اثر بيوچار و هيدروچار بر شاخصهاي كيفيت فيزيكي خاك و جذب آب توسط دانهال پسته

در رساله حاضر چهار مطالعه باهدف مقايسه ساختار بيوچار و هيدروچار ساخته شده از پوست نرم پسته و بقاياي خوشه، شناسايي آثار بيوچار و هيدروچار بر ويژگي‌هاي فيزيكي خاك، شناخت سازوكارهاي تأثيرگذاري چارها بر ساختمان خاك و تأثير آن‌ها در كاهش پيامدهاي تنش شوري، تنش خشكي و تنش همزمان شوري و خشكي بر صفات فيزيولوژيك و مورفولوژيك دانهال پسته و ميزان جذب آب توسط دانهال‌ها انجام شده است. در مطالعه اول به مقايسه ويژگي‌هاي بيوچار و هيدروچار با استفاده از تصاوير به دست آمده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) پرداخته شد. بررسي مورفولوژي تصاوير FE-SEM بيوچار و هيدروچار نشان داد اندازه منافذ بيوچار در دامنه 4 / 13 تا 0 / 70 ميكرون متغير بود. همچنين، اندازه منافذ هيدروچار بين 15 تا 95 ميكرون محاسبه شد. اين نتايج نشان مي‌دهند كه ميانگين اندازه منافذ و پراكندگي دامنه اندازهاي آن‌ها در بيوچار و هيدروچار متفاوت است و بيوچار نسبت به هيدروچار داراي منافذ كشيده‌تر و ريزتر بود. همچنين به‌منظور بررسي شاخص‌هاي كيفيت فيزيكي خاك، ستون‌هايي از خاك‌هاي تيمارشده با درصدهاي وزني 0 ، 1 و 2 بيوچار و هيدروچار تهيه شد و پس از طي 270 روز دوره انكوباسيون و اعمال دوره‌هاي تر و خشك شدن، چگالي ظاهري، پايداري خاكدانه‌ها، منحني مشخصه رطوبتي و توزيع اندازه منافذ و مشخصه‌هاي ميكرومورفولوژي (مقاطع نازك) خاك اندازه‌گيري شد. درصد خاكدانه‌هاي پايدار در آب و مقادير رطوبت اشباع، گنجايش مزرعه‌اي و آب قابل‌استفاده در خاك‌هاي تيمارشده با چارها در هر دو مقدار كاربرد نسبت به شاهد افزايش يافت. بررسي مقاطع نازك ميكرومورفولوژي مشخص نمود در خاك‌هاي تيمارشده با بيوچار و هيدروچار، خاكدانه‌ها بيشتر به شكل دانه‌اي با درجه تفكيك و دانه‌بندي متوسط بود. در خاك شاهد، درجه تفكيك و دانه‌بندي ذرات ضعيفتر از خاك‌هاي تيمارشده با چارها بود. نتايج بررسي‌هاي ميكرومورفولوژيك نشان داد در تيمارهاي بيوچار هم‌آوري ذرات خاك نسبت به ساير تيمارها بيشتر مشهود بود. در بررسي شكل و ساختار منافذ در مقاطع نازك، خاك‌هاي تيمارشده با بيوچار داراي منافذ كوچكتر نسبت به ساير تيمارها بودند. نتايج بررسي تصاوير ميكروسكوپي مقاطع نازك با نرم افزار ENVI نشان داد تيمارهاي بيوچار بيشترين تخلخل خاك را نسبت به ساير تيمارها داشتند. در مطالعه دوم به‌منظور بررسي تأثير چارها بر حركت املاح در خاك، ستون‌هاي خاك مشابه آزمايش اول تهيه شد و طي 270 روز دوره انكوباسيون تحت چرخه‌هاي‌تر و خشك شدن قرار گرفتند. سپس اين ستون‌ها تحت بار آبي ثابت با محلول با رسانايي الكتريكي برابر m/Sd قرارگرفته و تغييرات رسانايي الكتريكي نسبي در زه آب ستون‌ها در برابر زمان رسم شد. نتايج مدل‌سازي حركت املاح با نرم افزار 1D-HYDRUS همخواني زيادي با داده‌هاي اندازه‌گيري شده نشان داد (96 / 0‎> 2R). منحني‌هاي رخنه خاك‌هاي تيمارشده با هيدروچار داراي خروج زودهنگام و دنباله‌دار بودند به‌طوريكه اين منحني‌ها در مقايسه با منحني‌هاي خاك‌هاي اصلاح‌شده با بيوچار شيب بيشتري داشته و زمان رخنه كمتري را نشان دادند. در مطالعه سوم به‌منظور بررسي اثر هيدروچار و بيوچار بر كاهش آثار تنش شوري، تنش خشكي و تنش همزمان خشكي و شوري، بذرهاي پسته در ستون‌هاي خاك‌هاي تيمارشده با مقادير 1 و 2 درصد وزني بيوچار و هيدروچار كشت شد و پس از 5 هفته از رويش دانهال‌ها، سطوح تنش شامل چهار سطح شوري و سه سطح رطوبتي و يك تيمار تركيبي شوري و خشكي اعمال شد. سپس صفات مورفولوژيك و صفات فيزيولوژيك دانهال‌ها اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد دانهال‌هاي كشت‌شده در خاك‌هاي تيمارشده با بيوچار و هيدروچار داراي صفات مورفولوژيك و رشدي بهتري نسبت به گروه شاهد بودند؛ بنابراين هيدروچار و بيوچار توانسته بودند آثار منفي تنش‌ها بر دانهال‌هاي پسته را كاهش دهند. در مطالعه چهارم تأثير افزودن چارها بر جذب آب توسط دانهال‌هاي پسته در شرايط تنش خشكي، تنش شوري و تنش توأم خشكي و شوري موردبررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد در شرايط بدون تنش و يا سطوح كم شوري و خشكي، بيوچار و هيدروچار در هر دو سطح مصرفي توانستند ميزان جذب آب توسط دانهال‌هاي پسته را افزايش دهند. در سطوح تنش شديد شوري و يا خشكي، تيمار هيدروچار 2 درصد منجر به بهترين شرايط براي جذب آب توسط گياه شد. در شرايط تنش همزمان خشكي و شوري نيز تيمارهاي هيدروچار دو درصد بيشترين جذب آب توسط گياه را در بين تيمارها داشتند.

237155

فيزيك و حفاظت خاك

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان