اثر قارچ میکوریزا، لجن فاضلاب و بیوچار حاصل از آن بر شاخص های ساختمان و کیفیت فیزیکی خاک تحت کشت گیاه ذرت

در کشاورزی پایدار، حفاظت از ساختمان خاک و جلوگیری از تخریب آن از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. باتوجه به اینکه کشور ایران در منطقه¬ی خشک و نیمه¬خشک قرار دارد و زمین¬های کشاورزی مرغوب در آن کم است، حفاظت از زمین¬های موجود و جلوگیری از تخریب ساختمان و فرسایش خاک از اهمیت به سزایی برخوردار است. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر همزمان کود آلی و قارچ میکوریزا بر شاخص¬های ساختمان و کیفیت فیزیکی و ویژگی¬های هیدرولیکی خاک تحت کشت گیاه ذرت بود. پژوهش به صورت گلخانه¬ای در قالب آزمایش فاکتوریل سه¬فاکتور و با طرح بلوک کامل تصادفی با دو نوع ماده آلی شامل لجن فاضلاب تصفیه¬خانه¬ی شاهین¬شهر و بیوچار آن (ساخته¬شده در دمای 300 درجه سانتی¬گراد و شرایط بدون اکسیژن)، هرکدام در 5 سطح 0 (شاهد)، 5، 10، 20 و 40 تن در هکتار و هم¬چنین وجود و عدم وجود قارچ میکوریزا و در 3 تکرار اجرا شد. پس از گذشت 3 ماه از زمان کاشت، اندام هوایی و ریشه گیاهان برداشت شد و نمونه¬برداری خاک (دست¬خورده و دست¬نخورده) از گلدان¬ها صورت گرفت. برخی از ویژگی¬های شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی و هیدرولیکی خاک شامل منحنی مشخصه رطوبتی (swcc)، منحنی توزیع اندازه منافذ (psd)، پایداری خاکدانه¬ها، شاخص کیفیت فیزیکی پیشنهادی دکستر (s)، تخلخل درشت، میانه و ریز، رس قابل پراکنش مکانیکی(mdc) و آب قابل استفاده خاک برای گیاه (aw) اندازه¬گیری و محاسبه شد. نتایج نشان داد که در شرایط عدم تلقیح قارچ-های میکوریزا، افزودن کود آلی تا سطح 40 تن در هکتار به خاک باعث افزایش عملکرد ریشه و اندام هوایی، میانگین وزنی و هندسی قطر خاکدانه¬های پایدار در آب (mwd و gmd)، پارامتر شکل مدل ون¬گنوختن (n)، رطوبت باقی¬مانده (rθ)، فراوانی منافذ میانه و منافذ ریز در خاک شده است. زیرا با افزایش کود آلی، ذرات خاک هم¬آوری شده و منافذ جدید در خاک ایجاد شده¬ و هم¬چنین ذرات آلی مستقیماً در جذب آب نقش دارند. میزان کلونیزاسیون قارچ¬های میکوریزا در تیمارهای بیوچار بیش¬تر از تیمارهای لجن فاضلاب بود و بیوچار نقش موثرتری در افزایش aw و پایداری خاکدانه¬ها داشت. علت این موضوع را می¬توان تخلخل زیاد بیوچار همراه با سطح ویژه بالای آن دانست که به پایداری بیشتر خاکدانه¬ها کمک می¬کند. با افزایش سطوح لجن و بیوچار، swcc به سمت بالا و راست جابه¬جا شد؛ در نتیجه نگه¬داشت آب خاک در مکش ماتریک مشخص بیش¬تر شد. افزودن کود آلی منجر به افزایش شیب swcc و نقطه اوج psd یا به عبارتی افزایش شاخص s شد. در نتیجه در شرایط عدم حضور میکوریزا، تیمار 40 تن در هکتار کود آلی باعث افزایش کیفیت فیزیکی خاک شد. ولی در این تیمار به علت اثر دافعه آنیون¬های آلی و آب¬گریزی، ناپایداری ساختمانی (mdc) افزایش و فراوانی منافذ درشت و aw کاهش یافت. افزودن کود آلی تا سطح 20 تن در هکتار در حضور قارچ میکوریزا به میزان بیش-تری نسبت به عدم حضور میکوریزا، عملکرد گیاه، پایداری ساختمان و کیفیت فیزیکی خاک را بهبود بخشید. در حالی که سطح 40 تن در هکتار کود آلی در حضور میکوریزا تاثیر مثبتی بر ویژگی¬های فیزیکی خاک نداشت. علت این نتیجه را می¬توان به کاهش میزان کلونیزاسیون قارچ¬های میکوریزا در اثر افزایش زیاد کود آلی مربوط دانست. وجود قارچ های میکوریزا حتی در شرایط کمبود ماده آلی خاک سبب کاهش چشم¬گیر mdc و در نتیجه بهبود ساختمان خاک شد. افزودن کود آلی تا سطح 20 تن در هکتار در حضور میکوریزا، فراوانی منافذ ریز، منافذ میانه و به¬ویژه منافذ درشت خاک را افزایش داد. این افزایش با درصد زیاد کلونیزاسیون میکوریزا در ارتباط بوده و مربوط به توسعه¬ی شبکه هیف¬های قارچ میکوریزا در خاک می¬باشد. در نتیجه استفاده از کود آلی به¬ویژه بیوچار و قارچ میکوریزا منجر به افزایش کیفیت فیزیکی خاک و عملکرد گیاه شد که این یافته برای خاک¬های فقیر از ماده آلی و با کیفیت فیزیکی ضعیف دارای اهمیت است. بهترین تیمار ترکیبی کاربرد 20 تن در هکتار کود آلی به¬ویژه بیوچار همراه با قارچ میکوریزا می¬باشد. استفاده از این مقدار کود با وجود داشتن صرفه اقتصادی، آب قابل استفاده خاک برای گیاه، عملکرد ریشه و اندام هوایی و درصد تشکیل کلنی میکوریزا را افزایش و مقدار mdc را کاهش داده و باعث بهبود توزیع اندازه منافذ و کیفیت فیزیکی خاک می¬شود. در نتیجه با کاربرد آن، پایداری ساختمان خاک افزایش و فرسایش خاک کاهش می¬یابد و باعث می¬شود گیاهان در شرایط تنش کم¬آبی به¬ویژه در مناطق خشک مانند کشور ما، از آب خاک استفاده بیش¬تری ببرند.