حسین بیات

چکیده: اخیراً استفاده از اصلاح‌کننده‌های خاک مانند بیوچار و نانوذرات برای مدیریت منابع خاک و افزایش حاصلخیزی خاک بسیار مورد توجه قرار گرفته است. باتوجه به اینکه تأثیر بیوچار طبیعی، نانورس مونت‌موریلونیت و محلول‌پاشی نانواکسید آهن بر خصوصیات فیزیکی-مکانیکی خاک، انتقال املاح، شاخص‌های فتوسنتزی و میزان تعرق گیاه تاکنون مورد بررسی قرارنگرفته است، هدف این پژوهش بررسی اثر بیوچار طبیعی، نانورس مونت‌موریلونیت و محلول‌پاشی نانواکسید آهن بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، انتقال املاح و شاخص‌های فتوسنتزی بود. نمونه‌برداری این مطالعه در سه نقطه مختلف از زمین‌های کشاورزی انجام شد. بدین منظور دو آزمایش در قالب طرح فاکتوریل و یک آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. در آزمایش اول فاکتور اول بیوچار طبیعی در سه سطح 0، 5/2% و 5% و فاکتور دوم نوع خاک در سه نوع I، II و III، در آزمایش دوم فاکتور اول نانوذره رس در دو سطح 0 و 3% و فاکتور دوم نوع خاک در دو نوع I و II و در آزمایش سوم در قالب طرح کاملاً تصادفی نانواکسید آهن در دو سطح با محلول‌پاشی و بدون محلول‌پاشی در خاک لوم در شش تکرار طراحی گردیدند. نتایج آزمایش‌ها نشان داد کاربرد سطوح 5/2% و 5% بیوچار در خاک II نسبت‌به شاهد بدون کشت به‌ترتیب سبب کاهش معنی‌دار 19% و 21% pH شد. کاربرد سطوح 5/2% و 5% بیوچار سبب افزایش 92%-7% EC و افزایش 90%-6% OC در خاک‌های مختلف شدند. کاربرد 3% نانورس نسبت‌به شاهد بدون کشت باعث کاهش معنی‌دار 12% pH شد. کاربرد 3% نانورس سبب افزایش 75%-40% EC، افزایش 19%-16% CEC و افزایش 39%-11% OC در خاک‌های نوع I و II شد. کاربرد سطوح 5/2% و 5% بیوچار طبیعی در خاک MWD را تا 70% و کاربرد 3% نانورس MWD را تا 622% افزایش دادند. کاربرد 5% بیوچار Pc را نسبت‌به شاهد با کشت 6/4% کاهش داد. کاربرد 3% نانورس e0 را نسبت‌به شاهد با کشت 11% افزایش داد. کاربرد 3% نانورس Pc را نسبت‌به شاهد بدون کشت تا 29% کاهش داد. نتایج مقاومت کششی در مکش‌های ماتریک 30، 100، 500 و 1500 کیلوپاسکال نشان داد که که کاربرد سطوح 5/2% و 5% بیوچار سبب افزایش 38%-13% مقاومت کششی خاکدانه نسبت‌به شاهد بدون کشت و کاهش 37%-20% مقاومت کششی خاکدانه نسبت‌به شاهد با کشت در خاک‌های مختلف شدند. نتایج منحنی مقاومت کششی در مکش‌های ماتریک 6، 10، 30، 100، 500 و 1500 کیلوپاسکال نشان داد که که کاربرد 3% نانورس سبب افزایش 30%-15% مقاومت کششی خاکدانه در خاک‌های نوع I و II شد. نتایج پارامترهای SWRC خاک نشان داد که کاربرد بیوچار و محلول‌پاشی نانواکسید آهن سبب افزایش رطوبت PWP شدند. کاربرد نانورس سبب افزایش رطوبت FC و PWP شد. نتایج انتقال املاح نشان داد که کاربرد بیوچار در خاک با کاهش Ks (70%-30%) سبب افزایش زمان پیک غلظت کلرید تا 250% نسبت‌به شاهد با کشت شد و پیک غلظت کلرید را نسبت‌‌به شاهد بدون کشت تا 16% افزایش داد. نتایج انتقال املاح نشان داد که کاربرد نانورس در خاک Ks را 342%-26% افزایش و انتشارپذیری را 329%-18% افزایش داد. محلول‌پاشی نانواکسید آهن با کاهش Ks زمان پیک غلظت کلرید را 123%-51% نسبت‌‌به هر سه شاهد افزایش داد. نتایج پارامترهای فتوسنتزی نشان داد که کاربرد سطوح 5/2% و 5% بیوچار به‌ترتیب سبب کاهش 28% و 38% سرعت فتوسنتز و 5% تا 13% افزایش دمای سطح برگ شد. نتایج نشان داد که کاربرد نانورس در خاک I تعرق را 37% کاهش داد و در خاک II فتوسنتز را 132% افزایش داد. محلول‌پاشی نانواکسید آهن سرعت فتوسنتز را 178%-47% و تعرق را 77%-42% افزایش داد و دمای سطح برگ را نسبت‌به شاهد با کشت و بیوچار 5% کاهش داد. بنابراین افزودن اصلاح‌کننده بیوچار طبیعی، نانورس و محلول‌پاشی نانوذرات در اغلب موارد سبب بهبود شرایط فیزیکوشیمیایی خاک و در نتیجه پارامترهای فتوسنتزی گیاه کینوا شد. بنابراین یافته‌های این پژوهش می‌تواند به توسعه روش‌هایی برای بهبود و مدیریت کشاورزی پایدار کمک کند.