موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 57 1 2026 03 21 Synergistic Effect of Biochar and Microalgae on Improving the Physical Properties of a Fire-Affected Silt loam Soil اثر هم‌افزایی بیوچار و ریزجلبک در بهبود ویژگی‌های فیزیکی یک خاک لوم‌سیلتی متاثر از آتش 169 188 106737 10.22059/ijswr.2026.408494.670077 FA مهسا کوهستانی گروه علوم و مهندسی خاک- دانشکده علوم کشاورزی- دانشگاه گیلان-رشت-ایران سپیده ابریشم کش گروه علوم و مهندسی خاک- دانشکده علوم کشاورزی-دانشگاه گیلان-رشت-ایران نسرین قربانزاده گروه علوم و مهندسی خاک-دانشکده علوم کشاورزی-دانشگاه گیلان-رشت-ایران نفیسه یغمائیان گروه علوم و مهندسی خاک-دانشکده علوم کشاورزی-دانشگاه گیلان-رشت-ایران Journal Article 2025 12 23 Nature-based solutions for the restoration of damaged soils are of great importance due to their consideration of intrinsic resilience and ecosystem sustainability. However, the efficacy of such methods, such as the application of biochar and photosynthetic microorganisms, in improving the properties of damaged soils needs to be examined. In the present study, a loamy silt soil from a fire-affected forest area in Roudbar, Gilan province, was collected and treated with 2% and 5% by weight biochar produced from pine wood residues (treatments B2 and B5), the microalgae Scenedesmus sp. (treatment S), and their combinations (treatments SB2 and SB5). After a six-month incubation period, some chemical and structural properties of the soil were measured. The mean comparison results showed that biochar and microalgae, both individually and in combination, significantly increased pH, organic carbon content, bulk density, porosity, and aggregate stability. Except for treatment S, all other biochar and microalgae treatments increased the soil's electrical conductivity (EC). Treatment SB5 showed the greatest effect, increasing soil organic carbon content and porosity by approximately 117% and 30%, respectively. The highest increase in mean weight diameter (MWD) was observed in treatment S, while the greatest increase in geometric mean diameter (GMD) and decrease in fractal dimension (FD) of aggregates were related to treatment SB2. A higher GMD indicates a more uniform size distribution, and a lower FD suggests less aggregate fragmentation in treatment SB2. Therefore, biochar, with its recalcitrant carbon content and ability to create porosity, along with microalgae through photosynthetic carbon fixation and the secretion of adhesive polysaccharides that bind soil aggregates—particularly in combined applications with a synergistic effect—effectively contributes to enhancing carbon storage and improving the stability of degraded soils. راه­حل­های طبیعت­محور برای بازیابی خاک­های آسیب­دیده به­دلیل در­نظر گرفتن تاب­آوری ذاتی و پایداری زیست­بوم حائز اهمیت فراوان هستند، اما نیاز است کارایی چنین روش‌هایی در بهبود ویژگی­های خاک­های آسیب­دیده مورد بررسی قرار گیرد. در پژوهش حاضر، یک خاک لوم­سیلتی از منطقه جنگلی تحت­تاثیر آتش­ واقع در روبار استان گیلان تهیه و تحت تیمار افزودن سطوح 2 و 5 درصد وزنی بیوچار تولیدی از بقایای چوبی درخت کاج (تیمار­های  B2وB5)، ریز­جلبک <em>Scenedesmus </em>sp<em>.</em> (تیمار S) و ترکیب آنها (تیمار­های  SB2و SB5) به خاک قرار گرفت. پس از یک دوره انکوباسیون شش ماهه، برخی ویژگی­های شیمیایی و فیزیکی مرتبط با ساختمان خاک اندازه­گیری شدند. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بیوچار و ریزجلبک ­به­صورت منفرد و ترکیبی موجب افزایش معنا‌دار pH، کربن آلی، جرم مخصوص ظاهری تخلخل و پایداری خاک شدند. به­غیر از تیمار S، سایر تیمارها موجب افزایش مقدار EC خاک شدند. تیمار SB5 با افزایش به‌ترتیب حدود 117 و 30 درصد بیشترین اثر­گذاری را بر مقدار کربن آلی و تخلخل خاک داشت. بیشترین افزایش میانگین وزنی قطر خاکدانه (MWD) مربوط به تیمار  Sو بیشترین افزایش میانگین هندسی قطر خاکدانه (GMD) و کاهش بعد فرکتال خاکدانه (FD) مربوط به  SB2بود. GMD بیشتر، نشان‌دهنده‌ی بهبود یکنواخت توزیع اندازه و FD کمتر، بیان­گر خرد­شدگی کمتر خاکدانه‌ها در تیمار SB2 است. بنابراین بیوچار با دارا‌بودن کربن مقاوم و ایجاد تخلخل و ریزجلبک از طریق تثبیت فتوسنتزی کربن و ترشح پلی‌ساکاریدهای چسباننده خاکدانه‌ها، به‌ویژه در کاربرد ترکیبی با اثر هم‌افزایی، به‌طور مؤثر در افزایش کربن و بهبود پایداری خاک‌های آسیب‌دیده عمل می‌کنند. https://ijswr.ut.ac.ir/article_106737_76f4673d9c7e8d3cdcbeafa8621cd129.pdf