اثر بیوچارهای باگاس نیشکر و شوری سدیم کلرید بر قابلیت استفاده و شکل‌های کادمیم در یک خاک درشت‌بافت آهکی - الناز میرزاخانی; حمیدرضا متقیان; علیرضا حسین پور (مدیریت خاک و تولید پایدار)
سابقه و هدف: یکی از روش‌های مؤثر در جهت کاهش اثرهای زیان‌آور فلزهای سنگین در خاک‌های آلوده، استفاده از بیوچار است که به‌عنوان یک ماده اصلاحگر آلی ممکن است برخی ویژگی‌های شیمیایی ‌خاک را تغییر داده و شرایط مناسب را جهت بی‌تحرکی فلزهای سنگین در خاک فراهم کند. بیوچار ماده جامد کربنی است که از گرماکافت بقایای آلی در شرایطی با اکسیژن محدود تهیه می-شود. این ماده با داشتن سطح‌ویژه، ساختار متخلخل، گروه‌های عامل می‌تواند خطر آلودگی فلزهای سنگین در خاک و ورود آن‌ها به زنجیره ‌غذایی را کاهش دهد. هدف از انجام این پژوهش بررسی کاربرد بیوچارهای باگاس نیشکر تهیه‌شده از آن در دماهای 400 و 600 درجه سلسیوس بر قابلیت استفاده و شکل‌های کادمیم در یک خاک شور و آلوده به کادمیم بود.مواد و روش‌ها: ابتدا ۱۵ میلی‌گرم بر کیلو‌گرم کادمیم از منبع کادمیم کلرید به‌صورت محلول به نمونه خاک (۲0۰ گرم) اضافه و با کل خاک مخلوط شد. نمونه‌‌ها به‌مدت 3 هفته در دمای 2±۲۵ درجه سلسیوس در رطوبت 80 درصد ظرفیت مزرعه‌ای خوابانده شدند. سپس، شوری 1170 و 2340 میلی‌گرم بر کیلوگرم از نمک سدیم کلرید (معادل 65/3 و 30/7 دسی‌زیمنس بر متر) به نمونه‌های خاک اضافه شد. در ادامه، 1 درصد (وزنی- وزنی) باگاس نیشکر و بیوچار دمای 400 درجه ‌سلسیوس و بیوچار دمای 600 درجه -سلسیوس در ۳ تکرار به نمونه خاک‌ اضافه و به‌‌مدت ۳ ماه در دمای 2±۲۵ درجه سلسیوس در رطوبت 80 درصد ظرفیت زراعی در انکوباتور نگه‌داری شدند. پس از پایان دوره خوابانیدن، از هر یک از تیمارها مقداری خاک برداشته و مقدار کادمیم قابل ‌استخراج به‌روش DTPA و شکل‌های کادمیم با استفاده از روش عصاره‌گیری تسیر و همکاران (1979) استخراج شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیوچار کادمیم عصاره‌گیری‌شده با DTPA را کاهش داد (05/0>p). همچنین بیوچار بر pH خاک اثر معناداری نداشت (05/0<p) و باعث افزایش قابلیت هدایت الکتریکی خاک شد (05/0>p). شوری کادمیم عصاره‌گیری شده با DTPA را افزایش داد (05/0>p). همچنین شوری اثر معناداری بر pH خاک نداشت (05/0<p). کاربرد بیوچار موجب کاهش (05/0>p) کادمیم تبادلی (7/13%) و پیوندشده با کربنات‌ها (1/24%) و افزایش (05/0>p) کادمیم پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز (2/37%) و باقیمانده (6/30%) نسبت به خاک شاهد گردید. کادمیم پیوندشده با کربنات‌ها و اکسیدهای آهن و منگنز در تیمار شوری 2340 میلی‌گرم بر کیلوگرم به‌ترتیب 5/31 و 8/25 درصد نسبت به تیمار شوری 1170 میلی‌گرم بر کیلوگرم افزایش یافتند. کادمیم پیوندشده با ماده‌آلی در تیمار 1170 و 2340 میلی‌گرم بر کیلوگرم نمک سدیم کلرید به‌ترتیب 8/38 و 2/22 درصد نسبت به شاهد کاهش یافتند. همچنین کادمیم باقیمانده در تیمار شوری 1170 و 2340 میلی‌گرم بر کیلوگرم 9/24 درصد نسبت به تیمار شوری 1170 میلی‌گرم بر کیلوگرم کاهش یافت. نتیجه‌گیری: کاربرد بیوچار باگاس نیشکر در خاک آهکی آلوده به کادمیم، منجر به تغییر شکل کادمیم از شکل‌های ناپایدار (تبادلی و کربناتی) به شکل‌های پایدارتر (پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز و باقیمانده) و در نتیجه کاهش تحرک و قابلیت استفاده کادمیم در خاک می‌شود.