بخشی از مقاله
چکیده
آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح آماریکاملاً تصادفی، شامل پنج سطح روی 0 - ، 50، 100، 200 و 300 میلیگرم بر کیلوگرم - از منبع سولفات روی، سه سطح بیوچار پوست برنج به مقدار 0 - ، 2 و 4 درصد وزنی - ، دو سطح قارچ Piriformospora indica - تلقیح و عدم تلقیح - در سه تکرار انجام گرفت. غلظت عناصر در خاک پس از برداشت شامل غلظت روی، آهن، مس و منگنز در خاک پس از برداشت ذرت میباشد. نتایج نشان داد کاربرد بیوچار سبب افزایش غلظت روی، آهن، مس و منگنز در خاک پس از برداشت ذرت گردید. کاربرد روی سبب افزایش غلظت روی در خاک پس از برداشت ذرت گردید همچنین سبب کاهش غلظت آهن، مس، منگنز در خاک پس از برداشت ذرت گردید.
مقدمه
تخریب و آلودگی محیط زیست، ثمرهی جوامع صنعتی و یکی از رهآوردهای صنعتی شدن اجتماعات بشری است. به طورکلی هر نوع تغییر در ویژگی های اجزای تشکیل دهنده محیط به طوری که عملکرد طبیعی و تعادل زیستی آنها را مختل نماید و به طور مستقیم یا غیرمستقیم منافع و حیات موجودات زنده را به مخاطره اندازد، آلودگی محیط زیست گفته می شود
روی از عناصر کم مصرف میباشد که جزء فلزات سنگین نیز طبقهبندی میشود - پانده و همکاران، . - 2007 مقدار روی در محصولات کشاورزی نباید بیش از 200 میکروگرم برگرم و یا مصرف روزانه بیش از 150 میکروگرم برگرم باشد
عنصر روی به طور طبیعی در هوا، آب و خاک وجود دارد اما به دلیل فعالیتهای مختلف بشر مخصوصاً استخراج معدن، تصفیه سنگهای معدنی، استفاده افراطی از کودهای شیمیایی کشاورزی و پس آب شهری و صنعتی به طور مصنوعی افزایش مییابد که می-تواند یک بحران زیست محیطی را به دنبال داشته باشد. بیوچار ماده آلی حاصل از تجزیه مواد اولیه کربن دار یا زیست توده حاوی کربن در اثر حرارت در 300 تا 1000درجه سلسیوس و در شرایط عدم حضور یا محدودیت اکسیژن می باشد
به عبارت دیگر بیوچار نام زغال زیستی است که در کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد - کامیاما و همکاران، - 2010 بیوچار مانند تمام زغالها حاصل تجزیه در اثر حرارت زیست توده های گیاهی نظیر چوب درختان می باشد که این زغال به صورت پودر در آمده و به خاک افزوده می شود.
مواد و روشها
جهت انجام این آزمایش، مقدار کافی خاک از افق سطحی صفر تا 30 سانتیمتری خاک سری کوی اساتید با اسم علمی - Loamy-skeletal over fragmental, carbonatic, mesic, Fluventic Xerorthents - از منطقه باجگاه استان فارس جمع آوری شد. پس از هوا خشک کردن نمونه ها و عبور از الک دو میلیمتری، برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه از جمله بافت خاک به روش هیدرومتر - بویوکوس، - 1962، عناصر کم مصرف و روی به روش عصاره گیری با دی تی پی ای و غلظت با دستگاه جذب اتمی - لیندسی و نورول، - 1978 تعیین شدند
جدول -1 برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه
جهت تهیه بیوچار از بقایای پوست برنج موجود در کارخانه برنج کوبی شهرستان کامفیروز - استان فارس - استفاده شدند. بقایا پس از جمع آوری، هوا خشک و خرد شده، و سپس در ورقه های آلومینیومی بسته بندی شدند تا فرایند اکسیژن رسانی به بقایا محدود شود. سپس به مدت چهار ساعت در دمای 500 درجه سلسیوس در داخل کوره قرار داده شدند تا زغالی که به آن بیوچار میگویند تولید شود
سپس بیوچار آسیاب شده و برخی از ویژگیهای شیمیایی مانند پهاش، ماده آلی و قابلیت هدایت الکتریکی مطابق با روشهایی که برای خاک آمده است اندازهگیری شدند. نیتروژن کل به روش کلدال - برمنر، - 1996 اندازهگیری شدند. یک گرم از بیوچار پوست برنج به منظور تجزیه شیمیایی، در کوره الکتریکی به مدت 4 ساعت در دمای 550 درجه سلسیوس خاکستر شد و سپس در اسید کلریدریک دو نرمال حل شده و پس از عبور از کاغذ صافی با آب مقطر به حجم رسانده و غلظت آهن، منگنز، روی و مس با دستگاه جذب اتمی و غلظت فسفر به روش آمونیوم مولیبدات وانادات - مورفی و ریلی، - 1962 اندازهگیری شدند
پس از به دست آوردن دادههای حاصل از تجزیه آزمایشگاهی و گلخانهای، دادهها با استفاده از نرمافزار SAS و Excel تجزیه و تحلیل شد. پس از تجزیه واریانس، میانگین پاسخهای اندازهگیری شده با آزمون دانکن در سطح 5 درصد مقایسه گردید.
جدول -2 برخی ویژگیهای شیمیایی بیوچار مورد استفاده
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس، اثر بیوچار، روی و قارچ پیریفورموسپورا ایندیکا و همچنین اثر متقابل آنها به شرح زیر میباشد
جدول -3 تجزیه واریانس اثر روی، بیوچار و قارچ پیریفورموسپورا ایندیکا بر غلظت برخی عناصر در خاک پس از برداشت ذرت
.1 غلظت روی استخراجی بوسیله DTPA در خاک پس از برداشت ذرت
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد اثر بیوچار، روی و قارچ پیریفورموسپورا ایندیکا بر غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت در سطح احتمال 1 درصد معنیدار بوده است. دادههای جدول 4 نشان میدهد کاربرد بیوچار در شرایط بدون تلقیح سبب افزایش معنی-دار غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت شده به طوریکه غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت که در تیمار شاهد 5/06 بود با کاربرد بیوچار میانگین غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت در سطوح 2، 4 درصد وزنی بیوچار نسبت به شاهد به ترتیب 2/51، 5/7 برابر افزایش یافت.
همچنین کاربرد بیوچار در شرایط تلقیح سبب افزایش معنیدار غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت شده به طوریکه غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت در تیمار شاهد 4/06 ولی کاربرد بیوچار میانگین غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت در سطوح 2، 4 درصد وزنی بیوچار نسبت به شاهد به ترتیب 2/32، 5/74 برابر افزایش یافت.
پدیدار - 1395 - گزارش کرد با کاربرد بیوچار برگ نخل روی در خاک پس از برداشت اسفناج افزایش یافت. درما و همکاران - 2000 - گزارش کردند با کاربرد بقایای گیاهی غلظت روی خاک پس از برداشت به طور معنیداری افزایش یافت. کاربرد روی در سطح 50، 100 ، 200 و 300 میلیگرم در کیلوگرم در شرایط بدون تلقیح به ترتیب سبب افزایش معنیدار 1/74، 4/5، 6/51 و 9/45 برابری غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت نسبت به تیمار شاهد شده است.
همچنین کاربرد روی در سطح 50، 100، 200 و 300 میلیگرم در کیلوگرم در شرایط تلقیح به ترتیب سبب افزایش معنیدار 19/4، 4/61، 7/03 و 9/27 برابری غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت نسبت به تیمار شاهد شده است. برهمکنش تیمارهای به کار برده شده بر میانگین غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت معنیدار میباشد.
در برهمکنش تیمارها بیشترین غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت اندازهگیری شده مربوط به تیمار 4 درصد وزنی بیوچار و در سطح 300 - میلیگرم روی برکیلوگرم خاک - در شرایط بدون تلقیح میباشد، که از لحاظ آماری معنیداری میباشد. همچنین کمترین غلظت روی خاک پس از برداشت ذرت اندازهگیری شده مربوط به تیمار صفر درصد وزنی بیوچار و در سطح صفر روی یعنی همان شاهد، در شرایط تلقیح میباشد، که با یکی از سطوح دیگر از لحاظ آماری تفاوت معنیداری نداشت.
