به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « sugarcane bagasse » در نشریات گروه « کشاورزی »

  • P. Ranadev*, K. Nagaraju, R. Vasanth Kumari

    Production of high-quality inoculum in sufficient quantities is crucial for biocontrol programs. Entomopathogenic Fungi (EPF) are highly suitable biocontrol agents due to their adaptability, mode of action, persistence, and wide host range. This study aimed to evaluate the suitability of agro-wastes, including sugarcane bagasse, paddy husk, Post Mushroom Substrate (PMS), and sorghum grains with and without 10% molasses fortification, for mass production of four EPF isolates (Cordyceps fumosorosea: MT997932, Beauveria bassiana: MT997933, Akanthomyces lecanii: MT997935, and Hirsutella thompsonii: MT997936) isolated from two agro-climatic zones in Karnataka, India. The study employed solid-state fermentation. Results showed that sorghum grains fortified with 10% molasses had the highest mycelial growth and spore production of all isolates, followed by PMS with 10% molasses (T7). Fortification with molasses positively influenced the growth and spore production of EPF. The results indicated that while sorghum grains were the best choice for mass production, PMS fortified with molasses also had great potential as an alternative substrate.

    Keywords: Beauveria, Lecanicillium, Biocontrol, Sorghum Grains, Sugarcane Bagasse}
  • جلیل کرمان نژاد، حسن ترابی پوده*، الهام قنبری عدیوی، بابک شاهی نژاد

    زه آب مزراع نیشکر واقع در جنوب خوزستان، دارای مقادیر بالایی کلراید بوده و به عنوان عامل محدودکننده در استفاده مجدد از این زه آب ها و تاثیر مخرب بر منبع پذیرنده این زه آب ها شناخته می شود. در این مطالعه توانایی جاذب های تولید شده از باگاس نیشکر در حذف کلراید موجود در زه آب بررسی شد. فرآیند تولید زغال زیستی در کوره الکتریکی و فعال سازی آن با استفاده از هیدرو اکسید پتاسیم و حرارت دهی در ماکروویو انجام شد. از کلراید آهن شش آبه و سولفات آهن هفت آبه با نسبت دو به یک جهت مغناطیسی کردن زغال زیستی استفاده شد. جاذب ها به ازای سه نسبت فعال ساز به زغال زیستی (دو، سه و چهار)، سه توان ماکروویو (200، 400 و 700 وات) و سه زمان فعال سازی (پنج، 10 و 15 دقیقه) تولید شدند. مقدار کلراید نمونه های زه آب با استفاده از کلراید سدیم، به میزان سه، پنج و 10 گرم بر لیتر تنظیم شد. طبق نتایج در تمامی تیمارها با افزایش غلظت اولیه کلراید، مقدار حذف افزایش یافته است. حذف کلراید توسط نانو زغال زیستی فعال به طور میانگین 6/1 برابر زغال زیستی فعال غیرنانو اندازه گیری شد. فرآیند مغناطیسی کردن جاذب ها به طور میانگین موجب کاهش 20 درصدی حذف کلراید شد. بیش ترین میزان حذف کلراید با استفاده از نانو زغال زیستی فعال و نانو زغال زیستی فعال مغناطیسی به ترتیب 54 و 6/49 درصد اندازه گیری شد. این مقادیر بیشینه به ازای تیمار با نسبت زغال زیستی به زغال زیستی برابر سه، توان ماکروویو برابر 400 وات و مدت زمان فعال سازی برابر 10 دقیقه اندازه گیری شدند. با توجه به مقادیر ضریب تبیین و مجموع مربعات خطا، مدل سینتیکی شبه مرتبه اول و مدل نفوذ درون ذره ای بیش ترین تطابق را با داده های اندازه گیری شده داشتند. هم چنین، مدل هم دمای لانگمویر در مقایسه با مدل فروندلیچ تطابق بهتری با داده های اندازه گیری شده دارد. طبق نتایج، نانو زغال زیستی فعال مغناطیسی باگاس نیشکر می تواند به عنوان جاذبی با راندمان بالا و ارزان قیمت برای حذف کلراید از محیط های آبی استفاده شود.

    کلید واژگان: : باگاس نیشکر, کلراید, ماکروویو, نانو زغال زیستی فعال مغناطیسی}
    Jalil Kermannezhad, Hassan Torabipoodeh *, Elham Ghanbariadivi, Babak Shahinejad
    Introduction

    Irrigation water salinity is a very serious problem in different parts of the world, especially in arid and semi-arid regions. Increasing fresh-water demand due to population growth causes the pressure on water resources to increase in the future causing the water supply through saline and unconventional water to become a serious issue, especially in areas facing water scarcity. On the other hand, agriculture is the world's greatest water consumer where saline water reduces the products, destroys the soil structure, and damages the environment. Wastewater desalination and water reuse is a relatively new approach in the water industry that solves saline-water problems through various methods. But it is uneconomical due to high equipment costs and energy consumption, especially in agriculture where water consumption is much higher. To remove pollutants, various studies have used different adsorbents such as biochar, activated carbon, zeolite, and resin among which biochar can effectively remove pollutants from aquatic environments because it is an effective, inexpensive, polar, high-porosity adsorbent. Ion exchange, complex formation, surface adsorption, electron sharing, and biochar (carboxylic and pHenolic) - functional group interaction are among various mechanisms where the presence of negative charge on the biochar surface and positive charge on metal ions improve the adsorption process. As the activated carbon is made from cheap materials as wood, coal, oil, coke, sawdust, and plant waste, it is quite economical and highly capable of removing a wide range of organic and inorganic pollutants from aquatic and gaseous environments.

    Materials and Methods

    To prepare biochar, this research used the sugarcane bagasse as primary biomass by 1) washing it several times with ordinary and distilled water and drying it in the open air to remove its remaining salts, 2) crushing it with an industrial mill and placing it in an oven at 60 °C for 24 hrs to remove its excess moisture, 3) grinding the crushed bagasse with a small mill for further milling, 4) passing it through 60 and 100 mesh sieves in two stages for more uniformity and 5) placing it in closed containers. Biomass was converted to biochar (BC) using a heat-programmable electric furnace where the temperature rise was set at five °C/min for a uniform heat distribution. Bagasse was placed inside a steel reactor into which nitrogen gas was injected at a fixed flow rate and prevented oxidation. Biomass was kept at 600 °C for two hrs thereafter the furnace was turned off, while nitrogen gas was injected, and the temperature was slowly lowered to that of the lab. Considering the sizes of the furnace and reactor, each time 20 g biomass was placed in the reactor and about five g biochar was produced after the carbonization process; the biochar production efficiency under these conditions was about 25%. Nano biochar (N-BC) was made by a planetary ball mill with ceramic cups and bullets where the bullet-to-biochar weight ratio was 15-to-one and the rotation speed was 300 rpm. The good mill-activity time was two, four, and six hrs. It worked for three min and rested for one minute to prevent the temperature from rising and cohesive masses from forming in the samples; as size and uniformity of particles were important, use was made of a gradation device.

    Results and Discussion

    In all treatments, by increasing the initial Chlorine concentration, the Chlorine removal had an increasing trend. on average, this was, using activated nano biochar 74.4% more than activated non-nano biochar. Magnetizing nano-absorbents reduced the Chlorine removal by 18.8%, on average. The highest and lowest Chlorine removal reductions due to the adsorbent magnetization were 31.6 and 10.9%, respectively. The highest Chlorine removal in all three activated non-nano, activated nano, and magnetically activated nano adsorbents (200 and 400 W treatments) was measured for an activator-to-biochar ratio of three. According to the results, Chlorine adsorption by magnetically activated nano absorbent reached equilibrium after 480 min in the treatment with 200 and 700 W microwave power and after 540 min in treatment with 400 W microwave power. Increasing the initial Chlorine concentration from three to 25 g l-1, increased the Chlorine removal by the magnetically activated nano absorbent by three, 3.5, and 2.6 times in 200, 400, and 700 W microwave power treatments, respectively. 

    Conclusion

    The pseudo-first-order kinetic model had a good correlation with the data and the pseudo-second-order kinetic model did not correlate well with the data in times less than 60 min; hence, the dominating adsorption mechanism was not chemical in this interval. Intraparticle diffusion was an effective Chlorine-adsorption factor from the beginning of the adsorption process. Considering the correlation coefficient and sum of squared errors, the pseudo-first-order kinetic model and the intraparticle diffusion model had the highest correlation with the measured data. The average correlation coefficient for Langmuir and Freundlich models was found to be 0.9938 and 0.886, respectively. Therefore, the Langmuir isothermal model conformed better to the measured data than the Freundlich model.

    Keywords: Chlorine, Microwave, Nano Active Magnetic Biochar, Sugarcane Bagasse}
  • Nguyen Loc *, Tran Thanh, Do Thi My Phuong
    Purpose This research aims to characterize the physical and chemical properties of biochar derived from biodegradable domestic solid waste and sugarcane bagasse, in order to evaluate their possible uses in agronomic and environmental applications.Method Biodegradable domestic solid waste and sugarcane bagasse-based biochar were pyrolyzed at two pyrolysis temperatures (500 and 700 °C). Biochar properties included the determination of several physical and chemical parameters, i.e., pH, electrical conductivity (EC), cation exchange capacity (CEC), carbon content, iodine number, pH point of zero charge and surface morphology.Results Under the investigated conditions, biochar properties were greatly affected by both pyrolysis temperature and feedstock type. The pH, EC, CEC, pHpzc, iodine number and carbon content in biochar increased as the increasing pyrolysis temperature from 500 °C to 700 °C, whilst the opposite trend was found for biochar yield. Between the two biochar, at the same pyrolysis temperature, the sugarcane bagasse biochar possessed lower EC values (118.93 - 126.17 µS/cm) and carbon content (37.42 – 38.8%), but higher CEC values (18.62 - 20.12 cmol/kg) and iodine number (424.04 - 261.34 mg/g) than the biodegradable domestic solid waste biochar. SEM images of sugarcane bagasse biochar exhibited greater porosity than the biodegradable domestic solid waste biochar at both pyrolysis temperatures.Conclusion The results implied that sugarcane bagasse biochar have better potential to be used in applications including the improvement of soil characteristics, the removal of contaminants from aqueous media, and the remediation of contaminated soil. To provide a better evaluation of the biochar’s performance, a further demonstration in soil or water test experiments should be conducted.
    Keywords: Biochar, Biodegradable domestic solid waste, Physicochemical properties, Sugarcane bagasse}
  • خسرو بتیار، ندا مرادی *، عبدالامیر معزی، شیلا خواجوی شجاعی

