
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,489 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,605,514 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,198,792 |
تاثیر مقدار و عمق توزیع ماده خام و بیوچار چوب گردو بر تبخیر و رطوبت خاک | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
دوره 27، شماره 3، مرداد و شهریور 1399، صفحه 1-21 اصل مقاله (1.46 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2020.17533.3303 | ||
نویسندگان | ||
طاهره جعفری کیا1؛ احمد رضا قاسمی* 2؛ مهدی قبادی نیا3؛ حمیدرضا متقیان4 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی _دانشکده کشاورزی _دانشگاه شهرکرد | ||
2گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد | ||
3'گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد | ||
4استادیار گروه خاک دانشگاه شهرکرد | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: به دلیل محدودیت منابع آبی در جهان به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، مطالعه علل هدر رفت آب برای استفاده بهینه از آن ضروری امری است. نتایج این گونه پژوهشها میتواند در مدیریت آب و افزایش راندمان آبیاری بهویژه در مناطق کم آب موثر باشد. با توجه به اینکه تبخیر از سطح خاک بدون پوشش به عنوان یکی از مهمترین بخشهای اجزای بیلان آب، باعث هدررفت آب میشود، ارائه راهکارهایی برای کاهش آن امری ضروری به نظر میرسد. استفاده از مواد اصلاحی (مانند بیوچار) در خاک میتواند راهکاری مناسبی برای کاهش تبخیر از خاک باشد. از همین رو این تحقیق با هدف بررسی تاثیر چوب گردو (خاک اره) و بیوچار آن بر تبخیر و رطوبت خاک در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد و در یک دوره 5 ماهه از مرداد تا آذر انجام گردیـد. مواد و روشها: این پژوهش در قالب یک طرح کاملا تصادفی با 13 تیمار و 3 تکرار در دانشگاه شهرکرد انجام شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل ماده اصلاح کننده (ماده خام چوب گردو و بیوچار آن) در دو سطح 1 و 2 درصد و نحوه توزیع آنها در خاک (بهصورت مخلوط در سه عمق، سه و هشت سانتیمتر خاک بالای گلدان و همچنین توزیع در کل عمق 30 سانتیمتری خاک گلدان) میباشند. با اندازهگیری میزان آب ورودی و خروجی به گلدانها و به کمک رابطه بیلان آبی، میزان تبخیر از خاک در تیمارها بدست آمد. یافته ها: مقایسه میانگین تیمارهای مختلف بیوچار و ماده خام چوب گردو نشان داد که تیمارهای ماده خام چوب گردو بهصورت معنیداری میزان تبخیر از سطح خاک را نسبت به تیمار شاهد کاهش دادهاند. مقدار میانگین تبخیر در تیمارهای حاوی ماده خام 1450 میلیلیتر بدست آمد درحالیکه این مقدار در تیمار شاهد حدود 1800 میلیلیتر میباشد. میزان رطوبت خاک نیز در تیمارهای حاوی ماده خام (7/27 درصد) نسبت به تیمار شاهد (25 درصد) بصورت معنیداری بیشتر بود. در ارتباط با تاثیر بیوچار بر میزان تبخیر و رطوبت خاک، نتایج نشان داد که به جز تیمار 2 درصد بیوچار و توزیع در کل خاک گلدان، تفاوت بین تیمارهای دیگر با شاهد و نسبت به یکدیگر معنی-داری نمیباشد. همچنین نتایج نشان داد میزان تبخیر از خاک در تیمارهای حاوی ماده خام (1450 میلیلیتر) بصورت معنیداری کمتر از تیمارهای حاوی بیوچار (1820 میلیلیتر) است. بر خلاف بیوچار، عمق توزیع ماده خام در خاک نیز تاثیر معنیداری بر تبخیر نشان داد. مقدار تبخیر در حالت توزیع ماده خام در 3 و 8 