
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 155 |
تعداد مقالات | 1,556 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,435,623 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,035,318 |
تأثیر کاربرد بیوچار بر برخی ویژگیهای شیمیایی خاک تحت کشت دو واریته گوار (Cyamopsis tetragonoloba L.) در شرایط تنش خشکی | ||
تحقیقات کاربردی خاک | ||
دوره 12، شماره 4، اسفند 1403، صفحه 46-60 اصل مقاله (753.73 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30466/asr.2025.55151.1841 | ||
نویسندگان | ||
منصوره حسین اللهی1؛ سمیه سلطانی گردفرامرزی* 2؛ ابوالفضل عزیزیان3 | ||
1فارغ التحصیل کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان | ||
2دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان | ||
3استادیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان | ||
چکیده | ||
تنش خشکی یکی از تنشهای غیرزیستی است که سبب کاهش عملکرد گیاهان میشود. اصلاحکنندههای آلی مانند بیوچار میتوانند پیامدهای منفی ناشی از تنش خشکی را در گیاه کاهش دهند. با توجه به لزوم کشت گیاهان دارویی کمآبخواه و صنعتی در مناطق خشک، برای بررسی اثر تنش خشکی و بیوچار، گیاه داروئی-صنعتی گوار انتخاب شد. آزمایش بهصورت کرتهای دو بار خردشده و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط مزرعهای در یک خاک شور اجرا شد. عامل اصلی، تنش خشکی در سه سطح شامل دورهای آبیاری غرقابی 10، 14 و 17 روز و عامل فرعی اول کاربرد بیوچار در سه سطح شامل صفر، 5/7 و 15 تن در هکتار و عامل فرعی دوم دو عمق نمونهبرداری خاک لومی، صفر تا 20 و 20 تا 40 سانتیمتری در نظر گرفته شد. ویژگیهای شیمیایی خاک شامل غلظت محلول کلسیم، منیزیم، سدیم، pH و EC در خاک تحت کشت دو واریته تجاری و بومی گوار در شرایط مزرعه اندازهگیری شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که اثر تنش خشکی بر همه ویژگیهای خاک بهجز منیزیم در خاک تحت کشت واریته بومی، معنیدار بود. کاربرد بیوچار اثر معنیداری بر همه ویژگیهای خاک تحت کشت هر دو واریته مورد مطالعه داشت. در حالی که اثر عمق نمونهبرداری تنها بر pH و غلظت منیزیم در خاک تحت کشت واریته بومی و بر غلظت کلسیم خاک تحت کشت واریته تجاری معنیدار شد. با افزایش دور آبیاری، EC، pH و غلظت سدیم محلول خاک نسبت به تیمار شاهد، در خاک تحت کشت هر دو واریته افزایش یافت؛ این افزایش در خاک تحت کشت واریته تجاری بیشتر بود بهطوریکه در واریته بومی pH و EC بهترتیب 5 و 19 درصد و در واریته تجاری 9 و 25 درصد افزایش نشان داد. با افزایش سطح کاربرد بیوچار pH، EC و غلظت سدیم در خاک تحت کشت هر دو واریته افزایش و غلظت کلسیم محلول خاک روند کاهش نشان داد. بهطوریکه pH، EC، غلظت سدیم و کلسیم محلول در خاک واریته بومی بهترتیب 5، 19، 48 و 15 درصد تغییر و در واریته تجاری بهترتیب 9، 25، 18 و 9 درصد افزایش یافت. با افزایش عمق نمونهبرداری خاک نیز در هر در دو واریته بومی و تجاری EC خاک بهترتیب 8 و 5 درصد و غلظت سدیم خاک بهترتیب 19 و 28 درصد افزایش یافت. به طورکلی باید اثرات منفی ناشی از کاربرد بیوچار به عنوان اصلاح کننده خاک بر ویژگیهایی مانند افزایش EC خاک یا افزایش pH خاک و همچنین هزینه تولید آن در سطح وسیع را نیز در نظر گرفت. | ||
کلیدواژهها | ||
pH؛ EC؛ اصلاح کننده آلی؛ خاک آهکی؛ عمق نمونهبرداری خاک | ||
مراجع | ||
Abbas T., Rizwan M., Ali S., Zia-ur-Rehman M., Qayyum M.F., Abbas F., Hannan F., Rinklebe J., and Ok Y.S. 2017. Effect of biochar on cadmium bioavailability and uptake in wheat (Triticum aestivum L.) grown in a soil with aged contamination. Ecotoxicology and Environmental Safety, 140: 37-47.
