اثر بیوچار و شوری آب آبیاری بر ویژگی‌های شیمیایی خاک پس از برداشت گندم

Abstract

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.

Keywords

• پتاسیم
• سدیم
• کلسیم
• قابلیت هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم