برهمکنش شوری و بیوچار نیشکر بر گونه‌های کادمیم در دو خاک‌ شنی و رسی آلوده به کادمیم

علاوه بر توزیع عناصر در فاز جامد خاک، گونه‌های عناصر در محلول نیز به‌دلیل اینکه مهم‌ترین بخش تامین‌کننده عناصر برای جذب ریشه است، اهمیت زیادی دارد. برای مطالعه کامل‌تر چرخه شیمیایی عناصر در خاک‌های شور تیمارشده با بیوچار مطالعه گونه‌بندی بسیار مفید است و راهکارهای عملی برای کاهش و یا تبدیل سمیت ناشی از عناصر سمی را در خاک‌های شور فراهم می‌نماید. بنابراین به‌منظور بررسی اثر بیوچار بر گونه‌‌بندی کادمیم در دو خاک آهکی ‌شور 15 میلی‌گرم بر کیلو‌گرم کادمیم از منبع کادمیم کلرید به نمونه خاک‌ها (200 گرم) اضافه و نمونه‌‌ها به‌مدت 3 هفته در دمای 2±25 درجه سلسیوس در رطوبت 80 درصد ظرفیت مزرعه‌ای خوابانده شدند. سپس، 20 و 40 میلی‌مول بر کیلوگرم نمک سدیم‌کلرید (معادل 3/65 و 7/30 دسی‌زیمنس بر متر) به نمونه‌های خاک اضافه شد. در ادامه، 1 درصد (وزنی-وزنی) باگاس نیشکر و بیوچار دمای 400 درجه سلسیوس و بیوچار دمای 600 درجه سلسیوس در 3 تکرار به نمونه خاک ‌اضافه و به ‌مدت 3 ماه در دمای 2±25 درجه سلسیوس در رطوبت 80 درصد ظرفیت زراعی در انکوباتور نگه‌داری شدند. پس از پایان دوره خوابانیدن، برای گونه‌بندی کادمیم در محلول خاک (با نسبت 2 به 1)، غلظت کاتیون‌ها و آنیون‌های محلول در نمونه‌های خاک اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که اثر متقابل شوری، بیوچار و خاک بر +cdc120 ،cdc1+،cd2 و -cd(so4)22 معنی‌دار بود. کاربرد بیوچار در خاک شنی موجب کاهش (0/05>p) غلظت گونه‌های +cdso40،cdc120،cdc1 و +cdoh نسبت به خاک شاهد شد. درحالی‌ که در خاک رسی تفاوت معنی‌داری دیده نشد. همچنین در خاک شنی شوری ناشی از کلریدسدیم باعث افزایش غلظت گونه‌های +cdcl و cdcl20 و کاهش گونه‌های cdso40 و +cdoh  نسبت به خاک شاهد شد (0/05>p). نتایج نشان داد که تاثیر بیوچار بر کاهش سمیت کادمیم در محلول در خاک شنی بیشتر از خاک رسی بود.

interaction of salinity and sugarcane biochar on cadmium species in two contaminated clayey and sandy soils with cadmium

in addition to the distribution of elements in the soil solid phase, element species in the solution are also very important due to their importance of providing elements for root uptake. for a deeper study of the chemical cycle of elements in saline soils treated with biochar, the study of speciation is very useful and provides a method to reduce or transform the toxicity caused by toxic elements in saline soils. therefore, to investigate the effect of biochar on cd speciation in two saline calcareous soils, 15 mg kg-1 cd as cadmium chloride was added to the soil sample (200 g), and the soils were incubated for three weeks at 25±2 °c at 80% field capacity. after the incubation period, salinity levels of 20 and 40 mmol kg-1 as sodium chloride (equal to 3.65 and 7.30 ds m-1) were added to the soils. then, the 1% (w/w) of the sugarcane bagasse and biochars produced at 400 and 600 °c were added to the soils, and then incubated for three months at 25±2 °c at 80% field capacity. at the end of the incubation period, for the speciation of cd in the soil solution (in a 1 to 2 ratio), the concentration of dissolved cations and anions in the soil samples was measured. the results showed that the interaction between salinity, biochar, and soil on cd2+, cdcl+, cdcl20, and cd(so4)22- was significant. the application of biochar in sandy soil reduced (p <0.05) the concentration of cdcl+, cdcl20, cdso40, and cdoh+ species compared to the control soil, while it did not affect clay soil. also, salinity caused by sodium chloride in sandy soil increased the concentration of cdcl+ and cdcl20 species and decreased cdso40 and cdoh+ species compared to the control soil (p <0.05). the results showed that biochar in saline sandy soil was more effective than clay soil in reducing cd toxicity.