استفاده از بیوچار و تیمارهای معدنی برای اصلاح ویژگی‌های شیمیایی یک خاک شور و سدیمی

در پژوهش حاضر، امکان اصلاح برخی ویژگی‌های شیمیایی یک خاک شور و سدیمی طی افزودن سطح پنج درصد وزنی بقایای یونجه و دو نوع بیوچار تولید شده از باگاس نیشکر و پوست گردو به‌صورت مستقل و همزمان با گچ، سولفات آلومینیم و مخلوط این دو بررسی شد. این پژوهش در سه تکرار در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی به‌صورت گلدانی انجام شد. نمونه‌های خاک پس از اعمال تیمارها به‌مدت چهار ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه خوابانیده و برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های شیمیایی خاک اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که بقایای یونجه بیشترین کارایی را در کاهش پ‌هاش خاک داشته و کاربرد مخلوط این نوع بقایا با گچ مقدار پ‌هاش خاک را از 9.13 در تیمار شاهد به 7.24 کاهش داد. تیمارهای گچ، سولفات آلومینیم و مخلوط این دو با افزایش غلظت یون‌هایی از جمله کلسیم و سولفات موجب افزایش غلظت الکترولیت خاک و درنتیجه افزایش قابلیت هدایت الکتریکی تا حدود سه برابر بیشتر از تیمار شاهد شدند. تیمارهای مورد استفاده با جایگزینی برخی یون‌ها به‌جای سدیم تبادلی موجب افزایش غلظت سدیم محلول و درنتیجه بالا رفتن نسبت جذب سدیم خاک شدند. بیشترین افزایش نسبت جذب سدیم را کاربرد همزمان بیوچار پوست گردو و گچ رقم زده و این ویژگی را از 22.6 در تیمار شاهد تا 54.3 افزایش داد. آزادسازی پتاسیم از تیمارهای آلی و بهبود شرایط عمومی خاک در پی افزودن تیمارهای شیمیایی موجب افزایش پتاسیم تبادلی خاک شد؛ درحالی ‌که افزایش فسفر قابل دسترس خاک کمتر تحت تاثیر کاربرد تیمارهای شیمیایی قرار گرفت. در مجموع، به‌نظر می‌رسد که اثرات اصلاحی تیمارهای آلی و معدنی مورد استفاده تکمیل‌ کننده یکدیگر هستند و از این‌رو، کاربرد همزمان آنها نه‌تنها ویژگی‌های نامطلوب شیمیایی خاک‌های شور و سدیمی را بهبود می‌دهد، بلکه افزایش کیفیت حاصلخیزی این خاک‌ها را نیز رقم می‌زند.

Applying Biochar and Mineral Amendments to Remediate the Chemical Properties of a Saline-Sodic Soil

The present study was intended to improve the chemical properties of a salinesodic soil using the individual application of alfalfa residue and two biochars produced from sugarcane bagasse and walnut shell, at the weighting ratio of 5%; their concomitant application with gypsum, aluminum sulfate and the mixture of these two chemical amendments was considered. The experiment was conducted in three replications using the factorial experiment in a completely randomized design. After four months of incubation, the soil samples were measured for their main chemical properties. The results showed that alfalfa residues were the most effective treatment to reduce the soil pH; so the concomitant application of this organic amendment with gypsum lowered the soil pH from 9.13 in the control (untreated soil) to 7.24. It was also observed that the addition of gypsum and/or aluminum sulfate to the soil led to the increase of the soil electrolyte concentration and consequently, the increase of soil electrical conductivity to three times greater than control, through an increase of ions, like calcium and sulfate in the soil solution. Increasing the soluble sodium concentration by replacing exchangeable sodium by other similar ions showed that the studied treatments enhanced the sodium adsorption ratio (SAR), which could be regulated by washing. Concomitant application of the walnutshell biochar with gypsum had the most increasing effect on the soil SAR, enhancing it from 22.6 in the control to 54.3. Potassium was released from organic amendments, improving the soil general conditions; addition of chemical amendments elevated soil exchangeable potassium contents; however, the elevated soil available phosphorus contents were less influenced by chemical amendments application. As the conclusion, it seems that the positive impacts of the applied chemical and organic amendments would supplement each other; as a result, the concurrent use of both treatments not only improves the bad soil chemical properties, but also enhances the soil fertility.