| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,119 |
| تعداد مقالات | 76,512 |
| تعداد مشاهده مقاله | 152,912,636 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 115,034,423 |
جذب وآبشویی فسفات در خاک لومی شنی اصلاح شده با بیوچار: شواهد حاصل از آزمایشهای دستهای و ستونی | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| دوره 56، شماره 11، بهمن 1404، صفحه 3047-3059 اصل مقاله (1.18 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2025.400939.669998 | ||
| نویسندگان | ||
| ئاسو میرکی؛ محمد علی محمودی* ؛ مسعود داوری | ||
| گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران | ||
| چکیده | ||
| یکی از رویکردهای نوین برای بهبود ویژگیهای خاک، استفاده از بیوچار است. با این حال، مطالعات پیشین نتایج متفاوت و گاه متناقضی درخصوص تأثیر آن بر رفتار فسفر در خاک گزارش کردهاند. با توجه به اهمیت فراهمی فسفر در تغذیۀ گیاهی درک دقیقتر از جذب و رهاسازی فسفر در حضور بیوچار ضروری به نظر میرسد. لذا هدف از انجام این پژوهش بررسی رفتار جذب و رهاسازی فسفات در خاک لومی شنی اصلاحشده با انواع مختلف بیوچار بود. بدین منظور، دو آزمایش در شرایط آزمایشگاهی انجام شد: یکی آزمایشهای دستهای برای ارزیابی رفتار بیوچارها در جذب فسفات و دیگری آزمایشهای ستونهای خاک برای بررسی تأثیر این بیوچارها بر حرکت و آبشویی فسفات در خاک. بیوچارها از دو منبع رایج زیستتوده در منطقه، شامل کاه گندم زمستانه (Triticum aestivum) (WS) و شاخههای هرسشده درخت سیب (Malus domestica) (AW) هر کدام در دو دمای ۳۰۰ و ۵۵۰ درجۀ سانتیگراد تولید شدند. بر مبنای نتایج آزمایشهای دستهای، با افزایش دمای پیرولیز از 300 به 550 درجه سانتیگراد، میزان جذب فسفات کاهش یافت؛ بطوریکه در بیوچار AW از 98/1 به 58/0 و در بیوچار WS از 57/5 به 12/1- (رهاسازی) درصد تغییر یافت. نتایج آزمایشهای دستهای با یافتههای ستون خاک همخوانی داشت؛ بهطوریکه بیوچارهایی که ظرفیت جذب فسفات بالاتری در آزمایشهای دستهای داشتند، در ستون خاک نیز آبشویی فسفات کمتری را نشان دادند. نتایج این تحقیق نشان داد که نوع مادۀ گیاهی مورد استفاده در تهیۀ بیوچار و دمای پیرولیز از عوامل کلیدی در تعیین توانایی بیوچار در جذب یا رهاسازی فسفات در خاک هستند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بیوچار؛ آبشویی؛ فسفات؛ جذب | ||
| مراجع | ||
|
Altıkat, A., Alma, M. H., Altıkat, A., Bilgili, M. E., & Altıkat, S. (2024). A comprehensive study of biochar yield and quality concerning pyrolysis conditions: A multifaceted approach. Sustainability, 16(2), 937. Borchard, N., Siemens, J., Ladd, B., Möller, A., & Amelung, W. (2014). Application of biochars to sandy and silty soil failed to increase maize yield under common agricultural practice. Soil and Tillage Research, 144, 184–194. Cantrell, K. B., Hunt, P. G., Uchimiya, M., Novak, J. M., & Ro, K. S. (2012). Impact of pyrolysis temperature and manure source on physicochemical characteristics of biochar. Bioresour Technol, 107, 419–428. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.11.084 Chaves Fernandes, B. C., Ferreira Mendes, K., Dias Junior, A. F., da Silva Caldeira, V. P., da Silva Teofilo, T. M., Severo Silva, T., Mendonca, V., de Freitas Souza, M., & Valadao Silva, D. (2020). Impact of Pyrolysis Temperature on the Properties of Eucalyptus Wood-Derived Biochar. Materials (Basel), 13(24). https://doi.org/10.3390/ma13245841 Chen, B., Chen, Z., & Lv, S. (2011). A novel magnetic biochar efficiently sorbs organic pollutants and phosphate. Bioresour Technol, 102(2), 716–723. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.08.067 Gee, G. W., & Bauder, J. W. (1986). Particle‐size analysis. Methods of soil analysis: Part 1 physical and mineralogical methods, 5, 383–411. Gondek, K., Baran, A., Gondek, K., Kopeć, M., & Głąb, T. (2016). Effect of processing temperature applied to mixtures of sewage sludge and plant waste on the content of macro- and microelements in the product and on the luminescence of Vibrio fischeri. Journal of Elementology, 21(4/2016), 1289–1303. https://doi.org/10.5601/jelem.2015.20.4.1008 Gunal, E. (2025). Biochar-mediated changes in nutrient distribution and leaching patterns: insights from a soil column study. PeerJ, 13, e18823. Gupta, R. K., Vashisht, M., Naresh, R., Dhingra, N., Sidhu, M. S., Singh, P., Rani, N., Al-Ansari, N., Alataway, A., & Dewidar, A. Z. (2024). Biochar influences nitrogen and phosphorus dynamics in two texturally different soils. Scientific Reports, 14(1), 6533. He, W., Zhang, J., Gao, W., Chen, Y., & Wei, Z. (2025). Enhancing phosphorus availability and dynamics in acidic soils through Rice straw biochar application: a sustainable alternative to chemical fertilizers. Frontiers in Sustainable Food Systems, 9, 1506609. Inyang, M., Gao, B., Pullammanappallil, P., Ding, W., & Zimmerman, A. R. (2010). Biochar from anaerobically digested sugarcane bagasse. Bioresour Technol, 101(22), 8868–8872. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.06.088 Keiluweit, M., Nico, P. S., Johnson, M. G., & Kleber, M. (2010). Dynamic molecular structure of plant biomass-derived black carbon (biochar). Environ Sci Technol, 44(4), 1247–1253. https://doi.org/10.1021/es9031419 Klute, A., & Dirksen, C. (1986). Hydraulic conductivity and diffusivity: Laboratory methods. Methods of soil analysis: Part 1 physical and mineralogical methods, 5, 687–734. Laird, D., Fleming, P., Wang, B., Horton, R., & Karlen, D. (2010). Biochar impact on nutrient leaching from a Midwestern agricultural soil. Geoderma, 158(3-4), 436–442. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2010.05.012 Lehmann, J., & Joseph, S. (2012). Biochar for Environmental Management: Science and Technology. Taylor & Francis. Lehmann, J., & Joseph, S. (2024). Biochar for environmental management: science, technology and implementation. Taylor & Francis. Lehmann, J., Pereira da Silva, J., Steiner, C., Nehls, T., Zech, W., & Glaser, B. (2003). Nutrient availability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin: fertilizer, manure and charcoal amendments. Plant and Soil, 249(2), 343–357. https://doi.org/10.1023/a:1022833116184 Mahmoodi, M. A., Shorafa, M., & Savaghebi, G. (2010). Simulation of Cadmium Transport in Soil Using Convection-Dispersion Equation. Iranian Journal of Soil and Water Research, 39(1), 129–137. Major, J., Rondon, M., Molina, D., Riha, S. J., & Lehmann, J. (2010). Maize yield and nutrition during 4 years after biochar application to a Colombian savanna oxisol. Plant and Soil, 333(1-2), 117–128. https://doi.org/10.1007/s11104-010-0327-0 Malhotra, H., Vandana, Sharma, S., & Pandey, R. (2018). Phosphorus nutrition: plant growth in response to deficiency and excess. In Plant nutrients and abiotic stress tolerance (pp. 171–190). Springer. Manya, J. J. (2012). Pyrolysis for biochar purposes: a review to establish current knowledge gaps and research needs. Environ Sci Technol, 46(15), 7939–7954. https://doi.org/10.1021/es301029g MathWorks Inc. (2019). MATLAB. In (Version R2019a) [Professional License]. https://www.mathworks.com/ Novak, J. M., Lima, I., Xing, B., Gaskin, J. W., Steiner, C., Das, K., Ahmedna, M., Rehrah, D., Watts, D. W., & Busscher, W. J. (2009). Characterization of designer biochar produced at different temperatures and their effects on a loamy sand. Annals of environmental science. Selim, H. M., Amacher, M. C., & Iskandar, I. K. (1989). Modeling the Transport of Chromium (VI) in Soil Columns. Soil Science Society of America Journal, 53(4), 996–1004. https://doi.org/10.2136/sssaj1989.03615995005300040002x Shen, J., Yuan, L., Zhang, J., Li, H., Bai, Z., Chen, X., Zhang, W., & Zhang, F. (2011). Phosphorus dynamics: from soil to plant. Plant physiology, 156(3), 997–1005. Soil Survey Staff. (2014). Keys to Soil Taxonomy (12 ed.). USDA, Natural Resources Conservation Service. Song, W., & Guo, M. (2012). Quality variations of poultry litter biochar generated at different pyrolysis temperatures. Journal of analytical and applied pyrolysis, 94, 138–145. Van Zwieten, L., Kimber, S., Morris, S., Chan, K. Y., Downie, A., Rust, J., Joseph, S., & Cowie, A. (2009). Effects of biochar from slow pyrolysis of papermill waste on agronomic performance and soil fertility. Plant and Soil, 327(1-2), 235–246. https://doi.org/10.1007/s11104-009-0050-x Wu, Y., Zou, Z., Huang, C., & Jin, J. (2022). Effect of biochar addition on phosphorus adsorption characteristics of red soil. Frontiers in Environmental Science, 10, 893212. Xu, X., Cao, X., & Zhao, L. (2013). Comparison of rice husk-and dairy manure-derived biochars for simultaneously removing heavy metals from aqueous solutions: role of mineral components in biochars. Chemosphere, 92(8), 955–961. Yadav, S. P. S., Bhandari, S., Bhatta, D., Poudel, A., Bhattarai, S., Yadav, P., Ghimire, N., Paudel, P., Paudel, P., & Shrestha, J. (2023). Biochar application: A sustainable approach to improve soil health. Journal of Agriculture and Food Research, 11, 100498. Yao, Y., Gao, B., Zhang, M., Inyang, M., & Zimmerman, A. R. (2012). Effect of biochar amendment on sorption and leaching of nitrate, ammonium, and phosphate in a sandy soil. Chemosphere, 89(11), 1467–1471. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2012.06.002 Yuan, J. H., Xu, R. K., & Zhang, H. (2011). The forms of alkalis in the biochar produced from crop residues at different temperatures. Bioresour Technol, 102(3), 3488–3497. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.11.018 Zhao, L., Cao, X., Masek, O., & Zimmerman, A. (2013). Heterogeneity of biochar properties as a function of feedstock sources and production temperatures. J Hazard Mater, 256-257, 1–9. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2013.04.015
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 114 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 94 |
||