بررسی تأثیر خاک پوششی غنی شده با بیوچار بر ویژگی‌های کمی و کیفی قارچ دکمه‌ای (Agaricus bisporus)

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

2 استاد، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 دانشیار، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

4 مدیر توسعه و تحقیق شرکت کشت و صنعت نگین فصل، شهرکرد، ایران

5 دانش‌آموخته دکتری، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران،

چکیده

سابقه و هدف: خاک پوششی در تولید قارچ دکمه‌ای معمولاً از منابع تجدیدناپذیر پیت استخراج می‌شود. بنابراین استفاده از سایر منابع برای تولید خاک پوششی به منظور حفظ منابع پیت و جلوگیری از تخریب محیط زیست اهمیت زیادی دارد. این پژوهش با هدف بررسی امکان جایگزینی درصدی از خاک پوششی و بررسی اثر آن بر ویژگی های کمی و کیفی قارچ دکمه‌ای اجرا گردید.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در قالب طرح کاملاً تصادفی با 29 تیمار در سه تکرار در شرکت کشت و صنعت نگین فصل شهرکرد در سال 1403 اجرا شد. بر این اساس، ترکیبات اولیه خاک پوششی از جمله پیت شمال، ورمی‌کمپوست پیت شمال، ورمی‌کمپوست کودگاوی و ورمی‌کمپوست کمپوست برگشتی قارچ تهیه گردید. سپس به ترکیب‌های خاک پوششی یاد شده مقدار 5، 10 و 15 درصد وزنی بیوچار اضافه و تیمارهای مختلف خاک پوششی با دوره انکوباسیون 20 روزه ساخته شد. پس از گذشت 15 روز از عملیات بارگیری کمپوست در سالن پرورش قارچ دکمه‌ای، به هر متر مربع از بستر کشت، 32 کیلوگرم خاک پوششی با ضخامت 4 سانتی‌متر اضافه گردید. در پایان دوره کشت و برداشت محصول، صفات کمی و کیفی قارچ از جمله: عملکرد تجاری، عملکرد کل، کارایی بیولوژیک، درصد ماده خشک، میانگین وزنی، اندازه و ماندگاری قارچ در تیمارهای آزمایش اندازه‌گیری گردید.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که عملکرد کل قارچ در مخلوط پیت شمال و ورمی‌کمپوست کود گاوی (S2l1z2) با 78/34 کیلوگرم بر متر مربع در مقایسه با خاک پوششی تجاری (S0) با 26/20 کیلوگرم بر متر مربع، 7/71 درصد افزایش داشت. علیرغم اینکه عملکرد ورمی‌کمپوست مخلوط پیت شمال و کود گاوی (S4lo) (32/29 کیلوگرم بر متر مربع) نسبت به تیمار مخلوط پیت شمال و ورمی‌کمپوست کود گاوی (S2l1z2)، 18 درصد کاهش داشت ولی به دلیل کاهش 50 درصدی حجم پیت مصرفی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. بر این اساس می‌توان این تیمار را به عنوان یکی از فرمول‌های مناسب برای تهیه خاک پوششی پیشنهاد نمود.
نتیجه‌گیری: نتایج کلی این پژوهش نشان می‌دهد کاربرد بیوچار در خاک پوششی اثرات متفاوتی بر ویژگی‌های قارچ دکمه‌ای دارد. در بین سطوح مختلف بیوچار، افزودن پنج درصد بیوچار به خاک‌های پوششی دارای ورمی‌کمپوست کود گاوی، بهترین پاسخ را در مورد اغلب ویژگی‌ها مورد مطالعه نشان داد. در این میان افزودن پنج درصد وزنی بیوچار به مخلوط پیت شمال و ورمی‌کمپوست کود گاوی (S2l1z2) به منظور بهبود ویژگی‌ها و تأثیر قابل توجه در افزایش عملکرد قارچ دکمه‌ای قابل توصیه بوده و منجر به صرفه‌جویی در هزینه‌ها و حفاظت از خاک‌های آلی کشور می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of the effect of casing soil Enriched with biochar on the quantitative and qualitative characteristics of button mushroom (Agaricus bisporus)

نویسندگان [English]

  • Mahbubeh Eshaghi 1
  • Shoja Ghorbani 2
  • Ahmad Karimi 3
  • Golnoosh Banitalebi 4
  • Tayebeh Saedi 5
1 Students of Soil Scien, Department of Soil Science, College of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord
2 Professor, Department of Soil Science, College of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
3 , Associate Professor Department of Soil Science, College of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord
4 Director of Development and Research of Negin Fasl Agro-Industry Company, Shahrekord, Iran
5 Ph. D. Graduate of Soil Scien, Department of Soil Science, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan
چکیده [English]

Background and objectives: Casing soil in button mushroom production is usually extracted from non-renewable peat resources. Therefore, using other sources to produce casing soil is of very importance in order to preserve peat resources and prevent environmental degradation. This study aimed to investigate the possibility of replacing a percentage of casing soil and to investigate its effect on the quantitative and qualitative characteristics of button mushrooms.
Materials and methods: This research was conducted in a completely randomized design with 29 treatments in three replications at Negin Fasl Agriculture and Industry Company, Shahrekord, in 2023. Accordingly, the initial casing soil compositions including North peat, North peat vermicompost, cow manure vermicompost and Spent mushroom compost vermicompost were prepared. Then, 5, 10 and 15 weight percent biochar was added to the above casing soil compositions and different casing soil treatments were made with an incubation period of 20 days. After 15 days of compost loading in the button mushroom cultivation hall, 32 kg of casing soil with a thickness of 4 cm was added to each square meter of the cultivation bed. At the end of the cultivation and harvest period, quantitative and qualitative traits of mushrooms including: commercial yield, total yield, biological efficiency, dry matter percentage, piece weight, size and shelf life of mushrooms were measured in the experimental treatments.
Results: The results showed that the total yield of mushrooms in the mixture of northern peat and cow manure vermicompost (S2l1z2) increased by 71.7% with 34.78 kg.m-2 compared to commercial casing soil (S0) with 20.26 kg.m-2.Although the yield of vermicompost mixed with northern peat and cow manure (S4lo) (29.32 kg.m-2) was 18% lower than the treatment of mixed with northern peat and cow manure vermicompost (S2l1z2), it is economically viable due to a 50% reduction in the volume of peat consumed. Accordingly, this treatment can be recommended as one of the suitable formulas for preparing casing soil.
Conclusion: The overall results of this study show that the application of biochar to casing soil has different effects on button mushroom characteristics. Among the different levels of biochar, adding 5% biochar to casing soils containing cow manure vermicompost showed the best response for most of the characteristics studied. In the meantime, adding five percent by weight of biochar to the mixture of northern peat and cow manure vermicompost (S2l1z2) is recommended to improve the characteristics and have a significant effect on increasing the yield of button mushrooms, leading to cost savings and protection of the country's organic soils.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biochar
  • casing soil
  • button mushroom yield
  • biological efficiency
  • vermicompost

مراجع

1.Nadi, S., Farsi, M., Nemati, S. H., Aroi, H., & Davarinejad, G. (2017). Reuse of casing soil from button mushroom cultivation units. Journal of Horticultural Sciences, 28(4), 446-452. [In Persian]  
2.Rajaei, P., Nateghi, L., & Zarei, F. (2022). The effect of modified atmosphere packaging with different gas compositions on the physicochemical properties and nutritional components of white button mushroom. Iranian Journal of Food Sciences and Nutrition, 20(1), 49-69. [In Persian]  
3.Kheradpir, N., & Tanha, M. (2022). Diversity of arthropod pests and their ecological natural enemies in mushroom production units in Zarandieh region, Markazi province. Journal of Applied Plant Protection, 10(2), 67-80.
4.Manolikaki, I., Mangolis, A., & Diamadopoulos, E. (2016). The impact of biochars prepared from agricultural residues on phosphorus release and availability in two fertile soils. Journal of environmental management, 181, 536-543.
5.Rathod, M. G. (2023). Substrate dependent growth optimization of Pleurotus florida mushroom on inexpensive substrates. World Journal of Biology Pharmacy & Health Sciences, 13(1), 322-330.
6.Jasinska, A. Wojciechowska, E. Stoknes, K., & Roszak, A. (2022). Bioconversion of Agricultural Wastes into a Value-Added Product: Straw of Norwegian Grains Composted with Dairy Manure Food Waste Digestate in Mushroom Cultivation. Journal of Applied Plant Protection, 8(4), 331-343.
7.Pourjafari, A., Shojaian, A., Mohammadi Goltapeh, A., & Ayari, M. (2017). Evaluation of the possibility of using pistachio processing waste in the composition of the white button mushroom planting medium. In Agronomy (Agricultural Journal of Abu Raihan Campus), 19(1), 43-53. [In Persian]  
8.Jafari Haghighi, M., Ghorbani Dashtaki, Sh., Kalishadi, H., & Mossadeghi, M. R. (2022). Studying the effect of physical and chemical properties of different casing soils on quantitative and qualitative traits of button mushroom (Agaricus bisporus). Iranian Journal of Horticultural Sciences, 54(2), 213-233. [In Persian]  
9.Keestrea, S. D., Bouma, J., Wallinga, J., Tittonell, P., Smith, P., Cerda, A., Montanarella, L., Quinton, J. N., Pachepsky, Y., van der Putten, W. H., Bardgett, R. D., Moolenaar, S., Mol, G., Jansen, B., & Fresco, L. O. (2016). The significance of soils and soil science towards realization of the United Nations Sustainable Development Goals. SOIL, 2, 111-128. doi.org/10.5194/soil-2-111-2016.
10.Moradi, A., & Amini, M. (2015). Greenhouse gas emissions in Iran in year 2009. Journal of transplanting Science, 3(1), 55-63.
11.Khorramdel, S., Kouchaki, A., & Ebrahimian, A. (2023). Carbon sequestration: a sustainable solution for mitigating the effects of climate change. Second National Conference on Climate Change. September 14, 2023. Urmia. [In Persian]   
12.Pattiya, A. (2011). Thermochemical characterization of agricultural wastes from Thai cassava plantations. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects, 33, 691-701.
13.Gumus, I., Negiş, H., & Şeker, C. (2022). Effects of two different biochar on physical quality characteristics of a heavy clay soil. Arabian Journal of Geosciences, 841, 1-15.
14.Yadav, S. P. S., Bhandari, S., Bhatta, D., Poudel, A., Bhattarai, S., Yadav, P., ... & Oli, B. (2023). Biochar application: A sustainable approach to improve soil health. Journal of Agriculture and Food Research, doi:10.1016/j.jafr.2023.100498.
15.Hu, W., Di, Q., Liang, T., Liu, J., & Zhang, J. (2022). Effects of spent mushroom substrate biochar on growth of oyster mushroom (Pleurotus ostreatus). Environmental Technology and Innovation, 28, 102729. doi.org/10.1016/j.eti.2022.10272.
16.Mahari, W. A. W., Nam, W. L., Sonne, C., Peng, W., Peng, X. Y., Liew, R. K., Yek, P. N. Y., Lee, X. Y., Wen, O. W., Show, P. L., Chen, W., Chang, J., & Lam, S. (2020). Applying microwave vacuum pyrolysis to design moisture retention and pH neutralizing palm kernel shell biochar for mushroom production. Environmental Technology and Innovation, 312, 123572. doi.org/ 10.1016/j.biortech.2020.123572.
17.Eskandarinia, R., Haj Abbasi, M. A., Shekelabadi, M., & Haghighi, M. (2022). Study of the effects of sugarcane bagasse, sugarcane bagasse with nitrogen and almond shell and their biochar on the physical and chemical properties of button mushroom casing soil. Master's thesis. Faculty of Agriculture. Isfahan University of Technology. Iran. [In Persian]  
18.Rhoades, J. D. (1986). Soluble salts. In: Page AL Miller R.H and Keeney D.R (eds.) Methods of Soil Analysis. Part 2: Soil Science Society of America. Madison. Wisconsin, Pp. 167-179.
19.Ahmadi, H., Sharifi, S., & Ahmadian, B. (2013). Comprehensive Guide to Vermicompost Production. Publications of the Agricultural Jihad Organization of West Azerbaijan Province. First edition, 20 p. [In Persian]  
20.Rajaei, P., Nateghi, L., & Zarei, F. (2022). The effect of modified atmosphere packaging with different gas compositions on the physicochemical properties and nutritional components of white button mushroom. Iranian Journal of Food Sciences and Nutrition,20(1), 49-69. [In Persian]  
21.Raviv, M., & Lieth, J. H. (2008). Soilless Culture: Theory and Practice. 1 ed. Elsevier, London, 624 p.
22.Gimenez, A. P., & Pardo-González, J. E. (2018). Evaluation of casing materials made from spent mushroom substrate and coconut fibre pith for use in production of Agaricus bisporus
(Lange) Imbach. Spanish. Journal of Agricultural Research, 6(4), 683-690. doi.org/10.5424/sjar/2008064-361.
23.Liang, T., Qing, D. I., & Zhang, J.I.E. (2022). Effects of spent mushroom substrate biochar on growth of oyster mushroom (Pleurotus ostreatus). Journal of Environmental Technology and Innovation. 28, 102729. doi.org/10. 1016/j.eti.2022.102729.
24.Soltani, A. (2011). Application of statistical software in statistical analyses. Second edition. Mashhad: Mashhad University Jihad Publications. [In Persian]  
25.Zeid, D. C., Pardo-Gonzales, J. E., Minhoni, M. T. A., & Pardo-Gimenez, A. (2011). A reliable quality index for mushroom cultivation. Journal of Agricultural Science, 3, 50-61.
26.Taghizadeh, M., Gowen, A., Ward, P., & Donnell, C. P. (2010). Use of hyperspectral imaging for evaluation of the shelf-life of fresh white button mushrooms (Agaricus bisporus) stored in different packaging films. Innov. Food Science. Technol. 11(3), 423-431.
27.Rahmanipour, R., Sadrabadi Haghighi, R., & Janpour, J. (2018). Evaluation of the effect of different compositions of casing soils on the yield and quality of white button mushroom (Agaricus bisporus). Horticultural Sciences,
32(1), 137-148. [In Persian]  
28.Farsi, M., & Pourianfar, H. R. (2011). Cultivation and improvement of white button mushroom. Mashhad: Mashhad University Jihad Publications. [In Persian]  
29.Kaluzewicz, A., Sobieralski, K., Frąszczak, B., Golak Siwulska, I., & Miran, D. (2017). The influence of the strain, flush and size of carpophores on the yield and dry matter content of button mushroom (Agaricus bisporus) carpophores. Nauka Przyroda Technologie, 10(2), 1-9.
30.Varaste, F., & Zamani, N. (2019). The effect of different packaging films on the maintenance and quality characteristics of button mushrooms (Agaricus bisporus). Iranian Journal of Horticultural Science, 49(4), 1035-1044.
مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
دوره 16، شماره 2
تیر 1405
صفحه 99-117

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار