
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,629,346 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,223,856 |
تأثیر کاربرد زغال زیستی و سرکه چوب بر برخی ویژگی های شیمیایی و بیولوژیکی خاک زیرکشت ذرت علوفه ای | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
دوره 29، شماره 3، مهر 1401، صفحه 23-44 اصل مقاله (982.23 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2023.20460.3575 | ||
نویسندگان | ||
نسرین کریمیان شمس آبادی1؛ شجاع قربانی دشتکی* 2؛ حمیدرضا متقیان3؛ رامین ایرانی پور4؛ بیژن خلیلی مقدم5 | ||
1دانشجوی دکتری گروه علوم خاک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران. | ||
2نویسنده مسئول، گروه علوم خاک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران. | ||
3گروه علوم خاک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران. | ||
4مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری، شهرکرد، ایران. | ||
5گروه علوم خاک، دانشگاه خوزستان، خوزستان، ایران. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: سیاست های مختلف کشاورزی خواستار به حداقل رساندن خطرات زیستمحیطی ناشی از استفاده مداوم از سموم دفع آفات و سایر مواد شیمیایی مصنوعی و به دنبال روش های جایگزین هستند. سرکه چوب و زغال زیستی می توانند در کشاورزی ارگانیک و به عنوان اصلاح کننده خاک استفاده شود. هدف از این پژوهش مطالعه تأثیر کاربرد توأم زغال زیستی و سرکه چوب بر برخی ویژگی های شیمیایی و بیولوژیکی خاک زیرکشت ذرت علوفه ای بود. مواد و روش ها: بدین منظور تحقیقی در شرایط گلخانه ای اجرا شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. تیمارهای موردبررسی شامل سرکه چوب در شش مقدار صفر (W0)، 0/02 (W1)، 0/04 (W2)، 0/1(W3)، 0/2 (W4) و 0/4 (W5) گرم در کیلوگرم (فاکتور اول) و ماده اصلاحی شامل ماده خام (چوب درختان انار و آلو) در دو سطح یک (B0 1) و دو (B0 2) درصد جرمی و زغال زیستی (زغال زیستی تهیه شده از چوب درختان انار و آلو در دمای 450 درجه سانتیگراد) در دو سطح یک (B1) و دو (B 2) درصد جرمی (فاکتور دوم) اعمال شد. خصوصیات شیمیایی مانند اسیدیته، قابلیت هدایت الکتریکی، کربن آلی، نیتروژن کل، سدیم محلول، پتاسیم محلول، کلسیم محلول، منیزیم محلول و فسفر قابل استفاده، خصوصیات میکروبیولوژی خاک مانند تنفس پایه و کربن زیستتوده میکروبی خاک و خصوصیات ظاهری گیاه مانند ارتفاع گیاه، قطر ساقه، وزن تر و وزن خشک گیاه ذرت علوفه ای نیز اندازه گیری شد. یافته ها: نتایج نشان داد با کاربرد همزمان سرکه چوب و ماده اصلاحی، pH(3/5%)، قابلیت هدایت الکتریکی، کربن آلی، کلسیم محلول، منیزیم محلول، تنفس پایه و کربن زیستتوده میکروبی خاک افزایش یافت. بیشترین افزایش قابلیت هدایت الکتریکی، کلسیم محلول، منیزیم محلول و کربن آلی خاک در تیمار W5B2 بود که نسبت به شاهد 5/3، 3/9، 2/2 و 3/6 برابر شد. همچنین تنفس پایه طی یک ماه انکوباسیون در هر سه فاصله زمانی بیشترین مقدار CO2 متصاعد شده مربوط به تیمار W5B2 بود. به طوریکه در 10 روز اول، دوم و سوم میزان تنفس میکروبی خاک در تیمار W5B2 به ترتیب 6/91، 6/54 و 6/4 برابر بیشتر از شاهد شد. در گیاه نیز استفاده همزمان سرکه چوب و زغال زیستی باعث افزایش قطر ساقه، وزن تر و وزن خشک گیاه گردید. درحالیکه کاربرد توأم سرکه چوب و ماده خام باعث کاهش قطر ساقه، وزن تر و وزن خشک گیاه در مقایسه با شاهد شد. کاربرد ماده اصلاحی به تنهایی نیز باعث افزایش سدیم محلول، پتاسیم محلول، آهن، مس، روی، منگنز و کاهش فسفرقابل استفاده و نیتروژن کل خاک گردید. نتیجه گیری: نتایج نشان داد، تأثیر کاربرد زغال زیستی و سرکه چوب بر افزایش غلظت عناصر و بهبود ویژگی های کیفی خاک و گیاه به مقدار عناصر غذایی، کربن آلی موجود در زغال زیستی و سرکه چوب، pH خاک و مقدار مصرف آن ها وابسته است. با توجه به تأثیر مثبت زغال زیستی و سرکه چوب بر افزایش کربن آلی خاک، افزایش در دسترس بودن عناصرغذایی، تحریک فعالیت میکروبی خاک و افزایش رشد گیاه استفاده از زغال زیستی و سرکه چوب در خاک های آهکی ایران توصیه می شود. | ||
کلیدواژهها | ||
زغال زیستی؛ سرکه چوب؛ کربن زیست توده میکروبی؛ گرماکافت | ||
مراجع | ||
1.Pattiya, A. 2011. Thermochemical characterization of agricultural wastes from Thai cassava plantations. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects. 33: 691-701.
2.Lehmann, J., Da Silva, 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 and Soil. 249: 343-357.
3.Sun, H., Feng, Y., Xue, L., Mandal, S., Wang, H., Shi, W., and Yang, L. 2020. Response of ammonia volatilization from rice paddy soil to application of wood vinegar alone or combined with biochar. Elsevier. 242: 1-7.
4.Grewal, A., Abbey, L., and Gunupuru, L.R. 2018. Production, prospects and potential application of pyroligneous acid in agriculture. Journal Analaysis Applied. 135: 152-1529. 5.Travero, J., and Mihara, M. 2015. Impacts of pyroligneous acid to biological and chemical properties of depleted soil in Bohol, Philippines. International Journal of Environmental and Rural Development. 6: 1. 132-137.
6.Zhang, Y., Wang, X., Liu, B., Liu, Q., Zheng, H., You, X. Sun, K., Luo, X., and Li, F. 2020. Comparative study of individual and co- application of biochar and wood vinegar on blueberry fruit yield and nutritional quality. Elsevier. 246: 1-11.
7.Behesti, M., Alikhani, H., Motesharezadeh, B., and Mohammadi, L. 2016. Quality variations of cow manure biochar generated at different pyrolysis temperatures. Journal of Water and Soil Research. 47: 2. 259-267. (In Persian)
8.Chen, H.X., Du, Z.L., Guo, W., and Zhang, Q.Z. 2011. Effects of biochar amendment on cropland soil bulk density, cation exchange capacity, and particulate organic matter content in the North China Plain. The Journal of Applied Ecology. 22: 2930-2934.
9.Steinbeiss, S., Gleixner, G., and Antonietti, M. 2009. Effect of biochar amendment on soil carbon balance and soil microbial activity. Soil Biology and Biochemistry. 41: 1301-1310.
10.Zulkarami, B., Ashrafuzzaman, M., Husni, M.O., and Ismail, M.R. 2011. Effect of pyroligneous acid on growth, yield and quality improvement of rockmelon in soilless culture. Australian Journal of Crop Science. 5: 12. 1508-1514.
11.Saberi, M., Askary, H., and Sarpeleh, A. 2013. Integrated Effects of Wood Vinegar And Tea Compost On Root Rot And Vine Decline And Charcoal Root Rot Diseases Of Muskmelon. Biocontrol in Plant Protection. 1: 1. 91-101. (In Persian)
12.Payamara, J. 2011. Usage of wood vinegar as new organic subxtance. International Journal of ChemTech Research. 3: 3. 1658-1662.
13.Moradi, N., Rasouli-Sadaghian, M.H., and Sepehr, E. 2017. Effect of Biochar Types and Rates on Some Soil properties and Nutrients Availability in a Calcareous Soil. Journal of Water and Soil. 31: 4. 1232-1246. (In Persian)
14.Ippolito, J.A., Ducey, T.F., Cantrell, K.B., Novak, J.M., and Lentz, R.D. 2016. Designer, acidic biochar influences calcareous soil characteristics. Chemosphere. 142: 184-191.
15.Khadem, A., Raeisi, F., and Besharati, H. 2017. A Review of Biochar Effects on Soil Physical, Chemical, and Biological Properties. Land Management Journal. 5: 1. 13-30. (In Persian)
16.Forouhar, M., Khorassani, R., Fotivat, A., Shariatmadari, H., and Khavazi, K. 2017. The Influence of Different Biochars and their Feedstock on Some Soil Chemical Properties and Nutrients over the Time in a Calcareous Soil. Journal of Water and Soil. 32: 2. 299-312. (In Persian)
17.Vahedi, R., Rasouli-Sadaghiani, M., Barin, M., and Vetukuri, R. 2022. Effect of Biochar and Microbial Inoculation on P, Fe, and Zn Bioavailability in a Calcareous Soil. Processes. 10: 343. 1-14.
