
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,616,626 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,206,464 |
بررسی اثرات بیوچار شاخ و برگ هرس شده درختان هلو بر خصوصیات خاک مراتع قشلاقی (مطالعه موردی : آق قلا، استان گلستان) | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
دوره 28، شماره 2، تیر 1400، صفحه 177-194 اصل مقاله (418.97 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2021.19026.3449 | ||
نویسندگان | ||
امین محمودیان چوپلو1؛ حمید نیک نهاد قرماخر* 2؛ حسین یوسفی3 | ||
1دانشجوی دکتری گروه مدیریت مرتع، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
2هیئت علمی | ||
3دانشیار گروه تکنولوژی و مهندسی چوب، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: فقر خاک از مواد مغذی از مشکلات اصلی خاک های مراتع خشک و نیمهخشک ایران است. کاربرد اصلاحکننده های خاک میتواند یکی از راه حل های موجود جهت بهبود کیفیت خاک این اراضی باشد. کاربرد بیوچار به علت پایداری این اصلاح کننده خاک در مقابل تجزیه میکروبی و زمان ماندگاری طـولانی آن باعـث افزایش مواد آلی خاک شده، خصوصیات خاک را بهبود بخشیده و کیفیت علوفه گیاهان مرتعی را نیز افزایش میدهد. مطالعات صورت گرفته در خصوص اثرات کاربرد بیوچار بر خصوصیات خاک و رشد گیاهان اغلب در مزارع مناطق استوایی و خاک های اسیدی انجام شده است. در تحقیق حاضر، اثرات بیوچارهای تولید شده در دماهای مختلف از شاخ و برگ هرس شده درختان هلو بر خصوصیات یک خاک مرتعی با بافت سیلتی-لومی و اسیدیته قلیایی که شاخص مراتع قشلاقی استان گلستان میباشد، بررسی میگردد. مواد و روش: شاخ و برگ هرس شده درختان هلو از باغات اطراف شهرستان گرگان تهیه شد و در آزمایشگاه، با استفاده از کوره الکتریکی و در دماهای 200،300، 400 و 500 درجه سانتیگراد و با زمان ماندگاری یک ساعت، بیوچارهای مختلفی تولید شد. سپس، خصوصیات بیوچارهای تولید شده شامل اسیدیته ، هدایت الکتریکی، کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر قابل جذب، سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم محلول اندازهگیری شد. خاک مورد استفاده در پژوهش حاضر از عمق 20-0 سانتیمتری ایستگاه آموزشی ـ پژوهشی منگالی واقع در شمال غرب شهرستان آققلا در استان گلستان برداشت شد و برخی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک آن قبل از تیمار شدن با بیوچار اندازه گیری شد. خاک، با بیوچارهای تولید شده در دماهای مختلف (200، 300، 400 و 500 درجه سانتیگراد) در چهار تکرار تیمار شد و به مدت 56 روز در انکوباتور قرار گرفت. پس از اتمام دوره انکوباسیون، از خاک گلدانها نمونهبرداری انجام شد و خصوصیات شیمیایی و بیولوژیکی آنها اندازهگیری شد. یافتهها: نتایج نشان داد که خاک تیمار شده با بیوچار تولید شده در دمای 200 درجه سانتیگراد دارای کمترین اسیدیته (1/8) و خاک تیمار شده با بیوچار تولید شده در دمای 500 درجه سانتیگراد دارای بیشترین اسیدیته (79/8) است. بیشترین و کمترین افزایش در مقادیر ظرفیت تبادل کاتیونی خاک، کربن آلی، ازت کل، بیوماس میکربی و تنفس میکربی به ترتیب در خاک تیمار شده با بیوچارهای تولید شده در دماهای 400 و 200 درجه سانتی گراد مشاهده گردید. نتیجهگیری: کاربرد بیوچار شاخ و برگ هرس شده درختان هلو که در دمای 400 درجه سانتیگراد تولید شدهاند، جهت اصلاح خصوصیات خاک های قلیایی مراتع خشک و نیمه خشک توصیه میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
دما؛ بیوچار؛ خاک قلیایی؛ مرتع قشلاقی | ||
مراجع | ||
1.Alburquerque, J.A., Calero, J.M., Barrón, V., Torrent, J., del Campillo, M.C., Gallardo, A., and Villar, R. 2013. Effects of biochars produced from different feedstocks on soil properties and sunflower growth. J. Plant Nut. Soil Sci. 177: 1-10.
