانند مدیریت زراعی مزرعه، خاک و شرایط اقلیمی می تواند بر میزان آن تاثیرگذار باشد.