شماره مدرك
20938
شماره راهنما
2445 دكتري
پديد آورنده
شهسوار، امير منصور
عنوان
تاثير كاربرد بيوچار سرشاخههاي درخت سيب بر شاخصهاي كيفيت خاك و عملكرد و ماده موثره دوگونه آويشن در شرايط ديم و آبي
مقطع تحصيلي
دكتري
گرايش تحصيلي
فيزيك و حفاظت خاك
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
پانزده، 184 ص
توصيفگر ها
كربن الي خاك , كيفيت فيزيكي خاك , منحني مشخصه رطوبتي پر انرژي , آبگريزي خاك , آويشن دنايي , آويشن ميگريكوس
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/14
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
علوم خاك
دانشكده
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1404/12/02
كد ايرانداك
23204391
چكيده فارسي
چكيده
بسياري از گونههاي گياهان دارويي و معطر (MAPs) به منظور توليد اسانسها، داروها، رنگها، لوازم آرايشي و بهداشتي و محيطهاي كشت مورد استفاده قرار ميگيرند. آويشن (Thymus sp.) يكي از گياهان معطر و دارويي شناختهشده است. مواد گياهي آويشن به طور گسترده در پزشكي، آشپزي و عطرسازي استفاده ميشود. بيوچار اصلاحكننده مناسبي براي بهبود ويژگيهاي خاك مانند ذخيره كربن و پايداري ساختمان آن است. با اين حال، پژوهشهاي اندكي در مورد تاثير تركيبي كشت گونههاي آويشن (TS) و ميزان كاربرد بيوچار (BAR) بر شاخصهاي كيفيت خاك در شرايط مزرعه وجود دارد. بنابراين اين پژوهش با هدف بررسي تأثير كاربرد بيوچار شاخههاي درخت سيب (با مقادير كاربرد 0، 30 و 60 تن در هكتار تقريباً معادل 0 ، 1 و 2 درصد) و دو گونه آويشن (T. daenensis و T. migricus) بر شاخصهاي كيفيت خاك شامل كربن آلي، پايداري ساختمان، آبگريزي و نفوذپذيري آبي خاك در شرايط كشاورزي آبي و ديم انجام شد. همچنين شاخصهاي رشد و عملكرد و اسانس و اجزاء آن در آويشن اندازهگيري شد. اين پژوهش در قالب طرح بلوكهاي كامل تصادفي با آرايش فاكتوريل تيمارها براي دو سال متوالي (1398-1399) انجام شد. مكان آزمايش در ايستگاه پژوهشي دشت آبسرد وابسته به پژوهشكده جنگلها و مراتع ايران در شرق تهران واقع شده است. پس از برداشت محصول، نمونهبرداري از خاك ريزوسفر (ناحيه ريشه) و خاك دور از ريشه بهمنظور اندازهگيري كربن آلي خاك (SOC)، پايداري ساختمان خاك به روش منحني مشخصه رطوبتي پر انرژي (HEMC)، درصد خاكدانههاي پايدار در آب (WSA) براي خاكدانههاي با اندازه بيش از 25/0 ميليمتر و آبگريزي خاك با روش جذبپذيري ذاتي (شاخصهاي جذبپذيري آب و اتانول، SW و SE، شاخص آبگريزي، R و زاويه تماس خاكآب، β) انجام شد. همچنين نفوذ آب به خاك با استفاده از دستگاه نفوذسنج مكشي در مزرعه اندازه¬گيري شد و دادههاي آن براي برآورد ويژگيهاي هيدروليكي خاك استفاده شد. در پايان هر فصل رشد گياه، شاخصهاي رشد و عملكرد شامل قطر ساقه، مساحت تاج، ارتفاع گياه و تعداد گل در بوته به همراه وزن تازه و خشك نيز اندازهگيري و تجزيه و تحليل آماري شد. نتايج نشان داد بيوچار بر شاخصهاي پايداري ساختمان خاك در ريزوسفرو ناحيه دور از ريشه دو گونه آويشن تأثير معنيدار داشت. افزايش مصرف بيوچار از 1 به 2 درصد باعث افزايش SOC و در نتيجه افزايش پايداري ساختمان خاك (شاخصهاي HEMC و WSA) نسبت به شاهد شد. نگهداشت آب خاك در تيمارهاي بيوچار در تمام مكشهاي ماتريك بيشتر از تيمار شاهد بود؛ بنابراين، شاخصهاي HEMC در خاكهاي اصلاحشده با بيوچار بيشتر از تيمار شاهد بود. خاك ريزوسفر داراي ذخيره كربن، پايداري ساختمان و آبگريزي بيشتر در مقايسه با خاك پيراموني (دور از ريشه) بود. ريزوسفر T. migricus در مقايسه با T. daenensis، نگهداشت آب و پايداري ساختماني بيش¬تري داشت. با اين حال، تفاوت معني¬داري بين دو گونه گياهي براي SOC در ريزوسفر وجود نداشت. اين يافته نشان ميدهد كه كيفيت (نه كمّيت) مواد آلي ممكن است در ريزوسفر گونههاي گياهي آويشن متفاوت باشد. نتايج اثر برهمكنش مولفههاي پايداري خاك (WSA و HEMC) و شاخصهاي آبگريزي (SW، SE، R و β) نشان دادكه آبگريزي ميتواند تفاوت پايداري ساختمان خاك در ريزوسفر گونههاي T. daenensis و T. migricus را توضيح دهد. نتايج نشان داد تفاوتهاي معنيداري بين گونهها و نيز بين سطوح مختلف بيوچار در دو سال كشت در هر دو نوع كشت آبي و ديم از نظر شاخص هاي رشد و عملكرد و اسانس مشاهده شد. همچنين آثار اصلي و برهمكنش گونه آويشن، سطح بيوچار و سال كشت بر اجزاي عملكرد مانند درصد اسانس، فنول تام و فلاونوئيد تام در هر دو سيستم آبي و ديم معنيدار بود. به طور كلي، نتايج پژوهش حاضر نشان داد بيوچار شاخههاي درخت سيب بهميزان 30 تن در هكتار نقش موثري در بهبود كيفيت فيزيكي خاك، به ويژه در ناحيه ريشه دو گونه آويشن داشت.
چكيده انگليسي
Thymus sp. is one of the widely known spicy aromatic and medicinal plants widely used in medicine, cooking and perfumery. Biochar is an amendment to improve soil quality attributes. However, the interactive effect of Thymus cultivation and biochar application rate on soil quality indicators and plant growth attributes in the field conditions is not well documented. This study aimed to investigate the effect of biochar of apple tree branches (BAR, 0, 30 and 60 Mg ha-1), two Thymus species (TS, T. daenensis and T. migricus), and soil sampling zone (SSZ, rhizosphere and bulk soil) on quality indicators of a silty clay loam soil, and yield, essence and their components of Thymus in rainfed and irrigated conditions. The study continued for two years to explore the time-dependent effects of treatments as well. The experiment was conducted in a randomized complete block design with a factorial arrangement of the 12 treatments (i.e., 3 levels of BAR × 2 levels of TS × 2 levels of SSZ) with three replicates. After plant harvest, the soil aggregate stability was characterized by high energy moisture characteristic (HEMC) and percent of water-stable aggregates (WSA), and the soil water repellency was measured by the sorptivity method. Water infiltration into the soil was measured by a tension/disk infiltrometer in the field. The infiltration data were modeled by the analytical method proposed by Wooding (1968) to optimize soil hydraulic parameters of saturated hydraulic conductivity (Ks) and macroscopic capillary length (λc). Biochar affected soil structural stability indices in both rhizosphere of the two Thymus species and bulk soil. The results showed that biochar application enhanced the soil organic carbon (SOC) and consequently increased the HEMC stability ratio. Water holding capacity in the biochar treatments was higher in all matric suctions, therefore, greater HEMC aggregate-structure stability indices were measured in the biochar-amended soils. The rhizosphere soil had significantly greater mean of organic carbon storage, stability ratio and water repellency index compared to those in the bulk soil. The rhizosphere of T. migricus (with greater root development in the upper layers) had significantly greater WSA compared to that of T. daenensis. However, there was no significant difference between the two plant species for SOC in the rhizosphere. This finding implies that quality (not quantity) and fractions of organic matter might be different in the rhizosphere of the plant species. Water repellency could partly explain the structural stability differences in the rhizosphere of T. daenensis and T. migricus species. Analysis of the hydraulic properties data related to soil water infiltration data showed that both Ks and λc were significantly affected by the TS, BAR, and the time factor in both rainfed and irrigated conditions. The BAR of 30 Mg ha-1 resulted in greater soil infiltrability due to biochar’s positive effects on soil structure and pore size distribution. Higher BAR (i.e., 60 Mg ha-1) was not as effective as the lower BAR on soil infiltrability; it seems that soil macropores have been filled by the hydrophobic particles of biochar at high rate. The biochar’s effects on water infiltration were more evident in the second year. The results showed that under both rainfed (drought stress) and irrigated (normal) conditions, the application of biochar had significant effects on the phytochemical parameters. The highest shoot yield and essential oil yield were recorded as 33.96 and 0.37 g m-2, respectively, in the combination of BAR = 60 Mg ha-1 and irrigated conditions. For T. daenensis, the essential oil content exhibited an increase under water-limited (rainfed) condition when compared to irrigated condition. The most substantial increase in total phenolic content was observed when BAR of 60 Mg ha-1 was applied under the drought stress condition.
استاد راهنما
محمدرضا مصدقي
استاد مشاور
مهدي قيصري , مهدي رحيم ملك
استاد داور
محمدعلي حاج عباسي جورتاني , محمد شايان نژاد , شجاع قرباني دشتكي