مقدمه حفاظت از منابع خاک به منظور حفظ امنیت غذایی جهان و بهبود کیفیت محیطی ضروری است. ساختمان خاک از ویژگیهای فیزیکی و فعال خاک است که میتوان آن را با معیار پایداری ارزیابی نمود. پایداری خاکدانههادر بحث کیفیت فیزیکی خاک اهمیت داشته و بهبود آن منجر به بهبود عملکرد خاک میشود. استفاده از انواع افزودنیهای خاک در شرایطی که امکان مدیریت زیستی وجود نداشته باشد، راهحلی مفید برای حفاظت و اصلاح ساختمان خاک است. افزودنی زغالزیستی از منابع زیستی مختلف تهیه و به عنوان روش حفاظتی غیرسازهای در سالهای اخیر معرفی شده است؛ لذا آگاهی از رفتارها، واکنشها و تغییرات کوتاهمدت و بلندمدت آن در خاک از اهمیت زیادی به منظور مدیریت پایدار برخوردار است. تأثیر افزودنی زغالزیستی بر ویژگیهای فیزیکی خاک تحت شرایط آزمایشگاهی حاکی از ایجاد تغییرات مثبت در معیارها و شاخصهای فیزیکی خاک بوده است. این جنبه از کاربردهای زغالزیستی ضرورت مطالعه و شناسایی هر چه بیشتر آن را در عرصههای منابعطبیعی با محوریت کنترل فرسایش نمایان میسازد. از آنجاییکه کاربرد زغالزیستی حاصل از ضایعات و سرشاخههای درخت صنوبر بهمنظور حفاظت از خاک در عرصه و در شرایط طبیعی آبو هوایی تاکنون گزارش نشده است، بنابراین پژوهش حاضر تأثیر افزودنی زغالزیستی بر ساختمان خاک در شرایط طبیعی را در دامنهای از دیمزارهای رهاشده و در قالب کرتهای استاندارد مدل جهانی تلفات خاک در مدت دو سال متوالی به بررسی گذاشته است. مواد و روشها در پژوهش حاضر اثر افزودنی زغالزیستی بر تغییرات ساختمان خاک در محدوده سد نوروزلو، شهرستان میاندوآب استان آذربایجانغربی و در مقیاس شش کرت استاندارد USLEارزیابی شد. در همین راستا، زغالزیستی در اثر فرایند گرماکافت از سرشاخههای گونه درخت صنوبر تبریزی (Populus nigra) تهیه شد. برای انجام آزمایش، دو تیمار شاهد و زغالزیستیو هر کدام با سه تکرار مدنظر قرار گرفت. پس از تهیه و انتقال زغالزیستی به منطقه، اقدام به اعمال و پخش آن در سطح کرتها بهمیزان 5/32 تن بر هکتار شد. جهت بررسی تغییرات ساختمان خاک در اثر اعمال زغالزیستی در چهار زمان متوالی به فواصل شش ماه بعد از اعمال زغالزیستی نمونهبرداری از خاک کرتها انجام شد. در این فواصل زمانی توزیع اندازه ذرات و پایداری خاکدانهها با استفاده از روش سری الک خشک اندازهگیری شدند. از نتایج الک خشک برای اندازهگیری پایداری خاکدانهها استفاده شد و برای تعیین اندازه خاکدانهها و تشخیص سطح پایداری ذرات دو شاخص میانگین وزنی قطر خاکدانهها و میانگین هندسی قطر خاکدانهها محاسبه شدند. سپس آزمون همگنی واریانسها بهعنوان یکی از ملزومات اولیه تجزیه و تحلیل دادهها، آزمون GLMبرای بررسی تأثیر جداگانه و تعاملی تیمارها و زمان و آزمون Tمستقل برای مقایسه میانگین مؤلفههای مورد بررسی بین تیمارها انجام گرفت. نتایج و بحث به منظور بررسی پایداری خاکدانهها تحت تیمار زغالزیستی در شرایط طبیعی و کرتهای استاندارد مؤلفههای میانگین وزنی قطر خاکدانه (MWD) و میانگین هندسی قطر خاکدانهها (GMD) برای تیمار شاهد و زغالزیستی در چهار زمان متوالی اندازهگیری شده است. نمایههای MWDوGMD در کرتهای شاهد دارای مقادیر میانگین بهترتیب 85/0، 68/0، 64/0 و 81/0 و 8/0، 69/0، 