اثر بيوچار ضايعات شاخ و برگ درخت پسته بر خصوصيات رشدي گياه گلرنگ

Effect of wood residues of pistachio biochar on growth characteristics of Safflower

سابقه و هدف: مديريت و استفاده صحيح از ضايعات كشاورزي يكي از راهكارهاي مهم توسعه پايدار بخش كشاورزي در ايران به حساب مي‌آيد. با توجه به اينكه بيشتر سطح كشور را اراضي خشك و نيمه‌خشك فرا گرفته و در اين اراضي تجزيه سريع مواد آلي و كمبود آن در خاك يكي از مشكلات بخش كشاورزي و منابع طبيعي به حساب مي‌آيد، جلوگيري از سوزاندن و استفاده بهينه از اين ضايعات هم كمبود مواد آلي خاك را جبران مي‌كند و هم از آلودگي محيط زيست جلوگيري مي‌نمايد. با توجه به ماندگاري بالاي بيوچار در خاك، استفاده از آن در زمين‌هاي كشاورزي جهت تأمين مواد آلي براي رشد گياه و به عنوان اصلاح كننده‌ براي بهبود خصوصيات خاك، مي‌تواند راهكار مفيدي براي مديريت پسماندهاي آلي باشد. با توجه به گسترش كشت پسته در مناطق مركزي ايران سالانه از هرس سرشاخه‌هاي آن مقادير متنابهي ضايعات حاصل مي‌شود كه معمولاً به منظور جلوگيري از گسترش آفات سوزانده مي‌شود. هدف از اين تحقيق بررسي اثر بيوچار ضايعات پسته بر خصوصيات رشدي گياه گلرنگ مي‌باشد. مواد وروش‌ها: به‌منظور بررسي اثر بيوچار بر خصوصيات رشدي گياه گلرنگ، آزمايشي به‌صورت طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار، انجام شد. تيمار بيوچار كه از چوب درخت پسته در دماي 500 درجه سانتي‌گراد در شرايط كم اكسيژن تهيه شده بود در چهار سطح صفر، 1، 2 و 4 درصد وزني مورد پژوهش قرار گرفت. در پايان دوره رشد، گياهان جمع‌آوري شد و صفات سطح، طول و عرض برگ، تعداد برگ زرد، سبز و مجموع آنها، فاصله ميان‌گره، وزن تر و خشك بخش هوايي و ريشه، ارتفاع ساقه، مدت جوانه‌زني از زمان كشت، محتواي نسبي آب برگ، درصد نشت يوني، شاخص كلروفيل برگ، غلظت سديم، پتاسيم و فسفر و نسبت غلظت سديم به پتاسيم اندازه‌گيري شد. داده‌ها در نرم افزار SAS آناليز گرديد و مقايسه ميانگين‌ها با استفاده از آزمون دانكن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه اثر تيمار بيوچار بر صفات سطح برگ، وزن تر و خشك گياه، وزن خشك ريشه، ارتفاع گياه، كلروفيل برگ، درصد نشت يوني، محتواي نسبي آب برگ، غلظت سديم، فسفر و پتاسيم و نسبت غلظت سديم به پتاسيم معني‌دار بود اما اثر اين تيمار بر شاخص‌هاي طول و عرض برگ، تعداد برگ سبز و زرد و مجموع آنها، وزن تر ريشه ، فاصله ميان‌گره و مدت زمان جوانه‌زني از زمان كاشت معني‌دار نبود. مقايسه ميانگين‌ها نشان داد كه بالاترين ميزان سطح برگ (413/25 ميلي‌متر مربع)، وزن خشك ريشه (1/17 گرم)، وزن تر (3/79 گرم) و خشك گياه (0/89 گرم)، ارتفاع گياه (52/25 سانتي‌متر)، محتواي نسبي آب برگ (89/2)، غلظت پتاسيم (2/81 درصد) و فسفر (0/24 درصد) در بالاترين سطح بيوچار (4 درصد وزني) به‌دست آمد. همچنين بالاترين شاخص سطح كلروفيل برگ (53/8) در تيمار يك درصد بيوچار و بالاترين درصد نشت يوني (81/75 درصد)، غلظت سديم (3/35 درصد) و نسبت سديم به پتاسيم (1/63) در تيمار شاهد مشاهده شد. نتيجه‌گيري: اين تحقيق نشان داد كاربرد بيوچار مي‌تواند خصوصيات مرفوفيزيولوژيك و غلظت عناصر ضروري مانند فسفر و پتاسيم در اندام هوايي گياه گلرنگ را بهبود بخشد و در اين زمينه ميزان مصرف بيوچار داراي اهميت مي‌باشد. با توجه به آناليز بيوچار از نظر عناصر غذايي و محتواي كربن، به نظر مي‌رسد كه احتمالاً كاربرد بيوچار با بهبود وضعيت تغذيه‌اي اين عناصر در خاك و همچنين افزايش ظرفيت نگهداري رطوبت خاك به‌دليل داشتن محتواي بالاي كربن آلي بيوچار، بتواند محيط مناسب‌تري براي رشد گياه فراهم آورده و از اين طريق باعث بهبود شاخص‌هاي رشدي شود. بنابراين در صورت استفاده صحيح از ضايعات پسته و ساير محصولات كشاورزي به صورت بيوچار مي‌توان ضمن جلوگيري از آلودگي محيط زيست، بخشي از كمبود مواد آلي خاك‌هاي مناطق خشك را از اين طريق جبران كرد.

