بخشی از مقاله
چکیده
ایران به عنوان یکی از ک شورهای واقع در کمربند خ شک کره زمین بوده و کمبود آب یکی از م شکلات ا سا سی در این مناطق به ویژه در بخش کشاورزی میباشد. با توجه به محدودیت منابع آبی در کشور و سهم غالب بخش کشاورزی در استفاده از این منابع، صرفهجویی در مصرف آب در این بخش و ا ستفاده از روشهایی برای افزایش کارایی مصرف آب ضروری و حیاتی به نظر میر سد. بنابراین این تحقیق با هدف بررسی اثر بیوچار حاصل از ضایعات برداشت پسته بر کارایی مصرف آب گیاه ذرت در یک دوره کشت کوتاه مدت در شرایط گلخانهای انجام شد. تیمارها شامل پنج سطح بیوچار - صفر، 1، 2، 3 و 5 درصد وزنی - بود که با یک خاک لوم سیلت مخلوط شده بودند .
پس از استقرار گیاهچهها و در طول ف صل ر شد میزان آب م صرفی برای هر گلدان یاددا شت شد و مقدار آب م صرفی در تمامی گلدانها، یک سان در نظر گرفته شد و مقدار کارایی مصرف آب در تیمارهای مختلف با هم مقای سه شد. نتایج نشان داد که هرچند کاربرد بیوچار در خاک در تمامی سطوح موجب افزایش نسبی عملکرد و کارایی مصرف آب در گیاه ذرت نسبت به شاهد شده بود، اما بیشترین مقدار آن در سطح 2 درصد بیوچار مشاهده شد و پارامترهای مورد بررسی تنها در این تیمار نسبت به شاهد معنیدار بود. اما درجه سبزینگی گیاه و مقدار کلروفیل برگها - شاخص - SPAD در تیمار 1 در صد بیوچار بی شتر از دیگر تیمارها بود و مقادیر بی شتر بیوچار موجب کاهش این شاخص شده بود اما این تغییرات در مقدار شاخص SPAD نسبت به شاهد معنیدار نبود.
کلمات کلیدی: پسته، زرند، بیوچار، مصرف آب، بازیافت ضایعات
مقدمه
کشور ایران دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است و کمبود آب یکی از مشکلات اساسی در این مناطق به ویژه در بخش کشاورزی میباشد و این موضوع به طرق مختلف باعث محدودیت کاشت و کاهش عملکرد محصولات غذایی میشود. محدودیت منابع آبی، توزیع نامناسب بارش سالیانه در طول فصلهای مختلف سال و عدم مدیریت صحیح منابع موجود، سبب افت شدید عملکرد در مناطق فوقالذکر میشود . - 6 - با توجه به اینکه دو سوم از وسعت کشور ایران را مناطق خشک و نیمه خشک تشکیل میدهد که متوسط بارندگی در آنها کمتر از 125 میلیمتر در سال است و این میزان نیز به صورت نامنظم و غیرقابل پیشبینی توزیع می شود، بنابراین یکی از م سایل مدیریتی مهمیکه باید مورد توجه قرار گیرد، تنش آبی و مدیریت آن در طول فصل رشد گیاه است . - 1 -
با توجه به محدودیت منابع آبی موجود در ک شور و سهم غالب بخش ک شاورزی در ا ستفاده از این منابع، صرفهجویی در م صرف آب در این بخش و استفاده از روشهایی برای افزایش کارایی مصرف آب ضروری و حیاتی به نظر میرسد و افزایش راندمان آبیاری یکی از روشهای مناسب در صرفهجویی مصرف آب است. با اعمال مدیریت صحیح و به کارگیری راهکارهایی از طریق حفظ و ذخیره رطوبت در خاک، افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک و بهبود وضعیت شرایط نفوذ آب به خاک، میتوان بازده م صرف آب در ک شاورزی را افزایش داد . - 2 - مطالعات متعددی نشان داده است که ا ستفاده از بیوچار، مادهای که در سالهای اخیر به عنوان یک راهکار سبز در بازیافت پ سماندهای آلی در طبیعت مورد توجه قرار گرفته است، میتواند سبب تغییر در کارایی مصرف آب در گیاهان مختلف شود . - 4 -
بیوچار، زغال تهیه شده از زیستتودههای گیاهی و ضایعات کشاورزی - و غیرکشاورزی - است که طی فرآیند گرماکافت به یک ج سم سیاهرنگ، متخلخل و معمولاً با قدرت جذب آب بالا تبدیل می شود. فرآیند گرماکافت در