    کمبود فسفر یکی از مشکلات عمده خاک های آهکی و عامل محدوده کننده تولید محصول در این خاک ها است و مصرف بی رویه کودهای فسفاته می تواند سبب ایجاد آلودگی در خاک و آب گردد. استفاده از اصلاح کننده های آلی مانند کمپوست، بیوچار و یا استفاده تلفیقی از آن ها می تواند در بهبود مقدار فسفر قابل جذب خاک موثر باشد. به این منظور، تاثیر کاربرد تلفیقی کمپوست و بیوچار باگاس نیشکر بر ویژگی های جذب و واجذب فسفر در خاک آهکی مورد بررسی قرار گرفت. تیمارها شامل: 1 – شاهد، 2- کمپوست باگاس نیشکر 100%، 3- بیوچار باگاس نیشکر 100%، 4- کمپوست 50% + بیوچار 50%، 5- کمپوست 75% + بیوچار 25 % و 6- کمپوست 25% + بیوچار 75% بود که تیمارها در سه تکرار به مدت 120 روز انکوباسیون شدند. هم دماهای جذب بعد از اتمام مدت انکوباسیون در دمای ثابت 25 درجه سلسیوس و غلظت اولیه 0 تا 60 میلی-گرم فسفر در لیتر بررسی شدند. سپس داده ها با مدل های فروندلیچ، لانگمویر و تمکین برازش داده شدند. نتایج نشان داد که کاربرد تلفیقی بیوچار و کمپوست باگاس نیشکر منجر به کاهش جذب و افزایش واجذب فسفر گردید. حداکثر ظرفیت بافری (MBC)، ظرفیت بافری تعادلی (EBC)، ظرفیت بافری استاندارد (SBC) و نیاز استاندارد فسفر (SPR) در تیمار کمپوست و کمپوست 75% + بیوچار 25% نسبت به شاهد کاهش بیش تری نشان دادند. به طورکلی می توان نتیجه گیری کرد که کاربرد تلفیقی تیمارهای بیوچار وکمپوست باگاس نیشکر سبب کاهش جذب فسفر در خاک آهکی می شود که در نتیجه می تواند موجب افزایش فراهمی فسفر برای گیاهان شود.

    کلید واژگان: اصلاح کننده آلی, باگاس نیشکر, همدمای جذب, فراهمی فسفر}
    Khosro Batyar, Neda Moradi *, Abdolamir Moezzi, Shila Khajavi-Shojaei
    Introduction

    Phosphorus deficiency is one of the major problems of calcareous soils and a limiting factor for crop production in these soils and excessive use of phosphate fertilizers can cause pollution in soil and water. The use of organic amendments such as compost, biochar or a combination of them can be effective in improving the amount of available phosphorus of the soil. For this purpose, the effect of combined application of compost and biochar of sugarcane bagasse on phosphorus sorption and desorption were investigated.

    Materials and Methods

    Sugarcane bagasse and compost were provided from Debal Khozaei agro-industry Company. The oven-dried sugarcane bagasse 105 ºC were pass through 2 mm sieve and slow pyrolysed at 500 ºC using a laboratory muffle furnace with a heating rate of 5 ºC min-1 and presence of N2 flow to provide an anoxic condition. Some physico-chemical properties of samples were determined. The soil sample was collected from 0-30 cm of the campus of Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Khuzestan province, SW Iran (48° 65′91.12′′E31°30′53.82′′N). The studied soil classified as a Typic Haplocalcids. The air-dried soil samples were sieved (˂ 2 mm) and used for physico-chemical analysis. The incubation experiment was conducted with 7 treatments. The treatments including (1) control (without any amendments), (2) 100% sugarcane bagasse, (3) 100% sugarcane bagasse compost, (4) 100% sugarcane bagasse biochar, (5) 50% compost +50% biochar, (6) 75% compost + 25% biochar, (7) 25% compost + 75% biochar were added as 2% w/w to soil. The 200 g air-dried soil and treatments were mixed and kept in poly-ethylene containers for 120 days. Samples were incubated in 25  2 ºC and soil moisture was adjusted to soil field capacity using distilled water during the incubation time. At the end of incubation time, soil phosphorus sorption isotherm was measured. A 2.5 g of each treatment was transferred to a 50 ml centrifuge tube. Then, a 25 mL of CaCl2 0.01 M containing 0, 10, 20, 40, 60, 80, and 100 mg P L-1 (prepared from KH2PO4) was added to each centrifuge tube. Two drops of chloroform were added to each centrifuge tube to inhibit microbial growth. Samples were equilibrated at 25  1 ºC for 24 h on shaker at 150 rpm, and then centrifuged for 5 min at 3000 rpm and pass through 0.45-μm filter paper. The phosphate desorption was conducted on soil remaining in the filter immediately after sorption experiment. For this purpose, each treatment was resuspended with 25 ml of CaCl2 0.01 M solution without phosphate and shaken for 24 h. after collecting the supernatant, desorbed phosphate was measured. For assessing the adsorbed phosphate, the difference between the initial phosphate concentration and the phosphate concentration at equilibrium was calculated. The Langmuir, Freundlich and temkin isotherm models were used to describe the sorption of phosphate. In addition, some phosphorus buffering indices including maximum buffering capacity (MBC), standard buffering capacity (SBC), equilibrium buffering capacity (EBC) and standard phosphorus requirement (SPR) were obtained from P sorption equations at 0.2 mg P L-1 concentration in soil solution. The experimental data were fitted by Microsoft Excel-SOLVER and graphs were plotted by Microsoft Excel.

    Results and Discussion

    The soil was had loam texture, with low SOC content and high pH and calcium carbonate content, also the results of the characteristics of sugarcane bagasse compost and biochar showed that the compost had high salinity and the biochar had high pH and C/N ratio. The amount of phosphorus absorption increased with increasing the initial concentration of phosphorus in the treated soils. The highest and lowest amount of phosphorus absorption were in the control in compost treatments, respectively. In general, different levels of biochar and compost treatments caused a decrease in phosphorus absorption compared to the control treatment. The results showed that P sorption and desorption are described well by the Freundlich and Langmuir equations with a high correlation coefficient; however, the Temkin equation described the P sorption and desorption in the soils poorly. Biochar and compost treatments significantly decreased the Freundlich n parameter. Results showed that the effects of compost and 75% compost + 25% biochar were significantly greater than the effects of other treatments on the n parameter exponential adsorption equation. Application of different treatments of sugarcane bagasse compost and biochar application caused a significant increase in MBC (25.4-70.7%) and EBC (33.1-69.4%). The standard P requirements (SPR) were lower in soils treated than in control soil.

    Conclusion

    The results showed that the combined application of biochar-compost of sugarcane bagasse reduced the sorption and increased desorption of phosphorus. The maximum buffering capacity (MBC) and equilibrium buffering capacity (EBC), standard buffering capacity (SBC) and standard phosphorus requirement (SPR) in compost and compost 75% + biochar 25% showed more decrease than the control. In general, the results of this study indicate that the combined application of biochar-compost of sugarcane bagasse reduces phosphorus sorption in soil in calcareous soils, which can increase the availability phosphorus for plants.

    Keywords: Organic Amendments, Sugarcane bagasse, Adsorption isotherm, Phosphorus availability}
  • سعید ربانی، کوروش اردوخانی *، فرشید عارف، مهدی زارع، شهرام شرف زاده
    Saeid Rabani, Kourosh Ordookhani *, Farshid Aref, Mahdi Zare, Shahram Sharafzadeh

    Caper is a drought tolerant plant and natural feed of animal in the coastal rangelands of Iran. However, due to soil salinity and alkalinity issues, the growth of such native plants in the southern soils of Iran is limited. This study was conducted to evaluate the effect of various mulches including oil mulch, cement, sugarcane bagasse, palm waste and their combination, on soil properties and plant growth characteristics of caper plant in 2019 in Deylam, Iran. The results showed that using sugarcane bagasse and palm waste mulch significantly increased the soil nutrients (available nitrogen, phosphorus and potassium). Similarly, both mulches significantly increased soil moisture with values of 24.61 and 23.03% and decreased electrical conductivity (EC) with values of 83.60 and 81.46 dS/m, and pH (6.77 and 6.95), respectively (p <0.01). In contrast, application of non-organic mulches such as oil and cement mulch and their combination let to decreases of soil moisture with values of 17.03%, 18.40% and 18.97%, respectively (p <0.01). Using sugarcane bagasse mulch and palm compost mulch significantly increased stem length (20.26 and 22.43 cm), weight of the aerial part of plant and SPAD value (41.40 and 41.97 unit) of caper plant, respectively (p <0.01). There was negative correlation between plant weight and soil EC (R=-0.74) and pH (R=-0.57). Findings suggested the significant effect of organic mulches on adjusting soil EC and pH for improving the establishment of caper plants in the coastal rangelands of Iran.

    Keywords: Sugarcane bagasse, Palm compost, Salinity, Alkalinity, Coastal rangelands}
  • فیروزه نورمندی پور، محمدامیر دلاور*، راتان لل، استفان جوزف، کریستین سایورت

    پژوهش حاضر به بررسی و مقایسه تاثیر دو نوع بقایای گیاهی باگاس نیشکر (BG) و کلش برنج (RH) بر برخی ویژگی های شیمیایی و فعالیت های آنزیمی مرتبط با چرخه کربن و فسفر در یک خاک ورتی سول (شاهد، C) پرداخته است. آزمایش در چهار تکرار در قالب طرح فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی به صورت گلدانی در سال 1396 در گلخانه دانشگاه زنجان انجام شد. عوامل این آزمایش شامل نوع اصلاح کننده (BG و RH)، مقدار کاربرد (سه سطح با مقادیر وزنی %25/1=L1، %5/2L2= و %5=L3) و زمان (چهار سطح دو (M2)، چهار (M4)، هشت (M8) و دوازده (M12) ماه) بودند. برخی ویژگی های شیمیایی و زیست شناختی پس از اعمال تیمارها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد، مقادیر کربن آلی خاک، نسبت کربن به نیتروژن و فسفر قابل دسترس به صورت معنی دار (001/0>p) تحت تاثیر نوع اصلاح کننده، میزان کاربرد آن و مدت زمان خوابانیدن قرار گرفت. بیشترین و کمترین مقدار کربن آلی خاک در تیمارهای BGL3M2 و RHL1M12 اندازه گیری شد. تغییرات کربن آلی و نیتروژن کل با افزایش مقدار اصلاح کننده ها افزایشی و با گذشت زمان خوابانیدن کاهشی بود. نیتروژن کل در تیمار RHL3M12 نسبت به تیمارهای RHL1M12 و RHL3M2 به ترتیب دارای 6/51 درصد افزایش و 5/8 درصد کاهش بودند (01/0>p). فسفر قابل دسترس در تیمار BGL3M12 نسبت به تیمار BGL2M12 دارای افزایش معنی دار 5/21 درصدی بود. بیشترین مقدار فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی و اسیدی به ترتیب مربوط به تیمارهای  RHL3M12(µg PNP g-1h-1 6/18) و BGL3M12 (µg PNP g-1h-1 1/7) بود. تیمارهای RHL3M12 و BGL1M2، به ترتیب بیشترین و کمترین فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز را داشتند و نسبت به تیمار شاهد تفاوت معنی دار 5/87 و 3/70 درصدی نشان دادند. بیشترین و کمترین میزان کربن زیست توده میکروبی به ترتیب مربوط به تیمارهای RHL3M2 (mg kg-1 5/71) و BGL1M12 (mg kg-1 28) بود.

