تأثیر بیوچار به عنوان اصلاح کننده بر ویژگیهای فیزیکی خاک در پژوهش های زیادی موردبررسی قرارگرفته است ولی پژوهش های اندکی در مورد پیامدهای کاربرد هیدروچار و بررسی سازوکارهای تأثیرگذاری هیدروچار در مقایسه با بیوچار بر ویژگیهای فیزیکی خاک با استفاده از روشهای استاندارد و تکنیک میکرومورفولوژی موجود است. در رساله حاضر چهار مطالعه باهدف مقایسه ساختار بیوچار و هیدروچار ساختهشده از پوست نرم پسته و بقایای خوشه، شناسایی آثار بیوچار و هیدروچار بر ویژگیهای فیزیکی خاک، شناخت سازوکارهای تأثیرگذاری چارها بر ساختمان خاک و تأثیر آن ها در کاهش پیامدهای تنش شوری، تنش خشکی و تنش هم زمان شوری و خشکی بر صفات فیزیولوژیک و مورفولوژیک دانهال پسته و میزان جذب آب توسط دانهالها انجام شده است. در مطالعه اول به مقایسه ویژگیهای بیوچار و هیدروچار با استفاده از تصاویر بهدستآمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) پرداخته شد. نتایج بررسی مورفولوژی عکسهای تصاویر FE-SEM بیوچار و هیدروچار نشان داد اندازه منافذ بیوچار در دامنه 4/13 تا 0/70 میکرون (میانگین 2/26 میکرون) متغیر بود. همچنین، اندازه منافذ هیدروچار بین 15 تا 95 میکرون (میانگین 8/28 میکرون) محاسبه شد. این نتایج نشان می دهند که میانگین اندازه منافذ و پراکندگی دامنه اندازهای آن ها در بیوچار و هیدروچار متفاوت است و بیوچار نسبت به هیدروچار دارای منافذ کشیدهتر و ریزتر بود. همچنین به منظور بررسی شاخصهای کیفیت فیزیکی خاک، ستونهایی از خاکهای تیمارشده با درصدهای وزنی 0، 1 و 2 بیوچار و هیدروچار تهیه شد و پس از طی 270 روز دوره انکوباسیون و اعمال دورههای تر و خشک شدن، چگالی ظاهری، پایداری خاکدانهها، منحنی مشخصه رطوبتی و توزیع اندازه منافذ و مشخصههای میکرومورفولوژی (مقاطع نازک) خاک اندازهگیری شد. درصد خاکدانههای پایدار در آب (بزرگتر از mm 25/0) و مقادیر رطوبت اشباع، گنجایش مزرعهای و آب قابل استفاده در خاکهای تیمارشده با چارها در هر دو مقدار کاربرد نسبت به شاهد افزایش یافت. منحنیهای توزیع اندازه منافذ در خاکهای تیمارشده با چارها نسبت به شاهد تغییر یافت و درصد منافذ ریز در خاکهای تیمارشده با بیوچار افزایش داشت. بررسی مقاطع نازک میکرومورفولوژی مشخص نمود در خاکهای تیمارشده با بیوچار و هیدروچار، خاکدانهها بیشتر به شکل دانهای با درجه تفکیک و دانهبندی متوسط بود. در خاک شاهد، درجه تفکیک و دانهبندی ذرات ضعیفتر از خاکهای تیمارشده با چارها بود. نتایج بررسیهای میکرومورفولوژیک نشان داد در تیمارهای بیوچار همآوری ذرات خاک نسبت به سایر تیمارها بیشتر مشهود بود. ریز واحدهای ساختمانی کروی شکل و حفرهای در تیمارهای بیوچار و ریز واحدهای اسفنجی در تیمارهای هیدروچار تشخیص داده شد. در بررسی شکل و ساختار منافذ در مقاطع نازک، خاکهای تیمارشده با بیوچار دارای منافذ کوچکتر نسبت به سایر تیمارها بودند. نتایج بررسی تصاویر میکروسکوپی مقاطع نازک با نرمافزار ENVI نشان داد تیمارهای بیوچار بیشترین تخلخل خاک را نسبت به سایر تیمارها داشتند. در مطالعه دوم بهمنظور بررسی تأثیر چارها بر حرکت املاح در خاک، ستونهای خاک مشابه آزمایش اول تهیه شد و طی 270 روز دوره انکوباسیون تحت چرخههای تر و خشک شدن قرار گرفتند. سپس این ستونها تحت بار آبی ثابت (برابر cm 5) با محلول با رسانایی الکتریکی (EC0) برابر dS/m 8 قرارگرفته و تغییرات رسانایی الکتریکی نسبی در زه آب ستونها (EC/EC0) در برابر زمان رسم شد. نتایج مدلسازی حرکت املاح با نرمافزار HYDRUS-1D همخوانی زیادی با دادههای اندازهگیریشده نشان داد (96/0R2 > ). مشخص شد منحنیهای رخنه در زمانهای ابتدایی همگی دارای شیب تقریبا یکسانی هستند اما با گذشت زمان منحنیهای رخنه در خاکهای تیمارشده با بیوچار شیب کمتری داشتند. منحنیهای رخنه خاک-های تیمارشده با هیدروچار دارای خروج زودهنگام و دنبالهدار بودند به طوری که این منحنیها در مقایسه با منحنیهای خاکهای اصلاحشده با بیوچار شیب بیشتری داشته و زمان رخنه کمتری را نشان دادند. در مطالعه سوم بهمنظور بررسی اثر هیدروچار و بیوچار بر کاهش آثار تنش شوری، تنش خشکی و تنش هم زمان خشکی و شوری، بذرهای پسته در ستون های خاکهای تیمارشده با مقادیر 1 و 2 درصد وزنی بیوچار و هیدروچار کشت شد و پس از 5 هفته از رویش دانهالها، سطوح تنش شامل چهار سطح شوری (1، 4، 9، 12 و dS/m 16) و سه سطح رطوبتی (FC5/0، FC7/0 و FC) و یک تیمار ترکیبی شوری و خشکی (dS/m 9 و FC5/0) اعمال شد. سپس صفات مورفولوژیک و صفات فیزیولوژیک دانهالها اندازهگیری شد. نتایج نشان داد دانهالهای کشت-شده در خاکهای تیمارشده با بیوچار و هیدروچار دارای صفات مورفولوژیک و رشدی بهتری نسبت به دانهالهای کشتشده در خاک شاهد بودند؛ بنابراین هیدروچار و بیوچار توانسته