7/0 و 76/0 میلیمتر و در کرتهای زغالزیستی نیز بهترتیب 86/0، 82/0، 75/0 و 84/0 و 79/0، 78/0، 75/0 و 77/0 میلیمتر بود. روند تغییرات متغیرهای D10، D50 و D90مربوط به توزیع اندازه ذرات در بازه زمانی دوم به ترتیب دارای درصد تغییرات 8/43، 7/26 و 2/15 درصد و در بازه زمانی سوم نیز بهترتیب دارای درصد تغییرات 2/14، 2/14 و 8/16 درصد بوده که نشاندهنده روند تغییرات افزایشی در رقوم تیمار زغالزیستی نسبت به شاهد در بازههای زمانی نامبرده است. افزودنی زغالزیستی در ترکیب خاک کرتهای USLE بر شاخصهای پایداری خاکدانهها تأثیر داشته است بهطوریکه اثر جداگانه زغالزیستی و زمان در هر دو شاخص و اثر تعاملی آنها برای شاخص GMDدر سطح اطمینان 95 درصد معنادار بوده است. در مقایسه میانگین مؤلفههای مورد بررسی بین تیمارها در هر دوره زمانی هر دو متغیر MWD و GMD در بازه زمانی دوم اختلاف معنیداری در سطح پنج درصد نشان دادهاند. از اینرو میتوان گفت زغالزیستی بعد از گذشت یکسال برای بهبود پایداری خاکدانه مفید و مؤثر است. نتیجهگیری یافتههای این مطالعه حاکی از تأثیر مثبت افزودنی زغالزیستی بر شاخصهای پایداری خاکدانه است که افزایش محدودی در میانگینهای وزنی و هندسی قطر خاکدانهها و تغییرات 40 درصدی در مؤلفههای اندازه ذرات ایجاد کرده است. بهطورکلی بررسی شاخصهای MWDوGMDدر تیمارهای شاهد و زغالزیستی در چهار زمان متوالی به فواصل شش ماه حاکی از معنیداری اثر جداگانه زغالزیستی و زمان در هر دو شاخص و اثر تعاملی زغالزیستی و زمان در شاخص GMDدر سطح اطمینان 95 درصد بوده است. بازه زمانی دوم دارای بیشترین درصد تغییرات در مؤلفههای توزیع اندازه ذرات بوده است. همچنین بین میانگینهای شاهد و زغالزیستی در بازه زمانی دوم در هر دو شاخص اختلاف معنیداری مشاهده شده است، لذا براساس یافتههای این آزمایش بهترین عملکرد زغالزیستی در زمینه بهبود پایداری خاکدانه و ساختمان خاک بعد از گذشت یک سال از اعمال آن به خاک بود. مطابق با نتایج این پژوهش پایداری خاکدانه عاملی تأثیرپذیر از گذر زمان و تغییرات آبو هوایی فصلی است. میدانی بودن مقیاس آزمایش و همچنین قرارگیری کرتها در معرض آبو هوای طبیعی بر پیچیدگیهای حاکم بر چنین فرآیندهایی افزوده و لذا طراحی مطالعات جزئی و در مقیاس زمانی مناسبتر و بازههای زمانی کوچکتر به منظور کسب نتایج دقیقتر ضروری است.
Moafi G, Gholami L, Kavian A, Kheirfam H. The Changes in Aggregates due to the Use of Biochar Obtained from Populus Nigra Branches. jwmseir 2024; 18 (66) : 3 URL: http://jwmsei.ir/article-1-1162-fa.html
معافی گیلدا، غلامی لیلا، کاویان عطااله، خیرفام حسین. تغییرات خاکدانهها در اثر کاربرد زغالزیستی حاصل از سرشاخههای صنوبر. مجله علوم ومهندسی آبخیزداری ایران. 1403; 18 (66) :26-37
به اطلاع کلیه نویسندگان ، محققین و داوران محترم می رساند:با عنایت به تصمیم هیئت تحریریه مجله علمی پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری فرمت تهیه مقاله به شکل پیوست در بخش راهنمای نویسندگان تغییر کرده است. در این راستا، از تاریخ ۱۴۰۳/۰۱/۲۱ کلیه مقالات ارسالی فقط در صورتی که طبق راهنمای نگارش جدید تنظیم شده باشد مورد بررسی قرار خواهد گرفت.