
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,645,341 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,242,463 |
اثر بیوچار و شوری آب آبیاری بر ویژگیهای شیمیایی خاک پس از برداشت گندم | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 16، دوره 25، شماره 4، مهر و آبان 1397، صفحه 291-305 اصل مقاله (440.07 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2018.14807.2987 | ||
نویسندگان | ||
ناهید رضایی1؛ فاطمه رزاقی* 2؛ علیرضا سپاسخواه3؛ سید علی اکبر موسوی4 | ||
1دانشآموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران | ||
2بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز ، ایران | ||
3بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران | ||
4بخش علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: شوری از مهمترین و جدیترین تنشهای محیطی بوده که عاملی تعیین کننده در کاهش محصول گیاهان زراعی به شمار میرود. خاکهایی که تحت تاثیر شوری قرار میگیرند معمولا به دلیل کمبود ماده آلی، ساختمان ضعیفی دارند. از این رو افزودن مواد آلی میتواند سبب بهبود پایداری خاکدانههای خاک، افزایش تخلخل خاک و بهبود ظرفیت نگهداری آب خاک شود. بیوچار نوعی ماده آلی غنی از کربن میباشد که از سوزاندن بقایای گیاهی و فضولات حیوانی در شرایط دمای زیاد و اکسیژن کم تولید میشود. استفاده از بیوچار به عنوان اصلاح کننده خاک، سبب افزایش حاصلخیزی و بهبود کیفیت خاک میگردد. لذا هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر سطوح مختلف شوری آب آبیاری و بیوچار حاصل از کاه و کلش گندم بر برخی ویژگیهای شیمیایی خاک لوم شنی پس از برداشت گندم میباشد. مواد و روشها: آزمایش گلخانهای به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تیمار شوری آب آبیاری (5/0، 5، 7 و 9 دسیزیمنس بر متر) و 4 سطح بیوچار (صفر، 25، 50 و 75 مگاگرم در هکتار) و در سه تکرار انجام شد. خاک مورد استفاده در این پژوهش دارای بافت لوم شنی با وزن مخصوص ظاهری 53/1 گرم بر سانتیمتر مکعب، هدایت الکتریکی عصاره اشباع برابر با 66/0 دسیزیمنس بر متر و ظرفیت نگهداری آب در حد ظرفیت مزرعهای و پژمردگی دایم به ترتیب برابر با 21 و 8 درصد حجمی بود. بیوچار از بقایای گندم در دمای 500 درجه سلسیوس و در شرایط بدون اکسیژن تهیه شد. پس از برداشت گیاه گندم (رقم شیراز)، ویژگیهای شیمیایی خاک (مانند غلظت سدیم، کلسیم و پتاسیم، هدایت الکتریکی عصاره اشباع و نسبت جذبی سدیم) در دو لایه 0-10 و 10-20 سانتیمتری اندازهگیری شدند. تجزیه و تحلیل آماری دادهها با نرم افزار SAS انجام شد. مقایسه بین اثر تیمارها بر ویژگیهای مورد مطالعه با آزمون دانکن و در سطح احتمال 95 درصد انجام شد. یافتهها: به طور کلی، نتایج نشان داد که غلظت سدیم، پتاسیم و کلسیم، قابلیت هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم در لایه 0-10 سانتیمتری با اعمال بیشترین سطح بیوچار (75 مگاگرم در هکتار) نسبت به سطح صفر بیوچار به ترتیب سبب افزایش 1/1 و 8/143، 2/2، 1/2 و 8/0 برابری و با اعمال بیشترین سطح شوری (9 دسیزیمنس بر متر) نسبت به سطح شاهد (5/0 دسیزیمنس بر متر) به ترتیب سبب افزایش 8/14 و 6/1، 6/8، 1/2 و 4/5 برابری گردید. غلظت عناصر اندازهگیری شده، هدایت الکتریکی عصاره اشباع و نسبت جذبی سدیم در لایه 0-10 به دلیل تبخیر از لایه سطحی خاک، و بالاتربودن ظرفیت نگهداری آب بواسطه حضور بیوچار بیشتر از 10-20 سانتی متری بوده است. از طرف دیگر، بالا بودن هدایت الکتریکی عصاره اشباع بیوچار تولیدی (5/7 دسیزیمنس بر متر) نسب به خاک (7/0 دسیزیمنس بر متر) و همچنین تجمع بیشتر عناصر در خاک (از آنجایی که آبی از انتهای گلدانها خارج نشد) سبب افزایش هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک در تیمارهای حاوی بیوچار و در هر دولایه گردیده است. نتیجهگیری: هرچند که خود بیوچار به واسطه شور بودن سبب افزایش شوری خاک و سایر ویژگیهای شیمیایی خاک گردیده است، افزایش بیوچار به بیش از 25 مگاگرم در هکتار تا حدودی شدت اثرات منفی ناشی از افزایش شوری را کاسته است. از طرف دیگر، با توجه به افزایش میزان پتاسیم در حضور بیوچار، میتوان از آن به عنوان اصلاح کننده خاکهایی که دارای کمبود پتاسیم هستند، استفاده نمود. در نتیجه میتوان استفاده از بیوچار (با شوری کم) در سطوح کمتر از 25 مگاگرم بر هکتار را با توجه به قابلیتهای این ماده به عنوان اصلاح کننده خاک پیشنهاد نمود، به نحوی که استفاده از آن اقتصادی باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
پتاسیم؛ سدیم؛ کلسیم؛ قابلیت هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم | ||
مراجع | ||
1.Anegbe, B., Okuo, J.M., Ewekay, E.O., and Ogbeifun, D.E. 2014. Fractionation of lead-acid battery soil amended with Biochar. Bayero J. Pure Appl. Sci. 7: 2. 36-43.
