اثر بيوچارهاي باگاس نيشكر و شوري سديم كلريد بر قابليت استفاده و شكل‌هاي كادميم در يك خاك درشت‌بافت آهكي

سابقه و هدف: يكي از روش‌هاي مؤثر در جهت كاهش اثرهاي زيان‌آور فلزهاي سنگين در خاك‌هاي آلوده، استفاده از بيوچار است كه به‌عنوان يك ماده اصلاحگر آلي ممكن است برخي ويژگي‌هاي شيميايي ‌خاك را تغيير داده و شرايط مناسب را جهت بي‌تحركي فلزهاي سنگين در خاك فراهم كند. بيوچار ماده جامد كربني است كه از گرماكافت بقاياي آلي در شرايطي با اكسيژن محدود تهيه ميشود. اين ماده با داشتن سطح‌ويژه، ساختار متخلخل، گروه‌هاي عامل مي‌تواند خطر آلودگي فلزهاي سنگين در خاك و ورود آن‌ها به زنجيره ‌غذايي را كاهش دهد. هدف از انجام اين پژوهش بررسي كاربرد بيوچارهاي باگاس نيشكر تهيه‌شده از آن در دماهاي 400 و 600 درجه سلسيوس بر قابليت استفاده و شكل‌هاي كادميم در يك خاك شور و آلوده به كادميم بود.مواد و روش‌ها: ابتدا ۱۵ ميلي‌گرم بر كيلو‌گرم كادميم از منبع كادميم كلريد به‌صورت محلول به نمونه خاك (۲0۰ گرم) اضافه و با كل خاك مخلوط شد. نمونه‌‌ها به‌مدت 3 هفته در دماي 2±۲۵ درجه سلسيوس در رطوبت 80 درصد ظرفيت مزرعه‌اي خوابانده شدند. سپس، شوري 1170 و 2340 ميلي‌گرم بر كيلوگرم از نمك سديم كلريد (معادل 3.65 و 7.30 دسي‌زيمنس بر متر) به نمونه‌هاي خاك اضافه شد. در ادامه، 1 درصد (وزني وزني) باگاس نيشكر و بيوچار دماي 400 درجه ‌سلسيوس و بيوچار دماي 600 درجه سلسيوس در ۳ تكرار به نمونه خاك‌ اضافه و به‌‌مدت ۳ ماه در دماي 2±۲۵ درجه سلسيوس در رطوبت 80 درصد ظرفيت زراعي در انكوباتور نگه‌داري شدند. پس از پايان دوره خوابانيدن، از هر يك از تيمارها مقداري خاك برداشته و مقدار كادميم قابل ‌استخراج به‌روش DTPA و شكل‌هاي كادميم با استفاده از روش عصاره‌گيري تسير و همكاران (1979) استخراج شد.يافته‌ها: نتايج نشان داد كه بيوچار كادميم عصاره‌گيري‌شده با DTPA را كاهش داد (0.05 p). همچنين بيوچار بر pH خاك اثر معناداري نداشت (0.05 p) و باعث افزايش قابليت هدايت الكتريكي خاك شد (0.05 p). شوري كادميم عصاره‌گيري شده با DTPA را افزايش داد (0.05 p). همچنين شوري اثر معناداري بر pH خاك نداشت (0.05 p). كاربرد بيوچار موجب كاهش (0.05 p) كادميم تبادلي (13.7%) و پيوندشده با كربنات‌ها (24.1%) و افزايش (0.05 p) كادميم پيوندشده با اكسيدهاي آهن و منگنز (37.2%) و باقيمانده (30.6%) نسبت به خاك شاهد گرديد. كادميم پيوندشده با كربنات‌ها و اكسيدهاي آهن و منگنز در تيمار شوري 2340 ميلي‌گرم بر كيلوگرم به‌ترتيب 31.5 و 25.8 درصد نسبت به تيمار شوري 1170 ميلي‌گرم بر كيلوگرم افزايش يافتند. كادميم پيوندشده با ماده‌آلي در تيمار 1170 و 2340 ميلي‌گرم بر كيلوگرم نمك سديم كلريد به‌ترتيب 38.8 و 22.2 درصد نسبت به شاهد كاهش يافتند. همچنين كادميم باقيمانده در تيمار شوري 1170 و 2340 ميلي‌گرم بر كيلوگرم 24.9 درصد نسبت به تيمار شوري 1170 ميلي‌گرم بر كيلوگرم كاهش يافت. نتيجه‌گيري: كاربرد بيوچار باگاس نيشكر در خاك آهكي آلوده به كادميم، منجر به تغيير شكل كادميم از شكل‌هاي ناپايدار (تبادلي و كربناتي) به شكل‌هاي پايدارتر (پيوندشده با اكسيدهاي آهن و منگنز و باقيمانده) و در نتيجه كاهش تحرك و قابليت استفاده كادميم در خاك مي‌شود.