    کلید واژگان: باگاس نیشکر, بتاگلوکوزیداز, فسفاتاز, کربن زیست توده میکروبی, کلش برنج}
    Firouzeh Nourmandipour, MohammadAmir Delavar *, Rattan Lal, Stephen Joseph, Christian Siewert

    The present study investigated and compared the effects of two types of crop residues, sugarcane bagasse (BG) and rice straw (RH), on some soil chemical properties and enzymatic activities related to the carbon and phosphorus cycle in sodic vertisols (control, C). The pot experiment was conducted in four replications using the factorial structure in complete randomized design in the greenhouse of Zanjan University in 2016. The factors of this experiment included two type of organic amendment (BG and RH), three application rates (L1=1.25%, L2=2.5% and L3=5% by weight) and four incubation times (two (M2), four (M4), eight (M8) and twelve (M12) months). Some of the most important chemical and biological properties were measured after the treatments. The results showed that values of soil organic carbon (SOC), carbon to nitrogen ratio (C:N), and available phosphorus (AP) were significantly (p< 0.001) affected by the type of organic amendments, their application rate, and incubation time. The highest and lowest SOC values were measured in the BGL3M2 and RHL1M12 treatments, respectively. Changes in SOC and total nitrogen (TN) were increasing by increasing the amount of organic amendments and decreasing by increasing incubation time. Total nitrogen in the RHL3M12 treatment increased 51.6% compared to the RHL1M12 treatment and decreased 8.5% (p<0.01) compared to the RHL3M2 treatment. AP in BGL3M12 treatment had a significant increase of 21.5% compared to BGL2M12 treatment. The highest alkaline and acid phosphatase activity was related to RHL3M12 (18.6 µg PNP g-1h-1) and BGL3M12 (7.1 µg PNP g-1h-1) treatments, respectively. RHL3M12 and BGL1M2 treatments showed the highest and lowest beta-glucosidase activity, respectively, and showed a significant difference of 87.5% and 70.3% with the control treatment. The highest and lowest levels of microbial biomass carbon (MBC) were related to RHL3M2 (71.5 mg kg-1) and BGL1M12 (28 mg kg-1) treatments, respectively.

    Keywords: Sugarcane Bagasse, β-glucosidase, phosphatase, Microbial biomass carbon, Rice Husk}
  • مهرداد رنجبر*، فردین صادق زاده، مصطفی عمادی، مهدی قاجار سپانلو، عبدالغفور احمدپور داشلی برون

    به منظور بررسی تاثیر کاربرد انواع بیوچار و کود شیمیایی بر رشد، غلظت سیلیسیم و برخی عناصر غذایی ضروری نیشکر، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه شرکت کشت و صنعت امام خمینی (ره) خوزستان در سال زراعی 1399 انجام شد. عوامل آزمایشی شامل انواع بیوچار (باگاس نیشکر، پوسته برنج، کاه برنج، کاه گندم و چوب نراد) و کودهای شیمیایی ((شاهد)، (نیتروژن، فسفر و پتاسیم)، (نیتروژن و فسفر)، (نیتروژن و پتاسیم)، (فسفر و پتاسیم)، (نیتروژن)، (فسفر)، (پتاسیم)) بود. نتایج نشان داد که اثر برهم کنش تیمارهای بیوچار و کود شیمیایی بر غلظت سیلیسیم، فسفر و پتاسیم گیاه در سطح یک درصد و بر نیتروژن گیاه در سطح پنج درصد معنی دار بود. هم چنین اثر برهم کنش تیمارهای بیوچار و کود شیمیایی بر وزن تر و خشک گیاه در سطح یک درصد و بر ارتفاع گیاه در سطح پنج درصد معنی دار شد. بیش ترین غلظت سیلیسیم گیاه مربوط به تیمارهای بیوچار کاه برنج به همراه نیتروژن، فسفر و پتاسیم و بیوچار کاه برنج به همراه نیتروژن و فسفر بود. تیمار بیوچار کاه برنج به همراه نیتروژن، فسفر و پتاسیم بیش ترین غلظت نیتروژن و فسفر گیاه را به خود اختصاص داد که نسبت به شاهد غلظت نیتروژن را 49 و غلظت فسفر را 36 درصد افزایش داد. بیش ترین ارتفاع و وزن تر گیاه مربوط به تیمار بیوچار کاه برنج به همراه نیتروژن، فسفر و پتاسیم بود. با توجه به نتایج به دست آمده، استفاده از بیوچار به همراه کودهای شیمیایی برای افزایش رشد و غلظت برخی عناصر غذایی نیشکر توصیه می شود.

    کلید واژگان: باگاس نیشکر, پوسته برنج, کاه برنج, نیتروژن, وزن خشک}
    Mehrdad Ranjbar *, Fardin Sadegh-Zadeh, Mostafa Emadi, Mehdi Ghajar Sepanlou, Abdolghafour Ahmadpour Dashliboroun

    In order to investigate the effect of different biochar and chemical fertilizers on growth and nutrient concentrations of sugarcane, a factorial layout has been conducted based on a randomized complete block design with three replications in the greenhouse of Imam Khomeini Agro-Industrial Company in Khuzestan during 2020. The experimental factors include biochar types (sugarcane bagasse, rice husk, rice straw, wheat straw and wood chips) and Chemical fertilizers ((control), (Nitrogen, Phosphorus and Potassium), (Nitrogen and Phosphorus), (Nitrogen and Potassium), (Phosphorus and Potassium), (Nitrogen), (Phosphorus), (Potassium)). The effect of interaction between biochar and chemical fertilizer treatments on the concentration of silicon, phosphorus and potassium of the plant has been significant at one percent and on the concentration of plant nitrogen at five percent. Also, the effect of interaction between biochar and chemical fertilizer treatments on fresh and dry weight of the plant has been significant at one percent and on plant height at five percent. The highest concentration of Si has been gained from the treatments of mixture of rice straw biochar and nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer, mixture of rice straw biochar and nitrogen and phosphorus fertilizer. Compared to the control, the treatments of mixture of rice straw biochar and nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer have had the highest concentration of nitrogen and phosphorus in the plant, increasing the concentration of nitrogen and phosphorus by 49% and 36%, respectively. The highest height and fresh weight of the plant are related to the treatments of mixture of rice straw biochar and nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer. According to the results, the application of biochar and chemical fertilizers mixture is recommended to increase the growth and nutrient concentrations of sugarcane.

    Keywords: dry weight, nitrogen, Rice Husk, rice straw, Sugarcane Bagasse}
  • José Rafael Paredes-Jácome, Rosalinda Mendoza-Villarreal *, Roberto Chiquito-Contreras, Luis Hernandez-Montiel, Valentín Robledo-Torres, Homero Ramírez-Rodríguez

    Purpose:

     Organic residues of coffee pulp, sugarcane bagasse and mature bovine manure are a source of organic matter and nutrients for the multiplication of endomycorrhizae consortia. Therefore, the purpose of this research is to multiply the AMFs in such substrates to decrease soil and water pollution.

    Method:

     A pot experiment under greenhouse conditions was conducted in order to evaluate the influence of agricultural residues (C2-GEC, C3-PAR, C12-PRO, C14-ZAR) with different genera of endomycorrhizae isolated from semi-arid soils, 75 days after the crop was established. Agronomic characteristics and mineral content of N, K, Ca, Mg, and Fe in root and shoot were evaluated in wheat (Triticum aestivum).

    Results :

    Multiplication of endomycorrhizae was influenced by the residue type. Greater production of spores was observed in the coffee pulp, followed by the sugarcane bagasse, where a higher colonization was obtained in combination of C2-GEC and C3-PAR consortia. This consortia combination also was one of those that have increased the content of N, K, Ca, Mg, and Fe in roots and shoots of wheat.

    Conclusion:

     Combination of native endomycorrhiza substrates and consortia provides an alternative tool that benefits the physiology and nutrition of the plant to be used in sustainable agricultural production systems.

    Keywords: Coffee pulp, Sugarcane bagasse, Bovine manure, Mycorrhizal fungi, Organic waste}
  • افسانه قاسمیان سوربنی، فردین صادق زاده، مهدی قاجارسپانلو، بهی جلیلی، سید مصطفی عمادی
    سابقه و هدف

    آبشویی خاک تکنیکی موثر جهت خروج فلزهای سنگین با استفاده از آب یا هر سیال دیگر است ولی بایستی توجه کرد که شناسایی عامل آبشویی سازگار با محیط‌زیست اهمیت بسیار بالایی دارد. کارایی این تکنیک به عوامل متعددی مربوط می‌شود اما پژوهشگران به دنبال موادی هستند که کمترین تاثیر مخرب را بر محیط‌زیست داشته باشد. با توجه به اینکه تاکنون تحقیقی روی اثر کربن آلی محلول استخراج شده از کود مرغی و باگاس نیشکر بر آبشویی سرب از خاک آلوده گزارش نشده است، هدف از این تحقیق بررسی آبشویی سرب از خاک آلوده توسط کربن آلی محلول استخراج شده از باگاس نیشکر و کود مرغی بود.

    مواد و روش‌ها

    در این تحقیق آزمایشی جهت بررسی کارایی کربن آلی محلول استخراج شده از کود مرغی و باگاس نیشکر جهت خروج سرب از خاک آلوده معدن در نظر گرفته شد. بدین منظور آزمایش آبشویی گسسته و تعادلی به نسبت 20:1 (خاک : عصاره) در غلظت‌های مختلف کربن آلی محلول (50، 100، 200، 400، 800 ، 1000، 2000 میلی‌گرم بر لیتر) ، pH (4، 6، 7، 8، 10) و زمان (5/0، 1، 2، 4 ساعت) انجام شد. بهترین نتایج آبشویی سرب خاک حاصل از آزمایش گسسته و تعادلی به ستون آبشویی(آبشویی پیوسته و غیرتعادلی) منتقل شد و با دو نوع آبشویی به صورت متوالی و متناوب در ستون خاک بررسی شد. در هر دو نوع آبشویی متناوب و متوالی میزان خروج سرب خاک آلوده در دو عصاره کود مرغی و عصاره باگاس نیشکر بررسی شد.

