اثر بيوچار بر شكل هاي شيميايي آهن و روي در خاك هاي آهكي

Effect of biochar on chemical forms of iron and zinc in calcareous soilsٍ

توزيع فلزات سنگين در فازهاي مختلف خاك بر قابليت دسترسي و تحرك آنها اثر دارد. روش عصاره گيري جزء به جزء بر خلاف مقدار كل فلزات، مي تواند حقايقي درباره تحرك و تبديل آنها در خاك بيان كند. اخيرا تحرك فلزات سنگين در خاكهاي تيمار شده با بيوچار مورد توجه قرار گرفته است. در مطالعه حاضر آزمايش خوابانيدن به منظور بررسي اثر سه سطح بيوچار كاه گندم (0، 5/1 و 3% وزني) بر عصاره گيري جزء به جزء روي و آهن در خاكهاي با كاربري هاي كشاورزي، مرتع و جنگل انجام شد. نتايج نشان داد كاربرد 3% بيوچار فلز روي را از شكلهاي تبادلي و كربناتي به شكل آلي تغيير داد. علاوه بر اين در تمام تيمارها عمدتا روي به شكل تتمه ديده شد. با افزودن سطوح 5/1 و 3% بيوچار غلظت روي تبادلي در خاكهاي كشاورزي در حدود 60 و 54% به طور معني داري كاهش يافت. در خاكهاي مرتع با كاربرد 5/1 و 3% بيوچار غلظت روي آلي به طور معني داري افزايش يافت. غلظت روي كربناتي به طور معني داري (در حدود 49%) با افزودن 5/1 % بيوچار در خاكهاي مرتع افزايش يافت. اما پس از افزودن 3% بيوچار اين غلظت به طور معني داري (درحدود 44%) كاهش يافت. غلظت روي آلي در خاكهاي جنگل و مرتع به طور معني داري بيشتر از خاكهاي كشاورزي بود. همچنين نتايج نشان داد كه بدون كاربرد بيوچار شكل هاي تتمه و كربناتي آهن به ترتيب بيشترين و كمترين مقدار را به خود اختصاص دادند. افزودن سطح 5/1% بيوچار سبب تغيير شكل آهن تبادلي به آلي شد ولي افزودن 3% بيوچار آهن آلي را به طور معني داري كاهش داد. كاربرد 3% بيوچار غلظت آهن متصل به اكسيدهاي آهن كريستالي را به طور معني داري در مقايسه با شاهد افزايش داد. هم چنين كاربرد 5/1 % بيوچار غلظت آهن تتمه را در مقايسه با شاهد افزايش داد. بيشترين و كمترين غلظت آهن تتمه به ترتيب در خاكهاي جنگلي پس از افزودن 5/1 % بيوچار و در خاكهاي كشاورزي با كاربرد 3% بيوچار به دست آمد.

Heavy metals distribution between different phases of soil influence their bioavailability and mobility. Fractionation techniques, unlike total content of metals, can provide facts about their mobility and transformation. Also, heavy metals mobility in biochar amended soils has been a recent subject of research. In this paper an incubation experiment was carried out to evaluate the influence of three wheat straw biochar (0, 1.5 1nd 3% wt) on zinc and iron fractionation of agricultural, rangeland and forest land uses. Results showed that applications of 3% biochar shifted the Zn distribution from exchangeable and carbonate fractions to the organic matter fraction. Furthermore, in all treatments most of Zn belonged to residual fraction. The concentration of exchangeable Zn was decreased significantly by nearly 60 and 54% with application of 1.5 and 3% biochar to agricultural soil, respectively. In rangeland soil, organic Zn concentration was increased significantly with addition of 1.5 and 3% biochar. Zinc concentration associated with carbonate showed a statistically significant increase (about 49%) as 1.5% biochar was applied to rangeland soil. Nevertheless, carbonated Zn concentration decreased significantly (about 44%) after 3% biochar was applied. The organic Zn concentration of biochar and Zn amended forest and rangeland soils were significantly more than that of agricultural soil. Also, results showed that without biochar application, the maximum and minimum Fe fraction were residual and carbonate forms. Application of 1.5% biochar shifted the Fe distribution from exchangeable fraction to organic fraction but addition of 3% biochar decreased organic Fe fraction significantly. Application of 3% biochar increased crystalline-Fe- Oxide significantly as compared to that of control. Furthermore, addition of 1.5% biochar increased residual Fe fraction as compared to that of control. The maximum and minimum residual Fe fractions were obtained after application of 1.5 and 3% biochar in forest and agricultural soils respectively.