اثر زغال زیستی اصلاح شده اسیدی بر برخی شاخص‌های فیزیولوژیکی و فراهمی عناصر کم‌مصرف در گیاه کینوا (رقم گیزوان) در یک خاک آهکی

یکی از راه های بهبود ویژگی شیمیایی و حاصلخیزی خاک های آهکی، کاربرد مواد آلی از جمله زغال زیستی تولید شده از ضایعات آلی است. اما زغال های زیستی عمدتاً دارای ph قلیایی بوده و کاربرد مقادیر زیاد آنها می تواند کمبود برخی عناصر غذایی را برای گیاه در خاک های آهکی تشدید کند. اصلاح زغال زیستی با اسیدها باعث افزایش در دسترس بودن عناصر غذایی گیاهان در خاک‌های آهکی می‌شود. هدف از این پژوهش بررسی اثر زغال زیستی اصلاح شده با اسید از کاه برنج بر مقدارکلروفیل و غلظت عناصرکم مصرف گیاه کینوا (chenopodium quinoa) (رقم گیزاوان) در یک خاک آهکی بود. به همین منظور آزمایشی در شرایط گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 4 تکرار به ‌صورت گلدانی اجرا شد. فاکتورها شامل 3 نوع زغال زیستی (اصلاح نشده، اصلاح شده با روش پیش اسیدی و اصلاح شده با روش پس اسیدی) و مقادیر مختلف مصرف زغال زیستی (0، 2 و 5 درصد وزنی) و در مجموع 36 گلدان بودند. مقایسه میانگین اثر تیمارهای مورد بررسی نشان داد با افزایش مقدار مصرف هر سه نوع زغال زیستی مقدار کلروفیل a، b، کل و کارتنوئید افزایش یافت به نحوی که بیشترین مقدار کلروفیل a، b، کل و کارتنوئید به ترتیب با میانگین 2.58، 1.54، 4.13 و 1.36 میلی گرم بر گرم وزن تازه گیاه از تیمار 5 درصد زغال زیستی پس اسیدی بدست آمد. همچنین بیشترین غلظت آهن، روی، مس و منگنز در اندام هوایی به‌ترتیب با میانگین 229.48، 13.42، 3.85 و 23.37 میلی‌گرم بر کیلوگرم مربوط به تیمار 5 درصد زغال زیستی پس اسیدی بود که نسبت به تیمار 5 درصد زغال زیستی پیش اسیدی به‌ترتیب افزایشی معادل 4.08، 13.24، 7.44 و 30.76 درصد داشت. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد کاربرد زغال زیستی اسیدی (پس اسیدی) می تواند به عنوان روشی مناسب برای ارتقاء حاصلخیزی و فراهمی عناصر کم مصرف در خاک های آهکی مورد استفاده قرار گیرد.

acid-modified biochar effect on some physiological indicators and micronutrient availability of quinoa (cv. gizavan) in a calcareous soil

organic matter and alkaline ph are the main causes of nutrient deficiencies in calcareous soils of arid and semi-arid regions. the availability of some nutritional elements, including the micronutrients such as iron, zinc, copper, and manganese is very low in calcareous soils, although the total concentration of these elements may be relatively high.  burning crop residues results in substantial loss of nutrients, and may lead to air pollution and human health problems. an alternative approach is to apply crop residues to soil in the form of biochar. the biochar modification with acid may increase the solubility of nutrients (p, fe, zn, cu, mn) present in biochar, thereby significant improvement in mineral nutrition of plants grown in calcareous soils. therefore, the object of this study is to investigate the effect of acid-modified biochar from rice residues on the amount of chlorophyll and the micronutrient concentration of quinoa plant (chenopodium quinoa) in a calcareous soil. methods and materialsthe soil was air-dried and ground to pass through a 2-mm sieve then was analyzed to determine various soil physico-chemical properties using standard methods. to achieve the aim of this study the factorial experiment was carried out based on a completely randomized design in 4 replications. factors include 3 types of biochar (unmodified, modified by pre-acidic method and modified by post-acidic method) and different levels of biochar (0, 2, and 5% by weight). then 10 quinoa seeds were planted in each pot at 2-cm depth which after emergence, declined to 3 plants in each pot. the pots were randomly moved twice a week during the growth period to eliminate environmental effects. irrigation and weeding operations were performed by hand. determination of chlorophyll content (a, b, and ab) and carotenoids were measured precisely before harvesting in fresh plants using arnon method.  plants were harvested at 187 days after planting, washed with distilled water and dry with tissue paper.