تأثیر بیوچار بر پاسخهای مورفولوژیک رشد ذرت در یک خاک طبیعی آلوده

سابقه و هدف: تجمع بیش از اندازه فلزات سنگین در خاک کشاورزی علاوه بر آلودگی‌های محیطی، باعث افزایش جذب آنها توسط گیاهان شده که بر کیفیت و سلامت محصولات کشاورزی تأثیر می‌گذارد. سرب و روی از جمله این فلزات دارای پتانسیل سمیت هستند که در خاک‌های آلوده وجود دارند و یکی از اصلی‌ترین معضلات محیط زیست در دهه‌های اخیر به شمار می‌آیند. این فلزات با افزایش فعالیت‌های انسانی شامل فعالیت‌های کشاورزی (کاربرد کودهای شیمیایی، آفت‌کش‌ها و علف‌کش‌ها) و فعالیت‌های معدن‌کاوی در محیط خاک انتشار می‌یابند، اثرات سمی و خطرناکی در خاک داشته و تهدید جدی برای جانداران خاک‌زی محسوب می‌شوند. بیوچار نوعی ترکیب آلی غنی از کربن است که از گرماکافت زیست‌توده گیاهان در شرایطی با اکسیژن محدود تهیه می‌شود. این ماده با داشتن سطح ویژه، ساختار متخلخل، گروه‌های عامل و pH بالا می‌تواند خطر آلودگی فلزات سنگین در خاک و ورود آنها به زنجیره غذایی را کاهش دهد. مواد و روش‌ها: هدف این مطالعه، بررسی تأثیر برگ گردو و بیوچارهای تهیه‌شده از آن در دماهای ۲۰۰،4۰۰ و 600 درجه سلسیوس با مقادیر 5/0، ۱ و ۲ درصد (وزنی- وزنی) بر فراهمی زیستی روی و سرب و شاخص‌های مورفولوژیک ذرت (رقم سینگل‌کراس ۷۰۴) رشدکرده در یک خاک آلوده اطراف معادن روی و سرب باما بود. ابتدا خاک‌ها به‌مدت 45 روز در گلخانه خوابانیده شد. سپس بر اساس نتیجه آزمون خاک، عناصر غذایی مورد نیاز به همه گلدان‌ها افزوده شد. سپس در هر گلدان، بذر ذرت کشت و ۸ هفته پس از کشت، اندام هوایی و ریشه گیاه از خاک گلدان جدا شد. شاخص‌های مورفولوژیک ذرت و مقدار فراهمی زیستی روی و سرب (عصاره‌گیری‌شده با DTPA-TEA)، pH و EC خاک بعد از کشت تعیین شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که کاربرد مقادیر مختلف بیوچارهای تهیه‌شده در دماهای گوناگون بر فراهمی زیستی روی و سرب در خاک آلوده اثر معنی‌دار (05/0>P) داشت. روی و سرب عصاره‌گیری‌شده با DTPA-TEA با افزایش مقدار و دمای تولید بیوچار کاهش معنی‌دار (05/0>P) یافت. به ‌گونه‌ای که کاربرد 2 درصد بیوچار تهیه‌شده در دمای ۶۰۰ درجه سلسیوس، فراهمی زیستی روی و سرب را نسبت به شاهد به‌ترتیب 1/49 و 9/34 درصد کاهش داد. پاسخ‌های مورفولوژیکی نشان داد که کاربرد بیوچار نسبت رشد اندام هوایی به رشد ریشه را در مقایسه با شاهد افزایش داد. همچنین بیوچار تأثیر معنی‌داری (05/0>P) بر رشد برگ، ساقه و ریشه ذرت داشت. بنابراین کاربرد بیوچار در خاک آلوده می‌تواند با کاهش فراهمی زیستی و بهبود شاخص‌های مورفولو‌ژ‌یکی ذرت، رشد این گیاه را جهت پالایش سبز خاک بهبود دهد.