پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 161 |
| تعداد شماره‌ها | 6,573 |
| تعداد مقالات | 71,036 |
| تعداد مشاهده مقاله | 125,506,570 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,770,502 |
بررسی کارایی کودهای کندرها فسفری برپایة بیوچارهای بقایای هرس انگور، پوست گردو و کلش گندم تولیده شده در دو دمای پیرولیز 350 و 650 درجة سانتی‌گراد | ||
| نشریه محیط زیست طبیعی | ||
| دوره 77، شماره 2، شهریور 1403، صفحه 271-284 اصل مقاله (1.06 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jne.2024.368033.2622 | ||
| نویسندگان | ||
| امیر خمسه* 1؛ احمد گلچین1؛ سعید شفیعی2 | ||
| 1گروه علوم خاک، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران. | ||
| 2گروه علوم خاک، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه جیرفت، جیرفت ایران. | ||
| چکیده | ||
| استفاده از کودهای شیمیایی رایج مانند کودهای فسفردار باعث بهبود تولیدات کشاورزی می‌شود، اما در همان حال مشکلات جدی محیط‌زیستی و بار اقتصادی قابل توجهی به‌دنبال دارد. اخیراً علاوه بر استفاده از بیوچار به‌عنوان یک اصلاح کنندة خاک، از آن در جهت تولید کودهای کندرها مبتنی بر بیوچار استفاده شده است. بررسی حاضر به‌منظور ارزیابی رفتار رهاسازی فسفر از کود مونوپتاسیم فسفات بر پایة بیوچارهای بقایای پوست گردو، هرس انگور و کلش گندم در آب و خاک صورت گرفت. به‌همین منظور آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سه نوع بیوچار (بقایای هرس انگور، پوست گردو و کلش گندم) در دو دمای پیرولیز 350 و 650 درجة سانتی‌گراد و دو سطح کود فسفردار (10 و 20 درصد وزنی) از منبع مونوپتاسیم فسفات بود. نتایج نشان داد که اثر دما و نوع بیوچار بر چگالی، چگالی ظاهری، pH و EC قرص‌های کودی بر پایة بیوچار معنی‌دار بود. فسفر کودهای فسفردار برپایة بیوچار در طی آزمایش در همة بیوچارها به‌تدریج در آب آزادسازی گردید ولی سرعت آزادسازی آن در ابتدای آزمایش بیشتر بود. میزان آزادسازی فسفر در طول آزمایش در قرص‌های کودی بر پایة بیوچار کلش گندم نسبت به بیوچارهای پوست گردو و هرس انگور کمتر بود به‌طوری‌که در انتهای آزمایش درصد آزادسازی فسفر در بیوچار کلش گندم نسبت به بیوچار پوست گردو و بقایای هرس انگور در دمای پیرولیز (350 و 650) به‌ترتیب 4/6 و 1/6 و 8/54 و 4/04 درصد پایین‌تر بود. کمترین و بیشترین درصد آزادسازی فسفر در خاک نیز به‌ترتیب در بیوچار کلش گندم و بقایای هرس انگور در هر دو دمای پیرولیز 350 و 650 درجة سانتی‌گراد مشاهده شد. همچنین نتایج نشان داد که اثر نوع بیوچار بر عملکرد اندام هوایی گیاه ذرت (وزن تر، وزن خشک و عملکرد نسبی) معنی‌دار بود و بیشترین عملکرد نیز مربوط به استفاده از کود کندرها فسفری برپایة بیوچار کلش گندم می‌باشد. به‌طور کلی می‌توان نتیجه گرفت که گرانوله نمودن کودهای شیمیایی با بیوچار می‌تواند یک روش مناسبی برای تهیة کودهای کندرها باشد که تا حدودی می‌تواند بر مشکلات محیط‌زیستی (آب‌شویی،آلودگی منابع آبی و ...) و بار اقتصادی استفاده از کودهای شیمیایی غلبه کرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بقایای گیاهی؛ بیوچار؛ کود کندرها؛ مشکلات محیط زیستی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Evaluating the efficiency of Controlled-Release Phosphorus Fertilizers based on biochar’s of grape pruning residues, walnut skins and wheat stubble produced at two pyrolysis temperatures (350°C and 650°C) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Amir Khamseh1؛ Ahmad Golchin1؛ Saeid Shafiei2 | ||
| 1Department of Soil Sciences, Faculty of Agriculture, Zanjan University, Zanjan, Iran. | ||
| 2Department of Soil Sciences, Faculty of Agriculture, University of Jiroft,, Jiroft, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| The use of common chemical fertilizers such as phosphorous fertilizers improves agricultural production, at the same time, it leads to serious environmental problems and a considerable economic load. Recently, in addition to using biochar as a soil amendment, it has been used to produce biochar-based slow-release fertilizers. The current experiment was conducted to evaluate the behavior of phosphorus release from monopotassium phosphate fertilizers based on the biochars of walnut shell residues, grape pruning and wheat stubble in water and soil. For this purpose, a factorial experiment with a randomized complete design and three replications was performed. The experiment treatments included three types of biochar (residues of grape pruning, walnut shell and wheat stubble) at two pyrolysis temperatures of 350 and 650 degrees