بررسي اثرات بيوچار و بقاياي گياهي پوسته برنج بر رشد و تركيبات شيميايي گياه لوبيا در يك خاك آهكي آلوده به لجن فاضلاب

Effects of rice husk biochar and residues on growth and chemical composition of bean in a sewage sludge treated calcareous soil

هرچند استفاده از لجن فاضلاب به عنوان يك منبع ارزان قيمت و سرشار از مواد آلي و عناصر غذايي، تاثير مثبتي بر رشد گياه دارد اما تجمع برخي فلزات سنگين در نتيجه كاربرد آن، استفاده از اين ماده را در كشاورزي محدود مي كند. مطالعه حاضر در قالب يك آزمايش فاكتوريل 3×4×3 كاملاً تصادفي با فاكتور لجن فاضلاب در سه سطح (0، 50 و 100 گرم بر كيلوگرم خاك)، چهار تيمار (شاهد، بيوچار، بقاياي گياهي و بيوچار + بقاياي گياهي) و سه تكرار به كار گرفته شد. نتايج نشان داد كه كاربرد لجن فاضلاب تاثير مثبت و معني دار (12/6درصد) بر وزن خشك محصول لوبيا داشته است. استفاده از اين ماده همچنين غلظت و جذب كل عناصر روي، مس، آهن و منگنز )اندازه گيري شده به وسيله دستگاه جذب اتمي( را در گياه افزايش داد كه نشان دهنده امكان استفاده از اين ماده آلي در تامين عناصر كم مصرف كاتيوني براي گياه است. افزودن مخلوط بيوچار و بقاياي گياهي پوسته برنج به خاك تيمار شده با لجن فاضلاب، بر رشد گياه لوبيا تاثير مثبت و معني دار داشت، به گونه اي كه بيشينه وزن خشك اين گياه در بر همكنشي تيمار بيوچار + بقاياي گياهي و لجن فاضلاب در سطح كاربرد 100 گرم در كيلوگرم خاك به دست آمد كه نسبت به تيمار شاهد رشدي معادل 40/4 درصد را نشان داد. به طوركلي كاربرد بيوچار و بقاياي پوسته برنج سبب كاهش معني دار ميانگين غلظت روي و منگنز در اندام هوايي گياه لوبيا نسبت به شاهد گرديد اما افزودن بقاياي پوسته برنج و مخلوط بيوچار + بقايا به خاك تيمار شده با لجن فاضلاب، افزايش معني دار غلظت مس را در اندام هوايي گياه در پي داشت.

Although sewage sludge as a cheap source with a high content of both organic matter and nutrients has a positive effect on plant growth, the accumulation of some heavy metals following its application, limits the use of this material in agriculture. In present study, an experiment was designed according to a completely randomized factorial design experiment. Treatments consisted of three levels of sewage sludge (0, 50 and 100 g Kg-1), four level of biochar/residue (control, biochar, crop residues and biochar + crop residues) with three replications. Results indicated that sewage sludge has a positive and significant effect on dry matter yield of bean (12.6 %). The addition of this material also increased the uptake and concentration of Zn, Cu, Fe and Mn (measured by atomic absorption spectrophotometer) in bean shoot demonstrating the applicability of this substance in the supply of cationic trace elements for plants. The addition of a mix of rice husk biochar and crop residues to sewage sludge treated soil had a positive effect on the growth of bean, in such a way the maximum dry matter yield was obtained in the interaction of this treatment with the application of sewage sludge at 100 g Kg-1 level that had a growth rate 40.4 % as compared to the control treatment. Generally, the use of rice husk biochar and crop residues significantly decreased mean Zn and Mn concentrations in bean shoots as compared to the control. But the addition of rice crop residues and a mix of rice husk biochar and crop residues caused a significant decrease in mean Cu concentration in bean shoots.