آبشویی متناوب خاک شور و سدیمی دشت سیستان با استفاده از بیوچار، بیوچار اسیدی، اکسید گرافن و گچ

زمینه و هدف: شوری و کاهش حاصلخیزی خاک از مهم ترین چالش های زیست محیطی در مدیریت اراضی، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مانند منطقه سیستان محسوب می شوند. این شرایط نه تنها تولید محصولات کشاورزی را محدود می کند، بلکه تعادل اکوسیستم را نیز تهدید می نماید. اصلاح خاک های شور و سدیمی در چنین مناطقی به دلیل نیاز حیاتی به تولید محصولات زراعی، امری ضروری است. در این راستا، استفاده همزمان از مواد اصلاح کننده و فرآیند آبشویی به عنوان یک راهکار کارآمد برای بهبود کیفیت این نوع خاک ها مطرح شده است. هدف از این تحقیق، بررسی اثر اصلاح کننده های مختلف شامل گچ، بیوچار، بیوچار اسیدی و اکسید گرافن در کاهش شوری، سدیم تبادلی و بهبود ویژگی های شیمیایی خاک بود.

روش پژوهش: در این پژوهش، تاثیر ترکیبات اصلاحی مختلف بر فرآیند آبشویی خاک های شور-سدیمی دشت سیستان مورد بررسی قرار گرفت. مواد اصلاحی شامل بیوچار تولیدشده از چوب انگور و ترکیبات آن با ترفتالیک اسید، اکسید گرافن و گچ بودند. آزمایش ها در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی و با استفاده از لوله های استوانه ای انجام شد. خاک مورد استفاده، با بافت لوم و شرایط شور و سدیک، از منطقه نیمروز سیستان برداشت و در ستون هایی با ظرفیت ۵/۱ کیلوگرم جای گذاری شد. فرآیند آبشویی در ۱۰ دوره متناوب با فواصل ۵ روزه انجام گردید و در هر دوره، آبیاری معادل حجم منفذی خاک صورت گرفت. در پایان هر دوره، زه آب استخراج و ویژگی های شیمیایی آن اندازه گیری شد. علاوه بر این، پس از تکمیل آزمایش ها، خاک داخل ستون ها نیز مورد بررسی قرار گرفت.

یافته ها: نتایج نشان داد که استفاده از بیوچار اصلاح شده، به ویژه در تیمار حاوی ۵ درصد ترفتالیک اسید و اکسید گرافن، موثرترین کاهش در شوری خاک و نسبت جذب سدیم را ایجاد کرده است. استفاده از بیوچار اصلاح شده باعث افزایش ظرفیت نگهداری مواد مغذی و بهبود خواص شیمیایی خاک شد. داده های حاصل از آزمایش های شیمیایی زه آب نشان داد که برای دستیابی به آبشویی کامل خاک، حجم آبی معادل چهار تا پنج برابر حجم منفذی کافی است و این حجم آبی توانست تغییرات قابل توجهی در غلظت یون های سدیم و کلرید ایجاد کند. همچنین مقایسه بین تیمارها نشان داد که اصلاح کننده های آلی (بیوچار و ترکیب آن با ترفتالیک اسید) عملکرد بهتری نسبت به گچ در کاهش شوری و سدیم تبادلی دارند و می توانند به عنوان راهکار موثرتر در مدیریت خاک های شور-سدیمی مطرح شوند.

نتایج: این یافته ها نشان دهنده کارایی استفاده همزمان از بیوچار اصلاح شده و فرآیند آبشویی در بهبود خاک های شور و سدیمی هستند. کاهش شوری و سدیم تبادلی نه تنها می تواند کیفیت خاک و عملکرد زراعی را افزایش دهد، بلکه به حفظ تعادل شیمیایی و اکوسیستمی خاک نیز کمک می کند. این مطالعه اهمیت استفاده همزمان از اصلاح کننده های آلی در ترکیب با روش آبشویی متناوب را در مدیریت خاک های شور و سدیمی مناطق خشک و نیمه خشک تاکید می کند و نتایج آن می تواند به عنوان راهنمای علمی و کاربردی برای برنامه ریزی کشاورزی و بهبود کیفیت خاک در چنین مناطق استفاده شود.

کلیدواژه ها:

آبشویی ، بیوچار ، اکسید گرافن ، اصلاح خاک ، نسبت جذب سدیم