بخشی از مقاله
مقدمه
بیوچار1 به عنوان پتانسیل بالقوهای از ذغال چوب شناخته م یشود و میتواند به طرز شا یستهای باعث بهبود خصوصیات شمی اییی و فزییکی خاکها شود .بیوچار محصولی از تجز هی گرمایی و شمی اییی مواد آلی در غیاب اکسیژن - پیرولزی - است .مواد مختلف زیادی برای ساخت بیوچار پیشنهاد میشوند از جمله: چوب، سبوس جو، پوست فندق، بقا ایی گیاه ی و کشاورزی که همگی ظرفیت کربن بسیار بالایی دارند .
بیوچار غنی از کربن است و ا ین یکی از دلایلی است که توجه زیادی به آن میشود ز رای باور بر این است که کربن را صدها تا هزاران سال در خاک ذخیره می-کند و پتانسیل برجستهای در کاهش معنیدار سطوح گازهای گلخانهای در اتمسفردارد .
علاوه بر این گزارش شده که حضور آن در خاک باعث بهبود خصوص یات شمی اییی خاک مانند pH، ظرفیت تبادل کاتوینی و کاتیونها میشود .
همچنین ترکیب کردن بیوچار با خاک میتواند خواص فزییکی خاک مانند ساختمان، جرم مخصوص، تهو هی و ظرفیت نگهداری آب را اصلاح کند - Downie et . - al., 2009 اضافه کردن بیوچار در خاک نه تنها بر جمعیت میکروبی خاک و فعالیتهای آنها اثر میگذارد بلکه بر فعالیتهای درونی میکروبی-گیاه ی که بر دسترسی مواد غذایی و تغ ریی زیستگاهها نزی موثر است اثر میگذارد
نیگوسی و همکاران - Nigussie et al., 2012 - تاثری کاربرد بیوچار ساقه ذرت را بر یک نوع خاک رسی آلوده شده به کروم بررسی کردند. آنها بیوچار را در رنجهای 0، 5 و 10 تن در هکتار در خاک آلوده شده به کروم، در مقدار 0، 10 و 20 ppm به کار بردند . مطالعات افزایش معنی دار در مقدار pH ، هدایت الکتریکی، کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر قابل جذب و ظرفیت تبادل کاتیونی را به دلیل کاربرد بیوچار نشان داد. کاهش معنی دار در جذب کروم، به دلیل کاربرد بیوچار در خاک آلوده شده به کروم ملاحظه شد.
هدف از انجام این پژوهش، تولدی بیوچار و مطالعه تأثری دو نوع بیوچار بر فسفرکل و کلسمی تبادلی خاک بود.
مواد و روشها
به منظور بررسی تأثیر دو نوع بیوچار تهیه شده از چوب وکاه و کلش برنج بر روی نمونه خاک رسی، مراحل انکوباسیون در سه زمان 1، 3 و 6 ماه انجام گردید. آزمایشات در 3 تکرار انجام شد و بیوچارها در سه سطح 10، 20 و 30 g kg-1 به خاک اعمال گردید. همچنین رطوبت نمونهها در حد ظرفیت مزرعه قرار داده شد . الگوی آماری مورد استفاده در ا ین آزمایش، اسپیلت پلات بر پا هی طرح کاملا تصادفی بود. مقایسه میانگینها نزی به روش توکی در سطح 5 درصد با استفاده از نرم افزار SAS انجام شد.
ساخت نمونههای بیوچار
برای ساخت بیوچارها، بیوماس چوب و کاه و کلش برنج را در کوره مخصوص ساخت بیوچار قرار داده و تحت شرایط پیرولزیکُند و در دمای C 500 به بیوچار تبدیل شدند. بیومسها به مدت 5 - 6 ساعت در کوره باقی ماندند.
