تأثیر مقدار و اندازه ذرات زغال زیستی کنوکارپوس بر خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی و تبخیر از سطح خاک لوم شنی

Abstract

سابقه و هدف: در مناطق خشک و نیمه‌خشک، به‌علت نبود پوشش گیاهی کافی و بازگشت مقدار کم بقایای گیاهی به خاک، مقدار مواد آلی خاک بسیار کم است لذا مصرف انواع کودهای آلی می‌تواند راه‌کار مناسبی برای بهبود شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک در این مناطق باشد. در سال‌های اخیر از بیوچار به‌عنوان اصلاح‌کننده خاک (منبع کربن آلی) و به‌نوعی روشی برای ترسیب کربن در خاک‌های مناطق خشک و بیابانی استفاده‌ شده است. توانایی بالای این ماده در جذب و نگهداری عناصر غذایی و جلوگیری از آبشویی آن‌ها، جذب فلزات سمی و کودهای شیمیایی باعث افزایش حاصلخیزی خاک می‌شود. بافت غالب خاک منطقه سیستان لوم شن می‌باشد که دارای ظرفیت نگهداری آب پایین می‌باشد. لذا به‌علت بارندگی بسیار کم، بافت خاک منطقه و تبخیر بالا، این تحقیق با هدف حفظ و افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک و بهبود ویژگی‌های فیزیکی خاک‌ لوم شنی منطقه سیستان با به‌کار بردن ترکیبات و اندازه‌های مختلف بیوچار تهیه شده از هرس شاخ و برگ درختچه‌های کنوکارپوس کشت شده در ایرانشهر انجام شد.مواد و روش‌ها: در این تحقیق به بررسی تأثیر سه دامنه قطر بیوچارکنوکارپوس (کمتر از 25/0، 1-25/0 و 1-2 میلیمتر) و سه مقدار بیوچار کنوکارپوس (2، 4 و 8 درصد وزنی) بر خصوصیات هیدرولیکی و فیزیکی خاک و تبخیر از سطح خاک با بافت لوم شنی منطقه سیستان پرداخته شد. آزمایشات در 3 تکرار و در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. برای انجام کار ستون‌هایی از جنس پلی اتیلن به قطر 10 سانتیمتر و ارتفاع 35 سانتی‌متر تهیه شد. ستون‌ها از کف به وسیله پارچه بسته شد. خاک با تیمارهای مختلف اندازه و مقدار بیوچار به-صورت دستی به ستون‌ها افزوده شد و با ضربات آرام به بدنه ستون تا رسیدن به ارتفاع 30 سانتیمتر پر شد. برای اندازه‌گیری تبخیر، 100 میلی‌متر آب در 5 هفته (هرهفته 20 میلی‌متر) به خاک اضافه شد. تبخیر از سطح خاک هرروز به روش وزنی اندازه‌گیری شد. هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به روش بار ثابت اندازه‌گیری شد. همچنین شوری و رطوبت خاک در سه عمق 10-0، 20-10 و 30-20 سانتی-متری خاک محاسبه شد. چگالی ظاهری و ظرفیت نگهداشت آب درخاک نیز اندازه‌گیری شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد با افزایش مقدار بیوچار مصرفی، چگالی ظاهری و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک نسبت به تیمار شاهد (تیمار بدون بیوچار) به ترتیب 32/29 % و 1/48 % کاهش یافت. با افزایش مقدار بیوچار و کاهش اندازه ذرات آن، ظرفیت نگهداشت آب در خاک افزایش یافت. تیمار 8 درصد وزنی بیوچار و اندازه ذرات کمتر از 25/0 میلی‌متر بیشترین (54/43 %) افزایش ظرفیت نگهداشت آب در خاک را دارا بود. با افزایش مقدار بیوچار و کاهش اندازه ذرات آن، شوری خاک نسبت به تیمار شاهد افزایش یافت. اما تبخیر از سطح خاک با افزایش مقدار بیوچار و کاهش اندازه ذرات آن، کاهش یافت. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج به‌دست آمده می‌توان گفت بیوچار اثرات مثبتی بر بهبود خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی خاک‌های با بافت نسبتا سبک دارد. اما این تغییرات بستگی به مقدار و اندازه ذرات بیوچار دارد. استفاده از بیوچار به‌عنوان یک اصلاح‌کننده خاک در خاک‌های سبک بافت که ظرفیت نگهداری آب کم و تبخیر بالایی دارند، به خصوص در مناطق خشک و نیمه‌خشک که با مشکل کمبود منابع آب مواجه هستند، راهکار بسیار مناسبی است. اما باید توجه داشت که افزایش سطوح بیوچار در خاک می‌تواند باعث افزایش شوری خاک شود. بنابراین با توجه به نتایج به‌دست آمده و تأثیر مثبت بیوچار بر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک، انتخاب بهینه سطح بیوچار بایستی به گونه‌ای باشد که استفاده از آن از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشد و این امر مستلزم تحقیقات بیشتر به‌خصوص در شرایط مزرعه‌ای می‌باشد