سانتیمتری بالای گلدان و همچنین توزیع در کل خاک گلدان (30 سانتیمتری) به ترتیب معادل 1360، 1440 و 1550 میلیلیتر بدست آمد که تفاوت این مقادیر با تیمار شاهد (1800 میلیلیتر) از نظر آماری در سطح 5 درصد معنیدار است. نتیجهگیری: در مجموع با توجه به تاثیر کاهشی و معنیدار استفاده از 1 و 2 درصد ماده خام چوب گردو (بصورت خاک اره) نسبت به بیوچار آن، بر میزان تبخیر از خاک و با توجه به منطقی و اقتصادی بودن استفاده از 1 و 2 درصد ماده خام چوب گردو، میتواند استفاده از این ماده با درصدهای ذکر شده را برای کاهش تبخیر از سطح خاک توصیه نمود. | ||
کلیدواژهها | ||
تبخیر؛ بیوچار چوب گردو؛ ماده خام چوب گردو؛ رطوبت خاک | ||
مراجع | ||
1.Abbasi, N., Rahimi, H., and Fakhr, A. 2006. Evaluation of compressibility behavior of soils using hydraulic consolidation test. J. Agric. Engin. Res.6: 25. 95-112. (In Persian)
2.Abbaspour, F., Asghari, H.R., Rezvani, P., Abbasdokht, H., Shabahang, J., and Baig Babaei, A. 2018. Effect of Biochar and Chemical Fertilizers on SomeSoil Properties, Yield and Quality Characteristics of Black Seed (Nigella sativa) under Water Deficit. J. Water Res. Agric. 32: 3. 441-458. (In Persian)
3.Ahmadi, K., Ebadzadeh, H., Hatami, F., Hossenpur, R., and AbdShahi, H. 2019. Agricultural statistics book. Ministry of agriculture. 159p. (In Persian)
4.Alizadeh, A. 2007. Irrigation System Design. Emamreza Univ. Press. 450p.(In Persian)
5.Asai, H., Samson, B., Stephan, H., Songyikh, K., Homma, K., and Horie, T. 2009. Biochar amendment techniques for upland rice production in northern Laos. Field Crops Res. 111: 1. 81-84.
6.Atkinson, C.J. 2018. How good is the evidence that soil-applied biochar improves water holding capacity? Soil Use Manag. 34: 2. 177-186.
7.Azimzade, Y., and Najafi, N. 2017. Effect of biochar on physical, chemical and biological properties of soil. J. Land Manage. 4: 2. 161-173.
8.Baiamonte, G., Crescimanno, G., Parrino, F., and Pasquale, C. 2019. Effect of biochar on the physical and structural properties of a sandy soil. Catena.175: 294-303.
9.Behbahani, M.R. 2001. Hydrology of Surface Water. Tehran Univ. Press. 484p. (In Persian)
10.Bouyoucos, G.J. 1993. Effected of organic matter on water holding capacity and the wilting point of mineral soils. Soil Sci. 47: 5. 377-383.
11.Benjamin, A., Felix, O., Enoch, B., and Macarius, Y. 2010. Comparative Growth Response of Maize on Amended Sediment from the Odaw River and Cultivated Soil. World J. Agric. Res.3: 4. 143-147.
12.Carvalho, M., Madari, B., Bastiaans, L., Oort, P., Leal, W., Heinemann, A., Silva, M., Maia, A., and Meinke, H., 2016. Properties of a clay soil from 1.5 to 3.5 years after biochar application and the impact on rice yield. Geoderma. 276: 7-18. 13.De Melo Carvalho, M.T., de Holanda, A., Madari, B.E., Bastiaans, L., van Oort, P., Heinemann, A.B., Soler da Silva, M.A., Petter, F.A., and Meinke, H. 2014. Biochar increases plant-available water in a sandy loam soil under an aerobic rice crop system. Solid Earth. 5: 2. 939-952.