2.Barzegar A. 2000. Saline and sodium soils: Recognition and exploitation. Shahid Chamran University Press, 273p. (In Persian)
3.Beesley, L., and Dickinson, N. 2011. Carbon and trace element fluxes in the pore water of an urban soil following greenwaste compost, woody and biochar amendments, inoculated with the earthworm Lumbricus terrestris. Soil Biol. Biochem. 43: 1. 188-196.
4.Gavili, E., Mousavi, A.A., and Kamgar-Haghighi, A.A. 2016. Effect of cattle manure biochar and drought stress on the growth characteristics and water use efficiency of Spinach under greenhouse conditions. J. Water Res. Agric. 30: 2. 243-259. (In Persian)
5.Hamam. K.A., and Negim. O. 2014. Evaluation of wheat genotypes and some soil properties under saline water irrigation. Ann. Agric. Sci. 59: 2. 165-176.
6.Khalid Chaudhry, U., Shahzad, S., Nadir Naqqash, M., Saboor, A., Subtain Abbas, M., Saeed F., and Yaqoob, S. 2016. Integration of biochar and chemical fertilizer to enhance quality of soil and wheat crop (Triticum aestivum L.). J. Biodivers. Environ. Sci. 9: 1. 348-358.
7.Knudsen, D., Peterson, G.A., and Pratt, P.F. 1982. Lithium, Sodium and Potassium. P 225-246, In: A.L. Page et al. (eds) Methods of Soil analysis . ASA and SSSA, Madison, WI.
8.Lashari, M.S., Liu, Y., Li, L., Pan, W., Fu, J., Pan, G., Zheng, J., Zheng, J., Zhang, X., and Yu, X. 2013. Effects of amendment of biochar-manure compost in conjunction with pyroligneous solution on soil quality and wheat yield of a salt-stressed cropland from Central China Great Plain. Field Crop. Res. 144: 113-118.
9.Lehmann, J., and Joseph, S. 2009. Biochar for Environmental Management. Science and Technology, Earthscan. London, UK, 907p.
10.Lehmann, J., Da Silva Jr, J.P., Steiner, C., Nehls, T., Zech, W., and Glaser, B. 2003. Nutrient availability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin: fertilizer, manure and charcoal amendments. Plant Soil. 249: 2. 343-357.
11.Momeni, A. 2010. Geographic Distribution and Salinity Levels of Iranian Soil Resources. Iran. J. Soil Res. 24: 203-215. (In Persian)
12.Novak, J.M., Lima, I., Xing, B., Gaskin, J.W., Steiner, C., Das, K.C., Ahmedna, M., Rehrah, D., Watts, D.W., Busscher, W.J., and Schomberg, H. 2009. Characterization of designer biochar produced at different temperatures and their effects on a loamy sand. Ann. Environ. Sci. 3: 195-206.
13.Orcutt, D.M., and Nilsen, E.T. 2000. The physiology of plants under stress: soil and biotic factors. John Wiley & Sons, Inc., New Jersey, USA, 684p.
14.Peake, L. 2015. Biochar amendment to improve soil productivity with particular emphasis on the influence of soil type. Doctoral dissertation, University of East Anglia, 277p.
15.Pourmansour, S. 2016. Effect of different levels of biochar and deficit irrigation on wheat and faba bean growth and yield under greenhouse conditions. Master of Scince dissertation, Shiraz University, 167p. (In Persian)
16.Richards, L.A. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Soil Sci. 78: 2. 154-158.
17.Uzoma, K.C., Inoue, M., Andry, H., Fujimaki, H., Zahoor, A., and Nishihara, E. 2011. Effect of cow manure biochar on maize productivity under sandy soil condition. Soil Use Manage. 27: 2. 205-212.
18.Wicke, B., Smeets, E., Dornburg, V., Vashev, B., Gaiser, T., Turkenburg, W., and Faaij, A. 2011. The global technical and economic potential of bioenergy from salt-affected soils. Energy Environ. Sci. 4: 8. 2669-2681.
19.Younis, U., Athar, M., Malik, S.A., Raza Shah, M.H., and Mahmood, S. 2015. Biochar impact on physiological and biochemical attributes of Spinach (Spinacia oleracea L.) in nickel contaminated soil. Global J. Environ. Sci. Manage. 1: 3. 245-254.
20.Zhang, Y., Idowu, O.J., and Brewer, C.E. 2016. Using agricultural residue biochar to improve soil quality of desert soils. Agriculture, 6: 1. 10.
21.Zimmerman, A.R., Gao, B., and Ahn, M.Y. 2011. Positive and negative carbon mineralization priming effects among a variety of biochar-amended soils. Soil Biol. Biochem. 43: 6. 1169-1179. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 688 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 652 |