تولید زغال زیستی از پوسته شلتوک برنج و تاثیر آن بر زیست توده عدس و گندم

سابقه و هدف: کاربرد زغال زیستی به عنوان راه کاری برای توقف طولانی مدت کربن در خاک، مورد توجه جهانی قرار گرفته است. کاربرد زغال زیستی در خاک علاوه بر توقف طولانی مدت کربن و مبارزه با تغییر اقلیم می تواند منجر به بهبود ویژگی های خاک، افزایش رشد گیاه و مدیریت پایدار بقایا و پسماند های زیست توده در مزارع، باغات و صنایع نیز شود. اغلب گزارشات در مورد اثرات مثبت زغال زیستی در خاک های اسیدی انجام گرفته است و اطلاعات کمی در مورد اثرات زغال زیستی در خاک های غیر اسیدی وجود دارد. بنا بر این، پژوهش حاضر به منظور مطالعه تاثیر شرایط تولید دو نوع زغال زیستی پوسته شلتوک برنج بر ویژگی های آنها و بررسی اثرات آنها بر تولید زیست توده گیاه در یک دوره کشت دو گیاهی (عدس-گندم) در یک خاک قلیائی و در شرایط گلخانه ای انجام شد. مواد و روش ها: زغال های زیستی نوع اول و دوم به ترتیب در دامنه دمایی 300-250 و 500-450 درجه سانتی گراد از پوسته برنج تولید و ویژگی های آنها با یکدیگر مقایسه شد. زغال های زیستی نوع اول و دوم در سطوح 4/0، 6/1 و 3/3 درصد وزنی (B0.4 ،B1.6 و B3.3) به خاک گلدان ها افزوده شدند. عدس در مرحله اول و گندم در مرحله دوم و پس از برداشت عدس، کشت شد. اثرات نوع و سطح کاربرد زغال زیستی در مقایسه با یکدیگر و تیمار شاهد (بدون زغال زیستی) بر تولید زیست توده مطالعه شد. یافته ها: نسبت مولی هیدروژن به کربن و طیف زیر قرمز قرمز دو زغال زیستی، خصلت آروماتیکی بیشتری را در زغال زیستی تولید شده در دمای بالاتر نشان داد. افزایش دمای تولید منجر به کاهش اندازه ذرات، افزایش قابلیت هدایت الکتریکی، واکنش شیمیایی، غلظت نیتروژن، پتاسیم، کلسیم و فسفر در زغال زیستی گردید. دو نوع زغال زیستی از لحاظ تاثیر بر تولید زیست توده هوایی و زیر زمینی عدس و گندم تفاوت معنی دار نداشتند. اما وزن خشک زیست توده هوایی گندم و زیست توده زیر زمینی عدس و گندم در تیمار های زغال زیستی نوع اول و دوم به طور معنی دار بیشتر از تیمار شاهد بود. اثر سطوح مختلف زغال زیستی بر وزن خشک زیست توده هوایی عدس، تفاوت معنی دار با یکدیگر و تیمار شاهد نشان ندادند. اما وزن خشک زیست توده زیر زمینی عدس در B3.3 به طور معنی دار بیشتر از سایر سطوح کاربرد زغال زیستی (B0.4 وB1.6) و تیمار شاهد بود. وزن خشک زیست توده هوایی گندم در B1.6 و B3.3 به طور معنی دار بیشتر از B0.4 و تیمار شاهد بود. وزن خشک زیست توده زیر زمینی گندم در B1.6 به طور معنی دار بیشتر از B0.4 و تیمار شاهد بود اما تفاوت معنی دار با B3.3 نداشت. نسبت زیست توده ساقه به ریشه عدس در B1.6 و B3.3 به طور معنی-دار کمتر از تیمار شاهد بود . نسبت زیست توده ساقه به ریشه گندم در تمامی سطوح کاربرد زغال زیستی به طور معنی دار کمتر از تیمار شاهد بود اما سطوح کاربرد زغال زیستی دارای تفاوت معنی دار با یکدیگر نبودند. نتیجه گیری: خصلت آروماتیکی بیشتر زغال زیستی نوع دوم (تولیدی در دمای 500-450 درجه سانتی گراد) در مقایسه با زغال زیستی نوع اول (تولیدی در دمای 300-250 درجه سانتی گراد) به معنای توانایی بیشتر برای توقف طولانی مدت کربن در خاک است. کاربرد زغال زیستی، اثرات مثبتی بر تولید زیست توده به ویژه زیست توده زیر زمینی داشت. اثرات کاربرد زغال زیستی فقط محدود به دوره رشد اول (عدس) نبود و در دوره رشد دوم (گندم) نیز وجود داشت.. به طورکلی می توان نتیجه گرفت که تولید زغال زیستی از پوسته شلتوک برنج، علاوه بر توقف کربن در خاک، می تواند موجب بهبود رشد گیاه حتی در خاک های قلیائی نیز گردد.

کلیدواژه ها:

پوسته شلتوک برنج ، توقف کربن ، خاک قلیائی ، زغال زیستی ، زیست توده