سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات161
تعداد شماره‌ها6,532
تعداد مقالات70,501
تعداد مشاهده مقاله124,100,648
تعداد دریافت فایل اصل مقاله97,207,573
عباسعلیان, حسین, سلطانی, جابر, بهرامی سامانی, علی, هاشمی گرم دره, سید ابراهیم, برزویی, اعظم, احمدوند, مریم. (1400). بررسی تاثیر کاربرد بیوچار و کاه گندم بر بهره وری آب آبیاری در گیاه جو. , 11(4), 699-711. doi: 10.22059/jwim.2021.328969.910
حسین عباسعلیان; جابر سلطانی; علی بهرامی سامانی; سید ابراهیم هاشمی گرم دره; اعظم برزویی; مریم احمدوند. "بررسی تاثیر کاربرد بیوچار و کاه گندم بر بهره وری آب آبیاری در گیاه جو". , 11, 4, 1400, 699-711. doi: 10.22059/jwim.2021.328969.910
عباسعلیان, حسین, سلطانی, جابر, بهرامی سامانی, علی, هاشمی گرم دره, سید ابراهیم, برزویی, اعظم, احمدوند, مریم. (1400). 'بررسی تاثیر کاربرد بیوچار و کاه گندم بر بهره وری آب آبیاری در گیاه جو', , 11(4), pp. 699-711. doi: 10.22059/jwim.2021.328969.910
عباسعلیان, حسین, سلطانی, جابر, بهرامی سامانی, علی, هاشمی گرم دره, سید ابراهیم, برزویی, اعظم, احمدوند, مریم. بررسی تاثیر کاربرد بیوچار و کاه گندم بر بهره وری آب آبیاری در گیاه جو. , 1400; 11(4): 699-711. doi: 10.22059/jwim.2021.328969.910

بررسی تاثیر کاربرد بیوچار و کاه گندم بر بهره وری آب آبیاری در گیاه جو

مدیریت آب و آبیاری
دوره 11، شماره 4، بهمن 1400، صفحه 699-711    اصل مقاله (1.83 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jwim.2021.328969.910
نویسندگان
حسین عباسعلیان1؛ جابر سلطانی* 2؛ علی بهرامی سامانی3؛ سید ابراهیم هاشمی گرم دره4؛ اعظم برزویی5؛ مریم احمدوند6
1دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران.
2دانشیار، گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
3دانشیار، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران.
4استادیار، گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
5استادیار، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران.
6دانش آموخته دکتری آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
چکیده
کاربرد ترکیباتی که ظرفیت نگهداشت رطوبت خاک را بهبود بخشند یکی از راهکارهای افزایش کارایی مصرف آب در بخش کشاورزی و حل مشکل کم آبی است. در بسیاری منابع به جنبه­های مثبت متعدد کاربرد مواد آلی از جمله بیوچار به عنوان اصلاح­ کننده خاک و بهبودگر ظرفیت نگهداشت رطوبت اشاره شده است. بیوچار1، ترکیب غنی از کربن متخلخلی است که در اثر پیرولیز مواد آلی طبیعی تولید می­شود. در تحقیق حاضر مقادیر صفر درصد بیوچار(B1) ، دو و نیم درصد بیوچار (B2)، پنج درصد بیوچار(B3) و هفت و نیم درصد بیوچار(B4)، همچنین دو و نیم درصد کاه گندم(W1) و پنج درصد کاه(W2) به خاک با بافت لوم رسی(S1) و نیز خاک لوم شنی(S2) افزوده ­شدند. این آزمایش گلدانی بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار و در گلخانه انجام شد. کاربرد بیوچار سبب گردید بهره­وری آب در تیمارهای  S­1­B4 و S2B4 به ترتیب 138 و 128 درصد افزایش یابد. کاه بر عملکرد زراعی و بهره­وری آب تاثیر منفی داشت به طوری که عملکرد بیولوژیک در خاک لوم رسی و لوم شنی به ترتیب 82 و 73 درصد کاهش یافت، بهره­وری آب در تیمارهای S1W1 و S2W1، 41 درصد و 25 درصد کاهش نشان داد. این کاهش­ها از لحاظ آماری معنی­دار بودند(01/0>P) و در هر دو نوع خاک با افزایش کاه، تشدید شدند. تحقیق حاضر نشان داد که کاربرد بیوچار می ­تواند راهکاری برای بهبود عملکرد و در نتیجه، بهره­ وری آب در بخش کشاورزی باشد.
