تاثیر بیوچارهای اصلاح‌شده بر برخی ویژگی‌های زیستی و شیمیایی یک خاک آهکی

در خاک‌های آهکی مناطق خشک و نیمه‌خشک ماده آلی کم، مقدار کربنات کلسیم زیاد و ph قلیایی سبب کاهش فعالیت میکروبی وکاهش فراهمی عناصر غذایی به‌ویژه فسفر و به‌دنبال آن محدودیت در رشد گیاهان می‌شود. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر بیوچار حاصل از بقایای برداشت سبز نیشکر و بیوچارهای اصلاح شده با fecl2، zncl2، اسید سیتریک و اسید اگزالیک بر برخی ویژگی‌های شیمیایی و زیستی یک خاک آهکی انجام شد. آزمایش به‌صورت طرح کاملاً تصادفی با شش تیمار شامل 1- شاهد (c)) بدون بیوچار) 2- بیوچار اصلاح نشده(b)   سه- بیوچار اصلاح شده با اسید سیتریک (cab)، - چهار بیوچار اصلاح شده با اسید اگزالیک (oxb)، -پنج بیوچار اصلاح شده با zncl2 (znb) و 6- بیوچار اصلاح شده با fecl2 (feb)  در 3 تکرار  اجرا شد. بیوچار در دمای 350 درجه سلسیوس تهیه و پس از اصلاح شیمیایی، به­مقدار یک درصد با 300 گرم خاک مخلوط شده و نمونه‌ها به مدت سه ماه در دمای ثابت (25±2 درجه سلسیوس) نگه‌داری و در پایان آزمایش برخی ویژگی­های شیمیایی و زیستی خاک اندازه­گیری شدند. نتایج نشان داد کاربرد بیوچارها سبب کاهش ph خاک (0.66-0.03 واحد)، افزایش پارامترهای هدایت الکتریکی (0.57-0.13 واحد)، ظرفیت تبادل کاتیونی (43.9-17.0 درصد)، کربن آلی کل (2.29-2.21 برابر)، غلظت فسفر قابل دسترس (96.2-52.1 درصد)، تنفس میکروبی خاک (69.3-42.9 درصد) و کربن زیست‌توده میکروبی خاک (93.7-54.2 درصد) شد که در این میان تیمار بیوچار اصلاح شده با اسید سیتریک بیشترین تاثیر معنی‌دار را بر ویژگی‌های بررسی شده داشت. به‌طور کلی بیوچار تهیه شده از بقایای برداشت سبز نیشکر و اصلاح شده با اسید سیتریک می­تواند ماده آلی خاک، فراهمی عناصر غذایی و ویژگی­های زیستی خاک در شرایط خاک‌ مورد استفاده، موثر باشد.

effects of modified biochars on some biological and chemical properties of calcareous soil

in calcareous soils of arid and semi-arid regions, low organic matter, high calcium carbonate content, and high ph reduce microbial activity and decrease the availability of nutrients, especially phosphorus, which in turn limits plant growth. this research aimed to investigate the effects of biochar derived from green sugarcane residues and biochars modified with fecl2, zncl2, citric acid, and oxalic acid on some chemical and biological properties of a calcareous soil. the experiment was conducted in a completely randomized design with six treatments, including: 1- control (c) (without biochar), 2- unmodified biochar (b), 3- biochar modified with citric acid (cab), 4- biochar modified with oxalic acid (oxb), 5- biochar modified with zncl2 (znb), and 6- biochar modified with fecl2 (feb), with three replications. the biochar was prepared at 350°c and, after chemical modification, mixed with 300 grams of soil at a rate of 1%. the samples were maintained at a constant temperature (25±2°c) for three months. at the end of the experiment, some chemical and biological properties of the soil were measured. the results showed that the application of biochars led to a decrease in soil ph (0.03-0.66 units), an increase in electrical conductivity (0.13-0.57 units), cation exchange capacity (17.0-43.9%), total organic carbon (2.21-2.29-fold), available phosphorus concentration (52.1-96.2%), soil microbial respiration (42.9-69.3%), and soil microbial biomass carbon (54.2-93.7%). among these, the biochar treatment modified with citric acid had the most positive impact on the examined properties. overall, biochar derived from green sugarcane residues and modified with citric acid could be effective in the soil organic matter, phosphorus availability, and soil biological properties under the studied soil conditions.