اندازه رگیی کلسمی و فسفر
کلسمی تبادلی نمونههای بیوچار و تیمارها بهوسیله تیتراسیون با استفاده از EDTA اندازه گیری شد نمونه فسفر نزی در خاک و بیوچارها از طریق روش اولسن و بهوسیله اسپکتروفتومتری اندازه- گیری شد
نتایج و بحث
نتایج آزمایشهای صورت گرفته بر رو ی نمونهی خاک و بیوچارهای به کار رفته در ا ین پژوهش در جدول 1 نشان داده شده است.
جدول -1 خصوصیات شیمیایی خاک و بیوچارها
نتایج تجز هی واریانس نمونهها نشان داد که کاربرد بیوچارها در خاک بر تمامی پارامترها در سطح احتمال 1 درصد اثر معنیدار گذاشته است.
نتایج مقایسه میانگین عنصر کلسمی - شکل - 1 نشان میدهد که تمامی تیمارها نسبت به شاهد خود افزایش معنی-
داری نشان دادند. این امر را میتوان به مقدار زیاد کلسمی در بیوچار ربط داد که با اضافه کردن به خاک، وارد خاک شده است . در ماه اول بیشترین مقدار مربوط به بیوچار کاه و چوب در سطح 3 درصد و کمتر ین مقدار مربوط به بیوچار کاه در سطح 1 درصد بود. در ماه سوم نزی تمامی تیمارها افزایش معنیداری را نشان دادند و بیشترین مقدار کلسمی مربوط به بیوچار چوب در سطوح 2، 1 و 3 درصد بود و کمتر ین مقدار را بیوچار کاه در سطوح 2 و 1 درصد نشان داد که اختلاف معنیداری نزی با یکدیگر نداشتند. در ماه ششم نزی بیشترین مقدار را بیوچار چوب در سطح 3 درصد به خود اختصاص داد و کمترین مقدار مربوط به بیوچار کاه در سطح 1 درصد بود که آن نیز افزایش معنیداری را نسبت به شاهد خود نشان داد. در مقایسه بیوچار ها در سطوح مختلف و زمان-های متفاوت بیشترین مقدار کلسمی را بیوچار چوب به ترتیب در سطوح 2، 1 و 3 درصد نشان دادند.
شکل -1 مقایسه میانگین کلسیم تبادلی
نتایج حاصل از مقایسه میانگین عنصر فسفر - شکل - 2 نشان داد که در ماه اول تمامی تیمارها نسبت به شاهد خود افزایش معنیداری داشتند که علت آن وجود مقدار زیاد فسفر در بیوچار و pH مناسب خاک - 7-6 - بود. بیشترین مقدار، مربوط به تیمار بیوچار کاه و کلش در سطح 3 درصد بود و کمترین مقدار فسفر را چوب در سطح 1 درصد دارا میباشد. در ماه سوم و ششم سه تیمار بیوچار کاه و کلش افزایش معنیداری را نشان دادند اما در تیمارهای بیوچار چوب شاهد کاهش معنیدار مقدار فسفر نسبت به خاک شاهد بود می. با توجه به افزایش pH به بالاتر از 7، این پدیده قابل توج هی است.
در pH بالاتر از 7 یونهای کلسمی و منزی می و همچنین کربناتهای این فلزات در خاک سبب رسوب فسفر افزوده شده م یشود و قابلیت جذب آن کاهش م ییابد . - Wang et al., 2011 - در مقایسه کلی تیمارها مشاهده کرد می مقدار فسفر در تیمار کاه و کلش در سطح 2 درصد در ماه اول بیشتر از بقهی تیمارها بود و تیمار بیوچار چوب در سطح 1 درصد و ماه سوم کمترین مقدار را به خود اختصاص داد.
بنابراین بیوچارها دارای عناصر ضروری زیادی برای بهبود کیفیت خاکهای کشاورزی هستند و استفاده از بیوچارها میتواند به بهبودخصوصیات شیمیایی خاک و افزایش محصول کمک کند.