18.Hagner, M., Penttinen, O.P., Tiilikkala, K., and Setala, H. 2013. The effects of biochar, wood vinegar and plants on glyphosate leaching and degradation. European Journal of Soil Biology. 58: 1-7.
19.Seo, P.D., Venecio, U., Ultra, Jr., Rosnah, M., Rubenecia and Lee, CH.S. 2015. Influence of herbicides-pyroligneous acids mixtures on some soil properties, Growth and Grain Quality of Paddy Rice. International Journal of Agriculture & Biology. 17: 3. 499-506. 20.Thomas, G.W. 1996. Soil pH and soil acidity. Method of Soil Analysis. Part3, chemical methods. Soil Science Society of America. Madison. Wisconsin, pp: 475-490.
21.Rhoades, J.D. 1986. Soluble salts. In: Page, A.L. Miller, R.H. and Keeney, D.R. (eds.) Methods of Soil Analysis. Part 2. Soil Science Society of America. Madison. Wisconsin, pp. 167-179.
22.Olsen, S.R., and Sammers, L.E. 1982. phosphorus. In: A.L. Page, R.H. Miller, and D.R. Keeney (eds) Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties. 2nd ed. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, Wisconsin, pp. 403-430.
23.Nelissen, V., Ruysschaert, G., Stover, D.M., Bode, S., Cook, J., Ronsse, F., Shackley, S., Boeckx, P., and Nielsen, H.H. 2014. Short term effect of feedstock and pyrolysis temperature on biochar characteristics, soil and crop response in temperate soils. Agronomy. 4: 52-73.
24.Nelson, D.W., and Summers, L.E. 1996. Total carbon organic carbon and organic matter. In: D.L. Sparks (ed.) Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical methods. Soil Science Society of America. Madison. Wisconsin, pp. 961-1010.
25.Bremner, J.M., and Mulvaney, C.S. 1965. Nitrogen-Total. In: Methods of soil analysis: part 2, Chemical and Microbiological Properties. Page, A.L. (Ed). 1982. Second Edition. American Society of Agronomy Inc. Madison, Wisconsin USA. Agronomy Series.9: 2. 596-622.
26.Horwath, W.R., and Paul, E.A. 1994. Microbial biomass. In: D.R. Buxton (ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2: Microbiological and Biochemical Properties. ASA and SSSA. Madison. Wisconsin, pp. 771-821.
27.Anderson, J.P.E. 1982. Soil respiration. In: Page, A.L., Miller, R.H. and Keeney, D.R .(eds.). Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, pp. 831-871.
28.Dempster, D.N., Gleeson, D.B., Solaiman, Z.M., Jones, D.L., and Murphy, D.V. 2012. Decreased soil microbial biomass and nitrogen mineralisation with eucalyptus biochar addition to a coarse textured soil. Plant and Soil. 354: 311-324.
29.Ippolito, J.A., Novak, J.M., Busscher, W.J., Ahmedna, M., Rehrah, D., and Watts, D.W. 2012. Switchgrass biochar affects two Aridisols. Journal Environmental Quality. 41: 1123-1130.
30.Zolfi Bavariani, M., Ronaghi, A., Karimian, N., Ghasemi, R., and Yasrebi, J. 2016. Effect of Poultry Manure Derived Biochars at Different Temperatures on Chemical Properties of a Calcareous Soil. Water and Soil Science. 20: 75. 73-86. (In Persian)
31.Jeong, K.W., Kim, B.S., Venecio, U., Ultra, J., and Lee, S. 2015. Effects of Rhizosphere Microorganisms and Wood Vinegar Mixtures on Rice Growth and Soil Properties. Korean. Journal Crop Science. 60: 3. 355-365.
32.Anderson, C.R., Condron, L.M., Clough, T.J., Fiers, M., Stewart, A., Hill, R.A., and Sherlock, R.R. 2011. Biochar induced soil microbial community change: Implications for biogeochemical cycling of carbon, nitrogen and Pedobiologia. 54: 309-320.
33.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.
34.Koc, I., Yardim, E.N., Akca, M.O., and Namli, A. 2011. Impact of pesticides and wood vinegar, used in wheat agro-ecosystems, on the soil enzyme activities. Fresenius Environmental Bulletin. 27: 4. 2442-2448. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 654 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 361 |