Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 77-99.

Water scarcity is one of the main agro-environmental problems resulting from global climate change. Water scarcity hinders plants' ability to absorb nutrients, affects organic materials recycling and reduces productivity through photosynthetic reduction, and enhances carbon sequestration into soil. Two pot experiments were conducted over the two consecutive winter seasons of 2021 and 2022 to investigate the potential of using rice husk biochar (B), hydrogel (H), and biochar hydrogel composite (BHC) in improving the physical and chemical properties and water use efficiency (WUE) of sandy soil cultivated with iceberg lettuce (Lactuca sativa var. capitata L.) plants under the irrigation regimes of 60, 80, and 100% of the total crop evapotranspiration (ETc.).

Results showed that mixing sandy soil with biochar significantly enhanced the soil's physical and chemical properties. Applying biochar and biochar-hydrogel composites increased soil microporosity, pore size distribution, and the ability to retain more water, particularly at water potentials near field capacity. Using biochar hydrogel composite encouraged lettuce plant growth and yield. It could be concluded that applying 80% of ETc. combined with biochar hydrogel composite was the best combination treatment for lettuce plants. It is possible to save 20% of the recommended irrigation water for lettuce plants. This ensured the benefits of applying environmentally friendly soil conditioners that do not negatively impact the ecosystem and help coping with the climate change phenomena through the mitigation of the greenhouse gas emissions and the adaptation with water scarcity.

تعتبر ندرة المياه من أهم المشاكل البيئية للزراعية والناجمة عن تغير المناخ ، الأمر الذي لا يقلل من كمية المياه المتاحة للري فحسب، بل يعيق أيضًا قدرة النباتات على امتصاص العناصر الغذائية. تعمل إعادة استخدام المواد العضوية على تحسين خصوبة التربة وتوافر العناصر الغذائية والإنتاج المستدام عن طريق تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وعزل الكربون في التربة.
في هذه الدراسة، تم إجراء تجربتين على مدار موسمي الشتاء المتتاليين لعامي 2021 و2022 لدراسة إمكانية استخدام البيوشارالمنتج من قشر الأرز (B)، والهيدروجيل (H)، وخليطهما مركب البيوشار هيدروجيل (BHC) في تحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية وكفاءة استخدام المياه (WUE) للتربة الرملية المزروعة بنباتات الخس تحت مستويات الري المختلفة 60 و 80 و 100٪ من تبخر المحاصيل.
أظهرت النتائج أن خلط التربة الرملية مع البيوشار عزز بشكل كبير الخواص الفيزيائية والكيميائية للتربة. أدى تطبيق البيوشار ومركب البيوشار هيدروجيل إلى زيادة المسامية الدقيقة للتربة، وتوزيع حجم المسام، والقدرة على الاحتفاظ بالمزيد من المياه، خاصة عند إمكانات المياه بالقرب من السعة الحقلية للتربة. إن استخدام مركب البيوشار هيدروجيل والبيوشار شجع نمو نبات الخس وإنتاجه، حيث كان تطبيق 80٪ من من معدل مياه الري الموصى به لمحصول الخس مع مركب البيوشار هيدروجيل هو أفضل علاج ؛ وخلصت هذه الدراسة إلى أنه من الممكن توفير 20% من مياه الري الموصى بها لمحصول الخس، والتي ركزت الضوء على فوائد استخدام البيوشار ومركب البيوشار هيدروجيل الذي يساهم في تحسن خواص التربة الرملية وزيادة الإنتاج مع توفير مايقرب الى 20% من مياه الري. ويركز ذلك على فوائد تطبيق مكيفات التربة الصديقة للبيئة التي لا تؤثر سلبا على النظام البيئي وتساعد في مكافحة ظواهر تغير المناخ من خلال التخفيف من انبعاثات الغازات الدفيئة والتكيف مع التغير المناخي في ظل ندرة المياه.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.