آبشويي متناوب خاک شور و سديمي دشت سيستان با استفاده از بيوچار، بيوچار اسيدي، اکسيدگرافن و گچ
نویسندگان
1 دانشجوي دکتراي تخصصي آبياري و زهکشي، گروه مهندسي آب، دانشگاه زابل، زابل، ايران.
2 عضو هيئت علمي، گروه مهندسي شيمي، دانشگاه زابل، زابل، ايران.
3 عضو هيئت علمي، گروه مهندسي آب، دانشگاه زابل، زابل، ايران.
4 عضو هيئت علمي، گروه مهندسي آب، دانشگاه زابل، زابل، ايران.
5 عضو هيئت علمي، گروه مهندسي خاک، دانشگاه زابل، زابل، ايران.
doi
چکیده
زمينه و هدف: شوري و کاهش حاصلخيزي خاک از مهمترين چالشهاي زيستمحيطي در مديريت اراضي، بهويژه در مناطق خشک و نيمهخشک مانند منطقه سيستان محسوب ميشوند. اين شرايط نه تنها توليد محصولات کشاورزي را محدود ميکند، بلکه تعادل اکوسيستم را نيز تهديد مينمايد. اصلاح خاکهاي شور و سديمي در چنين مناطقي به دليل نياز حياتي به توليد محصولات زراعي، امري ضروري است. در اين راستا، استفاده همزمان از مواد اصلاحکننده و فرآيند آبشويي بهعنوان يک راهکار کارآمد براي بهبود کيفيت اين نوع خاکها مطرح شده است. هدف از اين تحقيق، بررسي اثر اصلاحکنندههاي مختلف شامل گچ، بيوچار، بيوچار اسيدي و اکسيد گرافن در کاهش شوري، سديم تبادلي و بهبود ويژگيهاي شيميايي خاک بود. روش پژوهش: در اين پژوهش، تأثير ترکيبات اصلاحي مختلف بر فرآيند آبشويي خاکهاي شور-سديمي دشت سيستان مورد بررسي قرار گرفت. مواد اصلاحي شامل بيوچار توليدشده از چوب انگور و ترکيبات آن با ترفتاليک اسيد، اکسيد گرافن و گچ بودند. آزمايشها در شرايط کنترلشده آزمايشگاهي و با استفاده از لولههاي استوانهاي انجام شد. خاک مورد استفاده، با بافت لوم و شرايط شور و سديک، از منطقه نيمروز سيستان برداشت و در ستونهايي با ظرفيت ۵/۱ کيلوگرم جايگذاري شد. فرآيند آبشويي در ۱۰ دوره متناوب با فواصل ۵ روزه انجام گرديد و در هر دوره، آبياري معادل حجم منفذي خاک صورت گرفت. در پايان هر دوره، زهآب استخراج و ويژگيهاي شيميايي آن اندازهگيري شد. علاوه بر اين، پس از تکميل آزمايشها، خاک داخل ستونها نيز مورد بررسي قرار گرفت. يافتهها: نتايج نشان داد که استفاده از بيوچار اصلاحشده، بهويژه در تيمار حاوي ۵ درصد ترفتاليک اسيد و اکسيد گرافن، مؤثرترين کاهش در شوري خاک و نسبت جذب سديم را ايجاد کرده است. استفاده از بيوچار اصلاحشده باعث افزايش ظرفيت نگهداري مواد مغذي و بهبود خواص شيميايي خاک شد. دادههاي حاصل از آزمايشهاي شيميايي زهآب نشان داد که براي دستيابي به آبشويي کامل خاک، حجم آبي معادل چهار تا پنج برابر حجم منفذي کافي است و اين حجم آبي توانست تغييرات قابل توجهي در غلظت يونهاي سديم و کلريد ايجاد کند. همچنين مقايسه بين تيمارها نشان داد که اصلاحکنندههاي آلي (بيوچار و ترکيب آن با ترفتاليک اسيد) عملکرد بهتري نسبت به گچ در کاهش شوري و سديم تبادلي دارند و ميتوانند به عنوان راهکار مؤثرتر در مديريت خاکهاي شور-سديمي مطرح شوند. نتايج: اين يافتهها نشاندهنده کارايي استفاده همزمان از بيوچار اصلاحشده و فرآيند آبشويي در بهبود خاکهاي شور و سديمي هستند. کاهش شوري و سديم تبادلي نه تنها ميتواند کيفيت خاک و عملکرد زراعي را افزايش دهد، بلکه به حفظ تعادل شيميايي و اکوسيستمي خاک نيز کمک ميکند. اين مطالعه اهميت استفاده همزمان از اصلاحکنندههاي آلي در ترکيب با روش آبشويي متناوب را در مديريت خاکهاي شور و سديمي مناطق خشک و نيمهخشک تأکيد ميکند و نتايج آن ميتواند بهعنوان راهنماي علمي و کاربردي براي برنامهريزي کشاورزي و بهبود کيفيت خاک در چنين مناطق استفاده شود.
