تاثير بيوچار (زغال زيستي) پوسته شلتوك برنج بر آبشويي نيترات در يك خاك رسي

Effect of Rice Husk Biochar on Nitrate Leaching in a Clayey Soil

شناخت عوامل تاثيرگذار بر حركت آب و املاح در نيمرخ خاك و استفاده از مواد اصلاح كننده ي جديد نظير بيوچار مي تواند كمك شاياني به مديريت صحيح براي كاهش آبشويي نيترات از منطقه رشد ريشه و جلوگيري از آلودگي آب-هاي زيرزميني نمايد. در پژوهش حاضر، تاثير بيوچار پوسته شلتوك برنج در دو اندازه (طبيعي و كوچك تر از 1 ميلي متر) و در دو سطح (1 و 3 درصد) به تنهايي و همراه با كمپوست (در سطح 1 درصد) بر آبشويي نيترات در يك نمونه خاك رسي در يك بازه زماني 5 ماهه در قالب طرح كاملاً تصادفي و با سه تكرار بررسي شد. بيوچار در دماي°C 500 طي فرآيند تجزيه حرارتي و در شرايط اكسيژن محدود در كوره توليد شد. گلدان ها تحت چرخه هاي مرطوب (ظرفيت مزرعه اي بعلاوه 20 درصد) و خشك شدن (رطوبت پژمردگي دايم) قرار گرفته و غلظت نيترات در زه آب حاصل از هر بار آبياري به صورت ماهانه، اندازه گيري شد. بيش ترين و كم ترين ميزان آبشويي نيترات در تمام مدت آزمايش به ترتيب مربوط به تيمار حاوي كمپوست و بدون بيوچار و تيمار حاوي بيوچار و بدون حضور كمپوست بود. افزودن بيوچار به خاك در هر دو سطح و هر دو اندازه موجب كاهش معني دار آبشويي نيترات نسبت به شاهد در تمام ماه ها شد. به طور كلي، ميزان آبشويي نيترات در تيمارهاي حاوي كمپوست بيش تر از تيمارهاي بدون كمپوست بود. اندازه ي بيوچار تاثيري بر كاركرد آن در جلوگيري از آبشويي نيترات نداشت، اما افزايش مصرف آن به طور معني داري موجب كاهش بيش تر آبشويي شد. ميزان آبشويي نيترات در سه ماه اول روندي به شدت كاهشي و در دو ماه آخر روندي افزايشي داشت.

Understanding the factors affecting water and solute movement in the soil profile and the use of new amendments like biochar can help the proper management to reduce nitrate leaching from the root zone and prevent the pollution of underground waters. This research was conducted to study the effect of rice husk biochar of two sizes (natural and finer than 1 mm) in two application rates (1% and 3%) in the presence and absence of compost (1 %) on nitrate leaching in a clayey soil during a five months period. The experiment was based on completely randomized design with three replications. The biochar was produced from rice husk under pyrolysis condition at 500 °C under limited oxygen condition. The pots were subjected to wetting (field capacity plus 20 percent) and drying (permanent wilting point) cycles, and nitrate concentration was measured monthly in the bottom outflow. The highest and least rates of nitrate leaching were observed in the treatment that contained compost-without biochar and the treatment containing biochar without compost, respectively. Biochar addition to the soil at both rates and both sizes significantly reduced nitrate leaching compared to the control during the whole time. In overall, nitrate leaching was higher in the treatments containing compost compared to those without compost. The particle size of biochar had no effect on its efficiency of nitrate leaching. Nitrate leaching showed a drastic reducing trend during the first three months and had an increasing trend in the last two months.