Abbaspour F., Asghari H., Rezvani Moghaddam P., Abbasdokht H., Shabahang, J., and Bhaig babaei A. 2018. Effect of Biochar and Chemical Fertilizers on Some Soil Properties, Yield and Quality Characteristics of Black Seed (Nigella sativa) under Water Deficit. Journal of Water Research in Agriculture 32(3): 441-457. (In Persian)
Bamdad H., Papari S., Lazarovits G., and Berruti F. 2022. Soil amendments for sustainable agriculture: Microbial organic fertilizers. Soil Use and Management. 38(1): 94-120.
Baharvandi F., Feizian M., Abdi S., and Alinejadian Bidabadi A. 2023. Effect of Different Feedstock and Their Biochars on the Growth of Peppermint (Piperita L.) in Cadmium-Contaminated Soil. Iranian Journal of Soil Research. 37(1):33-50. (In Persian).
Barzegar A. 2008. Saline-Sodic Soils: Recognition and Productivity. Shahid Chamran University of Ahvaz Publications (In Persian)
Beiranvandi M., Akbari N., Ahmadi A., Mumivand H., and Nazarian F. 2020. Interaction of biochar and superabsorbent on the composition of Satureja rechingeri Jamzad essential oil under drought stress. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research. 36(5):780-793. (In Persian).
Bouyoucos C.J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analysis of soil. Agronomy Journal, 54: 464-465.
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.
Das SK., Ghosh GK., and Avasthe R. 2020. Valorizing biomass to engineered biochar and its impact on soil, plant, water, and microbial dynamics: a review. Biomass conversion and biorefinery. pp.1-17.
Eshghizadeh HR., Kafi M., Nezami A., Khoshgoftarmanesh AH., and Karami M. 2015. Comparing rangeland soil-vegetation mineral content based on elevation classes and phenological stages in north-facing slopes, Sabalan Region, Ardabil Province. Journal of Water and Soil Science 19 (73):191-206. (In Persian)
Forouhar M., Khorassani R., Fotovat A., Shariatmadari H., and Khavazi K. 2018. The Influence of Different Biochars and Their Feedstock on Some Soil Chemical Properties and Nutrients over the Time in a Calcareous Soil. Water and Soil. 32(2): 299-312. (In Persian)
Haefele SM., Konboon Y., Wongboon W., Amarante S., Maarifat AA., Pfeiffer EM., and Knoblauch C.J.F.C.R., 2011. Effects and fate of biochar from rice residues in rice-based systems. Field Crops Research. 121(3): 430-440.
Haluschak P. 2006. Laboratory Methods of Soil Analysis. Canada-Manitoba soil survey, 133p.
Hasanpour M., Shirvani M., Hajabbasi MA., and Majidi MM. 2022. Effect of acidic biochars on some chemical properties and nutrient availabilities of calcareous soils. Journal of Water and Soil Science. 26(2): 39-59. (In Persian)
He LL., Zhong ZK., and Yang HM. 2017. Effects on soil quality of biochar and straw amendment in conjunction with chemical fertilizers. Journal of integrative agriculture. 16(3): 704-712.
Hussain R., and Ravi K. 2022. Investigating soil properties and vegetation parameters in different biochar-amended vegetated soil at large suction for application in bioengineered structures. Scientific Reports. 12(1): 21261.
Glaser B., and Birk JJ. 2012. State of the scientific knoIledge on properties and genesis of Anthropogenic Dark Earths in Central Amazonia (terra preta de Índio). Geochimica et Cosmochimica acta. 82:39-51.
