پژوهش آب ایران

چکیده بیوچار یک ترکیب آلی غنی ازکربن است که در فرآیند گرماکافت تولید شده و ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک را بهبود می‌بخشد. در زمینه اثر زمان در کاربرد بیوچار بر ویژگی‌های فیزیکی خاک تحقیقات چندانی صورت نگرفته است. این پژوهش با هدف بررسی نقش زمان در کاربرد کاه و کلش برنج و بیوچار حاصل از آن بر ضرایب رطوبتی خاک FC)، PWP و (PAWC و هدایت هیدرولیکی اشباع (KS) در خاک لوم رسی انجام گرفت. آزمایش بصورت فاکتوریل با فاکتورهای اصلاح‌کننده بیوچار در سطح صفر (شاهد C)، 5/0 (B1)، 1 (B2)، 2 (B3 ) درصد وزنی و اصلاح‌کننده کاه وکلش برنج در سطح صفر (شاهد C)، 5/0 (D1)، 1 (D2)، 2 (D3 ) درصد وزنی و فاکتور زمان در چهار سطح 2 (T1)، 3 (T2)، 6 (T3) و 9 (T4) ماه پس از افزودن اصلاح کننده‌ها به خاک در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار به‌صورت آزمایش گلخانه‌ای انجام شد. نتایج نشان داد که اثر اصلی و متقابل تیمارها اثر معنی‌داری بر ویژگی‌های مورد مطالعه دارد. با افزودن بیوچار ویژگی‌هایی از قبیل رطوبت ظرفیت مزرعه (16%)، آب قابل استفاده گیاه (60%) و هدایت‌ هیدرولیکی اشباع خاک (68%) در زمان اول، افزایش یافت. ویژگی‌هایی مثل نقطه پژمردگی دایم (13%) نسبت به شاهد در زمان اول، کاهش پیدا کرد. افزودن کاه و کلش برنج ویژگی‌هایی از قبیل رطوبت ظرفیت مزرعه (12%)، آب قابل استفاده گیاه (39%) و هدایت‌ هیدرولیکی اشباع خاک (40%) نسبت به شاهد در زمان اول، افزایش داد و ویژگی‌هایی مثل نقطه پژمردگی دایم (6%)، نسبت به شاهد در زمان اول، کاهش یافته است. با بررسی مقایسه میانگین‌ها بیشترین FC، PAWC و KS و کمترین PWP در تیمار B3T1 مشاهده شد. افزودن بیوچار به خاک می‌تواند یکی از روش‌های مدیریت و اصلاح خاک محسوب شود و برای افزایش پایداری ماده آلی خاک و بهبود ویژگی‌های فیزیکی خاک مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده مطالعات کمی در زمینه اثر بیوچار بر ویژگی‌های هیدرولیکی خاک‌های مناطق نیمه‌خشک در شرایط مزرعه انجام شده است. این پژوهش در مقیاس مزرعه‌ای با هدف بررسی اثر سه نوع بیوچار و مقدار آن و اندازه ذرات بیوچار بر متوسط سرعت نفوذ آب در خاک (iave) و هدایت هیدرولیکی اشباع (Kfs) در یک خاک با بافت لوم شنی انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه فاکتور‌ شامل فاکتور اول نوع بیوچار (کاه گندم، ورمی کمپوست و چوب زردآلو)، فاکتور دوم مقدار بیوچار (5/0، 5/1 و ۳ درصد وزنی) و فاکتور سوم اندازه ذرات بیوچار (5/0-0، 1-5/0 و 2-1 میلی‌متر) هر کدام در سه سطح و در سه تکرار اجرا گردید. در هر تکرار، یک کرت بدون بیوچار(شاهد) در نظر گرفته شد. نفوذ تجمعی و هدایت هیدرولیکی با روش تک استوانه اندازه‌گیری و متوسط سرعت نفوذ با کمک معادله کوستیاکوف-لوییس تعیین شد. اثر تیمارهای مورد مطالعه بر iave و Kfs معنی‌دار (05/0< P) بود. نتایج نشان داد که iave در تیمارهای بیوچار با مقادیر متوسط و زیاد و با اندازه ذرات درشت نسبت به شاهد افزایش معنی‌داری (05/0< P) داشت. در بیوچارهای مورد مطالعه، بسته به نوع بیوچار، اثر مقدار بیوچار در اندازه ذرات بیوچار بر متوسط سرعت نفوذ یکسان نبود. در تیمارهای بیوچار کاه گندم و ورمی کمپوست، بیشترین iave در اندازه ذرات 2-1 میلی‌متر این بیوچارها به ترتیب در مقادیر 3٪ و 5/1٪ و در بیوچار چوب زردآلو، بیشترین iave در مقدار 5/0٪ و اندازه ذرات 1-5/0 بدست آمد. در بین تمام تیمارها، بیشترین iave در بیوچار ورمی کمپوست با مقدار 5/1٪ و اندازه ذرات 2-1 میلی‌متر برابر 2615/0 متر در ساعت بود. بیشترین Kfs در بیوچارهای کاه گندم و ورمی کمپوست در مقدار 5/0٪ و اندازه ذراتmm 1-5/0 میلی‌متر و در بیوچار چوب زردآلو در مقدار 5/0٪ و اندازه ذرات میلی‌متر مشاهده شد. در بین تمام تیمارها، بیشترین Kfs در تیمار بیوچار کاه گندم با مقدار 5/0٪ و اندازه ذرات 1-5/0 میلی‌متر (00256/0 سانتی‌متر در ثانیه) مشاهده شد. از نتایج به‌دست آمده می توان چنین استنباط کرد که برای به‌دست آوردن نتیجه مطلوب از افزودن بیوچار بر ویژگی‌های هیدرولیکی خاک، باید در انتخاب بیوچار به نوع، مقدار و اندازه ذرات بیوچار توجه شود.