اثر بيوچار توليد شده از لجن فاضلاب بر ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي خاك و رشد گياه گندم

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

كشاورزي

كارشناسي ارشد

يك روش قابل قبول زيست¬محيطي و اقتصادي براي مديريت موثر لجن فاضلاب تبديل پيروليتيك آن به بيوچار و كاربرد بيوچار آن در كشاورزي مي¬باشد. پيروليز لجن فاضلاب به طور بالقوه مي¬تواند يك روش مناسب براي مديريت لجن در مقايسه با روش¬هاي معمول دفن در زمين و كاربرد مستقيم آن در كشاورزي است. اين فرآيند ضمن كاهش حجم بقاياي جامد و حذف پاتوژن¬ها و عوامل بيماري-زا در لجن، پيامدهاي مثبتي در خاك نيز دارد. اين پژوهش با هدف تبديل لجن فاضلاب به بيوچار و تاثير بيوچار حاصل از آن بر ويژگي¬هاي فيزيكي وشيميايي خاك و همچنين رشد گياه گندم انجام شد. در آزمايش اوليه، لجن فاضلاب در دو دماي 250 و 450 درجه سلسيوس پيروليز و به بيوچار تبديل شد. سپس در يك آزمايش گلخانه¬اي بيوچار حاصله به يك خاك لوم¬رسي آهكي افزوده و تحت كشت گندم قرار گرفت. اين پژوهش به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي در سه تكرار انجام شد. تيمارها شامل دو نوع بيوچار پيروليز شده در دماي 250 (B250) و 450 (B450) درجه سلسيوس و 4 مقدار بيوچار به همراه شاهد و مجموعاً 27 نمونه آزمايش در يك كشت گلخانه¬اي بودند. نتايج نشان داد افزودن بيوچار به خاك سبب كاهش چگالي ظاهري خاك شد. خاك تيمار شده با 4 سطح از B250 و 5/0 و 1 درصد از B450 آبگريزي و زاويه تماس خاك و آب بيشتري نسبت به شاهد داشت. با افزايش گنجايش مزرعه و نقطه پژمردگي دائم در تيمارهاي به كار برده شده رطوبت قابل دسترس خاك در تيمار چهار درصد از B250 و B450 افزايش يافت. پارامتر¬ آلفا برازش شده در مدل ونگنوختن در سطوح مختلف B250 و همچنين سطوح 2 و 4 درصد از B450 افزايش معني¬دار داشت و در سطوح 5/0 و 1 درصد از B450 كاهش يافت. پارامتر n در تيمار 5/0، 1، 2 و 4 درصد B250 و B450 در مقايسه با شاهدكاهش يافت. پارامتر رطوبت اشباع در چهار سطح از بيوچارها افزايش و پارامتر رطوبت باقي¬مانده كاهش يافت. افزودن بيوچار به خاك وزن خشك گياه گندم را در مقادير 5/0، 1 و 4 درصد از B250 و تمامي مقادير به كار برده شده B450 افزايش داد. استفاده از مقادير 5/0، 2 و 4 درصد از B250 و 5/0، 1،2 و 4 درصد از B450 سبب افزايش جذب نيتروژن گياه شد ولي افزودن بيوچار اثر معني-داري بر غلظت و جذب فسفر و پتاسيم گياه نداشت. جذب آهن و روي گياه در سطح آماري 5 درصد معني¬دار نبود ولي غلظت اين عناصر در گياه در تمامي تيمارها افزايش يافت. كاربرد چهار سطح B250 و B450 سبب افزايش نيتروژن كل خاك نسبت به نمونه شاهد شد. همچنين، فسفر قابل جذب خاك در تيمار 2 درصد از B250 و 4 درصد از B450 افزايش معني¬داري نسبت به شاهد داشت. اثر بيوچار بر پتاسيم و آهن قابل جذب و همچنين pH و EC خاك معني¬دار نشد. ميزان روي قابل جذب در تيمار 4 درصد از B250 و تيمار 2 درصد از B450 افزايش معني¬داري نسبت به شاهد داشت. همچنين، افزودن بيوچار سبب افزايش معني¬دار درصد كربن آلي خاك شد. در مجموع افزودن بيوچار لجن فاضلاب به خاك به عنوان ماده اصلاح¬كننده سبب بهبود ويژگي¬هاي فيزيكي و شيميايي خاك و رشد گياه گندم شد. كلمات كليدي: زغال¬زيستي، اصلاح¬كننده خاك، آب¬گريزي، كود آلي، آب قابل دسترس

210530

خاكشناسي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان

بنفشه خليلي

محمدرضا مصدقي، حميدرضا عشقي زاده

مجيد افيوني، مهران شيرواني