کلیدواژه‌ها
رطوبت خاک؛ زیست توده گیاه؛ عناصر غذایی خاک؛ مواد آلی
عنوان مقاله [English]
The effect of biochar and Wheat Straw on irrigation water productivity in barley
نویسندگان [English]
Hossein Abbasalian1؛ Jaber Soltani2؛ Ali Bahrami Samani3؛ Seyyed Ebrahim Hashemi Garmdareh4؛ Azam Borzouei5؛ Maryam Ahmadvand6
1Ph.D. Candidate at Irrigation and drainage engineering, Water Engineering Department, College of Aburaihan, University of Tehran, Tehran, Iran.
2Associate Professor, Water Engineering Department, College of Aburaihan, University of Tehran, Tehran, Iran.
3Associate Professor, Nuclear Science and Technology Research Institute, Atomic Energy Organization, Tehran, Iran.
4Assistant Professor, Water Engineering Department, College of Aburaihan, University of Tehran, Tehran, Iran.
5Assistant Professor, Nuclear Science and Technology Research Institute, Atomic Energy Organization, Tehran, Iran.
6Ph.D. Graduated at Irrigation and drainage engineering, Water Engineering Department, College of Aburaihan, University of Tehran, Tehran, Iran.
چکیده [English]
Application of compounds that improve soil moisture retention capacity is one of the strategies to increase water use efficiency in agriculture and solve the problem of water shortage. In many sources, several positive aspects of organic matter application such as biochar as soil modifier and moisture retention capacity improvement have been noted. Biochar is a carbon-rich porous compound produced by pyrolysis of natural organic matter. In the present study, 0% biochar (B1), 2.5% biochar (B2), 5% biochar (B3) and 7.5% biochar (B4), 2.5% wheat straw (W1) and 5% straw (W2) were added to soil with clay loam (S1) texture and sandy loam soil (S2). This pot experiment was performed based on a completely randomized design in three replications and in greenhouse. Biochar application increased water productivity in S1B4 and S2B4 treatments by 138% and 128%, respectively. Straw had a negative effect on agronomic yield and water productivity, so that biological yield in clay loam and sandy loam soil decreased by 82% and 73%, respectively. Water productivity decreased by 41% and 25% in S1W1 and S2W1 treatments. These reductions were statistically significant (P<0.01) and were exacerbated by increased straw in both soil types. The present study showed that biochar application can be a way to improve yield and, consequently, water productivity in agriculture.
کلیدواژه‌ها [English]
Organic matter, Plant biomass, Soil moisture, Soil nutrients
مراجع
  1. Agbna, G. H., Dongli, S., Zhipeng, L., Elshaikh, N. A., Guangcheng, S., & Timm, L. C. (2017). Effects of deficit irrigation and biochar addition on the growth, yield, and quality of tomato. Scientia Horticulturae, 222, 90-101.
  2. Ahmadvand, M., Soltani, J., Hashemi G. S. E., & Varavipour, M., (2018). The relationship between the characteristics of Biochar produced at different temperatures and its impact on the uptake of NO3--N. Environ. health eng. manag. 5 (2), 67-75.
  3. Akhtar, S. S., Li, G., Andersen, M. N., & Liu, F. (2014). Biochar enhances yield and quality of tomato under reduced irrigation. Agricultural Water Management, 138, 37-44.
  4. Brtnicky, M., Datta, R., Holatko, J., Bielska, L., Gusiatin, Z. M., Kucerik, J., ... & Pecina, V. (2021). A critical review of the possible adverse effects of biochar in the soil environment. Science of The Total Environment, 796, 148756.
