برهمكنش بيوچارهاي باگاس نيشكر و شوري بر قابليت استفاده و توزيع شكل‌هاي كادميم در خاك آهكي لوم‌رسي

Interaction of Sugarcane Bagasse Biochars and Salinity on Availability and Fraction of Cadmium in a Clay Loam Calcareous Soil

آلودگي محيط‌ زيست به‌وسيله فلزات داراي پتانسيل سميت به¬ويژه كادميم، يكي از مسائل مهم محيط زيست به شمار مي‌آيد. همچنين شورشدن خاك‌ها به دليل كاهش كيفيت آب‌ آبياري از تنش‌هايي است كه گياهان با آن روبرو مي‌شوند. بنابراين، به¬منظور بررسي اثر بيوچارهاي باگاس نيشكر بر قابليت استفاده و شكل‌هاي كادميم در خاك آلوده (15 ميلي‌گرم بر كيلوگرم كادميم) و شور، آزمايشي به¬صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي شامل فاكتور بيوچار داراي سطوح شاهد، 1 درصد (وزني- وزني) باگاس، 1 درصد (وزني- وزني) بيوچار 400 درجه سلسيوس، 1 درصد (وزني- وزني) بيوچار 600 درجه سلسيوس و فاكتور شوري شامل شاهد، 20 و 40 ميلي‌مول كلريد سديم در كيلوگرم خاك در 3 تكرار انجام گرفت. مقدار كادميم قابل استفاده با ‌روش DTPA-TEA و شكل¬هاي كادميم با روش عصاره¬گيري تسير و همكاران (1979) تعيين شد. نتايج نشان داد كه كاربرد بيوچار و شوري تأثيري بر pH خاك نداشتند(P > 0.05). برهمكنش بيوچار و شوري بر كادميم عصاره‌گيري‌شده با DTPA-TEA و شكل‌هاي كادميم معني‌دار نبود (P > 0.05)؛ درحالي ‌كه در خاك‌هاي شور نسبت به شاهد افزايش يافت (0/005>P). تيمار خاك با بيوچار تهيه¬شده در دماي 600 درجه سلسيوس موجب كاهش (0/05>P) كادميم تبادلي (23/8%) و افزايش (0/05>P) كادميم پيوندشده با اكسيدهاي آهن و منگنز (25/2%) و باقيمانده (15/6%) نسبت به شاهد شد. نتايج نشان داد كه شوري اثر معني¬داري بر شكل هاي كادميم نداشت (P > 0.05) و تيمار خاك با بيوچار منجر به توزيع كادميم از شكل هاي ناپايدار به شكل هاي پايدارتر و كاهش قابليت استفاده كادميم در خاك شد.

Pollution of the environment by heavy metals, especially soil pollution with cadmium (Cd), is one of the most important environmental problems. Also, salinization of soils due to a decrease in irrigation water quality reduces plants growth. To investigate the effect of sugarcane bagasse biochars and salinity on Cd available and Cd fractions in a contaminated soil (15 mg kg-1 Cd), an experimental factorial design in a completely randomized design including (1) biochar factor with control, 1% (w/w) bagasse, 1% (w/w) biochar 400 °C and 1% (w/w) biochar 600 °C, and (2) salinity factor with control, 20, and 40 mmol kg-1 as sodium chloride were performed in 3 replications. The amount of available Cd was determined by the DTPA-TEA method and the Cd fractions were determined by Tessier et al. (1979). The results showed that biochar and salinity had no significant effect on soil pH (P > 0.05) but increased soil EC (P < 0.05). Interaction of biochar and salinity was not significant (P > 0.05) on available Cd and Cd fractions. Biochar application reduced Cd -DTPA-TEA (P < 0.05), whereas salinity increased Cd -DTPA-TEA (P < 0.05). Application of biochar prepared at 600 °C reduced (P < 0.05) exchangeable Cd (23.8%) and increased (P < 0.05) Cd associated with iron and manganese oxides (25.2%) and residual (15.6%) compared to the control. The results showed that salinity had no significant effect on the Cd fractions (P > 0.05) and soil treated with sugarcane bagasse biochar can reduce Cd available due to changing the Cd distribution from unstable forms to stable forms.