2.Arrekhi, A., Niknahad Gharmakher, H., Bachinger, J., and Bloch, R. 2020. Treatments for the Optimization of Salsola turcomanica (Litv) Seed Germination and the Effects of Different Drought and Salinity Levels. Journal of Rangeland Science. 10: 3. 302-315.
3.Aslani, F., Niknahad, H., Fattahi, B., and Akbarloo, M. 2013. An investigation on the effects of soil factors on the distribution and density of two unwanted species of Rosa persica and Euphorbia macroclada in Lashgardar rangelands of Hamedan province. Journal of Plant Ecosystem Conservation. 1: 2. 43-58.
4.Aston, S., Doerr, S., and Perrott A.S. 2013. The impacts of pyrolysis temperature and feedstock type on biochar properties and the effects of biochar application on the properties of sandy loam. P 11083, In: EGU General Assembly Conference Abstracts, Vienna, Austria.
5.Bamminger, C., Marschner, B., and Jüschke, E. 2014. An incubation study on the stability and biological effects of pyrogenic and hydrothermal biochar in two soils. Eur. J. Soil Sci. 65: 72-82.
6.Beheshti, M., and Alikhani, H. 2016. Changes in quality of wheat straw produced during slow pyrolysis process at different temperatures. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production. 26: 2. 189-201.
7.Behnam, H., Farrokhian Firouzi, A., and Moizi, A.S. 2016. Effect of biochar and compost of sugarcane bagasse on some soil mechanical properties. Journal of Soil Conservation Research. 23: 4. 250-250.
8.Cimo, G., Kucerik, J., Berns, A.E., Schaumann, G.E., Alonzo, G., and Conte, P. 2014. Effect of heating time and temperature on the chemical characteristics of biochar from poultry manure. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 62: 1912-1918.
9.Ehsani, S.M., Niknahad Gharmakher, H., Motamedi, J., Akbarlou, M., and Sheidai, E. 2021. The Impact of Lignite and Wheat Straw Biochar Application on Structural Traits of Pot- Grown Nitraria Schoberi L. and Soil Properties. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 21: 1191-1200. DOI: https://doi.org/ 10.1007/ s42729-021-00432-0.
10.Ehsani, S.M., Niknahad Gharmakher, H., Motamedi, J., Akbarlou, M., and Sheidai, E. 2020. Impact of Wheat Straw Biochar and Lignite on Plant Growth of Astragalus podolobus Boiss. & Hohen. ECOPERSIA. 9: 1. 61-67.
11.Ehsani, S.M., Niknahad-Gharmakher, H., Motamedi, J., Akbarlou, M., and Sheidai, E. 2020. Effect of Wheat Straw Biochar and Lignite on Nutritional Value of Nitraria schoberi and Astragalus podolobus in Greenhouse Condition. Journal of Rangeland Science. 11: 1. 44-53.
12.Farhadi, E., Reyhanitabar, A., and Oustan, S.H. 2018. Impact of pyrolysis temperature and feedstock sources on physiochemical characteristics of biochar. Master of Science Thesis in Soil Science, Soil Chrmistry and Fertility. Department of Soil Science, university of Tabriz.
13.Gao, S., DeLuca, T.H., and Cleveland, C. 2019. Biochar additions alter phosphorus and nitrogen availability in agricultural ecosystems: A meta-analysis. Science of the Total Environment. 654: 463-472.
14.Hardie, M., Clothier, B., Bound, S., Oliver, G., and Close, D. 2014.Does biochar influence soil physical properties and soil water availability? Plant Soil, 376: 347-361.
15.Kaykhah, E., and Niknahad Gharmakher, H. 2015. Impact of an alternative system on some soil properties as compare with forest and cropland systems. Journal of Water and Soil Conservation. 22: 2. 127-142.
16.Khadem, A., Raisi, F., and Besharti, H. 2017. A review of the effects of biochar application on physical, chemical and biological properties of soil. Scientific Journal of Land Management Extension. 5: 1. 13-30.
17.Laird, D., Fleming, P., Wang, B., Horton, R., and Karlen, D. 2010. Biochar impact on nutrient leaching from a Midwestern agricultural soil. Geoderma. 158: 3-4. 436-442.