    یافته‌ها

    نتایج نشان داد، کاربرد عصاره کود مرغی در رژیم متناوب آزمایش پیوسته غیرتعادلی، موجب خروج بالاترین میزان سرب از خاک آلوده (65/135 میلی‌گرم بر کیلوگرم) شد. در این آزمایش میزان خروج سرب توسط کربن آلی محلول ناشی از عصاره باگاس به دلیل ماهیت گروه‌های عاملی عصاره در تثبیت سرب تغییرزیادی نداشت. در آزمایش گسسته تعادلی، بیشترین سرب خروجی(55 میلی‌گرم بر کیلوگرم) مربوط به کاربرد غلظت 2000 میلی‌گرم بر لیتر کربن آلی محلول ناشی از عصاره کودمرغی در pH برابر 8 بود. میزان سرب خروجی با کاربرد 400 میلی‌گرم بر لیتر کربن آلی محلول ناشی از عصاره باگاس نیشکر در pH برابر 7 به میزان 20 میلی‌گرم در کیلوگرم بود.

    نتیجه گیری

    استفاده از کربن آلی محلول عصاره کود مرغی با توجه به ماهیت گروه‌های عاملی آن، میزان قابل توجهی از سرب خاک آلوده مدنظر را خارج کرد اما استفاده از این نوع باگاس نیشکر در آبشویی سرب در غلظت‌های مختلف کارایی چندانی نداشت.

    کلید واژگان: آبشویی, سرب, کربن آلی محلول, کود مرغی, باگاس نیشکر}
    Afsaneh Ghasemian Sorboni, Fardin Sadegh zadeh, mahdi Ghajar Sepanlu, bahi jalili, Seyed Mostafa Emadi
    Background and Objective

    The leaching is an effective method for the removal of heavy metals using water or any other fluid. However, it is vital to identify the environmentally friendly leaching agent. The effectiveness of this technique depends on several factors. The researchers are looking for substances that have the least harmful impact on the environment. There is no reported study on the effects of dissolved organic carbon extract from poultry manure and sugarcane bagasse on leaching of Pb from contaminated soil. Therefore, the objective of this study was to investigate the leaching of Pb from mine contaminated soil as affected by dissolved organic carbon derived from poultry manure and sugarcane bagasse. .

    Materials and Methods

    In this study, an experiment was conducted to evaluate the efficiency of dissolved organic carbon derived by poultry manure and sugarcane bagasse to remove Pb from contaminated soil. For this purpose, the leaching and batch equilibrium experiments with the ratio of 1:20 (soil:extract) and different concentrations of dissolved organic carbon (50, 100, 200, 400, 800, 1000, 2000 mg/l), pH (4, 6, 7 , 8, 10) and time (0.5, 1, 2, 4 hours) were carried out. The best results of soil Pb leaching and batch equilibrium experiments were chosen for the leaching column (continuous and intermittent leaching) experiment. In both of continuous and intermittent leaching experiments, the Pb leaching with two types of extracts was investigated.

    Results

    The results showed that the application of dissolved organic carbon derived from poultry manure initiated highest Pb leaching from mine contaminated soil in the both of continuous and intermittent leaching experiments. The intermittent leaching, resulted in the highest amount of Pb leaching from the contaminated soil (135.65 mg/kg) compare to continuous leaching experiments. In leaching experiment, the content of Pb leaching by dissolved organic carbon derived from bagasse did not change considerably. In the batch equilibrium experiment, the highest Pb leaching (55 mg/kg) was related to the application of 2000 mg/l dissolved organic carbon derived from poultry manure at pH 8. The amount of Pb leaching with the application of 400 mg/l of dissolved organic carbon derived from sugarcane bagasse at pH 7 was 20 mg/kg.

    Conclusion

    According to the results, the application of dissolved organic carbon derived from poultry manure removed a significant content of Pb from mine contaminated soil. However, the application of dissolved organic carbon from this type of sugarcane bagasse for Pb leaching was not effective.

    Keywords: Leaching, Pb, Dissolved organic carbon, Poultry manure, sugarcane bagasse}
  • یاشار شهبازی، سید مجید میرلطیفی*، علیرضا حسن اقلی

    یکی از آلاینده هایی که به طور عمده از فعالیت های کشاورزی ناشی می شود، نیترات است که به آب های زیرزمینی و سطحی انتقال یافته و سلامت انسان ها را تهدید می کند. از منابع ورود نیترات به خاک، کودهای شیمیایی است که در بخش کشاورزی در مقادیر بالا مصرف می شوند. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر افزودن مقادیر مختلف بیوچار حاصل از باگاس نیشکر، در کنار کاربرد کود کندرها (اوره با پوشش گوگردی)، بر میزان آبشویی نیترات از نیمرخ خاک می باشد. بدین منظور در آزمایشی با کشت گیاه گوجه فرنگی، چهار سطح تیمار بیوچار شامل صفر درصد وزنی بیوچار (0B)، یک درصد وزنی (1B)، دو درصد وزنی (2B) و سه درصد وزنی (3B) در خاک سطحی و دو نوع کود اوره معمولی و کود اوره با پوشش گوگردی (SCU) لحاظ شد که در مجموع 8 تیمار را شامل بود که در سه تکرار اجرا شد. کشت محصول در ستون های خاک زهکش دار و به روش آبیاری غرقابی انجام گرفت. میزان نیتروژن نیتراتی (N-NO3) خروجی طی دوره رشد گیاه در 5 مرحله اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش درصد وزنی بیوچار خاک سطحی، میزان آبشویی نیترات از ستون های خاک در ترکیب سطوح بیوچار 1B، 2B و 3B با کاربرد کود اوره معمولی به ترتیب 2/6، 1/10 و 3/18 درصد، و در کاربرد کود SCU به ترتیب 6/8، 7/22 و 14/24 درصد نسبت به تیمارهای بدون بیوچار کاهش یافت. بیشترین میزان آبشویی نیترات در خاک بدون بیوچار با کاربرد کود اوره معمولی و به میزان متوسط 2307 میلی گرم، و کمترین مقدار آن در کاربرد بیوچار سه درصد وزنی به همراه کود SCU به مقدار 1659 میلی گرم، اتفاق افتاد. با توجه به نتایج پژوهش، کاربرد بیوچار حاصل از باگاس نیشکر باعث کاهش آبشویی نیترات از نیمرخ خاک شد که در صورت استفاده از کود SCU به جای کود اوره معمولی، این اثر کاهشی معنی دار می شود.

    کلید واژگان: آبشویی نیترات, اوره با پوشش گوگردی, بیوچار, باگاس نیشکر, کود کندرها}
    Yashar Shahbazi, Seyed Majid Mirlatifi *, Alireza Hassanoghli

    Nitrate is one of pollutants which is mainly caused by agricultural activities which contaminates groundwater and surface water and threatens human health. Chemical fertilizers which are used in large quantities in agriculture are one of the sources of nitrate in the soil. The purpose of this study was to investigate the effects of the application of different levels of sugarcane bagasse biochar (SBB) and slow-release fertilizer (sulfur-coated urea) on nitrate leaching through a soil profile. A greenhouse experiment with tomato crop grown on a soil mixed with four concentration levels of SBB treatments, including zero percent of soil weight (0B), one percent of soil weight (1B), two percent of soil weight (2B), and three percent of soil weight (3B) and two types of nitrogen fertilizer including conventional urea (CU) and sulfur-coated urea (SCU) fertilizers was performed with three replications. The crop was grown in drained lysimeters and irrigated by surface method. The amount of nitrate was monitored at 5 different times during the tomato growing season. The results showed that nitrate leaching from the lysimeters decreased as the percentage of biochar levels increased. Leaching nitrogen from treatments with biochar levels of 1B, 2B and 3B and with the application of CU fertilizer were 6.2%, 10.1% and 18.3%, respectively and with the application of SCU fertilizer were 8.6%, 22.7% and 24.14%, respectively, less than that of the zero level biochar treatments. The highest and lowest levels of nitrate leaching occurred from lysimeters filled with soil without biochar (0B) and with the application of CU (2307 mg), and from treatment 3B with the application of SCU (1659 mg), respectively. According to the results obtained, application of SBB reduced nitrate leaching from the soil profile and as a result of using SCU fertilizer instead of CU fertilizer, this reduction effect was significant.

    Keywords: Biochar, Nitrate leaching, Sulfur coated urea, Slow-release fertilizer, Sugarcane Bagasse}
  • امیر پرنیان*، حسین بیرامی، کیانوش بهرهی

    برای کنترل وضعیت و حفاظت خاک از شور شدن راهکارهای مدیریتی و حفاظتی گوناگونی پیشنهاد و اجرا شده است. استفاده از خاکپوش ها یکی از راه های کنترل شور شدن و هدررفت آب ناشی از تبخیر از سطح خاک است. در این پژوهش خاک پوش تولید شده از باگاس نیشکر کمپوست شده، در پایلوت شورورزی واقع در منطقه جفیر استان خوزستان جهت کنترل تبخیر سطحی و شور شدن خاک سطحی مورد استفاده و آزمون قرار گرفت. خاک پوش در ضخامتهای 5/0، 1، 2 سانتی متر و شاهد (0 سانتی متر) و سه تکرار، به صورت میکرولایسمتری بر خاک منطقه اعمال شد. نتایج حاصل نشان داد که مقدار آب از دست رفته و شوری تجمع یافته در سطح خاک به ترتیب در تیمارهای 0 > 0.5 > 1 > 2 سانتی متر خاکپوش کمپوست بود. اختلاف معنی داری در کاهش درصد رطوبت از دست رفته در تیمار شاهد و خاک 2 سانتی متر خاکپوش مشاهده شد. این اختلاف بسیار قابل توجه و در حدود 50 درصد برآرود شد. سرعت تبخیر در و به تبع آن سرعت شور شدن سطحی خاک با گذر زمان کند می شود اما این روند چنان سریع است که طی یک رخداد نمک قابل توجهی از عمق به سطح خاک منتقل می-گردد. به طور کلی می توان بیان داشت این خاک پوش اثر مناسبی در کنترل هدرفت آب و کاهش شور شدن خاک سطحی داشت و نتایج آن در سطح تمام مقیاس قابلیت بررسی دارد.

