بخشی از مقاله
چکیده
به منظور مطالعه ی اثر بیوچار، سوزاندن و شخم بقایای گیاهی ذرت بر عملکرد گندم چمران در خاک آلوده به کادمیوم، آزمایشی به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوک کامل تصادفی در 3 تکرار اجراشد. بدین منظور تیمار شاهد - بدون بقایای گیاهی - ،
کاه و کلش بقایای گیاهی ذرت 100 - تن بر هکتار - ، بیوچار بقایای گیاهی ذرت وسوزاندن بقایای گیاهی هر کدام معادل مقدار 100تن بر هکتار بقایای گیاهی ذرت در دو سطح خاک آلوده - با سطح آلودگی50 میلی گرم بر گیلوگرم - و غیر آلوده به کادمیوم، در نظرگرفته شد.
نتایج نشان داد که بیوچار، سوزاندن و شخم بقایای گیاهی ذرت بر ارتفاع بوته، وزن هزار دانه، وزن تر اندام هوایی تاثیر معنی دار داشت. حداکثر ارتفاع بوته - 68/6سانتی متر - در تیمار بیوچار بدست آمد که با تیمار شاهد - 58/53 سانتیمتر - تفاوت معنی داری نشان داد .همچنین کادمیوم بامیزان بالا در خاک کاهش عملکرد گندم را در پی داشت. نتایج به دست آمده نشان داد که بیوچار قادر به اصلاح خاک و بهبود رشد گیاه میباشد و میتوان از آن برای بهبود خصوصیات خاک استفاده کرد.
مقدمه
مدیریت بقایای گیاهان زراعی یکی از ارکان اصلی تولید در کشاورزی است، زیرا این روش ها با تأثیر مستقیم بر ویژگی های خاک در بلند مدت نقش به سزایی در تغییرات عملکردمحصولات زراعی در یک منطقه دارند . از دیرباز روش هایی چون سوزاندن بقایای گیاهی، باقی گذاردن بقایا بر سطح خاک - مالچ کلشی - ، جمع آوری بقایا از سطح مزرعه، و شخم بقایا درخاک جهت مدیریت بقایای گیاهان زراعی مطرح بوده است
بقایای گیاهی ذرت به دلیل حجم ز یاد و خشبی بودن آنها در تهیه زمین و کاشت محصول بعد ایجاد مشکل میکنند بنابراین، با ید به طر یقی خرد و با خا ک مخلوط شده و یا از زمین خارج شوند. به همین د لیل بعضی از کشاورزان اقدام به سوزاندن آنها می کنند. اندامهای گیاهی حاوی مقادیر زیادی از عناصر مورد نیازگیاه میباشند و برگرداندن آنها به خاک تأثیر مهمی درحاصل خیزی خاک دارد و باعث افزایش فعالیت میکروب های خاکزی شده که خود سبب بهبود خواص فیزیکوشیمیایی خاک میگردد.
گزارش شده است برگرداندن بقایای گیاهی ذرت درمقایسه با خارج نمودن آنها از خاک سبب افزایش %7/2کربن آلی شد.
سوزاندن بقایا هم چنین به عنوان روشی برای کنترل علف های هرز، آفات و امراض مختلف به کار میرود
تبدیل ماده آلی به بیوچار از راه پیرولیز میتواند یک روش جایگزین برای مدیریت دامنهای از بقایا باشد - Strezov, V., and T.J. - Evans. 2009 بدین منظور یکی از مزایای بیوچار،مدیریت ضایعات کشاورزی می باشد.علاوه بر این،نقش بیوچار در خاک هم قابل توجه است.به خصوص اثر آن بر کیفیت خاک که شامل افزایش در ظرفیت نگهداری آب،ظرفیت تبادل کاتیونی و مقدار کربن خاک می باشد - لهمن و همکاران، . - 2008علاوه بر این ممکن است باعث افزایش حاصلخیزی خاک نیز شود - زیوتین و همکاران،. - 2011 پارک و همکاران - 2011 - گزارش کردند که افزودن یک درصد بیوچار کود مرغی به خاک، زیتوده خشک گیاهی در بخش اندام هوایی و ریشه را به ترتیب 353 و 572 درصد افزایش میدهد.