18.Lehmann, J., and Joseph, S. 2009. Biochar for environmental management- an introduction. In: Lehmann, J.and Joseph, S. (Eds). Biochar for environmental management: Science and Technology. Earthscan, London,pp. 1-11.
19.Lei, O., and Zhang, R. 2013. Effects of bio-chars derived from different feedstocks and pyrolysis temperatures on soil physical and hydraulic properties. Journal of Soils and Sediments, 13: 1561-1572.
20.Leng, L., Huang, H., Li, H., Li, J., and Zhou, W. 2019. Biochar stability assessment methods: A review. Science of the Total Environment. 640: 210-222.
21.Liang, B., Lehmann, J., Solomon, D., Kinyangi, J., Grossman, J., O’Neill, B., Skjemstad, J.O., Theis, J., Luizao, F.J., Peterson, J., and Neves, E.G. 2006. Black carbon increases cation exchange capacity in soils. Soil Science Society of America Journal. 70: 1719-1730.
22.Mahmoodian Choplou, A., Niknahad Gharmakher. H., and Yousefi, H. 2020. Biochar production from peach trees pruned foliage and its qualitative properties at different temperatures. Journal of Water and Soil Conservation. 27: 3. 105-124.
23.Mahmoudian, A., Rezaei, H., and Solmellani, H. 2019. The importance of biocare in soil remediation.
24.Naeem, M.A., Khalid, M., Aon, M., Abbas, G., Tahir, M., Amjad, M., Murtaza, B., Yang, A., and Akhtar, S.S. 2017. Effect of wheat and rice straw biochar produced at different temperatures on maize growth and nutrient dynamics of a calcareous soil. Archives of Agronomy and Soil Science. 63: 14. 2048-2061.
25.Niknahad Gharemakher, H., Aghtabye, A., and Akbarlou, M. 2018. Effects of grazing exclosure on some soil properties, erodibility and carbon sequestration (case study: Bozdaghin rangelands, North Khorasan, Iran). Iranian Journal of Range and Desert Research. 24: 4. 708-718.
26.Niknahad Gharmakher, H., Esfandyari, A., and Rezaei, H. 2018. Phytoremediation of cadmium and nickel using Vetiveria zizanioides. Environmental Resources Research.6: 1. 41-50.
27.Niknahad- Gharmakher, H., Sheidai-Karkaj, E., and Jafari, I. 2017. Effects of Exclosure on Soil Properties in Winter Rangelands in Golestan Province, Iran. Journal of Rangeland Science. 7: 1. 55-66. 28.Piutti, S., Slezack-Deschaumes, S., Niknahad Gharmakher, H., Vong, P., Recous, S., and Benizri, E. 2015. Relationships between the density and activity of microbial communities possessing arylsulfatase activity andsoil sulfate dynamics during the decomposition of plant residues insoil. European Journal of Soil Biology. 70: 88-96.
29.Rutigliano, F.A., Romano, M., Marzaioli, R., Baglivo, I., Baronti, S., Miglietta, F., and Castaldi, S. 2014. Effect of biochar addition on soil microbial community in a wheat crop. European Journal of Soil Biology.60: 9-15.
30.Saberi, M., Niknahad Gharmakher, H., Gholamali, M., Heshmati, A., Barani, H., and Shahriyari, A. 2017. Effects of different drought and salinity levelson seed germination of citrullus colocynthis. Ecopersia. 5: 3. 903-1917.
31.Shareef, T.M.E., and Zhao, B.W. 2017. Review Paper: The Fundamentals of Biochar as a Soil Amendment Tool and Management in Agriculture Scope: An Overview for Farmers and Gardeners. J. Agric. Chem. Environ. 6: 38-61.
32.Sun, E.W., Bruun, E., Arthur, L.W., Jonge, P., Moldrup, H., Nielsen, H., and Elsgaard, L. 2014. Effect of biochar on aerobic processes, enzyme activity,and crop yields in two sandy loamsoils. Biology and Fertility of Soils.50: 1087-1097.
33.Wang, Y., Hu, Y., Zhao, X., Wang, S., and Xing, G. 2013. Comparisons of biochar properties from wood material and crop residues at different temperatures and residence time. Energy and Fuels. 27: 5890-5899.
34.Zhu, X., Chen, B., Zhu L., and Xing, B. 2017. Effects and mechanisms of biochar-microbe interactions in soilimprovement and pollution remediation: A review. Environmental Pollution.227: 98-115. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 402 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 255 |