نقش بیوچار در حاصلخیزی خاک و بهره‌وری محصول در مناطق خشک و نیمه‌خشک: چالش‌ها و فرصت‌ها

بیش از 80 درصد از مساحت ایران را مناطق خشک و نیمه‌خشک تشکیل می‌دهند. خاک‌های خشک و نیمه‌خشک دارای مشکلات و محدودیت‌های متعددی هستند. یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده حاصلخیزی خاک و تولید محصول در این مناطق، کمبود مواد آلی خاک است. در بیش از 60 درصد از اراضی کشاورزی ایران، میزان کربن آلی خاک کمتر از یک درصد است؛ در حالی که حد مطلوب آن در خاک 3 2 درصد می‌باشد. مواد آلی خاک به‌عنوان یکی از مهم‌ترین شاخص‌های سلامت خاک، نقش محوری در حاصلخیزی خاک و تولید محصول دارند؛ به‌طوری که با افزایش میزان مواد آلی خاک می‌توان ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک را بهبود بخشید و عملکرد گیاه را افزایش داد. با این حال، پایداری و اثر باقی‌مانده کودها و مواد زائد آلی در خاک کم است. امروزه تبدیل انواع بقایای آلی به بیوچار و افزودن آن به خاک، از روش‌های نوین افزایش کربن آلی خاک به شمار می‌رود. این روش، علاوه‌بر افزودن کربن آلی و بهبود حاصلخیزی خاک و افزایش عملکرد محصول، به‌دلیل پایداری بسیار زیاد، دارای اثرهای باقی‌مانده زیادی در خاک می‌باشد. با این حال، به‌دلیل ویژگی‌های خاص خاک‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک، به کار بردن بیوچار در این مناطق با چالش‌هایی همراه بوده و کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، ضمن مرور اثرات مثبت بیوچار بر شاخص‌های کیفی خاک و تولید محصول، چالش‌های کاربرد بیوچار در خاک‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک به‌ویژه دیم‌زارها و راهکارهای برطرف نمودن این چالش‌ها مورد بررسی قرار گرفته است.

the role of biochar on soil fertility and crop productivity in arid and semi-arid regions: challenges and opportunities

more than 80% of iran’s area is arid and semi arid. arid and semi arid soils have various problems and limitations. one of the most important factors limiting soil fertility and crop production in these areas is the lack of soil organic matter (som). in more than 60% of iran’s agricultural lands, the amount of som is less than 1%; while its optimal level in soils should be 2 3%. som, as one of the most important indicators of soil health, plays a vital role in soil fertility and crop production; so, by increasing the amount of som, the physical, chemical, and biological characteristics of the soil and crop yield can be improved. however, the stability and residual effects of the fertilizers and organic wastes in the soil are low. nowadays, converting organic wastes and residues into biochar and adding them to the soil is one of the new methods of increasing soil organic carbon, which enhance soil fertility and crop yield and has high residual effects due to its high stability. however, due to the specific characteristics of the soils of arid and semi arid regions, using biochar in these regions is associated with challenges and has received less attention. in this review article, while reviewing the positive effects of biochar on soil quality indicators and crop production, the challenges of using biochar in the soils of arid and semi arid areas, especially in drylands, and the solutions to overcome these challenges have been reviewed.