14.Elmi, Z., Bozorgi, A., Ghafari., A., and Shibanian, A. 2016. Investigation of Strategies to Reduce Evapotranspiration from Soil and Plant Surface. Second National Congress on Development of Agricultural Sciences. Gorgan. 3116p.
15.Fekri, M., and Ashidari, D. 2003. Effects of compost on bulk density, porosity and sustainability of aggregate. 8th Soil Science Congress of Iran.Gilan Univ. Pp: 967-968.
16.Glab, T., Zabinski, A., Sadowska, U., Gondek, K., Kopec, M., Mierzwa, M., and Tabor, S. 2018. Effects of co-composted maize, sewage sludge, and biochar mixtures on hydrological and physical qualities of sandy soil. Geoderma. 315: 27-35.
17.Hudson, B.D. 1994. Soil organic matter and available water Capacity. J. Soil Water Cons. 49: 2. 189-194.
18.Ibrahim, A., Usman, A., Al-Wabel, M.I, Nadeem, M., Ok, Y., and Al-Omran, A. 2017. Effects of conocarpus biochar on hydraulic properties of calcareous sandy soil: influence of particle size and application depth. Arch. Agron. Soil Sci. 63: 2. 185-197.
19.Iranmanesh, M., Gharahi, N., and Pajoohesh, M. 2019. The Effect of Vegetation Pattern, Biochar and Powdery Walnut Shell on Wind Erosion, Using Wind Tunnel. Desert Manag.13: 135-148. (In Persian)
20.Kabiri, P., Motaghian, H.R., and Hosseinpur, A.R. 2018. Phytoremediation potential of maize (Zea mays L.) using biochars produced from Walnut leaves in a contaminated soil. J. Water Soil Cons. 25: 4. 133-152. (In Persian)
21.Karhu, K., Mattila, T., Bergström, I., and Regina, K. 2011. Biochar addition to agricultural soil increased CH4 uptake and water holding capacity. Results from a short-term pilotfield study. Agric. Ecosys. Environ.140: 2. 309-13.
22.Lehmann, J., and Joseph, S. 2009. Biochar for Environmental Management. Science and Technology. Quicksilver Drive, Sterling. England, 404p.
23.Lima, D.L., Santos, S.M., Scherer, H.W., Schneider, R.J., Duarte, A.C. Santos, E.B., and Esteves, V.I. 2009. Effects of organic and inorganic amendments on soil organic matter properties. Geoderma. 15: 2. 38-45.
24.Liu, Y., Liu, X., Ren, N., Feng, Y.,Xue, L., and Yang, L. 2019. Effectof Pyrochar and Hydrochar on Water Evaporation in Clayey Soilunder Greenhouse Cultivation. Int. J. Environ. Res. Public Health, 16, 2580; doi:10.3390/ijerph16142580. 25.Madari, B.E., Silva, M., Carvalho, M., Maia, A., Petter, F., Santos, J., and Tsai, S.M. 2017. Properties of a sandy clay loam Haplic Ferralsol and soybean grain yield in a five-year field trial as affected by biochar amendment. Geoderma.305: 100-112.
26.Nabizadeh, S., Sadegh-Zadeh, F., Jalili, B., and Emadi, S.M. 2019. Adsorption of methylene blue using biochar, soil and treated soil with biochar from aqueous solutions. J. Water Soil Cons. 25: 6. 281-292. (In Persian)
27.Nelson, D.W., and Sommer, L.E. 1996. Total carbon, organic carbon, and organic matter. American Society of Agronomy. U.S.A. 1010p.
28.Nowruzi, M., Tabatabai, H., Noori, M., and Motaghian, H.R. 2017. Short-term Effects of Biochar Produced from Date Palm’s Leaves on Moisture Retention in Sandy Loam Soil. J. Soil Water Resour. Cons. 6: 2. 137-150. (In Persian)
29.Obia, A., Mulder, J., Martinsen, V., Cornelissen, G., and Borresen, T. 2016. In situ effects of biochar on aggregation, water retention and porosity in light-textured tropical soils. Soil Till. Res. 155: 35-44.