Khadem A., Raiesi F., and Besharati H. 2018. The effects of corn biochar on the chemical and microbiological characteristics of two calcareous clay and sandy soils. Journal of Soil Management and Sustainable Production. 8(1): 25-47. (In Persian)
Karimi A., Moezzi A., Chorom M., and Enayatizamir N. 2020a. Influence of Sugarcane Bagasse Biochar on Nutrient Availability and Biological Properties of a Calcareous Soil. Applied Soil Research. 8(1): 1-17. (In Persian)
Karimi A., Moezzi A., Chorom M., and Enayatizamir N. 2020b. Application of biochar changed the status of nutrients and biological activity in a calcareous soil. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 20, 450-459.
Khan Z., Khan MN., Zhang K., Luo T., Zhu K., and Hu L. 2021. The application of biochar alleviated the adverse effects of drought on the growth, physiology, yield and quality of rapeseed through regulation of soil status and nutrients availability. Industrial Crops and Products. 171:113878.
Kim YJ., Hyun J., Yoo SY., and Yoo G. 2021. The role of biochar in alleviating soil drought stress in urban roadsid.e greenery. Geoderma. 404:115223.
Laird DA., Fleming P, Davis DD, Horton R, Wang B and Karlen DL, 2010. Impact of biochar amendments on the quality of a typical Midwestern agricultural soil. Geoderma, 158(3-4): 443-449.
Lehmann, J., and Joseph S. 2015. Biochar for environmental management: an introduction. In Biochar for environmental management (pp. 1-13). Routledge.
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.
Liang B., Lehmann J., Solomon D., Kinyangi J., Grossman J., O'Neill B., Skjemstad JO., Thies J., Luizão FJ., Petersen J., and Neves EG. 2006. Black carbon increases cation exchange capacity in soils. Soil science society of America journal. 70(5): 1719-1730.
Major J., Rondon M., Molina D., Riha SJ., and Lehmann J. 2010. Maize yield and nutrition during 4 years after biochar application to a Colombian savanna oxisol. Plant and soil. 333(1):117-128.
Mannan MA., Mia S., Halder E., and Dijkstra FA. 2021. Biochar application rate does not improve plant water availability in soybean under drought stress. Agricultural Water Management. 253:106940.
Moradi N., Rasouli-Sadaghiani M., and Sepehr E. 2017. Effect of Biochar Types and Rates on Some Soil properties and Nutrients Availability in a Calcareous Soil. Water and Soil. 31(4): 1232-1246. (In Persian)
Najafi-Ghiri M. 2015. Effect of Different Biochars Application on Some Soil Properties and Nutrients Availability in a Calcareous Soil. Iranian Journal of Soil Research. 29(3): 352-358. (In Persian)
Nelissen V., Rütting T., Huygens D., Staelens .J, Ruysschaert G., and Boeckx P. 2012. Maize biochars accelerate short-term soil nitrogen dynamics in a loamy sand soil. Soil Biology and Biochemistry. 55: 20-27.
Nigussie A., Kissi E., Misganaw M., and Ambaw G. 2012. Effect of biochar application on soil properties and nutrient uptake of lettuces (Lactuca sativa) grown in chromium polluted soils. American-Eurasian Journal of Agriculture and Environmental Science. 12(3): 369-376.
Parichehre M., SadeghZadeh F., Bahmanyar MA., and Ghajar Sepanlu M. 2017. Effects of Rice Straw and Dicer Biochars on Chemical Characteristics of ClayLoam, Saline-Sodic Soil. Water and soil science. 27(4): 49-61. (In Persian)
Ramezani F., Jafari S., Salavati A., and Khalilimoghaddam B. 2015. Study the soil quality changes indicators using nemoro and integrated quality index models in some Khuzestan’s soils. Journal of Water Soil. 29(6):1629-1639. (In Persian)
Randolph P., Bansode RR., Hassan OA., Rehrah DJ., Ravella R., Reddy MR., Watts DW., Novak JM., and Ahmedna M. 2017. Effect of biochars produced from solid organic municipal waste on soil quality parameters. Journal of environmental management. 192: 271-280.
Rezaie N., Razzaghi F., Sepaskhah AR., and Moosavi SAA. 2018. Effect of Biochar and Saline Irrigation Water on Chemical Properties of Soil under Fababean Cultivation. Iranian Journal of Soil Research. 32(1): 13-24. (In Persian)
Richards LA. 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils. Agriculture Handbook 60, USDA, Washington DC. 154p.
