(Zea mays ) اثر زغال زيستي تهيه شده از بقاياي كشاورزي در دماهاي متفاوت بر برخي ويژگيهاي شيميايي يك خاك آهكي و غلظت سديم و پتاسيم در گياه ذرت

(The Effect of Biochars Prepared from Agricultural Residues at Different Temperatures on Some Chemical Properties of a Calcareous Soil and Na and K Concentration of Corn (Zea mays

زغال زيستي يك ماده جامد غني از كربن است كه حاصل حرارت دهي زيست توده‌هاي گياهي و بقاياي كشاورزي در شرايط اكسيژن محدود مي‌باشد. اثرات زغال زيستي در خاك بستگي به دماي گرماكافت و نوع ماده اوليه مورد استفاده در توليد زغال زيستي دارد. به‌منظور بررسي تأثير زغال زيستي حاصل از بقاياي كشاورزي در دماهاي متفاوت گرماكافت بر ويژگي‌هاي خاك، وضعيت كاتيون‌ها و آنيون‌هاي خاك و غلظت سديم و پتاسيم در گياه ذرت، آزمايشي گلخانه‌اي به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي در 4 تكرار به اجرا درآمد. تيمارها شامل نوع زغال زيستي (زغال زيستي هاي بقاياي برنج، بقاياي پنبه و بقاياي كلزا)، دماي گرماكافت (350 و 700 درجه سلسيوس) و مقدار زغال زيستي (0، 2 و 5 درصد وزني/وزني) بودند. نتايج نشان داد كه همه زغال زيستي ها سبب افزايش قابليت هدايت الكتريكي خاك شدند. حداقل مقدار pH در خاك در تيمار زغال زيستي تهيه شده از بقاياي برنج و بيشترين pH در خاك در تيمار زغال زيستي توليد شده از پنبه به‌دست آمد. افزايش دماي گرماكافت از 350 به 700 درجه سلسيوس سبب افزايش معني‌دار pH در خاك شد. بيشترين مقادير سديم، كلسيم، منيزيم، كلر و بي‌كربنات در خاك در دماي 350 درجه سلسيوس به‌دست آمد. بيشترين مقدار سديم در برگ و ساقه ذرت در تيمار زغال زيستي حاصل از بقاياي برنج به‌دست آمد درحالي‌كه در مورد پتاسيم برگ و ساقه، زغال زيستي تهيه شده از بقاياي كلزا بيشترين افزايش را داشت. دماي توليد زغال زيستي تنها بر مقدار سديم برگ اثر معني‌داري در سطح 5% داشت. دماي گرماگافت و نوع ماده خام اوليه فاكتورهاي مهمي هستند كه ويژگي‌هاي شيميايي زغال زيستي و متعاقب آن ويژگي‌هاي خاك را متأثر مي‌سازد.

Biochar is a carbon-rich solid material produced by heating biomass and agricultural residues in an oxygen-limited environment. However, effects of biochar in soil depend on pyrolysis temperature and type of the raw material used in its production. In order to determine the effect of biochars prepared from agricultural residues at different temperatures on soil characteristics, soil cations and anions and Na and K concentrations of corn, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design in four replications under greenhouse condition. Treatments included biochar type (rice, cotton and canola), pyrolysis temperatures (350 and 700 °C) and two application rates (0, 2 and 5 w/w). The results showed that all types of biochar increased soil EC values. The lowest and highest values of soil pH were observed at biochar prepared from rice and cotton residues, respectively. The soil pH was significantly increased with increasing pyrolysis temperature from 350 to 700 °C. The highest values of soil Na+, Ca++, Mg++, Cl- and HCO3- was observed at 350 °C. The results showed that between each three biochars type produced from crop residues (rice, cotton and canola), the highest Na concentrations of leaf and stem were recorded with addition of biochar prepared from rice residues, however, the biochar prepared from canola residues lead to the highest amount on K concentrations of leaf and stem. The pyrolysis temperature only affected the Na concentration of leaf at 5% probability level. The results showed that pyrolysis temperature and the type of feedstock material are important factors that influence the chemical properties of biochars and subsequently the soil characteristics.