30.Ouyang, L., Wang, F., Tang, J., Yu, L., and Zhang, R. 2013. Effects of biochar amendment on soil aggregates and hydraulic properties. J. Soil Sci. Plant Nutr. 13: 4. 991-1002.
31.Rahimi, A., Ranjbar, S., and Qureshi, K. 2012. Effective Factors and Strategies to Reduce Evapotranspiration from Soil Surface and Plant. First National Conference on Politics Towards Sustainable Development. Tehran. (In Persian)
32.Razzaghi, F., Obour, P.B., and Arthur, E. (2020). Does biochar improve soil water retention? A systematic review and Metanalysis. Geoderma. 361: 114055.
33.Riyahi, H. 2005. Reduce Evaporation by Using Mulch in Pistachio Gardens. 2nd National Conference on Watershed Management and Soil and Water Resources Management. Kerman. Iranian Society of Irrigation and Water Engineering. 2687p.
34.Siyavashi, M., Zarabi, M., and Mahdavi, Sh. 2018. Phosphor absorption in acidic soils treated with biochar. The first international conference and the third national conference on sustainable management of soil and environment resources. Kerman-September. (In Persian)
35.Sohi, S., Loez-Capel, E., krull, E., and Bol, R. 2009. Biochars roles in Soil and climate change: a review of research needs. CSIRO Land and Water Sience Report. UK. 64p.
36.Tarafdar, M., Askari, M., and Grigoorian, K. 2016. Productivity Promotion in Agricultural Sector of Iran via Increasing in Irrigation Water Price (Case Study of Kashan Region). Quar. J. Econo. Growth Devel. Res. 6: 23.73-88. (In Persian)
37.Thomas, G.W. 1996. Soil pH and soil acidity. Soil Science Society of America. Madison Press. U.S.A. 490p.
38.Uzoma, K.C., Inoue, M., Andry, H., Zahoor, A., and Nishihara, E. 2011. Influence of biochar application on sandy soil hydraulic properties and nutrient retention. J. Food Agric. Environ. 9: 4. 1137-1143.
39.Van Zwieten, L., Kimber, S., Morris, S., Chan, K., Downie, A., and Rust, S. 2010. Effects of biochar from slow pyrolysis papermill waste on agronomic performance and soil fertility. Plant Soil. 327: 2. 235-246.
40.Vandersypen, K., Raes, D., and Jamin, J.Y. 2005. Tools for participatory water management the modeling approach. Agric. Appl. Biol. Sci. 71: 1. 319-320.
41.Villagra-Mendoza, K., and Horn, R. 2018. Effect of biochar addition on hydraulic functions of two textural soils. Geoderma. 326: 88-95.
42.Wang, T., Catherine, E., Ma, J., and Zhang, X. 2017. Applicability of Five models to simulare water infiltration in to soil with added biochar. J. Arid Land. 9: 5. 701-711.
43.Wang, T., Stewart, C.E., Sun, C., Wang, Y., and Zheng, J. 2018. Effects of biochar addition on evaporation in the five typical loess plateau soils. Catena. 162: 29-39.
44.Xu, J., Zhang, M.Z., Niu, W.Q., andLi, Y. 2016. Effect of biochar addition on soil evaporation. J. Appl. Ecol.27: 11. 3505-3513.
45.Yuan, C., Lei, T., Mao, L., Liu, H., and Wu, Y. 2009. Soil surface evaporation processes under mulches of different sized gravel. Catena. 78: 117-121.
46.Zheng, J., Stewart, C., and Cotrufo, M. 2012. Biochar and nitrogen fertilizer alters soil nitrogen dynamics and greenhouse gas fluxes from two temperate soils. J. Environ. Qual.41: 5. 1361-1370. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 512 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 448 |