اثر بیوچار بر غلظت روی قابل استخراج با DTPA از دو خاک اسیدی و قلیایی در دوره انکوباسیون یک ساله

 روی (Zn) در غلظت های کم به عنوان یک عنصر ضروری برای رشد گیاهان و در غلظت های بالا، به عنوان فلز سنگین و آلاینده خاک عمل می کند. از بیوچار برای بهبود کیفیت خاک، افزایش رشد گیاهان و کاهش فراهمی فلزهای سنگین در خاک های آلوده استفاده می شود. رفتار بیوچار در خاک و اثر آن بر فراهمی Zn، به نوع زیست توده و دمای پیرولیز بستگی دارد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر بیوچارهای تولید شده بر فراهمی Zn در دو خاک اسیدی و قلیایی دارای مقادیر متفاوت Zn کاربردی، در طی انکوباسیون یک ساله بود.

آزمایشی به صورت فاکتوریل اسپلیت در قالب طرح کاملا تصادفی در دو خاک اسیدی و قلیای، با دو فاکتور نوع بیوچار در نه سطح و زمان استخراج در 12 سطح و با دو تکرار انجام شد. چهار نوع بیوچار از زیست توده های کاه و کلش برنج (RB) و ضایعات چوب درخت سیب (WB) در دو دمای پیرولیز (300 و 600 درجه سلسیوس) تولید شدند. دو نمونه خاک اسیدی (8/5=pH) و قلیایی (1/8=pH) انتخاب وسه سطح (صفر، 10 و 200 میلی گرم بر کیلوگرم) Zn از منبع سولفات روی (ZnSO4.7H2O) به آن ها افزوده شد. بیوچارها در دو سطح (1 و 4 درصد وزنی) به خاک ها افزوده شده و به مدت 360 روز در دمای 2±25 درجه سلسیوس و رطوبت حدود ظرفیت مزرعه ای نگهداری شدند. در 12 زمان مختلف (25/0، 1، 3، 5، 15، 30، 60، 90، 120، 180، 270 و 360 روز)، pH، EC، رطوبت و Zn استخراج شده با DTPA در 1296 نمونه خاک مورد مطالعه اندازه گیری شدند.

در خاک اسیدی و در سطح Zn=200 mg kg-1 کاربردی، سطوح 1 و 4 درصد بیوچارها موجب کاهش معنادار غلظت DTPA-Zn شدند و با گذشت زمان، غلظت DTPA-Zn به طورمعنادار کاهش یافت (p<0.05). بیش ترین کاهش (48 درصد) مربوط به تیمار 4% RB600 در 360 روز بود (p<0.05). در سطح بدون Zn (Zn=0) و Zn=10 mg kg-1 در خاک اسیدی، افزایش معنادار غلظت DTPA-Zn در تیمارهای 4% RB300، 1% RB400 و 4% RB600 حاصل شد اما گذشت زمان، موجب کاهش معنادار آن شد. تیمار 4% WB300 با افزایش زمان، موجب کاهش معنادار غلظت DTPA-Zn نسبت به خاک بدون بیوچار شد. افزایش معنادار pH خاک اسیدی در تیمارهای 4% RB600 و 4% WB600 و کاهش معنادار آن در 4% WB300، در طول 360 روز انکوباسیون مشاهده شد. در خاک قلیایی و در سطح بدون Zn (Zn=0)، بیش ترین افزایش غلظت DTPA-Zn، در تیمار 4% RB600 نسبت به خاک بدون بیوچار به دست آمد ولی افزایش زمان، موجب کاهش معنادار آن شد. در خاک قلیایی و در سطح Zn=10، فقط تیمار 4% WB300 توانست باعث کاهش معنادار غلظت DTPA-Zn با گذشت زمان شود. در همین خاک در سطح Zn=200، کاهش معنادار غلظت DTPA-Zn، در تیمارهای 4% RB300، 1% RB600، 4% RB600 و 4% WB300 مشاهده شد. کاهش معنادار pH خاک قلیایی در تیمارهای 4% RB300 و 4% WB300 و افزایش هدایت الکتریکی (EC) در هر دو خاک اسیدی و قلیایی در تیمارهای بیوچار کاه و کلش برنج مشاهده شد.

کاربرد بیوچار کاه و کلش برنج (پیرولیز شده در 600 درجه سلسیوس) موجب کاهش فراهمی Zn در خاک های اسیدی و قلیایی با سطح بالای Zn کاربردی (Zn=200) شد، بر فراهمی Zn در سطوح کم (صفر و mg kg-1 10) اثر منفی نداشت و در سطح بدون کاربرد Zn (Zn=0)، موجب افزایش غلظت DTPA-Zn در هر دو نوع خاک شد.