عنوان پایان‌نامه
مطالعه اثرات کاربرد زغال زیستی بر ویژگی های خاک و برخی از شاخص های رشد عدس و گندم
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73753;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6816;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73753;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6816
- تاریخ دفاع
- ۲۸ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- سپیده ابریشم کش
- استاد راهنما
- منوچهر گرجی اناری
- چکیده
- یکی از مهم ترین رویکرد ها جهت مبارزه با تغییر اقلیم و گرمایش جهانی، افزایش ذخیره کربن در خاک است. کاربرد زغال زیستی، راه کاری جدید، برای اقامت طولانی مدت کربن در خاک است که می تواند موجب بهبود ویژگی های خاک، افزایش رشد گیاه و مدیریت پایدار پسماند شود. پسماند های زیست توده از قبیل پوسته شلتوک برنج که دور ریخته یا سوزانده می شوند را می توان برای تولید زغال زیستی مورد استفاده قرار داد. اطلاعات کمی درباره اثرات زغال زیستی بر خاک های قلیائی و رشد گیاه در آنها وجود دارد. در پژوهش حاضر، تأثیر شرایط تولید (پیرولیز) دو نوع زغال زیستی پوسته شلتوک برنج بر ویژگی های آنها مطالعه شد. سپس، تأثیر سطوح صفر، 0/4، 0/8، 1/6، 2/4 و 3/2 درصد وزنی زغال های زیستی تولیدی بر تولید زیست توده عدس (گیاه اول) و گندم (گیاه دوم) و ویژگی های خاک، مطالعه شد. طیف سنجی زیر قرمز، بیانگر ظهور آروماتیسیته در زغال های زیستی بود. افزایش دمای اوج پیرولیز منجر به کاهش غلظت هیدروژن، اکسیژن و افزایش نیتروژن، فسفر، کلسیم و پتاسیم زغال زیستی شد. نتایج مطالعه گلخانه ای نشان داد که پس از برداشت عدس و گندم، خاک های حاوی زغال زیستی، دارای کربن آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، پتاسیم قابل جذب، رطوبت اشباع، ضریب آبگذری و وزن خشک زیست توده زیر زمینی بیش تر و جرم مخصوص ظاهری کم تری در مقایسه با شاهد بودند. پس از برداشت گندم، تأثیرات مثبت زغال زیستی بر افزایش کربن زیست توده میکروبی، درصد خاکدانه های پایدار در آب و وزن خشک زیست توده هوایی نیز مشاهده شد. بنابراین اثرات کاربرد زغال زیستی بر خاک و گیاه، فقط محدود به یک دوره رشد نبود وحتی اثرات بیش تری پس از دوره رشد دوم مشاهده شد. به طورکلی، می توان نتیجه گرفت که تولید زغالزیستی از پوسته شلتوک برنج، علاوه بر اقامت کربن در خاک، می تواند موجب بهبود ویژگی های خاک قلیائی و افزایش رشد گیاه شود.
- Abstract
- Increase of carbon sequestration in the ecosystems is one of the most important approaches to mitigate climate change and global warming. Biochar application is a novel strategy for long term carbon sequestration in soil. It can also improve soil properties, enhance plant growth and result in sustainable management of wastes. Biochar can be produced of biomass wastes such as rice husk, which usually are droped away or burned. There is little information about biochar effects on alkaline soils and plant growth in these soils. In the present research, the effect of two production conditions (pyrolysis) was studied on the properties of the rice husk biochar. Then, the effects of 0, 0.4, 0.8, 1.6, 2.4 and 3.2 weight percent of the produced biochars were studied on lentil (first plant) and wheat (second plant) biomasses, and soil properties in an alkaline soil. The infrared spectroscopy showed appearance of aromaticity in the biochars. Increase of pyrolysis peak temperature led to less hydrogen and oxygen, and more nitrogen, phosphorus, calcium and potassium content in the biochar. More organic carbon content, cation exchange capacity, available potassium, saturation moisture, hydraulic conductivity and dry below ground biomass, and less bulk density were observed in the biochar treated soil compared with the control, after the harvest of lentil and wheat. The positive effects of the biochar were also observed on increasing the microbial biomass, water stable aggregates and dry above ground biomass after the harvest of wheat. Therefore, the effects of biochar were not only limited to one growth period(lentil), but also lasted after the second growth period (wheat). Generally, it can be concluded that biochar produced from rice husk can improve alkaline soil properties and plant growth in addition to carbon sequestration. Key words: carbon sequestration, rice husk, pyrolysis, alkaline soil, biochar