and Phosphorous fertilizer (10% and 20% by weight) from the source of monopotassium phosphate. The results showed that the effect of temperature and biochar type on density, apparent density, pH and EC of biochar-based fertilizer tablets was significant. Phosphorus of biochar-based nitrogenous fertilizers was gradually released in water during the experiment in all biochars, but its release rate was higher at the beginning of the experiment. The rate of Phosphorus release during the experiment in biochar-based fertilizer tablets of wheat stubble was lower compared to walnut shell and grape pruning biochars, so that at the end of the experiment, the percentage of Phosphorus release in wheat stubble biochar was 4.6 (1.6) and 8.54 (4.04) percent lower, respectively, compared to walnut shell biochar and grape pruning residues at 350 (or 650) pyrolysis temperature. Also, the lowest and highest percentage of Phosphorus release in soil was observed in wheat stubble biochar and grape pruning residues at both pyrolysis temperatures of 350 and 650 degrees, respectively. Also, the results showed that the effect of the type of biochar on the performance of the corn plant shoot (wet weight, dry weight and relative yield) was significant, and the highest performance was related to the use of Controlled-Release Phosphorus Fertilizers based on wheat stubble biochar. In general, it can be concluded that granulating chemical fertilizers with biochar can be a suitable method for preparing Slow-release fertilizers, which can partially overcome the environmental problems and the economic burden of using chemical fertilizers. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Agricultural waste, Biochar, Environmental problems, Slow-release fertilizer | ||
| مراجع | ||
|
Agegnehu, G., Bass, A.M., Nelson P.N., Bird, M.I., 2016. Benefits of biochar, compost and biochar–compost for soil quality, maize yield and greenhouse gas emissions in a tropical agricultural soil. Science of the Total Environment 543(Part A), 295-306. An, X., Wu, Z., Shi, W., Qi, H., Zhang, L., Xu, X., Yu, B., 2021. Biochar for simultaneously enhancing the slow-release performance of fertilizers and minimizing the pollution of pesticides. Journal of Hazardous Materials 407, 124865. Ashitha, Arakhimol, K.R., Juothis, M., 2021. Fate of the conventional fertilizers in environment. In book: Controlled release fertilizers for sustainable agriculture, Edited: Lewu, F.B. CRC Press. pp. 25-39. Carneiro, J.S. da S., Ribeiro, I.C.A., Nardis, B.O., Barbosa, C.F., Lustosa Filho, J.F., Melo, L.C.A., 2021. Long-term effect of biochar-based fertilizers application in tropical soil: agronomic efficiency and phosphorus availability. Science of the Total Environment 760, 143955. Chen, L., Chen, X.L., Zhou, C.H., Yang, H.M., Ji, S.F., Tong, D.S., Zhong, Z.K., Yu, W.H., Chu, M.Q., 2017. Environmental-friendly montmorillonite-biochar composites: Facile production and tunable adsorption-release of ammonium and phosphate. Journal of Cleaner Production 156, 648-659. Cheng, H., Jones, D.L., Hill, P., Bastami, M.S., Tu, C.L., 2017. Influence of biochar produced from different pyrolysis temperature on nutrient retention and leaching. Archives of Agronomy and Soil Science 64(6), 850-859. Chew, J., Zhu, L., Nielsen, S., Graber, E., Mitchell, D.R.G., Horvat, J., Mohammed, M., Liu, M., van Zwieten, L., Donne, S., Munroe, P., Taherymoosavi, S., Pace, B., Rawal, A., Hook, J., Marjo, C., Thomas, D.S., Pan, G., Li, L., Bian, R., McBeath, A., Bird, M., Thomas, T., Husson, O., Solaiman, Z., Joseph, S., Fan, X., 2020. Biochar based fertilizer: supercharging root membrane potential and biomass yield of rice. Science of the Total Environment 713,136431. Conley, D.J., Paer, H.W., Howarth, R.W., Boesch, D.F., Seitzinger, S.P., Havens, K.E., Lancelot, C., Likens, G.E., 2009. Controlling eutrophication: Nitrogen and phosphorus. Science 323(5917), 1014–1015. Czekała, W., Jezowska, A., Chełkowski, D., 2019. The use of biochar for the production of organic fertilizers. Journal of Ecological Engineering 20(1), 1-8. Das, S.K., Ghosh, G.K., 2021. Development and evaluation of biochar-based secondary and micronutrient enriched slow release nano-fertilizer for reduced nutrient losses. Biomass Conversion and Biorefinery 13(13), 12193-12204. Dodds, W.K., W.W. Bouska, J.L. Eitzmann, T.J. Pilger, K.L. Pitts, A.J. Riley, J.T. Schloesser, and D.J. Thornbrugh. 