نقش خاك پوش زغال زيستي حاصل از پسماند كارخانه هاي لبني بر نفوذ و رواناب در كرت هاي كوچك آزمايشگاهي

Role of Superficial Biochar Mulch Produced from Dairy Factory Waste on Infiltration and Runoff in Small Experimental Plots

استفاده سودمند از پسماندها در شكل‌ها و اهداف مختلف و از جمله مديريت رواناب، راه‌كاري مناسب و زمينه‌ساز دستيابي به توسعه پايدار مي‌باشد. در اين راستا تبديل پسماندهاي صنعتي به زغال زيستي و كاربرد آن به‌صورت خاك‌پوش با هدف بهبود شرايط خاك براي افزايش نفوذ آب مي‌تواند راه‌كاري زيستي - اقتصادي باشد. بر همين اساس، پژوهش حاضر با دو هدف تهيه زغال زيستي از پسماندهاي كارخانه كاله به‌عنوان خاك‌پوش سطحي و ارزيابي كاربرد سه سطح 400، 800 و 1200 گرم بر مترمربع در كرت‌هاي كوچك فرسايشي پرشده با خاك مرتعي حساس به فرسايش منطقه مرزن‌آباد مازندران بر بهبود نفوذپذيري خاك و مؤلفه‌هاي رواناب استفاده شد. به‌همين منظور، شبيه‌سازي باران با دو شدّت 50 و 90 ميلي‌متر بر ساعت در آزمايشگاه شبيه‌ساز باران و فرسايش دانشكده منابع طبيعي دانشگاه تربيت مدرس پس از 35 روز از كاربرد زغال زيستي انجام شد. سپس مقادير و تغييرات رواناب سطحي با اندازه‌گيري رواناب خروجي و نفوذ آب در خاك از طريق بيلان حجم بارش و رواناب خروجي از كرت‌ها محاسبه شد. بر اساس نتايج حاصل از اين آزمايش ميزان نفوذ آب در سطح كرت‌هاي تيمار شده با 400، 800 و 1200 گرم بر مترمربع از زغال زيستي به‌ ترتيب 23، 31 و 32 درصد در شدّت 50 ميلي‌متر بر ساعت و 21، 23 و 24 درصد در شدّت 90 ميلي‌متر بر ساعت، نسبت به تيمار شاهد افزايش (0/01>p) و حجم رواناب نيز در شدّت بارندگي 50 ميلي‌متر بر ساعت به‌ترتيب 56، 62 و 67 درصد و در شدّت بارندگي 90 ميلي‌متر بر ساعت به‌ ترتيب 59، 64 و 65 درصد، نسبت به تيمار شاهد كاهش (0/01>p) داشته است. نتايج به‌دست آمده حاكي از كاهش زمان شروع رواناب در هر يك از تيمارهاي زغال زيستي بود. پژوهش حاضر، كاربرد زغال‌هاي زيستي پسماندهاي صنايع غذايي در بهبود مؤلفه‌هاي هيدرولوژيكي خاك‌هاي تخريب‌پذير را تائيد نمود.

The effective utilization of wastes in different forms is an inevitable strategy for miscellaneous goals like runoff management leading to sustainable development. To this end, superficial application of biochar produced from industrial wastes as a mulch may be as a bio-economic approach to improve soil conditions and consequent increment in infiltration. Towards this attempt, the present study was formulated to produce biochar from Kaleh Factory wastes and to apply it as a much. The biochar was applied in three levels of 400, 800 and 1200 g m-2 on small experimental plots filled with a rangeland soil prone to erosion of Marzanabad Region, northern Iran, to improve soil permeability and runoff components. The rainfall was simulated with intensities of 50 and 90 mm h-1 after a span time of 35 days on biochar application in the Rainfall and Erosion Laboratory of Tarbiat Modares University. The infiltration and runoff rates were continuously monitored using volume balance method. According to the results, the water infiltration to the soil and runoff rates from treated plots with 400, 800 and 1200 g m-2 of biochar were 23, 31 and 32% for rain intensity of 50 mm h-1, and 21, 23 and 24% for rain intensity of 90 mm h-1, respectively more (p<0.01) than those reported for control plots. The volume of runoff for the same treatments were also 56, 62 and 67 %, and 59, 64 and 65 % for rain intensities of 50 and 90 mm h-1, respectively, less (p<0.01) than those reported for control plots. However, the time to runoff reduced in all treated plots. The results further verified that the biochar produced from food industries factories could improve the hydrological components of degradable soils.