  5. Carr, M. K. V. (2013). Crop Yield Response to Water. FAO Irrigation and Drainage Paper 66. By P. Steduto, TC Hsiao, E. Fereres and D. Raes. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
  6. Chen, X., Yang, S. H., Jiang, Z. W., Ding, J., & Sun, X. (2021). Biochar as a tool to reduce environmental impacts of nitrogen loss in water-saving irrigation paddy field. Journal of Cleaner Production, 290, 125811.
  7. Edeh, I. G., Mašek, O., & Buss, W. (2020). A meta-analysis on biochar's effects on soil water properties–New insights and future research challenges. Science of the Total Environment, 714, 136857.
  8. Faloye, O. T., Alatise, M. O., Ajayi, A. E., & Ewulo, B. S. (2019). Effects of biochar and inorganic fertiliser applications on growth, yield and water use efficiency of maize under deficit irrigation. Agricultural Water Management, 217, 165-178.
  9. Gavili, E., Moosavi, A. A., & Haghighi, A. A. K. (2019). Does biochar mitigate the adverse effects of drought on the agronomic traits and yield components of soybean? Industrial crops and products, 128, 445-454.
  10. Genesio, L., Miglietta, F., Baronti, S., & Vaccari, F. P. (2015). Biochar increases vineyard productivity without affecting grape quality: Results from a four years field experiment in Tuscany. Agriculture, Ecosystems & Environment, 201, 20-25.
  11. Graber, E. R., Harel, Y. M., Kolton, M., Cytryn, E., Silber, A., David, D. R., ... & Elad, Y. (2010). Biochar impact on development and productivity of pepper and tomato grown in fertigated soilless media. Plant and soil, 337(1), 481-496.
  12. Guo, L., Bornø, M. L., Niu, W., & Liu, F. (2021). Biochar amendment improves shoot biomass of tomato seedlings and sustains water relations and leaf gas exchange rates under different irrigation and nitrogen regimes. Agricultural Water Management, 245, 106580.
  13. Haghnia, G. (1989). Plant Salinity Tolerance guideline. Mashad. Ferdowsi University Press. (In Persian)
  14. Heydari, N. (2014). Water productivity in agriculture: challenges in concepts, terms and values. Irrigation and drainage, 63(1), 22-28.
  15. Kammann, C. I., Schmidt, H. P., Messerschmidt, N., Linsel, S., Steffens, D., Müller, C., ... & Joseph, S. (2015). Plant growth improvement mediated by nitrate capture in co-composted biochar. Scientific reports, 5(1), 1-13.
  16. Karami Niya, F., Rang Zan, N., Nadian Ghomsheh, H., & Lotfi Jalal Abadi, A. (2019). The Effect of Spent Mushroom Compost and Its Biochar on Parsley Yield under Salinity Stress. Iranian Journal of Soil and Water Research, 50(6), 1453-1465.(In Persian)
  17. Kazemizadeh, M., Naseri, A., Hooshmand, A., Golabi, M., & Meskarbashee, M. (2020). Investigating the Effect of Biochar and Hydrochar (Sugar Cane Bagasse) on Yield, Water Productivity and Nitrogen Leaching in Maize Cultivation. Iranian Journal of Soil and Water Research, 51(3), 753-761.(In Persian)
  18. Lehmann, J., & Joseph, S. (Eds.) (2015). Biochar for environmental management: science, technology and implementation.
  19. Liu, X., Wei, Z., Ma, Y., Liu, J., & Liu, F. (2021). Effects of biochar amendment and reduced irrigation on growth, physiology, water-use efficiency and nutrients uptake of tobacco (Nicotiana tabacum L.) on two different soil types. Science of the Total Environment, 770, 144769.
  20. Lu, P., Zhang, Z., Sheng, Z., Huang, M., & Zhang, Z. (2019). Effect of Surface Straw Incorporation Rate on Water–Salt Balance and Maize Yield in Soil Subject to Secondary Salinization with Brackish Water Irrigation. Agronomy, 9(7), 341.
  21. Mannan, M. A., Mia, S., Halder, E., & Dijkstra, F. A. (2021). Biochar application rate does not improve plant water availability in soybean under drought stress. Agricultural Water Management, 253, 106940.