2009. Eutrophication of U.S. freshwaters: analysis of potential economic damages. Environmental Science & Technology 43 (1),12-19. Gwenzi, W., Chaukura, N., Noubactep, C., and Mukome, F.N.D. 2017. Biochar-based water treatment systems as a potential low-cost and sustainable technology for clean water provision. Journal of Environmental Management 197, 732-749. Havlin, J.L., Beaton, J.D., Tisdale, S.L., Nelson, W.L., 1999. Soil fertility and fertilizers: An introduction to nutrient management. Sixth Edition, Prentice Hall, New Jersey, USA. IBI (International Biochar Initiative). 2010. IBI Guidelines for the Development and Testing of Pyrolysis Plants to Produce Biochar. http://www.biochar international.org/sites/default/files/IBI-Pyrolysis-Plant-Guidelines. IBI (International Biochar Initiative). 2015. Standardized product definition and product testing guidelines for biochar that is used in soil (aka IBI Biochar Standards) Version 2.1. Jia, Y., Hu, Z., Ba, Y., Qi, W., 2021. Application of biochar-coated urea controlled loss of fertilizer nitrogen and increased nitrogen use efficiency. Chemical and Biological Technologies in Agriculture 8, 1-11. Kimetu, A., Lehmann, J., 2010. Stability and Stabilisation of Biochar and Green Manure in Soil with Different Organic Carbon Contents. Soil Research 48(7), 577-585. Lee, Y.L., Ahmed, O.H., Wahid, S.A., Ab-Aziz, Z.F., 2019. Characterization of tablets made from mixture of charred agricultural residues with and without embedded fertilizer. Acta Technologica Agriculturae 22(3),70-74. Lehmann, J., Joseph, S., 2009. Biochar for environmental management: an introduction. In: Lehmann, J., Joseph, S. (Eds.), Biochar for Environmental Management: Science and Technology. Earthscan, London, pp. 1-12. Lehmann, J., 2007. Bio-energy in the black. Frontiers in Ecology and the Environment 5(7), 381-387. Li, W., Wang, S., Xu, E., Xu, G., Zhang, X., Zhao, L., 2020. Biochar-based Ecological Fertilizer Forming Device Capable of Increasing Sugar Content of Watermelons and Use Method of Biochar-Based Ecological Fertilizer Forming Device. Patent application no. CN112742306A. Maikol, N., Haruna, A.O., Maru, A., Asap, A., Medin, S., 2021. Utilization of urea and chicken litter biochar to improve rice production. Scientific Reports 11(1), 9955. Marschner, P., 2012. Marschner’s mineral nutrition of higher plants. Third Edition, Elsevier, Academic Press, Waltham, USA. Oleszczuk, P., Ćwikła-Bundyra, W., Bogusz, A., Skwarek, E., Ok, Y.S., 2016. Characterization of nanoparticles of biochars from different biomass. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 121,165-172. Pang, W., Hou, D., Wang, H., Sai, S., Wang, B., Ke, J., Wu, G., Li, Q., Holtzapple, M.T., 2018. Preparation of Microcapsules of Slow-Release NPK Compound Fertilizer and the Release Characteristics. Journal of the Brazilian Chemical Society 29, 2397-2404. Rombel, A., Krasucka, P., Oleszczuk, P., 2021. Sustainable biochar-based soil fertilizers and amendments as a new trend in biochar research. Science of the Total Environment 816, 151588. Rutland, D.W., 1986. Manual for Determining Physical Properties of Fertilizer. International Fertilizer Development Center. Song, W., Guo, M., 2012. Quality variations of poultry litter biochar generated at different pyrolysis temperatures. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 94, 138-145. Withers, P.J.A., Neal, C., Jarvie, H.P., Doody, D.G. 2014. Agriculture and eutrophication: where do we go from here? Sustainability 6(9), 5853-5875. Ye, Z., Zhang, L., Huang, Q., Tan, Z., 2019. Development of a carbon-based slow release fertilizer treated by bio-oil coating and study on its feedback effect on farmland application. Journal of Cleaner Production 239, 118085. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 196 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 157 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب