تاثیر کاربرد زغال زیستی و سرکه چوب بر برخی ویژگی ‏های شیمیایی و بیولوژیکی خاک زیرکشت ذرت علوفه ‏ای

سابقه و هدف: سیاست‏ های مختلف کشاورزی خواستار به حداقل رساندن خطرات زیست‏محیطی ناشی از استفاده مداوم از سموم دفع آفات و سایر مواد شیمیایی مصنوعی و به دنبال روش‏ های جایگزین هستند. سرکه چوب و زغال زیستی می‏ توانند در کشاورزی ارگانیک و به‏ عنوان اصلاح‏ کننده خاک استفاده شود. هدف از این پژوهش مطالعه تاثیر کاربرد توام زغال زیستی و سرکه چوب بر برخی ویژگی‏ های شیمیایی و بیولوژیکی خاک زیرکشت ذرت علوفه‏ ای بود.مواد و روش‎ ها: بدین منظور تحقیقی در شرایط گلخانه ‏ای اجرا شد. آزمایش به ‏صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. تیمارهای موردبررسی شامل سرکه چوب در شش مقدار صفر (w0)، 0/02 (w1)، 0/04 (w2)، 0/1(w3)، 0/2 (w4) و 0/4 (w5) گرم در کیلوگرم (فاکتور اول) و ماده اصلاحی شامل ماده خام (چوب درختان انار و آلو) در دو سطح یک (b0 1) و دو (b0 2) درصد جرمی و زغال زیستی (زغال زیستی تهیه ‏شده از چوب درختان انار و آلو در دمای 450 درجه سانتی‏گراد) در دو سطح یک (b1) و دو (b 2) درصد جرمی (فاکتور دوم) اعمال شد. خصوصیات شیمیایی مانند اسیدیته، قابلیت هدایت الکتریکی، کربن آلی، نیتروژن کل، سدیم محلول، پتاسیم محلول، کلسیم محلول، منیزیم محلول و فسفر قابل استفاده، خصوصیات میکروبیولوژی خاک مانند تنفس پایه و کربن زیست‏توده میکروبی خاک و خصوصیات ظاهری گیاه مانند ارتفاع گیاه، قطر ساقه، وزن تر و وزن خشک گیاه ذرت علوفه ‏ای نیز اندازه‏ گیری شد.یافته‏ ها: نتایج نشان داد با کاربرد هم‏زمان سرکه چوب و ماده اصلاحی، ph(3/5%)، قابلیت هدایت الکتریکی، کربن آلی، کلسیم محلول، منیزیم محلول، تنفس پایه و کربن زیست‏توده میکروبی خاک افزایش یافت. بیشترین افزایش قابلیت هدایت الکتریکی، کلسیم محلول، منیزیم محلول و کربن آلی خاک در تیمار w5b2 بود که نسبت به شاهد 5/3، 3/9، 2/2 و 3/6 برابر شد. همچنین تنفس پایه طی یک ماه انکوباسیون در هر سه فاصله زمانی بیشترین مقدار co2 متصاعد شده مربوط به تیمار w5b2 بود. به‏ طوری‏که در 10 روز اول، دوم و سوم میزان تنفس میکروبی خاک در تیمار w5b2 به ترتیب 6/91، 6/54 و 6/4 برابر بیشتر از شاهد شد. در گیاه نیز استفاده هم‏زمان سرکه چوب و زغال زیستی باعث افزایش قطر ساقه، وزن تر و وزن خشک گیاه گردید. درحالی‏که کاربرد توام سرکه چوب و ماده خام باعث کاهش قطر ساقه، وزن تر و وزن خشک گیاه در مقایسه با شاهد شد. کاربرد ماده اصلاحی به ‏تنهایی نیز باعث افزایش سدیم محلول، پتاسیم محلول، آهن، مس، روی، منگنز و کاهش فسفرقابل استفاده و نیتروژن کل خاک گردید. نتیجه‏ گیری: نتایج نشان داد، تاثیر کاربرد زغال زیستی و سرکه چوب بر افزایش غلظت عناصر و بهبود ویژگی‏ های کیفی خاک و گیاه به مقدار عناصر غذایی، کربن آلی موجود در زغال زیستی و سرکه چوب، ph خاک و مقدار مصرف آن‏ ها وابسته است. با توجه به تاثیر مثبت زغال زیستی و سرکه چوب بر افزایش کربن آلی خاک، افزایش در دسترس بودن عناصرغذایی، تحریک فعالیت میکروبی خاک و افزایش رشد گیاه استفاده از زغال زیستی و سرکه چوب در خاک ‏های آهکی ایران توصیه می ‏شود.

effect of application of biochar and wood vinegar on some chemical and microbiological properties of soil under forage corn cultivation

background and objectives: different agricultural policies tend to minimize the environmental risks caused by the continuous use of pesticides and other synthetic chemicals and look for alternative methods. wood vinegar and biochar can be used in organic agriculture as soil conditioners. this study aimed to investigate the effect of biochar and wood vinegar on some chemical and microbiological properties of soil under forage corn cultivation.materials and methods: for this purpose, a research was carried out in greenhouse condition. the experiment was a factorial experiment in a completely randomized design in 3 replications. the studied treatments include wood vinegar in 6 amounts of zero (w0), 0.02 (w1), 0.04 (w2), 0.1 (w3), 0.2 (w4), and 0.4 (w5) g/kg (first factor) and soil conditioner including raw material (wood of pomegranate and plum trees) in 2 levels 1% (b01) and 2% (b02) amounts and biochar (biochar prepared from pomegranate and plum trees at temperature 4500c) was applied at 2 levels of 1% (b1) and 2% (b2) amounts (second factor). the chemical properties of the soils such as soil acidity (ph), electrical conductivity (ec), soil organic carbon (oc), total nitrogen (tn), soluble sodium (na+), soluble potassium (k+), soluble calcium (ca+2), soluble magnesium (mg+2) and available phosphorous (p); and the soil microbiological properties including basal respiration and microbial biomass carbon and the physical characteristics of forage corn such as height, stem diameter, dry weight, and wet weight were measured.results: the results showed that co-application of conditioner and wood vinegar increased soil acidity (5.3%), electrical conductivity (ec), soluble calcium (ca+2), soluble magnesium (mg+2), organic carbon (oc), basal respiration, and microbial biomass carbon. the most significant increase in electrical conductivity (ec), soluble calcium (ca+2), soluble magnesium (mg+2), and organic carbon (oc) were observed in w5b2 treatment, which were 5.3, 3.9, 2.2, 3.6, and 7.2 times more than the control. also, the basal respiration with the highest amount of emitted co2 during one month of incubation in all three times intervals was observed in w5b2 treatment. so that in the first, second, and third ten days, the rate of soil microbial respiration in w5b2 treatment was observed 6.91, 6.54, and 6.4 times more than the control, respectively. the co-application of wood vinegar and biochar led to increase in the stem diameter, dry weight, and wet weight of the plant. in contrast, the co-application of wood vinegar and the soil conditioner decreased the plant’s stem diameter, wet and dry weight compared to the control. addition of conditioner material alone increased soluble sodium (na+), soluble potassium (k+), fe, cu, zn, and mn, while decreasing total nitrogen (tn) and available phosphorous (p).conclusion: the results illustrated that the effect of using biochar and wood vinegar on increasing, the concentration of elements and improving the qualitative characteristics of soil and plants depends on the amount of nutrients, organic carbon in biochar and wood vinegar, soil acidity and their consumption. considering the positive effect of biochar and wood vinegar on increasing soil organic carbon, increasing the availability of nutrients, stimulating soil microbial activity and increasing plant growth, it is recommended to use biochar and wood vinegar in calcareous soils of iran.