  22. Miri, F., Zamani, J., & Zarebanadkouki, M. (2021). The Effect of Different Levels of Pistachio Harvesting Wastes Biochar on Growth and Water Productivity of Maize (Zea mays L.). Iranian Journal of Soil and Water Research, 52(1), 227-236(In Persian).
  23. Paneque, M., José, M., Franco-Navarro, J. D., Colmenero-Flores, J. M., & Knicker, H. (2016). Effect of biochar amendment on morphology, productivity and water relations of sunflower plants under non-irrigation conditions. Catena, 147, 280-287.
  24. Ramlow, M., Foster, E. J., Del Grosso, S. J., & Cotrufo, M. F. (2019). Broadcast woody biochar provides limited benefits to deficit irrigation maize in Colorado. Agriculture, Ecosystems & Environment, 269, 71-81.
  25. Sadeghi, S. H., Hazbavi, Z., & Harchegani, M. K. (2016). Controllability of runoff and soil loss from small plots treated by vinasse-produced biochar. Science of the Total Environment, 541, 483-490.
  26. Saxton, K. E., & Rawls, W. J. (2006). Soil water characteristic estimates by texture and organic matter for hydrologic solutions. Soil science society of America Journal, 70(5), 1569-1578.
  27. Schmidt, H. P., Pandit, B. H., Martinsen, V., Cornelissen, G., Conte, P., & Kammann, C. I. (2015). Fourfold increase in pumpkin yield in response to low-dosage root zone application of urine-enhanced biochar to a fertile tropical soil. Agriculture, 5(3), 723-741.
  28. Schmidt, H. P., Bucheli, T., Kammann, C., Glaser, B., Abiven, S., & Leifeld, J. (2016). European biochar certificate-guidelines for a sustainable production of biochar.
  29. Sedmihradská, A., Pohořelý, M., Jevič, P., Skoblia, S., Beňo, Z., Farták, J., ... & Hartman, M. (2020). Pyrolysis of wheat and barley straw. Research in Agricultural Engineering, 66(1), 8-17.
  30. Slavich, P. G., Sinclair, K., Morris, S. G., Kimber, S. W. L., Downie, A., & Van Zwieten, L. (2013). Contrasting effects of manure and green waste biochars on the properties of an acidic ferralsol and productivity of a subtropical pasture. Plant and Soil, 366(1), 213-227.

  31. Wang, Y., Wei, Y., Sun, J., & Zhang, Y. (2016). Soil water infiltration and distribution characteristics under different biochar addition amount. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 32(8), 113-119.
  32. Wang, M., Lan, X., Xu, X., Fang, Y., Singh, B. P., Sardans, J., ... & Wang, W. (2020). Steel slag and biochar amendments decreased CO2 emissions by altering soil chemical properties and bacterial community structure over two-year in a subtropical paddy field. Science of The Total Environment, 740, 140403.
  33. info.2021, (https://www.worldometers.info/water/)
  34. Xie, W., Wu, L., Zhang, Y., Wu, T., Li, X., & Ouyang, Z. (2017). Effects of straw application on coastal saline topsoil salinity and wheat yield trend. Soil and Tillage Research, 169, 1-6.
  35. Yuan, G., Huan, W., Song, H., Lu, D., Chen, X., Wang, H., & Zhou, J. (2021). Effects of straw incorporation and potassium fertilizer on crop yields, soil organic carbon, and active carbon in the rice–wheat system. Soil and Tillage Research, 209, 104958.
  36. Zhang, X., Qu, J., Li, H., La, S., Tian, Y., & Gao, L. (2020). Biochar addition combined with daily fertigation improves overall soil quality and enhances water-fertilizer productivity of cucumber in alkaline soils of a semi-arid region. Geoderma, 363, 114170.
  37. Zhang, H., Hobbie, E. A., Feng, P., Zhou, Z., Duan, W., Hao, J., & Hu, K. (2021). Responses of soil organic carbon and crop yields to 33-year mineral fertilizer and straw additions under different tillage systems. Soil and Tillage Research, 209, 104943.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 804
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 360


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب