بررسي تأثير بيوچار و هيدروچار (باگاس نيشكر) بر عملكرد، بهره‌وري آب و آبشويي نيتروژن در كشت ذرت

Investigating the Effect of Biochar and Hydrochar (Sugar Cane Bagasse) on Yield, Water Productivity and Nitrogen Leaching in Maize Cultivation

در جهان امروزي نياز به سيستم كشاورزي پايداري كه در آن منابع زيست محيطي مورد استفاده قرار گيرد و در عين حال هيچ آسيبي به محيط زيست وارد نسازد، بسيار حياتي است. هدرروي نيتروژن از مهم ترين مشكلات كشاورزي متراكم و پر توليد است. كاربرد منابع آلي موجب كاهش مصرف نهاده هاي شيميايي و تحقق اهداف كشاورزي پايدار مي شود. كاربرد مواد اصلاح كننده نظير بيوچار و هيدروچار در ايجاد شرايط بهينه رشد و افزايش عملكرد گياه و كاهش آب مصرفي و همچنين كاهش آبشويي نيترات نقش به سزايي مي تواند ايفا كند. در تحقيق حاضر تاثير بيوچار و هيدروچار حاصل از باگاس نيشكر بر عملكرد محصول و بهره وري آب و آبشويي نيتروژن در كشت ذرت تحت دو سطح آبياري كامل و كم آبياري (به اندازه 30 درصد) و دو سطح كوددهي 200 و 160 كيلوگرم در هكتار نيتروژن براي هر كدام از منابع اوره، بيوچار و هيدروچار بررسي شد. افزودن بيوچار و هيدروچار به خاك موجب افزايش عملكرد محصول، و بهره وري آب و كاهش ميزان زه آب خروجي و آبشويي نيتروژن از خاك شد. بيوچار در مقايسه با هيدروچار به دليل تخلخل بالا و سطح ويژه بيشتر نقش موثرتري بر هريك از پارامترهاي فوق داشت. با كاربرد بيوچار و هيدروچار در شرايط مطلوب رطوبتي در مقايسه با كاربرد اوره ميزان زه آب خروجي به ترتيب 9/2 و 3/1 درصد كاهش داشت و ميزان كاهش آبشويي نيتروژن نيز به ترتيب برابر 6/2 و 3/4 درصد بود. بنابراين استفاده از بيوچار و هيدروچار مي تواند به عنوان يك راهكار موثر براي كاهش اثرات منفي كشاورزي مطرح باشد.

In the modern world, it is necessary to have a sustainable agricultural system in which natural resources are utilized and at the same time does make any harmful to the environment. Nitrogen leaching is one of the most important problems in intensive farming for high crop production. Application of organic matter lead to reduce chemical inputs and achieve sustainable agricultural goals. Application of modified materials such as biochar and hydrochar can play an important role in creating optimal conditions for growth, increasing plant yield and reducing water consumption, as well as reducing nitrate leaching. In the present study, the effect of biochar and hydrochar, derived from sugar cane bagasse, on crop yield, water productivity and nitrogen leaching in maize cultivation under two irrigation levels of full and dificit (up to 30%) and two fertilization levels of 200 and 160 kg/ha of nitrogen for each sources of urea, biochar and hydrochar were investigated. Adding biochar and hydrochar to the soil increased the yield and water productivity and reduced drainage outflow and nitrogen leaching. In contrast to hydrochar, biochar has a more effective role for the above mentioned parameters due to its high porosity and specific surface area. In comparison with urea application, using biochar and hydrochar at the optimum moisture conditions reduced drainage outflow 9.2 and 3.1% and nitrogen leaching 2.6 and 3.4%, respectively. Therefore, the use of biochar and hydrochar could be considered as an effective solution to reduce the negative effects of agriculture.