Soil and Plant Interactions
روابط خاک و گیاه
Journal of Soil and Plant Interactions
http://jspi.iut.ac.ir
18
agent2
2783-5014
2783-5286
fa
jalali
1404
7
1
gregorian
2025
10
1
16
3
online
1
fulltext
fa
تأثیر بیوچار با پوششهای مختلف سطحی بر آبشویی نیترات حاصل از کود اوره، در سه خاک با بافتهای مختلف
The Effects of Biochar With Different Surface Coatings on Nitrate Leaching From Urea Fertilizer in Three Soils With Different Textures
بیوژئوشیمی آلایندهها در سیستم خاک-گیاه
Biogeochemistry of contaminants in soil-plant system
پژوهشي
Research
<strong>پیشینه پژوهش و هدف: </strong>کمبود نیتروژن یکی از مهمترین عوامل محدودکننده رشد گیاهان است. هرچند کاربرد کود اوره میتواند این کمبود را جبران کند، اما کاربرد بیش از حد آن پیامدهای جدی همچون آبشویی نیترات و آلودگی منابع آب سطحی و زیرزمینی را به دنبال دارد. از این رو، در پژوهش حاضر، بهمنظور ارائه راهکاری پایدار برای کاهش خطرات زیستمحیطی آبشویی نیترات و بهبود مدیریت خاک، کارایی بیوچارهای اصلاحشده با فلزات مختلف، در کاهش آبشویی نیترات ناشی از کود اوره در خاکهایی با بافت متفاوت، مورد بررسی قرار گرفت.<br>
<strong>روشها:</strong> بیوچار مورد استفاده از کاه برنج طی فرایند پیرولیز در دمای ۳۵۰ درجه سلسیوس تهیه شده و سپس با فلزات آهن، روی و مس پوشش داده شد. علاوه بر این، به منظور تهیه کامپوزیتهای کربن– فلز نیز، کاه برنج با این فلزات پوشش داده شد و سپس فرایند پیرولیز ثانویه بر روی آنها صورت پذیرفت. عملکرد این مواد در کاهش آبشویی نیترات ناشی از کود اوره، در سه نوع خاک با بافت لوم رسی شنی، لوم رسی و رسی، تحت شرایط آبیاری پیوسته، با اندازهگیری غلظت نیترات در زهآب این خاکها به روش اسپکتروفتومتری بررسی شد.<br>
<strong>نتایج:</strong> نتایج نشان داد که نوع خاک تفاوت معناداری در میزان آبشویی ایجاد نکرد، در حالی که اصلاح بیوچار با فلزات نقش چشمگیری در کاهش نیترات داشت. از میان تیمارها، بیوچار با پوشش مس، بیشترین اثر را نشان داد و غلظت نیترات را به mg L⁻¹ 21/79 کاهش داد که نسبت به تیمار شاهد با mg L⁻¹ ۱۸۷، تفاوت چشمگیری داشت. تحلیلهای طیفسنجی نیز تغییرات ساختاری ناشی از پوششدهی فلزی را تأیید کردند.<br>
<strong>نتیجهگیری کلی: </strong>یافتهها بیانگر آن است که بیوچارهای اصلاحشده با فلزات، بهویژه نمونه پوششدار با مس، میتوانند رویکردی کارآمد برای کاهش آبشویی نیترات باشند. این فناوری کارایی زیادی برای بهکارگیری در مدیریت پایدار کشاورزی و حفظ کیفیت خاک و محیط زیست دارد.<br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:normal"><span style="tab-stops:14.2pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Background and Objective:</span></b><span new="" roman="" style="font-family:" times=""> Nitrogen deficiency is a major limiting factor for plant growth. Although the use of urea fertilizer can compensate for this deficiency, its excessive application often results in nitrate leaching and contamination of surface and groundwater resources. Accordingly, this study aimed to evaluate the effectiveness of metal-modified biochars in reducing nitrate leaching from urea fertilizer in soils with different textures, providing a sustainable approach for environmental protection and improved soil management.</span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:normal"><span style="tab-stops:14.2pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Methods:</span></b><span new="" roman="" style="font-family:" times=""> Biochar was produced from rice straw through pyrolysis at 350 °C and subsequently coated with iron, zinc, and copper. In addition, carbon–metal composites were synthesized by directly combining rice straw with these metals followed by pyrolysis. The performance of these amendments in reducing nitrate leaching was tested in three soil types—sandy clay loam, clay loam, and clay—under continuous irrigation with urea application. Nitrate concentrations in the leachates were determined spectrophotometrically.</span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:normal"><span style="tab-stops:14.2pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Results:</span></b><span new="" roman="" style="font-family:" times=""> Results indicated that soil texture had no significant effect on nitrate leaching, whereas metal modification of biochar exerted a pronounced impact. Among the treatments, copper-coated biochar showed the highest efficiency, reducing nitrate concentration to 21.79 mg L⁻¹ compared to 187 mg L⁻¹ in the control. Spectroscopic analyses confirmed the structural modifications induced by metal coatings.</span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:normal"><span style="tab-stops:14.2pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Conclusion:</span></b><span new="" roman="" style="font-family:" times=""> The findings highlight that metal-modified biochars, particularly copper-coated biochar, can serve as effective tools to reduce nitrate leaching and prevent groundwater contamination. This technology offers strong potential as a key strategy for sustainable agriculture and for preserving soil and environmental health</span><span new="" roman="" style="font-family:" times="">.</span></span></span></span></span></span><br>
آلودگی خاک, پوشش فلزی, جذب سطحی, کامپوزیت, کشاورزی پایدار.
Soil pollution, Metal coating, Surface adsorption, Composite, Sustainable agriculture.
87
101
http://jspi.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2035-1&slc_lang=fa&sid=1
Sanaz
Dadashi
ساناز
داداشی
sanaz.dadashy@gmail.com