تحقیقات آب و خاک ایران

تحقیقات آب و خاک ایران

مروری بر کودهای مبتنی بر بیوچار و کاربردهای آن در کشاورزی پایدار

نوع مقاله : مروری

نویسندگان
1 بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ارومیه،
2 گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ایران
چکیده
چکیده

کودهای مبتنی بر بیوچار به‌عنوان رویکردی نوین در مدیریت پایدار خاک و بهینه‌سازی تغذیه گیاه، در پاسخ به محدودیت منابع و افزایش تقاضای غذایی، مورد توجه قرار گرفته‌اند. این کودها به واسطه سطح ویژه بالا، تخلخل مناسب و وجود گروه‌های عاملی فعال، ضمن بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک، ظرفیت تبادل کاتیونی و پایداری خاک‌دانه‌ها را افزایش داده و از طریق تنظیم سینتیک رهایش عناصر غذایی، موجب کاهش تلفات عناصر غذایی ناشی از آبشویی و تصعید می‌شوند. در این مقاله مروری، پیشرفت‌های اخیر در فناوری‌های تولید بیوچار، روش‌های فعال‌سازی و راهبردهای غنی‌سازی آن، همراه با کاربردهای آن در سامانه‌های خاک-گیاه بررسی شده است. شواهد نشان می‌دهد استفاده از این کودها موجب افزایش کربن آلی پایدار، تقویت فعالیت میکروبی خاک و بهبود کارایی مصرف عناصر غذایی پرمصرف و کم‌مصرف می‌شود، این اثرات به افزایش عملکرد محصول و بهبود کیفیت آن منجر می‌گردد. علاوه بر این، کودهای مبتنی بر بیوچار از طریق تعدیل شرایط اکسایش-کاهش، افزایش نگهداشت نیتروژن و فسفر و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، در کاهش اثرات زیست‌محیطی کشاورزی مؤثر هستند. با این حال، چالش‌هایی مانند ناهمگونی ویژگی‌ها و تفاوت پاسخ گیاه و خاک همچنان وجود دارد. بنابراین، توسعه فرمولاسیون‌های بهینه و انجام مطالعات بلندمدت ضروری است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

A review of biochar-based fertilizers and their applications in sustainable agriculture

نویسندگان English

Marziyeh Piri 1
Ebrahim Sepehr 2
1 Soil and water research department, West Azerbaijan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, ARREO, Urmia, Iran.
2 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran
چکیده English

A review of biochar-based fertilizers and their applications in sustainable agriculture



Abstract

Biochar-based fertilizers have emerged as an innovative approach for sustainable soil management and optimized plant nutrition in response to resource limitations and increasing food demand. Owing to their high specific surface area, suitable porosity, and presence of active functional groups, these fertilizers improve the physical, chemical, and biological properties of soils while enhancing cation exchange capacity and aggregate stability. They also regulate nutrient release kinetics, thereby reducing nutrient losses caused by leaching and volatilization. This review examines recent advances in biochar production technologies, activation methods, and enrichment strategies, along with their applications in soil–plant systems. Evidence indicates that the use of biochar-based fertilizers increases stable soil organic carbon, enhances microbial activity, and improves the efficiency of both macro- and micronutrient use, ultimately leading to higher crop yields and improved product quality. In addition, these fertilizers contribute to mitigating the environmental impacts of agriculture by regulating redox conditions, increasing nitrogen and phosphorus retention, and reducing greenhouse gas emissions. However, challenges such as variability in biochar properties and inconsistent soil and plant responses still remain. Therefore, the development of optimized formulations and long-term field studies is essential.

کلیدواژه‌ها English

Keywords: Biochar
sustainable soil management
nutrient use efficiency
agricultural waste