    کلید واژگان: باگاس نیشکر, شور شدن خاک, خاکپوش طبیعی, بازیافت آب, حرکت نمک}
    Amir Parnian *, Hossein Beyrami, Kianoush Behrahi
    Introduction

    lack of water and soil salinization are two main threats to the sustainability of agriculture, especially in arid and semi-arid areas same as most parts of Iran. High evaporation in arid and semi-arid regions drive the down-to-up salt movement into the soil profiles and led the soil to salinization. Soil salinity reduces plant production through many ways like reducing water and nutrient uptake, ion toxicity, change in soil microbial activity, carbon and nitrogen ecological cycle disruption, etc. There are many ways to control the soil salinity and preserve soil water by application of mulch is one of them. Actually the use of mulch on soil in agriculture is mainly to limit evaporation, improve water use efficiency, and weed control. Many tupes of mulch are using to control the soil evaporation such as tephra, sand, plastic, wheat straw, geotextile, etc. Organic mulches have two main disadvantages, the ecological problem and, biological pollution for agricultural areas. More than one million tons of sugarcane bagasse produce in the Khuzestan province of Iran as the agricultural waste. And composting is a proper way to reduce the bad effects of raw organic material. This study examined a soil organic mulch, produced by composted sugarcane bagasse, in Jofeir area haloculture pilot in Khuzestan province.

    Materials and Methods:

     This study, conducted in the southwest of Khuzestan province, Iran. The mean temperature during the experiment was 44 ± 2 ᵒC and the relative humidity was 65 ± 3%. The composted sugarcane mulch in 4 different thicknesses of 0.5, 1, 2 and, 0 (control) cm with 3 replicas applied on 2.5 liters of the local silt-clay-loam soil. The micro-lysimeters were 3 liters PVC pots which have heat-insulated and fill with the soil in 25 cm depth. In addition, The weight of the pots were measured at 10:00, 12:00, 14:00, 16:00, and 18:00 houres after the soil saturation. Before and after the experiment soil EC (1:2), bioavailable B concentration, saturation extracts Na concentration, and exchangeable sodium percentage (ESP) of the top 5 cm of the pots was examined. The experiment re-conducted in 5 continuous days and Identification of significant differences was performed using one-way ANOVA, in which p < 0.05 is considered significant in differences. Statistical analysis was performed with the Microsoft Excel 2010 and SPSS Version 16.

    Results and Discussion

    Results showed the significant difference between treatments with and without soil mulch in available water loss. The lowest water loss was belonging to the treatment with 2 cm (198.6 g of water/pot) of sugarcane composted mulch. The non-mulched soil had the highest evaporation amount (407.7 g of water/pot). water loss percentage showed the same trend and reduction with increasing in the sugarcane composted mulch thickness. Which with 2 cm of the mulch the moisture loss percentage calculated about 9.8 % and it near half of the value for the control (no-mulched soil) one. This mulch able to increase the available water for plant uses. Salts, B, and Na accumulation in surface soil appeared due to the evaporation process and mulch prevents it. As the results represented, with increasing the sugarcane composted mulch thickness, EC rising was slow. The EC increase in surface section of the non-mulched soil was high (20.5 dS/m) and the final EC were 41, 32, 25.5, 22 dS/m respectively in 0, 0.5, 1, and 2 cm of the mulch thickness treatments. This effect of sugarcane composted mulch could save the plant roots from salinity effects such as high Na, B and ESP. Also, it may play a positive role in water preservation in horticulture and green space. According to the composting process, this mulch has less ecological adverse effect than other organic raw materials. On the other hand, it able to release carbon and nutrients to enhance soil biological activity which would help plants to grow well.

    Conclusion 

    Results showed increasing in the water losses and salinity accumulation in the soil surface of the treatments with decresing the mulch thickness. Also, the same trend was observed for bioavailable B concentration, saturation extract Na concentration, and ESP of the soil surface. Evaporation and, as the result salinization of the soil surface, decreased by the time but, the salt transport was very fast and the high considerable amount moved to the top

    Keywords: Sugarcane Bagasse, soil salinization, natural mulch, water recovery, salt movment}
  • منصور دهقانی، احمد افضل زاده، محمدعلی نوروزیان*

    مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر فرآوری کاه گندم و باگاس نیشکر با اوره بر ترکیب شیمیایی، زمان تاخیر و فراسنجه های تجزیه پذیری ماده خشک و الیاف نامحلول در شوینده خنثی (NDF) به روش کیسه های نایلونی انجام شد. ترکیب شیمیایی و فراسنجه های تجزیه پذیری نمونه های فرآوری نشده و عمل آوری شده با پنج درصد اوره با استفاده از سه راس گاو شیرده (با میانگین وزنی 15 ± 615 کیلوگرم و سه شکم زایش) مجهز به فیستولای شکمبه ای تعیین شد. عمل آوری با اوره موجب کاهش زمان تاخیر تجزیه ماده خشک و NDF کاه گندم شد (0/05>P) اما تاثیری بر زمان تاخیر تجزیه ماده خشک و NDF باگاس نیشکر نداشت. عمل آوری کاه گندم با اوره موجب افزایش نرخ تجزیه پذیری ماده خشک و NDF گردید (0/05>P) اما اثری بر نرخ تجزیه پذیری ماده خشک و NDF باگاس نیشکر نداشت. بخش تجزیه پذیر بالقوه ماده خشک و NDF هر دو ماده آزمایشی کاه گندم و باگاس نیشکر بعد از عمل آوری با اوره افزایش یافت (0/05>P). تجزیه پذیری موثر ماده خشک و NDF مواد خشبی مورد آزمایش پس از عمل آوری با اوره در کاه گندم به ترتیب از35/69 و 21/69 درصد به 44/04 و 29/12 و در باگاس نیشکر به ترتیب از 18/88 و 15/65 درصد به 23/92 و 19/52 درصد افزایش یافت(0/05>P). براساس نتایج این آزمایش عمل آوری مواد خوراکی خشبی به ویژه کاه گندم با اوره باعث بهبود تجزیه پذیری ماده خشک و NDF می شود.

    کلید واژگان: اوره, باگاس نیشکر, ترکیب شیمیایی, فراسنجه های تجزیه پذیری, کاه گندم}
    Mansour Dehghani, Ahmad Afzalzadeh, Mohammad Ali Norouzian *

    The present study was conducted to evaluate the effect of urea treatment of wheat straw and sugarcane bagasse on chemical composition, lag time and ruminal degradability parameters of dry matter (DM) and neutral detergent fiber (NDF) by nylon bag technique. The chemical composition and degradability parameters of unprocessed samples and processed samples with five percent urea were determined using three mature rumen-fistulated Holstein dairy cows (with initial body weight of 615±15 kg and three lactation number). Urea treatment decreased DM and NDF degradation lag time of processed wheat straw (P<0.05); however it had no effect on DM and NDF degradation lag time of sugarcane bagasse. The urea treatment resulted to increase in DM and NDF degradability rate of processed wheat straw (P<0.05), but had no effect on DM and NDF degradability rate of sugarcane bagasse. The potentially degradable fraction of DM and پ NDF of both experimental materials were increased by treatment (P<0.05). The effective degradability of DM and NDF of experimental roughages increased (P<0.05) after urea treatment from 35.69 and 21.69 to 44.04 and 29.12 percent, respectively for wheat straw and from 18.88 and 15.65 to 23.92 and 19.52 percent, respectively for sugarcane bagasse. According to the results of this experiment, urea treatment of roughages-feeds, especially wheat straw improves degradability of DM and NDF.

    Keywords: Chemical composition, Degradability parameters, Sugarcane Bagasse, Urea, wheat straw}
  • مهیار شرافتی، الهام الهی فرد*، عبدالرضا سیاهپوش، مختار حیدری، احمد زارع
    اهداف

    با توجه به پرطرفداربودن محصول توت فرنگی و همچنین، آسیب پذیری آن در برابر آفاتی مانند علف های هرز، به کارگیری روش هایی جهت افزایش تولید آن ضروری به نظر می رسد. از این رو، پژوهشی با هدف امکان سنجی تولید توت فرنگی در مناطق جنوبی استان خوزستان و مهار علف های هرز پهن برگ و کشیده برگ در توت فرنگی با استفاده از سموم پیش کاشت جدید یا پیش رویش در تلفیق با برخی انواع مالچ انجام شد.

    مواد و روش ها : 

    بدین منظور، آزمایشی در سال 1396 به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان انجام شد. استفاده از علف کش های تریفلورالین (2 لیتر ماده تجارتی در هکتار) و ایندازیفلم (100 میلی لیتر ماده تجارتی در هکتار) در زیر لایه مالچ و شاهد بدون کاربرد علف کش به عنوان کرت های اصلی و پوشش سطح خاک با برگ خرد شده خرما، پلی اتیلن (پلاستیک سیاه)، باگاس نیشکر و بدون مالچ به عنوان کرت های فرعی در نظر گرفته شد. پس از اعمال تیمارهای علف کش (56 روز بعد) نمونه برداری از علف های هرز انجام شد. برداشت میوه ها هشت هفته پس از کاشت نشاهای ریشه دار شده در زمین اصلی شروع شد. همچنین، اجزای عملکرد شامل  تعداد میوه، قطر میوه و وزن کل میوه اندازه گیری شد.

    یافته ها: 

    نتایج نشان داد اثر کاربرد مالچ پلی اتیلن و برگ خرما در مهار علف های هرز به طور معنی داری بهتر از تیمارهای بدون مالچ و مالچ باگاس نیشکر بود.این دو علف کش به طور متوسط وزن خشک علف های هرز را نسبت به شاهد حدود 50 درصد کاهش دادند. نتایج نشان داد اثر برهمکنش تیمارهای علف کش و مالچ تنها بر آنتوسیانین میوه معنی دار بود و بر سایر صفات کیفی میوه شامل اسیدآسکوربیک، اسیدیته کل، مواد جامد محلول کل و شاخص طعم معنی داری نشد. بیشترین تعداد میوه (96/52 و 51/47 میوه در متر مربع) در تیمارهای  پلی اتیلن و ایندازیفلم، بیشترین قطر میوه (31 میلی متر) در تیمارهای پلی اتیلن  به همراه کاربرد ایندازیفلم و بیشترین وزن کل میوه (3/1049 و 2/880 گرم در متر مربع) در تیمارهای پلی اتیلن و ایندازیفلم مشاهده گردید.

    نتیجه گیری

    به طورکلی، مالچ پلی اتیلن به همراه علف کش موثرترین تیمار در مهار علف های هرز توت فرنگی بود. درخصوص شاخص های عملکرد توت فرنگی استفاده از مالچ پلی اتیلن منجر به افزایش مقدار محصول و کیفیت میوه شد. در مورد شاخص های کیفی، در صورت عدم استفاده از مالچ، کاربرد تریفلورالین و در صورت عدم کاربرد علف کش استفاده از مالچ پلی اتیلن توصیه می شود.

    کلید واژگان: باگاس نیشکر, برگ خرما, پلی اتیلن, کیفیت میوه, وزن خشک علف های هرز}
    Mahyar Sharafati, Elham Elahifard *, Abdolreza Siahpoosh, Mokhtar Heidari, Ahmad Zare
    Background & Objective

    Considering the popularity of strawberry crop as well as its vulnerability to pests such as weeds, it seems necessary to employ methods to increase its production. Therefore, a study was conducted to evaluate the feasibility of strawberry production in the southern regions of Khuzestan province and inhibit broadleaf and narrow-leaf weeds in strawberry using new pre-planting or pre-emergence herbicides in combination with some types of mulch.

    Materials  & Methods

    An experiment was conducted in a split plot in a randomized complete block design with three replications in Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan in 2018 growing season. Experimental treatments including two types of herbicide, trifluralin (2 L ha -1 ) and indaziflam (100 ml h-1 ) applied under mulch surface as main plots and soil surface cover with three types of mulch, chopped leaves of date, polyethylene (black plastic), sugar cane bagasse, and without mulch as sub plots were considered.  Weeds were sampled after herbicide treatments (56 days later). Harvesting began eight weeks after planting the rooted seedlings in the main field. Also, yield components including fruit number, fruit diameter and total fruit weight were measured.

    Results

    The results showed that the application of polyethylene mulch and chopped leaves of date was generally better than the non-mulched and sugarcane bagasse mulch treatments in weed control. Both herbicides, on average, reduced the dry weight of weeds by more than 50% compared to control.  Results showed that the interaction effects of herbicide and mulch treatments were significant only on fruit anthocyanin, while other fruit quality traits including ascorbic acid, total acidity, and taste index were not significantly affected by mulch and herbicide treatments. The highest number of fruits (52.96 and 47.51 fruits m -2 ) was in polyethylene and indaziflam treatments. The highest fruit diameter (31 mm) was in polyethylene plus the application of indaziflam and the highest total fruit weight (1049.3 and 880.2 g m -2 ) was observed in polyethylene and indaziflam.

    Conclusion

    In general, polyethylene mulch, along with herbicide application, was the most effective treatment for strawberry weed control. Regarding strawberry yield indices, the use of polyethylene mulch increased the yield and fruit quality. For quality indices, the use of trifluralin is recommended if the mulch is not used and the use of polyethylene mulch is recommended if the herbicide is not used.

    Keywords: Date Leaf, Fruit quality, Polyethylene, Sugarcane Bagasse, Weed Dry Weight}
  • زهرا نوری، محمدامیر دلاور، یاسر صفری*

    در پژوهش حاضر، امکان اصلاح برخی ویژگی های شیمیایی یک خاک شور و سدیمی طی افزودن سطح پنج درصد وزنی بقایای یونجه و دو نوع بیوچار تولید شده از باگاس نیشکر و پوست گردو به صورت مستقل و همزمان با گچ، سولفات آلومینیم و مخلوط این دو بررسی شد. این پژوهش در سه تکرار در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی به صورت گلدانی انجام شد. نمونه های خاک پس از اعمال تیمارها به مدت چهار ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه خوابانیده و برخی از مهم ترین ویژگی های شیمیایی خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بقایای یونجه بیشترین کارایی را در کاهش پ هاش خاک داشته و کاربرد مخلوط این نوع بقایا با گچ مقدار پ هاش خاک را از 13/9 در تیمار شاهد به 24/7 کاهش داد. تیمارهای گچ، سولفات آلومینیم و مخلوط این دو با افزایش غلظت یون هایی از جمله کلسیم و سولفات موجب افزایش غلظت الکترولیت خاک و درنتیجه افزایش قابلیت هدایت الکتریکی تا حدود سه برابر بیشتر از تیمار شاهد شدند. تیمارهای مورد استفاده با جایگزینی برخی یون ها به جای سدیم تبادلی موجب افزایش غلظت سدیم محلول و درنتیجه بالا رفتن نسبت جذب سدیم خاک شدند. بیشترین افزایش نسبت جذب سدیم را کاربرد همزمان بیوچار پوست گردو و گچ رقم زده و این ویژگی را از 6/22 در تیمار شاهد تا 3/54 افزایش داد. آزادسازی پتاسیم از تیمارهای آلی و بهبود شرایط عمومی خاک در پی افزودن تیمارهای شیمیایی موجب افزایش پتاسیم تبادلی خاک شد؛ درحالی که افزایش فسفر قابل دسترس خاک کمتر تحت تاثیر کاربرد تیمارهای شیمیایی قرار گرفت. در مجموع، به نظر می رسد که اثرات اصلاحی تیمارهای آلی و معدنی مورد استفاده تکمیل کننده یکدیگر هستند و از این رو، کاربرد همزمان آنها نه تنها ویژگی های نامطلوب شیمیایی خاک های شور و سدیمی را بهبود می دهد، بلکه افزایش کیفیت حاصلخیزی این خاک ها را نیز رقم می زند.

    کلید واژگان: اصلاح خاک, باگاس نیشکر, پوست گردو, زغال زیستی, گرماکافت}
    Z. Noori, M. A. Delavar, Y. Safari*

    The present study was intended to improve the chemical properties of a saline-sodic soil using the individual application of alfalfa residue and two biochars produced from sugarcane bagasse and walnut shell, at the weighting ratio of 5%; their concomitant application with gypsum, aluminum sulfate and the mixture of these two chemical amendments was considered. The experiment was conducted in three replications using the factorial experiment in a completely randomized design. After four months of incubation, the soil samples were measured for their main chemical properties. The results showed that alfalfa residues were the most effective treatment to reduce the soil pH; so the concomitant application of this organic amendment with gypsum lowered the soil pH from 9.13 in the control (untreated soil) to 7.24. It was also observed that the addition of gypsum and/or aluminum sulfate to the soil led to the increase of the soil electrolyte concentration and consequently, the increase of soil electrical conductivity to three times greater than control, through an increase of ions, like calcium and sulfate in the soil solution. Increasing the soluble sodium concentration by replacing exchangeable sodium by other similar ions showed that the studied treatments enhanced the sodium adsorption ratio (SAR), which could be regulated by washing. Concomitant application of the walnut-shell biochar with gypsum had the most increasing effect on the soil SAR, enhancing it from 22.6 in the control to 54.3. Potassium was released from organic amendments, improving the soil general conditions; addition of chemical amendments elevated soil exchangeable potassium contents; however, the elevated soil available phosphorus contents were less influenced by chemical amendments application. As the conclusion, it seems that the positive impacts of the applied chemical and organic amendments would supplement each other; as a result, the concurrent use of both treatments not only improves the bad soil chemical properties, but also enhances the soil fertility.

    Keywords: Soil remediation, Sugarcane bagasse, Walnut shell, Biochar, Pyrolysis}
  • نیما نوروزی، شعبان قوامی جولندان*، محمدجواد شیخ داودی، سید محمد صفی الدین اردبیلی

    در حال حاضر زیست توده به عنوان منبعی اقتصادی و تجدید پذیر مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. تولید زغال زیستی از منابع زیست توده می تواند علاوه بر تولید انرژی از این منابع، از اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از استفاده بی رویه سوخت های فسیلی نیز بکاهد. در این تحقیق به بررسی فرآیند پیرولیز در حضور آب در شرایط بحرانی، دما و فشارهای بالا که به اصطلاح کربونیزه کردن هیدروترمال می نامند، جهت تولید زغال زیستی از باگاس نیشکر که از ضایعات نیشکر می باشد، پرداخته شد. عوامل مورد مطالعه در این تحقیق شامل زمان ماند مواد درون رآکتور (30، 75 و 120 دقیقه)، نسبت جرمی باگاس به آب (15/0 ، 20/0 و 30/0) و فشار درون رآکتور (10، 5/12 و 15 بار) بود. در این تحقیق از روش باکس بنکن به منظور طراحی آزمایش ها استفاده شد و همچنین جهت یافتن شرایط عملکردی رآکتور از روش سطح پاسخ استفاده گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، میزان نسبت جرمی باگاس به آب معادل 15/0، زمان ماند 38 دقیقه و فشار11 بار به عنوان نقطه بهینه عملکردی سامانه پیرولیز سریع انتخاب شدند. برای این نقطه بهینه، میزان ارزش حرارتی بالای نمونه ها معادل Mj/kg 21 و میزان انرژی مصرفی سامانه برابر kwh 09/0 به دست آمد.

    کلید واژگان: پیرولیز سریع, ضایعات نیشکر, روش سطح پاسخ, بهینه سازی}
    N Norouzi, Shaban Ghavami Jolandan *, M. J Sheikh Davoodi, S.M. Safieddin Ardabili
    Introduction 

    Today, with advances in all sciences, we must always look for a way to make the best use of plant residues and turn them into valuable products. A consequence of improving family life standards and consistent industrial development is a higher demand for energy usage. Nowadays, agricultural residues are produced in huge quantities and could be considered as a promising source for renewable energy generation. Bagasse is one of the major sources of sugarcane production. The production of valuable products from Bagas, in addition to having economic benefits, can reduce the environmental damage caused by burning them. In recent years, there has been an increasing trend in the utilization of sugarcane bagasse as a major by-product of the sugarcane industry. Another very valuable substance produced from sugarcane bagasse, which we will discuss in this study, is bio compressed coal. Valorization of sugarcane bagasse to engineered biochar using hydrothermal carbonization (HTC) presents a perspective source to substitute conventional fossil fuels. HTC process offers the benefits of converting the sugarcane bagasse into biochar and bio-oil. In this process, biomass is usually conducted in the temperature range of 180–250 ◦C. HTC technique is promoted as one way of reducing carbon dioxide (CO) emissions, which mostly generated through open burning of crop residues. Besides the utilization for power/heat generation for sugarcane industries, Bagasse may find other potential applications, for instance: electricity generation, biogas production, livestock feed/compost production, and also bioethanol production. The unique features of biochar generated through HTC process are its portability, high volumetric energy density, hydrophobicity, and wear ability.

    Materials and Methods

    In this research, sugarcane waste was obtained from Hakim Farabi Sugarcane Cultivation and Industry Company in Ahvaz. The hydrothermal carbonization process was performed in a batch reactor at Shahid Chamran University of Ahvaz. The parameters studied in this study include the retention time of the material inside the reactor (30, 75, and 120 minutes), bagasse mass to water ratio (0.15, 0.20, and 0.30) and the pressure inside the reactor (10, 12.5 And 15 bar). In order to measure the pressure, a Nuova FiMa barometer was used, which was able to measure the pressure values up to 25 bar. A temperature control system model HANYoung ED6 was used, which was equipped with a ceramic heater with a diameter of 230 mm and a height of 230 mm to provide heat for the process. The PARR1266 calorie bomb device was employed to measure the calorific value of the samples. The moisture content of the samples was also measured using ASTM-2010a standard. In this experimental work, the response surface method was employed to investigate the effect of input parameters (i.e., pressure, residence time, and water-to-biomass) on the response parameter (i.e., HHV and energy consumption). Design Expert ver.10 software was used to predict the corresponding models. The obtained models provided a good relationship between the independent/dependent parameters.

    Results and Discussion

    The HTC process has been analyzed using a Response Surface Method to derive predicted models for the HHV and energy parameters. The results obtained showed that all models provided could successfully predict the HTC process. According to the results, the models developed were statistically significant at the level of 1%. The multi-regression models between the input/response variables were obtained as second-order quadratic equations. The F-value for the residence time, and water-to- bagasse, and pressure were 2417, 286, and 1185, respectively. The value of F-value of each derived model indicates the significance of the studied parameters. The parameters of water-to-bagasse and pressure had a more significant effect compared to the residence time factor. The R-square value for this study was achieved as 0.0996, indicating that the proposed model was able to evaluate the experimental data thoroughly. A multi-objective optimization technique was used to achieve an optimal HTC process condition with the maximum possible amount of desirability value.

    Conclusion

    The optimum amount of water-to-bagasse, pressure, and residence time was calculated using the response surface techniques. A pressure of 11 bar, the residence time of 38 min, and water-to-bagasse of 0.15 were found to be optimal values. The findings of this study indicate that at optimal input variables, the value of calorific value and used energy was 21 Mj/kg and 0.09 kWh, respectively. Keywords: Hydrothermal carbonization, Sugarcane bagasse, Response surface method, Optimization

    Keywords: Hydrothermal carbonization, Sugarcane Bagasse, Response surface method, Optimization}
  • زینب پورآزادی، سمیه سالاری*، محمدرضا تابنده، محمدرضا عبدالهی

    به منظور بررسی اثر اندازه ذرات منابع مختلف فیبر نامحلول در جیره بر پایه جو بر نسبت بازده انرژی و پروتئین، ریخت شناسی روده و فراسنجه های رفاهی، آزمایشی با استفاده از 308 قطعه جوجه گوشتی یک روزه مخلوط سویه راس (308) در قالب طرح کاملا تصادفی با هفت تیمار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل جیره شاهد بر پایه جو، جیره شاهد به همراه سه درصد باگاس نیشکر (در اندازه یک و سه میلی متر)، جیره شاهد به همراه سه درصد سبوس گندم (در اندازه یک و سه میلی متر) و جیره شاهد به همراه سه درصد پوسته آفتابگردان (در اندازه یک و سه میلی متر) بودند. نتایج نشان داد که منابع مختلف فیبر نامحلول بر افزایش وزن بدن، ضریب تبدیل خوراک و نسبت بازده انرژی و پروتئین جوجه های گوشتی اثر معنی داری دارد. ارتفاع پرز و نسبت ارتفاع پرز به عمق کریپت در دوازدهه تیمارهای تغذیه شده با فیبر نامحلول به جز باگاس نیشکر (با اندازه ذرات ریز) در مقایسه با تیمار شاهد به طور معنی داری افزایش یافت. تعداد سلول های گابلت در تهی روده تیمارهایی که با فیبر نامحلول تغذیه شدند در مقایسه با گروه شاهد بطور معنی داری کاهش یافت. فراوانی نسبی اسکور دو فراسنجه های رفاهی، در تیمار شاهد بیشتر بود. بطور کلی نتایج نشان دادند که استفاده از سه درصد پوسته آفتابگردان منجر به بهبود ضریب تبدیل خوراک، نسبت بازده انرژی و پروتئین، ریخت شناسی روده، رطوبت بستر و فراسنجه های رفاهی جوجه های گوشتی تغذیه شده با جیره بر پایه جو شد.

    کلید واژگان: اندازه ذرات, باگاس نیشکر, پوسته آفتابگردان, ریخت شناسی روده, سبوس گندم}
    Zeinab Pourazadi, Somaye Salari *, MohammadReza Tabandeh, MohammadReza Abdollahi

    Introduction:

     Barley is one of the cereal grains that used to supply energy in broiler diets, but high content of non-starch polysaccharides (NSP) such as β-glucans, has limited the application of it in poultry diets. It has been shown that NSP can increase intestinal viscosity, reduce litter quality, compromising the access of digestive enzymes to dietary components by protecting lipids, starch, and protein, and cause poor productive performance. Recent studies have shown the inclusion of moderate amounts of insoluble fiber or coarse particles in the diet increases the retention time of the digesta in the upper part of the gastrointestinal tract (GIT) (i.e., from crop to gizzard), improves the development and function of the gizzard, and increase the secretion of HCl in the proventriculus in broilers. The objective of this study was to determine the influence of supplementing insoluble fiber sources in different particle sizes on energy and protein efficiency ratios, intestinal morphology and welfare indicesin broiler chickens fed barley based-diets.

    Materials and Methods:

     Ross 308 (n=308) were used in a completely randomized design with 7 treatments, 4 replicates and 11 chickens per replicate for 42 days. The dietary treatments included: a barley based- diet (control, CTL) or Sunflower hulls (SFH), Sugarcane bagasse (SB), and Wheat bran (WB) ground through a 1.0 (fine) or 3.0 mm (coarse) screen that were added to the control diet at 3.0%. The CTL diet included 3.0% fine silica sand as filler that was replaced by the same amount of insoluble fiber sources in the corresponding diets. The dry sieving method was used to determine the particle size distribution of diets. Body weight gain (BWG) and feed intake (FI) of each pen were recorded. Feed conversion ratio (FCR) adjusted for mortality and it was calculated by dividing FI with BWG for each period of the experiment (1-21 d and 22-42 d) in total period (1-42 d). The welfare indices were examined at 42 days of age. Litter moisture was measured on days 35 and 42 of the rearing period. For the purpose of small intestinal morphological studies, the digestive tract of slaughtered birds (two birds of each replicate) was removed at 42 days of age and from two small intestine sections including duodenum and Jejunum, two centimeter-long Isolated.

    Results and Discussion:

     The results showed that different sources of insoluble fiber showed significant effect (p < 0.05) on energy and protein efficiency ratios during growth period (22-42 days of age) and whole experimental period (1-42 days of age). During the entire experimental period (1-42 d), dietary inclusion of SFH (coarse and fine) and WB (fine particle size) improved BWG as compared to the CTL diet (P < 0.05). Dietary inclusion of WB and SFH in both particle sizes (coarse and fine) and SB (coarse particle size) improved FCR as compared to the CTL diet from 1-42 d (P < 0.05). The villus height and villus height to crypt depth ratio in duodenum of treatments fed insoluble fiber with the exception of sugarcane bagasse with particle size of 1 mm showed significant increase (p < 0.05) in comparison to control diet. The number of goblet cells in jejunum of treatments fed insoluble fiber significantly decreased (p < 0.05) when compared to control group. The relative frequency of score two welfare indices was higher in control treatment. Reports have indicated that soluble and insoluble non-starch polysaccharides (NSp < /strong>) affect digestive organs and intestinal morphology of broilers. Coarse fiber and large particles may increase villi length in gastrointestinal tract. Therefore, increased villi length resulted in increased surface area for more absorption of nutrients. Currently, the control of litter moisture is a priority in the broiler industry to reduce productivity losses and minimize bird welfare issues due to footpad dermatitis (FPD), hock burn (HB), and ammonia production. Wet litter was found to increase FDP, HB, and breast irritations and reduce broiler performance. The inclusion of 3% fiber in the diet resulted in lower litter moisture content.

    Conclusion:

     Overall, the results showed that dietary inclusion of three percent of different insoluble fiber sources improved energy and protein efficiency ratios, intestinal morphology, litter moisture and welfare parameters of broilers fed barley-based diet.

    Keywords: Intestinal morphology, Particle size, Sugarcane bagasse, Sunflower hulls, Wheat bran}
  • حدیثه شعبانی، محمدامیر دلاور*، سعید تقوی فردود

    امروزه به منظور کاهش خطرات ناشی از آلاینده ها، تکنیک های جدید پاکسازی آلاینده ها بر دوستدار محیط زیست و مقرون به صرفه بودن متمرکز شده است. بیوچار با توجه به فراوانی دسترسی، ارزان قیمت بودن و داشتن خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مطلوب پتانسیل بالایی برای پاکسازی آلاینده ها در محیط های آبی دارد. هدف از این مطالعه بررسی کارایی بیوچار مهندسی شده با کیتوسان (Bc-Ch)، بیوچار باگاس (Bg-Bc) و باگاس نیشکر (Bg) در حذف کادمیوم از محلول آبی است. بدین منظور اثر زمان تماس، مقدار جاذب، پ هاش محلول بر درصد حذف کادمیوم و نیز همدماهای جذب و مدل های سینتیکی جذب مطالعه شد. نتایج نشان داد همدمای لانگمویر و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم بهترین برازش را بر داده های جذبی داشتند. حداکثر مقدار جذب با توجه به مدل لانگمویر برای Bc-Ch، Bg-Bc و Bg به ترتیب 78/32، 57/11 و 23/2 میلی گرم بر گرم به دست آمد. برای هر سه جاذب مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم بهترین برازش را بر داده های تجربی جذب نشان داد. این مطالعه نشان داد که بیوچار مهندسی شده با کیتوسان می تواند به عنوان جاذبی موثر، مقرون به صرفه و دوستدار محیط زیست برای پاکسازی آلاینده های فلزی در محیط های آبی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: باگاس نیشکر, جذب, همدما, کیتوسان, بیوچار مهندسی شده}
    H. Shabani, M. A. Delavar*, S. T. Fardood

    Today, to reduce the risks of contaminants, new remediation techniques have been focused on low-cost and environmentally friendly manners. Given the frequency of access, inexpensiveness and good physical and chemical properties, biochar has a high potential for the remediation of water pollutants. In this paper, the efficiency of chitosan engineered biochar (Bc-Ch) and pristine biochar (Bg-Bc) prepared from sugarcane bagasse biomass (Bg) in the Cd2+ removal in aqueous solution was investigated. To this aim, the effects of contact time, adsorbent dosage and solution pH on cadmium removal were evaluated by adsorption isotherms and Kinetic models. The results indicated that the Langmuir isotherm and the pseudo-second-order kinetic model could be well fitted with the process of cadmium biosorption. The maximum adsorption capacities of Bc-Ch, Bg-Bc and Bg ,according to Langmuir model, were found to be 32/78 mg/g, 11/57 mg/g and 2/23 mg/g, respectively. For these absorbents, the pseudo-second-order kinetic model showed the best fit to the experimental adsorption data. This study, therefore, indicated that the chitosan engineered biochar could be used as an effective, low-cost, and environmentally-friendly sorbent to remediate heavy metals contamination in the environment.

