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. خواص شیمیایی خاک شامل پهاش، قابلیت هدایت الکتریکی، ماده آلی و فسفر در خاک پس از برداشت ذرت میباشد.
نتایج نشان داد کاربرد بیوچار سبب افزایش ماده آلی و قابلیت هدایت الکتریکی در خاک پس از برداشت ذرت گردید و همچنین سبب کاهش غلظت فسفر در خاک پس از برداشت ذرت گردید. با کاربرد بیوچار پهاش در خاک پس از برداشت در سطح 2 درصد وزنی نسبت به شاهد کاهش و در سطح 4 درصد وزنی نسبت به شاهد افزایش یافت. کاربرد روی سبب افزایش ماده آلی و قابلیت هدایت الکتریکی در خاک پس از برداشت ذرت گردید و همچنین سبب کاهش پهاش و غلظت فسفر در خاک پس از برداشت ذرت گردید.
مقدمه
استفاده از زغال به عنوان ماده اصلاح کننده خاک، برای اولین بار 2500 سال پیش در منطقه تراپرتا آغاز شد
بیوچار یک اصطلاح جدید است، اما یک ماده جدید نیست. خاکها در نقاط مختلف دنیا ممکن است از طریق وقایع طبیعی مانند آتشسوزی جنگل و مراتع حاوی بیوچار باشند که چنین مناطقی از حاصلخیزترین خاکهای جهان هستند
افزودن بیوچار به خاک باعث آزاد شدن کربن و بهبود خواص خاک میگردد
همچنین کاربرد بیوچار در خاک، خواص شیمیایی آن مانند پ هاش، قابلیت هدایت الکتریکی، سطح مواد غذایی موجود در خاک و جذب فلزات را نیز تغییر می دهد روی یکی از عناصر کم مصرف است که کمبود آن به طور وسیعی در سراسر جهان گسترش دارد
البته غلظت های بالای روی - بیشتر از 300 میلیگرم بر کیلوگرم - به دلیل ایجاد بینظمی-های عملکردی و ساختاری برای گیاهان سمی است و میتواند علائم مختلف مسمومیت گیاهی از جمله بیرنگی، کاهش زیست توده، جلوگیری از رشد و بالاخره مرگ گیاه را به دنبال داشته باشد
یکی از قارچ-های همزیست با ریشه گیاهان قارچ پیریفورموسپورا ایندیکا میباشد که به دلیل دارا بودن ویژگیهای بسیار مشابه با قارچهای میکوریزی، آن را یک قارچ شبیه میکوریزی مینامند این قارچ به راحتی بر روی محیطهای کشت مصنوعی رشد میکند و اندام گلابی شکلی را تشکیل میدهد
اهمیت این قارچ در بهبود تغذیه گیاهان، افزایش مقاومت به بیماری و تعدیل اثرات تنش توسط محققان مختلف گزارش شده است
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 - ، قابلیت هدایت الکتریکی خاک در عصاره گل اشباع به وسیله دستگاه هدایت سنج الکتریکی - رودز، - 1996، پهاش در خمیر اشباع به وسیله دستگاه پهاشمتر - توماس، - 1996، اندازهگیری ماده آلی به روش اکسایش مرطوب - نلسون و سامرز، - 1996 و فسفر قابل استفاده به روش بیکربنات سدیم 0/5 مولار در پ هاش 8/5 - اولسن و همکاران، - 1954 تعیین گردید
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 - جدول . - 2 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 ویژگیهای شیمیایی برخی عناصر در خاک
.1 غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت:
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان میدهد اثر بیوچار، روی و قارچ پیریفورموسپورا ایندیکا بر غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت در سطح احتمال 1 درصد معنیدار بوده است. دادههای جدول 4 نشان میدهد که کاربرد بیوچار در شرایط بدون تلقیح با قارچ سبب کاهش معنیدار غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت شده به طوریکه غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت در تیمار شاهد 11/73 بود و میانگین غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت در سطوح 2، 4 درصد وزنی بیوچار نسبت به شاهد به ترتیب 1/96، 5/20 درصد کاهش معنیداری یافت.
همچنین کاربرد بیوچار در شرایط تلقیح با قارچ سبب کاهش معنیدار غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت شده به طوریکه غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت در تیمار شاهد 11/37 بود و میانگین غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت در سطوح 2، 4 درصد وزنی بیوچار نسبت به شاهد به ترتیب 5/28، 11/81 درصد کاهش یافت. کاربرد روی در سطح 50، 100، 200 و 300 میلیگرم در کیلوگرم در شرایط بدون تلقیح با قارچ به ترتیب سبب کاهش معنیدار 3/33، 5/02، 6/67 و 8/33 درصدی غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در 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 با قارچ به ترتیب سبب کاهش معنیدار 5/08 ، 10/17، 12/71 و 16/95 درصدی غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت نسبت به تیمار شاهد شده است. برهمکنش تیمارهای به کار برده شده بر میانگین غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت معنیدار میباشد.
در برهمکنش تیمارها بیشترین غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت اندازهگیری شده مربوط به تیمار صفر درصد وزنی بیوچار و در سطح صفر روی در شرایط بدون تلقیح میباشد، که از لحاظ آماری با سطوح دیگر اختلاف معنیداری نداشت.
همچنین کمترین غلظت فسفر استخراجی بوسیله بیکربنات سدیم در خاک پس از برداشت ذرت اندازهگیری شده مربوط به تیمار 4 درصد وزنی بیوچار و در سطح 300 - میلیگرم روی برکیلوگرم خاک - ، در شرایط تلقیح با قارچ میباشد، که از لحاظ آماری معنیداری میباشد.