Saleem K., Asghar MA., Raza A., Javed HH., Farooq TH., Ahmad MA., Rahman A., Ullah A., Song B., Du J., and Xu F. 2023. Biochar-Mediated Control of Metabolites and Other Physiological Responses in Water-Stressed Leptocohloa fusca. Metabolites. 13(4): 511.
Saghafi F. 2017. Investigating the effect of biochar on the physical and chemical properties of saline soil. Master's thesis, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Ardakan University, 105 p. (In Persian)
Soltani-Gerdefaramarzi S., Beik-Khormizi V., Azizian A., and Yarami N. 2021. Effect of deficit irrigation with treated wastewater on water use efficiency, nutrient uptake, and growth of pistachio seedlings in an arid area. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 21(3): 2153-2163.
Sousaraee N., Baranimotlagh M., Khormali F., Dordipour E. 2019. The Effect of Biochars Prepared from Agricultural Residues at Different Temperatures on Some Chemical Properties of a Calcareous Soil and Na and K Concentration of Corn (Zea mays). Applied Soil Research. 7(3): 164-179. (In Persian)
Taleb Shamsabadi M., Research M., and Qarahi N. 2016. Investigating the effect of walnut shell biochar on some soil properties of Shahrekord plain. International Conference on Natural Resource Management in Developing Countries, 10-18. (In Persian)
Tanure MMC., da Costa LM., Huiz HA., Fernandes RBA., Cecon PR., Junior JDP., and da Luz JMR. 2019. Soil Iater retention, physiological characteristics, and groIth of maize plants in response to biochar application to soil. Soil and Tillage Research. 192:164-173.
Tejerina MR. 2010. Biochar as a strategy for sustainable land management, poverty reduction and climate change mitigation/adaptation: Thermolysis of lignin for value-added products. Institute of Environmental Studies (Instituut vor Milieustudies–IVM), Vrije Universiteit, Amsterdam, the Netherlands.
US Salinity Laboratory Staff. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. US Dept Agric Hand book 60. 160p.
Van Zwieten L., Kimber S., Morris S., Chan KY., Downie A., Rust J., Joseph S., and Cowie A. 2010. Effects of biochar from slow pyrolysis of papermill waste on agronomic performance and soil fertility. Plant and soil. 327(1): 235-246.
Ventura M., Zhang C., Baldi E., Fornasier F., Sorrenti G., Panzacchi P., and Tonon G. 2014. Effect of biochar addition on soil respiration partitioning and root dynamics in an apple orchard. European Journal of Soil Science. 65(1):186-195.
Walkley A., and Black I.A. 1934. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37: 29-38.
Wang Y., Yin R., and Liu R. 2014. Characterization of biochar from fast pyrolysis and its effect on chemical properties of the tea garden soil. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 110:375-381.
Zaheer MS., Ali, HH., Soufan, W., Iqbal, R., Habib-ur-Rahman, M., Iqbal, J., Israr, M., and ElSabagh, A. 2021. Potential effects of biochar application for improving wheat (Triticum aestivum L.) growth and soil biochemical properties under drought stress conditions. Land. 10(11):1125.
Zare Abyaneh H., Yousefi R., Jovzi M., Abbasi A., and Shakarami M. 2021. Effect of pressurized irrigation systems on changing some chemical properties of soil. Environmental Water Engineeing. 7(4): 615–628. (In Persian)
Zhang, Q., Shao, M., Jia, X., and Wei, X. 2019. Changes in soil physical and chemical properties after short drought stress in semi-humid forests. Geoderma. 338, pp.170-177.
Zheng H., Wang Z., Deng X., Herbert S., Xing B. 2013. Impacts of adding biochar on nitrogen retention and bioavailability in agricultural soil. Geoderma. 206:32–39.
Zhu J., Wang Q., Qi W., Zhao X., Xu Y., Sun Y., Zhang D., Zhou X., and Mak-Mensah E. 2023. Exploring the Potential of Biochar and Mulched Drip Irrigation with Plastic Film on Crop Yields in Water-Stressed Regions: a Global Meta-Analysis. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 1-11. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 79 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 46 |