    Keywords: Sugarcane bagasse, Adsorption, Isotherm, Chitosan, Engineered biochar}
  • محمدجعفر ملک زاده، مصطفی کیانی ده کیانی*، مجید سجادیه

    به دلیل مشکلات زیست محیطی و افزایش تقاضا برای انرژی، استفاده از انرژی های پاک و تجدیدپذیر مانند بیوگاز به یک ضرورت تبدیل شده است. در این پژوهش، تاثیر درصد کود گاوی در ترکیب با باگاس نیشکر و دمای محیط درون بیوراکتور ها بر حجم بیوگاز تولیدی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش ها در دو دمای 35 درجه سلسیوس (T1) و 45 درجه سلسیوس (T2) و در چهار ترکیب با نسبت درصد وزنی مختلف از کود به باگاس B5،  B10، B15 و B20 و در سه تکرار در قالب طرح فاکتوریل بر پایه کاملا تصادفی انجام شد. حجم گاز تولید شده بر حسب ارتفاع ستون آب (برحسب سانتی متر) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در سطح یک درصد اثر دما و نسبت کود به باگاس بر مقدار بیوگاز تولید شده اختلاف معنی داری داشت. همچنین با افزایش دما از T1 به T2 میزان بیوگاز تولید شده در ترکیبات B5، B10، B15 و  B20 به ترتیب 82/36، 50/22، 80/15 و 80/8 درصد  افزایش یافت. با افرایش درصد کود گاوی از  B5به B20 در دمای T1  و  T2 میزان بیوگاز تولیدی به ترتیب 27/68 و 81/31 درصد افزایش یافت، بطوری که بیشترین میزان بیوگاز تولیدی تجمعی برحسب ماده آلی فرارm3.kg.VS-1 33/0 در تیمار B20T2 بدست آمد.

    کلید واژگان: بیوگاز, باگاس نیشکر, کود گاوی, متان}
    M.J. Malekzadeh, M. Kiani Dehkiani *, M. Sajadiyeh

    Introduction:

     The limitation of fossil fuels and environmental pollution by using them have encouraged researchers toward renewable fuels.  The most important renewable fuels are bioethanol, biodiesel and biogas. Biogas is a gas that is produced from biodegradable fermentation, agricultural products and wastes, animal waste and urban waste by anaerobic digestion.  One of the products that has a significant amount of waste is sugar cane. This plant is widely cultivated in Khuzestan Province and annually produces a lot of waste which is currently not useful. One of the most important wastes is bagasse. Bagasse is the solid residues after crushing sugar cane and extracting it. Bagasse is composed of cellulose (45%), humiculus (27%), lignin (21%), extract (5%) and a small amount of inorganic salts (2%). A lot of bagasse is produced in sugar cane production process (about 240 kg with a moisture content of 50% per ton of sugar cane). Every year, a lot of bagasse is wasted. One of the most useful ways is to convert it into biogas and provide the percentage of the required thermal and electrical energy of the plant. Therefore, in this study, the effect of temperature and percentage of cow manure as an additive on biogas production from bagasse sugar cane was investigated.

    Materials and Methods:

     The used bagasse in this research was provided from Farabi industry and Cultivation, located 48 km from Ahwaz, and a cow manure was provided from a livestock farm in Hamidieh, Ahwaz. In order to increasing the production efficiency of biogas, sugar cane bagasse was milled. Batch reactors of 4 liters was used to produce biogas from sugar cane bagasse.  To control and maintain the working temperature, the reactors were placed in a water bath and the temperature of the bath was kept constant by using the thermal element and the thermostat. Cow manure was used to provide source of microorganisms. Cow manure with 5, 10, 15 and 20% weight percentages (B5, B10, B15 and B20) was blended with bagasse (numeric index of B indicates the percentage of cow manure in the blends). Sodium bicarbonate was used to control the pH of the reactors. Stirring was carried out manually in order to homogenize the materials and prevent the formation of hard layer at the top of the reactors. The amount of produced biogas was daily measured by water displacement method. Another measured parameter was the total Solid Index (TS), which represents the percentage of organic and inorganic matter for materials of the reactors. The experiments were carried out by using eight reactors for 30 days and the results were analyzed by completely randomized factorial design.

    Results and Discussion:

     The results of variance analysis of biogas production in terms of bagasse to cow manure ratio and temperature changes showed that they had a significant effect at 1% level on biogas production. Considering the interaction effects of temperature and bagasse to cow manure ratios have a significant effect on the produced biogas at a 1% level. The results showed that with increasing in the percentage of cow manure in the materials, the amount of biogas production increased at both temperatures, so that by increasing the ratio of cow manure in the blends from 5 to 20% at 35 and 45 ° C, the produced biogas increased by 27.78% and 81.83%, respectively. By increasing the percentage of cow manure in the blends, the number of microorganisms in the digestion increased, and as a result of their activity, the amount of produced biogas increased. It was also observed that with increasing the temperature of digestion from 35 ° C to 45 ° C, the biogas production for B5, B10, B15 and B20 blends increased by 19.82%, 22.5%, 15.85% and 80.8%, respectively. The highest amount of cumulative production of biogas was obtained 0.3 m3.kg.VS-1 for 45 ° C and 20% cow manure to bagasse ratio.

    Conclusion:

     In this research, the effect of cow manure in blend of sugar cane bagasse and temperature on produced biogas was investigated. The experiments were carried out at two temperatures of 35 and 45 ° C, and four blends with different weight percentages from cow manure to bagasse (5, 10, 15 and 20 percent). The results showed that with increasing the percentage of cow manure in blends, the amount of biogas production increased. Also, with increasing temperatures from 35 ° C to 45 ° C, the production of biogas in all blends increased.

    Keywords: Biogas, Sugarcane Bagasse, Cow manure, methane}
  • Siviwe Odwa Malongweni, Yasutaka Kihara, Kuniaki Sato, Takeo Tokunari, Tabhorbayar Sobuda, Kaya Mrubata, Tsugiyuki Masunaga*
    Purpose

    The swelling characteristics and cracking of expansive clayey soils usually lead to their low yield, and as a result, large areas of expansive soils remain uncultivated and unproductive. There is a need for the development of simple, low-cost technologies which will bring these soils into production. The amendment of expansive clayey soils with agricultural waste products is a key goal for enhancing their production potential. Therefore, a study was conducted to evaluate the ameliorative effects of crop residues on the physiochemical and mechanical properties of expansive clayey soils.

    Method

    In this study, the potential soil amendments used include uncharred rice husk, rice husk biochar, uncharred sugarcane bagasse, and sugarcane bagasse biochar. The biochar was pyrolyzed at 450 °C. The amendments were applied into the soil at four applications rates: 0, 2, 5, and 10% by weight of soil (w/w), respectively. The mixture was then incubated in a glasshouse for 280 days.

    Results

    Charred and uncharred rice husk and sugarcane bagasse improved the physico-mechanical properties related to soil expansion. The liquid limit (LL), plastic limit (PL), plasticity (PI), coefficient of linier extensibility (COLEcore), volumetric shrinkage (VS), fissures’ dimensions, and crack area density (CAD) of the soil decreased with an increase in treatment application rate. On the contrary, saturated water content increased with an increase in dosage.

    Conclusions

    10% level of amendment application resulted in significantly improved soil properties than either 2% or 5% doses. Moreover, 2% level of amendment application is more preferable than 5% according to feasibility and economic point of view.

    Keywords: Rice husk, Sugarcane bagasse, Expansion, Amendment, Biochar, Uncharred}
  • عاطفه رئیسی ناف چی، عبدالرحیم هوشمند*، عبدعلی ناصری
    این تحقیق به منظور بررسی عملکرد باگاس نیشکر در کنترل گرفتگی پوشش های مصنوعی زهکش های زیرزمینی در خاک های آهکی، در آزمایشگاه مدل های فیزیکی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز، از بهمن 94 تا شهریور 95 انجام شد. در این آزمایش از مدل فیزیکی یک به یک به طول 100، عرض 40 و ارتفاع 150 سانتی متر که ترانشه زهکشی را شبیه سازی می کرد استفاده شد.در حالت اول آزمایش، باگاس نیشکر با خاک با نسبت حجمی 30 به 70 ترکیب گردید و دور پوشش زهکشی کارگذاری شد و به مدت 2000 ساعت جریان به صورت پیوسته برقرار شد. در حالت دیگر، آزمایش یادشده بدون حضور باگاس دور پوشش تکرار شد. دبیخروجی و تغییرات سطح ایستابی هر ده روز یک بار ثبت گردید. همچنین شاخص های رسوب گذاری کربنات کلسیم، شامل شاخص لانژیلر، رایزنر و استیف-دیویس برای آب وخاک استفاده شده، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد دبی خروجی در مدت زمان آزمایش، در حالتی که باگاس نیشکر دور پوشش لوله زهکش قرار داده شد، از 1/1 لیتر بر دقیقه در روز اول اندازه گیری به 78/0 لیتر بر دقیقه در روز هفتادم اندازه گیری، یعنی حدود 29 درصد کاهش یافت. درحالی که دبی خروجی در حالتی که باگاس دور پوشش زهکش وجود نداشت، از یک لیتر بر دقیقه در روز اول اندازه گیری به 48/0 لیتر در دقیقه در روز هفتادم اندازه گیری، یعنی حدود 52 درصد کاهش یافت. درواقع باگاس نیشکر توانست 23 درصد از کاهش دبی را کنترل کند. همچنین باوجوداینکه آب و خاک مورداستفاده، بر اساس شاخص های رسوب گذاری، دارای پتانسیل بالایی برای رسوب گذاری بودند، گرفتگی در مدت آزمایش اتفاق نیفتاد.
    کلید واژگان: لانژیلر, رایزنر, استیف-دیویس, رسوب گذاری}
    Atefeh Raisinafchi, Abdolrahim Hooshmand *, Abd Ali Naseri
    While there are several types of salts in the soil, salts that have higher solubility in water are dissolved and removed from the soil,  But salts with low solubility in soil, sediment layers hard to cause clogging in the soil or in their coverage. Among the salts in soils of the arid and semi-arid areas, three compounds of calcium carbonate (with solubility of 0.013 gr/lit), magnesium carbonate (with solubility of 1.9 gr/lit) and calcium sulfate (with solubility of 2.5 gr/lit) salts, usually are found in these areas and have low solubility. Among the mentioned compounds, magnesium carbonate accumulation in soil is very low, while calcium carbonate and calcium sulfate salts concentration are found higher and can cause clogging by the sequential deposition. The amount of calcium carbonate in the soils of arid regions may reach up to 80 percent of soil weight. It provides the conditions for rapid deposition and a layer of rigid form and clogging the system (FAO, 1973). This experiment was conducted in order to analyze the application of sugarcane bagasse in controlling the clogging of the agricultural sub-surface drain envelopes.
    Keywords: Sugarcane Bagasse, Subsurface drainage, limy soils, Drain clogging artificial cover}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال