تاثیر کاربرد بیوچار بر برخی ویژگی‌ های شیمیایی خاک تحت کشت دو واریته گوار (cyamopsis tetragonoloba l.) در شرایط تنش خشکی

تنش خشکی یکی از تنش های غیرزیستی است که سبب کاهش عملکرد گیاهان می شود. اصلاح کننده های آلی مانند بیوچار می توانند پیامدهای منفی ناشی از تنش خشکی را در گیاه کاهش دهند. با توجه به لزوم کشت گیاهان دارویی کم‌آبخواه و صنعتی در مناطق خشک، برای بررسی اثر تنش خشکی و بیوچار، گیاه داروئی-صنعتی گوار انتخاب شد. آزمایش به‌صورت کرت های دو بار خردشده و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط مزرعه‌ای در یک خاک شور اجرا شد. عامل اصلی، تنش خشکی در سه سطح شامل دورهای آبیاری غرقابی 10، 14 و 17 روز و عامل فرعی اول کاربرد بیوچار در سه سطح شامل صفر، 7.5 و 15 تن در هکتار و عامل فرعی دوم دو عمق نمونه برداری خاک لومی، صفر تا 20 و 20 تا 40 سانتیمتری در نظر گرفته شد. ویژگی های شیمیایی خاک شامل غلظت محلول کلسیم، منیزیم، سدیم، ph و ec در خاک تحت کشت دو واریته تجاری و بومی گوار در شرایط مزرعه اندازه گیری شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که اثر تنش خشکی بر همه ویژگی های خاک به جز منیزیم در خاک تحت کشت واریته بومی، معنی دار بود. کاربرد بیوچار اثر معنی داری بر همه ویژگی‌های خاک تحت کشت هر دو واریته مورد مطالعه داشت. در حالی که اثر عمق نمونه برداری تنها بر ph و غلظت منیزیم در خاک تحت کشت واریته بومی و بر غلظت کلسیم خاک تحت کشت واریته تجاری معنی دار شد. با افزایش دور آبیاری، ec، ph و غلظت سدیم محلول خاک نسبت به تیمار شاهد، در خاک تحت کشت هر دو واریته افزایش یافت؛ این افزایش در خاک تحت کشت واریته تجاری بیش‌تر بود به‌طوری‌که در واریته بومی ph و ec به‌ترتیب 5 و 19 درصد و در واریته تجاری 9 و 25 درصد افزایش نشان داد. با افزایش سطح کاربرد بیوچار ph، ec و غلظت سدیم در خاک تحت کشت هر دو واریته افزایش و غلظت کلسیم محلول خاک روند کاهش نشان داد. به‌طوری‌که ph، ec، غلظت سدیم و کلسیم محلول در خاک واریته بومی به‌ترتیب 5، 19، 48 و 15 درصد تغییر و در واریته تجاری به‌ترتیب 9، 25، 18 و 9 درصد افزایش یافت. با افزایش عمق نمونه برداری خاک نیز در هر در دو واریته بومی و تجاری ec خاک به‌ترتیب 8 و 5 درصد و غلظت سدیم خاک به‌ترتیب 19 و 28 درصد افزایش یافت. به طورکلی باید اثرات منفی ناشی از کاربرد بیوچار به عنوان اصلاح کننده خاک بر ویژگی هایی مانند افزایش ec خاک یا افزایش ph خاک و همچنین هزینه تولید آن در سطح وسیع را نیز در نظر گرفت.

effect of biochar on the chemical properties of soil under cultivation of two cultivar of guar (cyamopsis tetragonoloba l.) under drought stress

drought is an abiotic stress that significantly reduces crop yield. organic modifiers like biochar can help mitigate the negative effects of drought stress on plants. in order to cultivate low water demand and industrial medicinal plants in arid regions, the guar plant was selected for a study on the effect of drought stress and biochar on cultivated soil. the experiment was set up as split split plots in a randomized complete block design with three replications in a saline soil at field condition. the main factor consisted of three levels of drought stress 10, 14 and 17-day irrigation cycles and the first sub-factor included three levels of biochar 0-, 7.5- and 15-ton hr-1 and the second sub-factor was two levels of soil sampling at 0-20 and 20- 40 cm for local and commercial guar cultivar. various soil chemical properties were measured, such as calcium, magnesium, sodium, ph and electrical conductivity. the results showed that drought stress significantly affected all traits except magnesium in the soil of the native variety. biochar had a significant impact on all measured traits in the soil of both cultivars. soil depth only had a significant effect on acidity and magnesium concentration in the native cultivar’s soil and calcium concentration in the commercial cultivar’s soil. as irrigation cycle increased, salinity, acidity and sodium concentration in the soil also increased, with grater changes in the commercial variety compared to native variety. the ph and ec were increased by 5% and 19 % in the native variety and 9% and 25 % in the commercial variety, respectively. increasing biochar content in the soil led to acidity, salinity and sodium concentration while calcium concentration decreased. thus, the acidity, salinity, sodium and calcium concentration in the soil of the native variety changed by 5, 19, 48 and 15%, respectively, and in the commercial variety it increased by 9, 25, 18 and 9%, respectively. soil sampling at greater depths resulted in increased soil salinity and sodium concentration by 8% and 19% in native and 5% and 28% in commercial cultivars, respectively. overall, the potential negative effects of using biochar, such as increased soil ec and ph, as well as producing costs on a large scale, should be taken into consideration.