مشخصات پژوهش

عنوان	تأثیر بیوچار و خاک‌ورزی حفاظتی بر عملکرد و کیفیت سیاهدانه (Nigella sativa L.) و ویژگی‌های خاک در دو سیستم دیم و آبی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	اسید چرب، تنفس پایه خاک، تیموکینون، کشاورزی پایدار، ماده آلی خاک
چکیده	شناسایی و کاربرد راه حل‌هایی همچون بیوچار و خاک‌ورزی‌ حفاظتی که تأثیرات خشکی را به حداقل برساند، می-تواند در دستیابی به اهداف کشاورزی پایدار، مفید باشد. برای این منظور، در سال‌های 1398 و 1399 آزمایشی بر روی گیاه سیاهدانه به‌صورت کرت‌های دوبارخردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در مزرعه‌ی آموزشی و پژوهشی دانشگاه کردستان اجرا شد. شرایط کشت آبی و دیم به‌عنوان کرت اصلی، سه سطح خاک‌ورزی (رایج، کاهشی و بدون خاک‌ورزی) به‌عنوان کرت فرعی و دو سطح کاربرد بیوچار (0 و 15 تن در هکتار) به‌عنوان کرت فرعی-فرعی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که بالاترین طول و وزن خشک ریشه و ارتفاع بوته در شرایط آبی و در خاک‌ورزی‌های رایج و کاهشی مشاهده گردید. بیشترین تعداد کپسول (11 کپسول در بوته) و عملکرد دانه (7/149 گرم در متر مربع) در شرایط آبی مشاهده شد. بیشترین تعداد دانه در کپسول (75/81 دانه در کپسول) در خاک‌ورزی کاهشی در شرایط آبی و کاربرد بیوچار مشاهده شد. بیشترین محتوای نیتروژن، فسفر، پتاسیم، روی، مس، آهن و منگنز دانه در سال دوم+شرایط آبی+ خاک‌ورزی (رایج و کاهشی)+کاربرد بیوچار مشاهده گردید. شرایط آبی+خاک‌ورزیکاهشی+کاربرد بیوچار (6/31 درصد) دارای بالاترین درصد روغن دانه بود و بالاترین عملکرد روغن در تیمار سال دوم+خاک‌ورزی رایج+ کاربرد بیوچار (5/534 کیلوگرم در هکتار) مشاهده شد. تمام اسید‌های چرب MUFA بجز اکوزنوئیک اسید با افزایش تنش خشکی کاهش یافتند. در شرایط آبی همراه با کاربرد بیوچار پالیمیتولیک، واکسنیک و اولئیک افزایش یافتند. از بین اسید‌های چرب PUFA، دو اسید چرب اکوزادنوئیک و آلفا لینولئیک در شرایط آبی و کاربرد بیوچار دارای بالاترین درصد بودند، اما لینولئیک اسید در شرایط آبی و کاربرد بیوچار کاهش یافت. اسیدهای چرب اشباع شامل مریستیک، پالمیتیک، استئاریک و آراشیدیک در شرایط دیم و عدم کاربرد بیوچار افزایش یافتند. بیشترین درصد اسانس در خاک‌ورزی رایج+کاربرد بیوچار و بیشترین عملکرد اسانس در سال دوم+خاک‌ورزی رایج+کاربرد بیوچار به‌دست آمد. بیشترین مقدار تیموکینین (13/30 درصد) و پی‌سیمن (08/23 درصد) در سال دوم+شرایط آبی+ خاک‌ورزی رایج+ کاربرد بیوچار حاصل شد. کاربرد بیوچار سبب تغییرات در برخی ویژگی‌های خاک مانند افزایش کربن آلی خاک (5/7 درصد)، اسیدیته (6/2 درصد)، قابلیت هدایت الکتریکی (1/8 درصد) و همچنین قابلیت استفاده برخی عناصر پرمصرف و کم مصرف ‌گردید. بیشترین میزان نیتروژن کل خاک (145/0 درصد نیتروژن)، فسفر قابل دسترس (43/17 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و پتاسیم قابل دسترس خاک (510 میلی‌گرم بر کیلو‌گرم) در سال دوم و در سیستم خاک‌ورزی کاهشی+ کاربرد بیوچار مشاهده گردید. خاک-ورزی‌‌های مختلف روی فعالیت آنزیم دهیدروژناز تأثیر متفاوتی داشتند و بیشترین فعالیت آنزیم دهیدروژناز در تیمار خاک‌ورزی حداقل ( ug TPE g-1 dw soil 24 h-1 6/124) و نیز در اثر کاربرد بیوچار مشاهده گردید. بیشترین مقدار تنفس برانگیخته (mg CO2 (kg soil day)-1 6/3236) و تنفس معمولی (mg CO2 (kg soil day)-1 83/163)، در سال دوم آزمایش در خاک‌ورزی کاهشی همراه با کاربرد بیوچار مشاهده گردید. در نهایت نتایج کلی این پژوهش حاکی از این مطلب بود که بیشترین تأثیر مفید بر ویژگی‌های خاک، صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد دانه، کیفیت دانه شامل عناصر، درصد و عملکرد روغن، کیفیت روغن، درصد و عملکرد اسانس و کیفیت اسانس با گذشت زمان و در تیمار سال دوم آزمایش+شرایط آبی+ خاک‌ورزی رایج+کاربرد بیوچار مشاهده گردید. با توجه به نتایج این پژوهش کشاورزان می‌توانند از تکنیک‌های مذکور برای دستیابی به افزایش پایدار عملکرد محصولات زراعی و بهبود خصوصیات خاک استفاده کنند. با اتخاذ این راهکارها می‌توانند در عین‌حال منابع را برای نسل‌های آینده حفظ کنند و تولیدات کشاورزی خود را بهبود بخشند.
پژوهشگران	علی مختصی بیدگلی (استاد مشاور)، زاهد شریفی (استاد مشاور)، شیوا خالص رو (استاد راهنما)، هاوری کیانی (دانشجو)