بررسی اثر اصلاح با پراکسید هیدروژن بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بیوچار باگاس نیشکر و نخل خرما

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

2 گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، اهواز ایران

4 دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

10.30466/asr.2025.55213.1843

چکیده

در دو دهه اخیر، استفاده از بیوچار به‌عنوان یک مادّه‌ متخلخل و غنی از کربن در کشاورزی و محیط‌زیست مورد توجّه قرار گرفته است. در صورت صرفه‌ی اقتصادی با توجّه به نتایج و تأثیرات می‌توان با استفاده از روش‌های اصلاح فیزیکی و شیمیایی ویژگی‌های بیوچار را بهبود بخشید. این مطالعه با هدف مطالعه و بررسی تأثیر اصلاح بیوچارهای باگاس نیشکر و نخل خرما با پراکسیدهیدروژن بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن‌ها انجام شد. نتایج بدست‌آمده، نشان داد که اصلاح بیوچار با پراکسید هیدروژن باعث بهبود کیفیت بیوچارها می‌گردد. اصلاح بیوچار سبب افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی، ظرفیت نگهداشت آب، گروه‌های عاملی (دارای اکسیژن)، درصد رطوبت، درصد اکسیژن، درصد هیدروژن، کاهش غلظت کل عناصر غذایی، درصد نیتروژن، درصد گوگرد، درصد خاکستر، میزان EC، pH، درصد پایداری کربن (کربن تثبیت‌شده)، سطح ویژه، مواد فرار و درصد کربن و افزایش نسبت‌های اتمی مورد بررسی (اکسیژن به کربن، نیتروژن به کربن در تیمار بیوچار نخل خرما و هیدروژن به کربن) گردید.سطح ویژه بیوچار باگاس نیشکر اصلاح‌نشده بالاترین مقدار و پائین‌ترین مقدار نیز متعلق به بیوچار نخل خرما اصلاح‌شده بود. تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی (باگاس نیشکر اصلاح‌شده نیز نسبت به بقیه بیوچارهای مورد بررسی کیفیت بهتری را از نظر منافذ و تخلخل) نشان داد بهترین ویژگی‌ها (ساختار آمورف و خلل و فرج بالاتر) در تیمار بیوچار باگاس نیشکر اصلاح‌شده مشاهده شد.. بیشترین مقدار بهبود پارامترها متعلّق به تیمار بیوچار باگاس نیشکر اصلاح‌شده بود که این تیمار به‌عنوان بهترین تیمار (محصول) پیشنهاد می‌گردد. با توجّه به نتایج بدست‌آمده می‌توان نتیجه گرفت که اصلاح بیوچار با پراکسید هیدروژن می‌تواند سبب بهبود کیفیت بیوچار شده و تأثیر بهتری را بر فرایندهای موجود در محیط‌زیست و کشاورزی و همچنین خاک و بحث مدیریت آلودگی زیست‌محیطی داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Studying the effect of modification of sugarcane bagasse and date palm biochar by hydrogen peroxide on some of their physicochemical properties

نویسندگان [English]

  • Milad Biria 1
  • Habibollah Nadian 1
  • Hossein Motamedi 2
  • Bijan Khalilimoghadam 3
  • Nafiseh Rangzan 4
1 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran
2 Department of Biology, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Department of Soil Science, Agriculture Faculty, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Iran
4 Associate Professor, Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran
چکیده [English]

The use of biochar as a porous material rich in carbon has been noticed in agriculture and environment. If it is economical, the properties of biochar can be improved by using physical and chemical modification methods. This study was conducted with the aim of studying and investigating the effect of modification of sugarcane bagasse and date palm biochars with hydrogen peroxide on some of their physical and chemical properties. The obtained results showed that modification of biochar with hydrogen peroxide improves the quality of biochars. Biochar modification causes an increase in cation exchange capacity, water holding capacity, functional groups (with oxygen), percentage of moisture, percentage of oxygen, percentage of hydrogen, reduction of total concentration of nutrients, percentage of nitrogen, percentage of sulfur, percentage of ash, EC, pH, Carbon stability percentage (fixed carbon), specific surface area, volatile matter and carbon percentage and the increase of atomic ratios were investigated (oxygen to carbon, nitrogen to carbon in date palm biochar treatment and hydrogen to carbon). The specific level of the unmodified sugarcane bagasse biochar was the highest and the lowest value belonged to the modified date palm biochar. Scanning electron microscope images (the modified sugarcane bagasse also showed better quality in terms of pores and porosity than the other investigated biochars) showed the best characteristics (amorphous structure and higher porosity) in the modified sugarcane bagasse biochar treatment. The highest improvement of the parameters was related to the modified sugarcane bagasse biochar treatment, which is suggested as the best treatment (product). Based on the obtained results it can be concluded that the modification of biochar with hydrogen peroxide can improve the quality of biochar and have a better effect on the existing processes in the environment and agriculture as well as the soil and the issue of environmental pollution management.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biochar
  • Date palm
  • Hydrogen peroxide
  • Modification Sugarcane bagasse

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 25 شهریور 1404
  • تاریخ دریافت: 11 اسفند 1402
  • تاریخ بازنگری: 22 دی 1403
  • تاریخ پذیرش: 25 شهریور 1404