آب و خاک

چکیده فسفر یکی از مهمترین عناصر ضروری برای رشد گیاهان و تولید محصولات کشاورزی است. درخاک‌‌های آهکی به علت pH بالا، درصد زیاد کربنات کلسیم، کمبود مواد آلی و رطوبت؛ کمبود فسفر به صورت یک عارضه عمومی دیده می‌‌شود. قابلیت جذب فسفر تابع واکنش‌‌های مختلف خاک است. سرعت و مقدار آزادسازی فسفر قابل استفاده تابع واکنش‌‌های خاک و زمان انجام این واکنش‌‌ها می‌‌باشد. اطلاعات درباره سرعت آزادشدن فسفر در خاک آهکی محدود می‌‌باشد. مطالعه سینتیک رهاسازی فسفر از خاک شاخص خوبی برای بررسی وضعیت جذب فسفر توسط گیاه می‌‌باشد. هدف از این تحقیق مطالعه سینتیک رهاسازی فسفر و به دست آوردن بهترین معادله برای توجیه رهاسازی فسفر از یک خاک آهکی تحت تاثیر اسیدی کردن خاک فسفات و ورمی‌کمپوست بود. در این مطالعه به منظور بررسی توان خاک فسفات و ورمی‌کمپوست اسیدی شده در رهاسازی فسفر آزمایشی با 2 تکرار و 5 تیمار شامل: 1- شاهد، 2- خاک فسفات، 3- خاک فسفات اسیدی شده، 4- ورمی کمپوست و 5- ورمی کمپوست اسیدی شده انجام شد و پس از دو هفته انکوباسیون در دمای ℃2±20 میزان فسفر رهاشده نمونه‌‌ها با دستگاه اسپکتروفتومتر در زمان‌‌های 25/0 تا 256 ساعت اندازه‌‌گیری شد. شش مدل سینتیکی برای توصیف رهاسازی فسفر مورد استفاده قرار گرفت. معادله الوویچ ساده شده با میانگین ضرایب تبیین (R²) 79/0 و با میانگین خطای معیار (SE) 4/0 در تمام تیمار‌‌ها رهاسازی فسفر از خاک را به خوبی توصیف کرد. نتایج نشان داد که در ابتدا رهاسازی فسفر سریع و با گذشت زمان کاهش یافت. اسیدی کردن خاک فسفات و ورمی کمپوست منجر به تسریع و افزایش رهاسازی فسفر گردید. نتایج همچنین نشان داد که با اسیدی کردن ورمی‌کمپوست، به دلیل کاهش pH می‌‌تواند موجب کاهش تثبیت فسفر در تیمارهای حاوی مواد آلی نسبت به کود شیمیایی شود و فسفر سریع‌‌تر از این منبع آلی رها گردد.

چکیده روی از عناصر ضروری رشد گیاه است که نقش‌های متابولیکی زیادی را در گیاه ایفا می‌کند. بنابراین انتشار روی از سطوح خاک به محلول خاک یک عامل مهم در تعیین قابلیت دسترسی روی به گیاهان در حال رشد است. لذا به منظور بررسی تأثیر عمق خاک و پوشش گیاهی بر الگوی آزادسازی روی، 54 نمونه خاک از بخش درون و خارج سایه‌انداز سه رقم نخل شاهانی، حلوانی و قصب از سه عمق 20-0، 40-20 و 60-40 سانتی‌متر در سه تکرار از روستای سیمکان واقع در شهرستان جهرم جمع‌آوری شد. بررسی سینتیک واجذبی روی در هشت دوره زمانی مختلف (5، 15، 30، 60، 120، 240، 480، 1440 دقیقه) با عصاره‌گیر AB-DTPA انجام گرفت. هشت مدل سینتیکی برای توصیف آزادسازی روی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، معادلات الوویچ ساده شده، پخشیدگی پارابولیک و تابع توانی به دلیل مقادیر نسبتا بالاتر از ضرایب تبیین و خطای استاندارد برآورد پایین، توانستند پیش‌بینی مناسبی از سینتیک آزادسازی روی در خاک‌های مورد مطالعه داشته باشند. مقدار روی تجمعی آزاد شده در خاک‌های زیر سایه‌انداز بیشتر از خاک‌های خارج سایه‌انداز بود و همچنین بیشترین مقدار روی تجمعی آزاد شده در خاک‌های زیر سایه‌انداز رقم قصب اتفاق افتاد. بررسی همبستگی بین ضرایب معادلات سینتیکی تابع توانی، الوویچ ساده شده و انتشار پارابولیکی نشان داد که بین ضرایب معادلات حاصل از خاک‌های زیر سایه‌انداز نسبت خاک‌های خارج سایه‌انداز همبستگی بیشتری وجود دارد.

چکیده به منظور مقایسه سینتیک رهاسازی پتاسیم از کانی‌های پتاسیم‌دار و نیز انتخاب بهترین معادله سینتیکی توصیف کننده روند رهاسازی پتاسیم توسط عصاره‌گیرهای آلی و معدنی، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل در 3 تکرار اجرا گردید. فاکتورهای آزمایش شامل 3 نوع عصاره-گیر (اسید اگزالیک 01/0 مولار، کلرید کلسیم 01/0 مولار، شاهد (آب مقطر))، 3 کانی پتاسیم‌دار (فلدسپار، ایلیت و فلوگوپیت) و 10 زمان (1، 2، 4، 8، 12، 16، 24، 32، 48 و 64 ساعت) بودند. مقدار پتاسیم آزاد شده با استفاده از دستگاه فلیم‌فتومتر طی زمان‌های مختلف در شرایط آزمایشگاهی اندازه‌گیری شد و داده‌ها به معادلات سینتیکی مرتبه صفر، مرتبه اول، مرتبه دوم، تابع توانی، پخشیدگی پارابولیک و الوویچ برازش داده شد. نتایج نشان دهنده‌ی اثر معنی‌دار نوع عصاره‌گیر بر سینتیک رهاسازی پتاسیم بود، بطوریکه میزان پتاسیم آزاد شده در نمونه‌های عصاره‌گیری شده با اسید اگزالیک در مقایسه با نمونه‌های عصاره‌گیری شده با کلرید کلسیم و شاهد (آب مقطر) به ترتیب 48/1 و 35/2 برابر بیشتر بود. کانی‌های مختلف نیز مقادیر متفاوتی از پتاسیم را آزاد نمودند. رهاسازی پتاسیم از فلوگوپیت نسبت به فلدسپار و ایلیت به ترتیب 99/1 و 95/2 برابر بیشتر بود. بیشترین غلظت پتاسیم نیز (440 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در تیمار عصاره‌گیری شده با اسید اگزالیک و در حضور کانی فلوگوپیت مشاهده گردید. بطوری‌که مقدار پتاسیم در این تیمار 15/3 برابر نسبت به شاهد افزایش یافت. برازش معادلات سینتیکی نشان داد که معادلات تابع توانی و پخشیدگی پارابولیک با بیشترین ضریب تبیین (R2) و کمترین خطای استاندارد (SE)، بهترین مدل برای برازش داده‌ها بودند این در حالیست که مدل مرتبه دوم قادر به توجیه رهاسازی پتاسیم نبود. چنین استنباط می‌گردد که سینتیک رهاسازی پتاسیم توسط عوامل مختلفی از جمله نوع کانی و نوع عصاره‌گیر تحت تأثیر قرار می‌گیرد و عصاره‌گیر آلی توانایی بالاتری در استخراج پتاسیم غیرتبادلی از ساختار کانی‌ها دارد. همچنین تطبیق نتایج این تحقیق با معادلات مرتبه اول، پخشیدگی پارابولیک و تابع توانی حاکی از آن است که رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی از کانی‌ها می‌تواند متأثر از فرآیند پخشیدگی باشد و بعبارت دیگر پخشیدگی پتاسیم به خارج از توده کانی، کنترل کننده سرعت آزاد شدن پتاسیم می‌باشد.

چکیده مهم‌ترین منبع پتاسیم در خاک‌ها آلومینوسیلیکات‌هایی مانند فلدسپار‌های پتاسیم و میکا‌ها می‌باشند. این پژوهش به‌منظور بررسی روند آزاد‌سازی پتاسیم به‌روش عصاره‌گیری متوالی با کلرید باریم 05/0 مولار از کانی‌های میکایی (بیوتیت، فلوگوپیت، موسکویت) و فلدسپار ‌پتاسیم (از دو معدن در زنجان و یزد) و بررسی تاثیر اندازه ذرات کانی‌ها بر آزاد‌سازی پتاسیم از کانی‌ها و همچنین کاربرد معادلات سینتیکی در توصیف آزاد‌سازی پتاسیم انجام شد. برای این‌منظور، عصاره‌گیری متوالی با کلرید باریم از کانی‌های مورد مطالعه در دو اندازه ذرات 100-50 و کوچک‌تر از 50 میکرون در مدت زمان‌های 2 تا 600 ساعت انجام شد و غلظت پتاسیم آزاد شده با استفاده از دستگاه فلیم‌فتومتر اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که پس از 13 بار عصاره‌گیری متوالی، کانی‌های بیوتیت و موسکویت به‌ترتیب بیشترین و کمترین آزاد‌سازی پتاسیم را در هر دو اندازه ذرات داشتند. همچنین، کوچک شدن اندازه ذرات منجر به افزایش آزاد‌سازی پتاسیم از تمام کانی‌ها شد. آزاد سازی پتاسیم در تمام کانی‌ها در مراحل اولیه سریع بود و در مراحل بعدی با سرعت کمتری تا پایان آزمایش ادامه یافت. با توجه به بالا بودن ضرایب تبیین (R2) و پایین بودن خطای استاندارد برآورد (SE)، سرعت آزاد شدن پتاسیم با معادلات تابع نمایی و پخشیدگی پارابولیک به‌خوبی توصیف شدند. بنابراین، به‌نظر می‌رسد سرعت آزاد شدن پتاسیم به‌وسیله پخشیدگی از سطح کانی‌ها کنترل می‌شود.