حقیقت سوختن کند و آرام مواد آلی در شرایط نبود اکسیژن و یا با اکسیژن محدود میباشد . - 7 - بیوچار با تاثیری که میتواند بر ساختمان، توزیع اندازه ذرات - سطح ویژه - و تخلخل خاک بگذارد، به طوربالقوه میتواند تهویه و فعالیتهای زیستی و شرایط غذایی خاک در منطقه ریشه گیاه را نیز تغییر دهد . - 5 -
لو و همکاران - 8 - با افزودن سطوح صفر، 2 و 6 درصد وزنی بیوچار حاصل از شلتوک برنج به یک خاک رسی مشاهده کردند که ظرفیت نگهداری رطوبت در نمونه خاکهای حاوی بیوچار در مقایسه با تیمار شاهد - بدون بیوچار - به ترتیب 12، 20 و 31 درصد افزایش پیدا کرد.بنابراین با این فرضیه که کاربرد بیوچار میتواند به عنوان یک استراتژی مناسب برای افزایش نگهداشت آب در خاک و افزایش کارایی م صرف آب برای گیاهان مورد توجه با شد و با توجه به وجود ضایعات حا صل از بردا شت پسته در استان کرمان که تحقیق کمی در این زمینه روی آنها انجام شده است، تحقیقی با هدف بررسی تاثیر بیوچار تولید شده از ضایعات برداشت پسته بر مقدار کارایی مصرف آب در ذرت در یک دوره کشت کوتاه مدت در شرایط گلخانهای انجام شد.
مواد و روشها
خاک مورد نیاز در این پژوهش از عمق صفر تا 30 سانتیمتری یک با بافت لوم سیلتی از یکی از مزارعکشاورزی اطراف منطقه کنار صندل شهرستان جیرفت برداشت شد . - 30 56ʼ26"N ; 56 31ʼ36" - - خاکها پس از هوا خشک شدن از الک 4/75 میلیمتری برای ترکیب با بیوچار و همچنین بخشی از خاک برای انجام آزمایشهای اولیه از الک 2 میلیمتری عبور داده شد. برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاکها نظیر بافت خاک، pH وشوری - EC - و مقدار کربن آلی با استفاده از روشهای معمول اندازهگیری شد.برای تهیه بیوچار از ضایعات بردا شت پ سته ا ستفاده شد. ضایعات بردا شت پ سته پس از جمعآوری از باغات شهرستان زرند واقع در استان کرمان، هوا خشک و توسط آسیاب خرد شده و از الک 2 میلیمتری عبور داده شد.
سپس درون جعبههای مخ صوص درب داری ریخته و به مدتتقریباً 3 ساعت در دمای 450 درجه سلیسیوس درداخل کوره قرار داده شد تا فرایند گرماکافت انجام شود. بعد از آن بیوچار تولید شده از کوره خارج، و برخی ویژگیهای آن با ا ستفاده از روشهای مورد ا ستفاده برای اندازهگیری ویژگیهای خاک، اندازهگیری شد. جدول 1 برخی از ویژگیهای اندازهگیری شده خاکها و بیوچار مورد استفاده در این پژوهش را نشان میدهد.آزمایش در قالب طرحکاملاً ت صادفی، در سه تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. تیمارها شامل مقدار بیوچار تولید شده در پنج سطح ترکیب با خاک - صفر، 1، 2، 3 و 5 درصد وزنی - بودند.
ابتدا با توجه به تیمارها، نمونه خاک به همراه بیوچارها درون وانهای پلاستیکی به منظور انکوباسیون به مدت یک ماه قرار داده شد که در این مدت، خاک ضمن آبیاری با آبف شان درون ظرفها به صورت روزانه کاملاً مخلوط می شد تا بیوچار به حد کافی باخاک مخلوط و انکوبه شود. خاکها بعد از آن به داخل گلدانهای 8 کیلوگرمی پلاستیکی منتقل شد و در هر گلدان تعداد 10 عدد بذر ذرت در عمق حدود 1 سانتیمتری سطح خاک کشت شد. پس از استقرار گیاهچهها و در طول فصل رشد میزان آب مصرفی برای هر گلدان یادداشت شد و مقدار آب مصرفی در گلدانها یکسان در نظر گرفته شد. پس از گذ شت 30 روز بردا شت گیاه انجام شد و اندازهگیری وزن خ شک اندامهوایی و ری شه، مقدار پارامترکارایی مصرف آب با استفاده وزن کل گیاه و از طریق معادله - 1 - محاسبه شد.
تجزیه و تحلیل آماری داده های اندازه گیری شده با استفاده از نرمافزار آماری SAS انجام شد و میانگین بااستفاده از آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد با یکدیگر مقایسه شدند.