پدیده ی دیگر که به طورگسترده در نتیجه فعالیتهای بشر، کشاورزی و صنعت اتفاق می افتد ،آلودگی خاکها با فلزات سنگین میباشد.
برای جلوگیری از حرکت عناصر سنگین و آلودگی خاک باید از مواد تثبیت کننده آنها منجمله بیوچار استفاده نمود. -
لهمن و همکاران، - 2006 این ماده که شامل مجموعهای از عناصر غذایی برای گیاه میباشد، یک افزودنی ارزشمند به خاک محسوب میگردد که توجه جهانی دانشمندان را به خود جلب نموده است. از آنجا که کربن موجود در بیوچار در برابر تجزیه مقاوم می باشد، ممکن است هزاران سال در خاک نگه داشته شود. در واقع ساختار آروماتیک چندحلقهای بیوچار سبب پایداری آن در محیط و ذخیره و ترسیب کربن در خاک میشود
تیوانگ و همکاران - 2010 - پژوهشی را به منظور بررسی اثر افزودن بیوچار به خاک بر فراهمی آرسنیک، کادمیوم، مس، سرب و روی برای گیاه ذرت انجام دادند. نتایج آنها نشان داد که افزودن بیوچار چوب به خاک تاثیر معنیداری بر عملکرد ماده خشک ذرت حتی در بیشترین نرخ کاربرد نداشت. همچنین کاربرد بیوچار سبب کاهش غلظت آرسنیک، مس و کادمیوم در ساقههای ذرت به ویژه در بیشترین مقدار کاربرد این عناصر شد.
لازم به ذکر است که آلودگی خاک با فلزات سنگین و آلاینده های آلی به طور فزاینده ای به یک مسئله ی جهانی جدی محیط زیست در سال های اخیر تبدیل شده است. تلاش های قابل توجهی نیز برای پالایش خاکهای آلوده صورت گرفته است.به همین منظور در این تحقیق به تاثیر بیوچار بقایای گیاهی، کاربرد مستقیم بقایا و سوزاندن حاصل از بقایای گیاهی ذرت بر عملکرد گندم کشت شده در خاک آلوده به کادمیوم پرداخته میشود،تا ضمن بررسی اثر بیوچار بقایای ذرت بر اجزا عملکرد گندم، شاهد اثرات کاربرد مستقیم بقایا و سوزاندن بقایای ذرت که از قدیم تا به حال بین کشاورزان مرسوم بوده است ،پرداخته شود.
نتایج
بر اساس نتایج جدول تجزیه ی واریانس اثرات اصلی کادمیوم و بیوچار بر ارتفاع گیاه معنی دار شد، اما اثرات متقابل آنها اثر معنی داری بر ارتفاع گیاه نداشت - جدول. - 1 کاربرد بیوچار به مانند کاربرد سوزاندن بقایای ذرت و کاربرد مستقیم بقایای ذرت اثر افزایشی معنی داری را در ارتفاع گیاه نشان داد - شکل. - 1 ارتفاع بوته از عوامل تاثیرگذار بر روی عملکرد دانه است، زیرا ساقه در طی رشد و بلافاصله پس از طویل شدن، قسمت زیادی از مواد فتوسنتزی برگ ها را که ممکن است از راه های مختلف برای رشد پنجه ها یا سنبله به مصرف برسد در خود ذخیره میکند و همچنین به عنوان منبعی از کربوهیدرات ها و مواد نیتروژنه که در طی مرحله پرشدن دانه متحرک شده و به دانه حمل میشوند، عمل مینماید
جدول -1 تجزیه واریانس اثر تیمارهای آزمایشی بر اجزا عملکرد گندم چمران
