تبدیل پسماند پوسته میگو به کود آهسته‌رهش بیوچار-نانوکیتوزان برای افزایش بهره‌وری ذرت

نویسندگان

1 دانشکده شیلات و علوم دریایی، دانشگاه دولتی گورونتالو، اندونزی

2 دانشکده ریاضیات و علوم طبیعی، دانشگاه حسن‌الدین، اندونزی

3 دانشکده ریاضیات و علوم طبیعی، دانشگاه حسن‌الدین، اندونزی

4 دانشکده ریاضیات و علوم طبیعی، دانشگاه دولتی گورونتالو، اندونزی.

doi
10.22103/jab.2026.26447.1814
چکیده

هدف: این مطالعه با هدف توسعه و ارزیابی یک کود آهسته‌رهش مبتنی بر بیوچار-نانوکیتوزان مشتق‌شده از پسماندهای کشاورزی و شیلاتی و تعیین دوز بهینه مصرف آن برای بهبود رشد رویشی و عملکرد ذرت کشت‌شده در خاک‌های تخریب‌شده مناطق گرمسیری انجام شد. به‌طور خاص، اثر مقادیر مختلف این کود بر ارتفاع بوته، تعداد برگ، قطر ساقه و وزن بلال ذرت در مقایسه با کود متداول Phonska بررسی گردید.مواد و روش‌ها: این پژوهش از ژوئن تا سپتامبر ۲۰۲۵ در آزمایشگاه شیمی دانشکده ریاضیات و علوم طبیعی دانشگاه دولتی گورونتالو انجام شد. نانوکیتوزان از کیتوزان استخراج‌شده از پوسته میگو با استفاده از روش ژلاسیون یونی و سدیم تری‌پلی‌فسفات به‌عنوان عامل پیونددهنده سنتز شد و سپس به روش خشک‌کردن پاششی تهیه گردید. بیوچار از پسماند بلال ذرت از طریق پیرولیز در دمای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد و در شرایط اکسیژن محدود تولید شد. فرمولاسیون کود با دانه‌بندی کود Phonska و بیوچار در نسبت ۳ به ۷ و با استفاده از ملاس به‌عنوان چسب تهیه شد و سپس با محلول ۱٪ نانوکیتوزان پوشش‌دهی سطحی گردید تا گرانول‌های SRF-Bio Phonska Plus تشکیل شود. رفتار آزادسازی عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم با آزمون غوطه‌وری ایستا در آب ارزیابی شد. آزمایش مزرعه‌ای بر اساس طرح کاملاً تصادفی با چهار تیمار و سه تکرار اجرا گردید و داده‌ها با آزمون آنالیز واریانس و سپس آزمون چنددامنه‌ای دانکن در سطح معنی‌داری 05/0 تحلیل شدند.نتایج: نتایج مشخصه‌یابی نشان داد نانوکیتوزان سنتزشده دارای اندازه متوسط ذرات حدود ۵۵۲ نانومتر با مورفولوژی متخلخل و تقریباً کروی است که برای کپسوله‌سازی عناصر غذایی مناسب می‌باشد. بیوچار دارای رطوبت و خاکستر پایین بود که نشان‌دهنده پایداری ساختاری و ظرفیت جذب مطلوب آن است. کود SRF-Bio Phonska Plus آزادسازی عناصر N، P و K را به‌صورت آهسته‌تر و کنترل‌شده‌تر نسبت به کود متداول نشان داد. در کاربرد روی ذرت، تیمار 5/7 گرم از SRF-Bio Phonska Plus بیشترین ارتفاع بوته، تعداد برگ، قطر ساقه و وزن بلال را تولید کرد و نسبت به دوزهای کمتر و بیشتر و همچنین کود متداول عملکرد بهتری داشت.نتیجه‌گیری: ادغام بیوچار حاصل از بلال ذرت و نانوکیتوزان مشتق از پسماند پوسته میگو در فرمولاسیون SRF-Bio Phonska Plus به‌طور مؤثری کارایی مصرف عناصر غذایی و بهره‌وری ذرت را در خاک‌های تخریب‌شده افزایش داد. دوز بهینه 5/7 گرم موجب همزمانی آزادسازی عناصر غذایی با نیاز گیاه شده و رشد رویشی و زایشی را بهبود بخشید. این فرمولاسیون پتانسیل بالایی به‌عنوان راهبردی پایدار و سازگار با محیط‌زیست برای کشاورزی مناطق گرمسیری دارد.