Background and Objectives: Proper management and use of agricultural waste is one of the important strategies for sustainable development of agriculture in Iran. Given that most of the country is covered by arid and semi-arid lands, rapid decomposition of organic matter and its deficiency in soil is one of the problems of agriculture and natural resources, preventing the waste from being burnt and making optimum use of it can both compensate for the lack of soil organic matter and reduce environmental pollution. Considering the high durability of biochar in soil, a useful strategy for organic waste management is use of biochar on agricultural land to provide organic matter for plant growth and as a modifier to improve soil properties. Due to the expansion of pistachio cultivation in central Iran, pruning of its branches results in considerable amounts of waste annually, which is usually burned to prevent pest spread. The aim of this study was to investigate the effect of pistachio waste on growth characteristics of safflower. Materials and Methods: In order to investigate the effect of biochar on growth characteristics of safflower, an experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. Biochar treatment prepared from pistachio wood at 500 ° C under low oxygen conditions was studied at four levels of 0, 1, 2 and 4%. by weight. At the end of the growth period, plants were collected and leaf area, leaf length and width, number of yellow, green leaves and total, internodes distance, fresh and dry weight of shoot and root, stem height, germination time from planting, relative leaf water content, Ion leakage percentage, leaf chlorophyll index, sodium, potassium and phosphorus concentration and sodium to potassium concentration ratio were measured. Data were analyzed in SAS software and mean comparisons were made using Duncan test at 5% level. Results:The results showed that the effect of biochar treatment on leaf area, fresh and dry weight of plants, root dry weight, plant height, leaf chlorophyll, ion leakage percentage, leaf relative water content, sodium, phosphorus and potassium concentration and sodium to potassium concentration ratio were significant. However, the effect of this treatment on leaf length and width indices, number of green and yellow leaves and their total, root fresh weight, internodes distance and germination time was not significant. Mean comparison showed that the highest leaf area (413.25 mm 2), root dry weight (1.17 g), fresh weight (3.79 g) and plant dry weight (0.89 g), plant height (0.25 g). 52 cm), relative leaf water content (89.2%), potassium concentration (2.81%) and phosphorus (0.24%) were obtained at the highest biochar level (4% by weight). Also, the highest leaf chlorophyll index content (53.8%) was observed in one percent biochemical treatment and the highest ion leakage (81.75%), sodium concentration (3.35%) and sodium to potassium ratio (1.63) were observed in control treatment. . Conclusion: This study showed that the use of biochar can improve the morphophysiological properties and concentration of essential elements such as phosphorus and potassium in the aerial parts of safflower, and in this regard, the amount of biochar consumption is important. According to Biochar analysis in terms of nutrients and carbon content, it seems that Biochar application may improve the nutritional status of these elements in soil and also increase Soil moisture storage capacity due to high content of Biochar organic carbon, it Provide a more suitable environment for plant growth and thereby improve growth indicators. Therefore, if the pistachio and other agricultural products waste are used properly as biochar, compensates a part of the lack of organic matter in the soils of dry areas and environmental pollution can be prevented.