ارائه کننده: مهدی دهقانی مهر
استاد راهنما: دکتر نعمت اله محمودی
استاد مشاور: دکتر امید صفری
استاد ناظر داخلی: دکتر محمدرضا کلباسی مسجد شاهی
استاد ناظر خارجی: دکتر سیدرضا نبوی
نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر محمدرضا کلباسی مسجد شاهی
تاریخ: 1403/12/13
ساعت: 10
مکان: سالن اصلی کاخ

چکیده:
با وجود مزایای زیاد کود گاوی (تهیه مواد مغذی برای پلانکتون­ها) در مزارع پرورش ماهی، کاربرد کود گاوی در مزارع معایبی نظیر انتقال پاتوژن‌ها، آنتی‌بیوتیک‌ها و ژن‌های مقاومت به آنتی‌بیوتیک، تجمع مواد آلی، ایجاد شرایط بی‌هوازی و افزایش هزینه لایروبی را در پی دارد. فناوری بیوچار (پیرولیز ماده خام در دمای بین 200 تا°C 1000)، به دلیل تخلخل و سطح ویژه بالا، گروه‌های عاملی، هزینه پایین و سازگاری زیست‌محیطی، گزینه‌ای کارآمد برای مدیریت کود گاوی در استخرهای کپورماهیان محسوب می‌شود. ازاین­رو، در این مطالعه، ابتدا بیوچار کود گاوی در دمای °C350 تولید و مشخصه­های فیزیکوشیمیایی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس، اثر جایگزینی کود گاوی با بیوچار آن در پنج گروه آزمایشی (شامل 100 درصد کود گاوی (شاهد، C)، 100 درصد بیوچار (B) و سه نسبت ترکیبی از این دو (C75+B25، C50+B50 و C25+B75) بر کیفیت آب، عملکرد رشد و پاسخ‌های فیزیولوژی کپور نقره‌ای (Hypophthalmichthys molitrix)، کپور سرگنده (Hypophthalmichthys nobilis)، کپور معمولی (Cyprinus carpio) و کپور علفخوار (Ctenopharyngodon idella) در یک سیستم چندگونه­ای به مدت 60 روز بررسی شد. در این راستا، آنالیز XRD (X-ray diffraction) نشان داد که ساختار کریستالی کود گاوی شامل کوارتز (SiO₂) و کلسیت (CaCO₃) است، درحالی‌که بیوچار علاوه بر این دو، سیلویت (KCl) را نیز شامل می‌شود. تصاویر SEM (Scanning electron microscopy) و نتایج BET (Brunauer-Emmett-Teller) حاکی از افزایش تخلخل و ناهمواری سطحی بیوچار نسبت به کود گاوی بود. آنالیز XRF (X-ray Fluorescence) ترکیب عنصری را نشان داد و مشخص شد که پیرولیز موجب افزایش غلظت عناصر مغذی مانند پتاسیم، فسفر، کلسیم و منیزیم شده است. نتایج FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) کاهش پیک‌های مرتبط با گروه‌های هیدروکسیل (O-H)، کربونیل (C=O)، آمین (N-H) و هیدروکربن‌ها (C-H) را در بیوچار نشان داد که بیانگر تجزیه ترکیبات آلی و تبدیل آن‌ها به ساختارهای آروماتیک پایدارتر است. همچنین، شدت پیک‌های معدنی مانند P-O و سیلیکات‌ها در بیوچار افزایش یافت. آنالیز CHN نشان داد که با تغییر ترکیب عنصری، غلظت کربن در بیوچار افزایش و غلظت نیتروژن و هیدروژن کاهش یافته است. شاخص‌های کیفی آب (دما، pH، TDS، EC، فسفات، آمونیاک، نیتریت و نیترات) در ابتدا و انتهای دوره، اختلاف معنی‌داری بین گروه‌های آزمایشی نشان نداد. نتایج شاخص‌های رشد نشان داد که وزن نهایی در گونه­های کپور نقره‌ای و سرگنده در تیمار C75+B25 و C50+B50 به‌طور معنی­داری بیشتر از گروه کنترل بود. اما این روند صعودی در وزن نهایی با افزایش درصد بیوچار ادامه نیافت و در برخی از تیمارها روند نیز کاهشی بود. علاوه بر این، استفاده از بیوچار نه تنها تاثیر مثبتی بر رشد کپور معمولی و علفخوار نداشت، بلکه اثرات منفی نیز مشاهده شد. علیرغم عدم تغییر معنی‌دار در پارامترهای خون‌شناسی (CBC) در هر چهار گونه، افزایش درصد بیوچار با بهبود شاخص‌های ایمنی همراه بود، به طوری که افزایش معنی­دار فعالیت لیزوزیم، ACH₅₀، کمپلمان‌های C₃ و C₄، ایمونوگلوبولین­کل، میلوپراکسیداز و انفجار تنفسی در مقایسه با گروه شاهد مشاهده شد. در بررسی پارامترهای بیوشیمیایی سرم، کاهش معنی‌دار کورتیزول همراه با افزایش پروتئین کل، آلبومین، گلوبولین و آنزیم‌های کبدی (AST، ALT و ALP) در تیمارهای حاوی درصد بیشتر بیوچار مشاهده شد. نتایج فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی (کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز) نیز حاکی از افزایش معنی­دار این آنزیم­ها در هر چهار گونه با افزایش درصد بیوچار بود. در مجموع، این یافته‌ها نشان می‌دهد که بیوچار در سطح مناسب (C75+B25 و C50+B50) سبب بهبود رشد کپور نقره­ای و سرگنده؛ و در همه سطوح، سبب اثرات منفی بر رشد کپور معمولی و علفخوار شد. بعلاوه، افزایش درصد بیوچار با بهبود شاخص‌های ایمنی و آنزیم­های آنتی اکسیدانی همراه بود.