تأثير بيوچار ذرت بر خصوصيات شيميايي و ميكروبيولوژيكي دو خاك آهكي رسي و شني

چكيده سابقه و هدف: بيوچار ماده كربني است كه از گرماكافت بقاياي آلي در محيط اكسيژن محدود يا غياب اكسيژن توليد مي شود. بيوچار با بهبود خصوصيات فيزيكو شيميايي مانند افزايش ظرفيت تبادل كاتيوني، تغيير pH خاك و افزودن عناصر غذايي، فعاليت ميكروبي را تحريك مي نمايد. دماي گرماكافت و بافت خاك از عوامل مهم مؤثر بر رفتار بيوچار در خاك هستند. عليرغم اهميت اين دو متغير، مطالعات كمي در ارتباط با تأثير آنها بر خصوصيات شيميايي و ميكروبي خاك انجام شده است. هدف اين تحقيق ارزيابي اثر بيوچارهاي تهيه شده در دماهاي متفاوت بر خصوصيات شيميايي و ميكروبيولوژيكي در خاك آهكي با بافت رسي و شني بود. مواد و روش ها: خاك هاي مورد استفاده در اين تحقيق از لايه سطحي دو منطقه در اطراف كرج، استان البرز، نمونه برداري شدند. بقاياي خام ذرت و بيوچارهاي تهيه شده از بقايا در دماهاي 200، 400 و 600 درجه سلسيوس به ميزان 5/0 و 1 درصد وزني با خاك مخلوط گرديد. خصوصيات شيميايي مانند pH و قابليت هدايت الكتريكي، مواد آلي، نيتروژن معدني، پتاسيم و فسفر قابل دسترس و خصوصيات ميكروبيولوژيكي مانند تنفس ناشي از سوبسترا، كربن زيست توده ميكروبي و فعاليت پروتئاز، ساكاراز، كاتالاز و هيدروليز فلورسين دي استات اندازه گيري گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد با افزايش دماي گرماكافت pH (%9710)، درصد خاكستر (%37875)، سطح ويژه (%1472121)، درصد كربن (%5419)، فاكتور غني سازي كربن (%5420) بيوچار افزايش يافت، در حالي كه محصول بيوچار (%7020)، ظرفيت تبادل كاتيوني (%4512)، غلظت هيدروژن (%769) و مواد فرار (%7016) كاهش يافت. مصرف بيوچار باعث افزايش pH (%52)، قابليت هدايت الكتريكي (%668)، ماده آلي (%16136)، نيتروژن آمونيمي (%286)، پتاسيم قابل دسترس (%4012)، تنفس ناشي از سوبسترا (%21650)، فعاليت كاتالاز (%32034)، ساكاراز (%47626)، پروتئاز (%1863) و هيدروليز فلورسين دي استات (%28027) در مقايسه با شاهد گرديد، در حالي كه نيتروژن نيتراتي (%7710) و فسفر قابل دسترس (%8623) خاك كاهش يافت. با افزايش دماي گرماكافت و بيوچار شدن بقاياي ذرت pH (%111)، قابليت هدايت الكتريكي (%381)، ماده آلي (%17918)، فسفر قابل دسترس (%1502)، پتاسيم قابل دسترس (%255)را در مقايسه با بقاياي خام ذرت افزايش داد، در حالي كه نيتروژن آمونيمي (%437)، نيتروژن نيتراتي (%7710)، كربن زيست توده ميكروبي خاك (%274)، تنفس ناشي از سوبسترا (%392)، فعاليت كاتالاز (%5421)، ساكاراز (%627/3)، پروتئاز (%540) و هيدروليز فلورسين دي استات (%6021) كاهش يافت. بحث و نتيجه گيري: نتايج نشان داد تأثير مثبت مصرف بيوچار بر خصوصيات شيميايي و ميكروبيولوژيكي خاكهاي مورد مطالعه به ميزان مصرف و بافت خاك بستگي دارد. بالاترين تأثير بر خصوصيات شيميايي و زيستي خاك در سطح مصرف %1 مشاهده گرديد. از متغيرهاي بررسي شده، فعاليت آنزيمي خاك بيشترين پاسخ را به كاربرد بيوچار نشان داد. بنابراين، بر اساس نقش بيوچار در افزايش ماده آلي و فعاليت ميكروبي خاك، اين ماده براي بهبود وضعيت ميكروبيولوژيكي خاك و افزايش كيفيت خاك هاي آهكي ايران پيشنهاد مي گردد. واژه هاي كليدي: بيوچار، دماي گرماكافت، سطح مصرف، فعاليت آنزيمي