قابلیت استفاده و سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در برخی خاک های آهکی استان فارس

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه ولیعصر رفسنجان

2 دانشگاه شیراز

3 دانشگاه لرستان

چکیده

مجموع شکل‌های محلول و تبادلی پتاسیم خاک به طور گسترده برای تعیین قابلیت استفاده پتاسیم برای گیاه به کار برده می‌شود. قابلیت اطمینان این روش‌ها در خاک‌های حاوی سیلیکات‌های لایه‌ای 2:1 کافی نیست. علاوه بر پتاسیم تبادلی، پتاسیم غیرتبادلی هم در تغذیه گیاه نقش مهمی دارد. اطلاعات مربوط به قابلیت استفاده و سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در خاک‌های آهکی استان فارس محدود است. برای این منظور عصاره‌گیرهای استات‌آمونیم، اسید نیتریک مولار جوشان، اسید نیتریک 1/0 مولار، کلرید سدیم 2 مولار و آب جهت بررسی قابلیت استفاده پتاسیم برای گیاه ذرت در ده نمونه از خاک های آهکی استان فارس مورد ارزیابی قرار گرفت. سینتیک آزادسازی پتاسیم غیر تبادلی با 15 بار عصاره-گیری 15 دقیقه‌ای با کلریدکلسیم 01/0 مولار بررسی شد. مدل‌های سینتیکی توصیف‌کننده سرعت آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی شامل مرتبه صفر، مرتبه اول، مرتبه دوم، پخشیدگی سهموی، توانی و الوویچ مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عصاره‌گیرهای استات آمونیم، اسید نیتریک 1/0 مولار، آب و کلرید سدیم همبستگی معنی‌داری با جذب پتاسیم ذرت دارند. مقدار پتاسیم آزاد شده در بین خاک های مورد مطالعه از 243 تا 814 میلی‌گرم برکیلوگرم خاک متفاوت بود. با توجه به مقادیر R2 و SE ، سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی به طور رضایت بخش با مدل‌های توانی، مرتبه اول، الوویچ و پخشیدگی سهموی توصیف شد. با توجه به اینکه ثابت سرعت معادلات الوویچ و پخشیدگی سهموی همبستگی بالایی با جذب پتاسیم گیاه نشان دادند توصیه می‌شود این دو معادله در خاک‌های مورد مطالعه به کار روند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Availability and Release Kinetics of Nonexchangeable Potassium in Some Calcareous Soils of Fars Province

نویسندگان [English]

  • S. Abdi 1
  • R. Ghasemi Fasaei 2
  • N.A. Karimian 2
  • M. Feizian 3
1 Vali Asr University of Rafsanjan
2 Shiraz University Respectively
3 Lorestan University
چکیده [English]

Sum of exchangeable and solution forms of soil potassium is widely used to determine potassium availability for plants. Reliability of these methods is not enough in soils that contain 2:1 phyllosilicates. Additional to exchangeable potassium, nonexchamgeable potassium also has an important role in plant nutrition. Limited information about availability and release kinetics of nonexchangeable potassium in calcareous soils of Fars province is available. For this purpose, some extractants including ammonium acetate, boiling nitric acid, 0.1M nitric acid, 2M sodium chloride and water were evaluated to prediction of potassium availability for corn in 10 calcareous soils of Fars province. Release kinetics of nonexchangeable potassium was studied using 15 successive 15-min extraction with 0.01M calcium chloride. Kinetics models describing nonexchangeable potassium release rate including zero order, first order, second order, third order, parabolic diffusion, power function and ellovich were evaluated. Results showed that 1M neutral amonium acetate, 0.1M aitric acid, water and 2M sodium chloride extractants had high correlation with corn potassium uptake. Amount of potassium released among studied soils was vary in the range of 243 to 814 mg kg-1. According to R2 and SE, kinetics of nonexchangeable potassium release was described with power function, parabolic diffusion and ellovich equations satisfactorily. According to this fact that constant rate of parabolic diffusion and ellovich models had significant correlations with corn potassium uptake, it is recommended that these two models are suitable for use in these studied soils.

کلیدواژه‌ها [English]

  • corn
  • Extractant
  • Calcium chloride
1- ابطحی س.ع.، کریمیان ن و صلحی م. 1370. گزارش مطالعات خاکشناسی نیمه تفضیلی اراضی منطقه باجگاه استان فارس. صفحه 63.
2- بادآهنگ ک. 1383. بررسی روند تغییرات کانی های خاک های زراعی غرقابی و غیر غرقابی و آزاد سازی پتاسیم از کانی ها. پایان نامه کارشناسی ارشد علوم خاک. دانشگاه شیراز.
3- بحرینی طوحان م.، دردی پور ا. و موحدی نائینی ع. 1389. سرعت رها سازی پتاسیم غیر تبادلی با استفاده از اسید سیتریک و کلرید کلسیم رقیق در خاک های زراعی سری های غالب استان گلستان. مجله علوم وفنون کشاورزی و منابع طبیعی. 14: 126-113.
4- توفیقی ح. 1377. بررسی پاسخ برنج به کود پتاسه در خاک های شالیزاری شمال ایران. مجله علوم کشاورزی ایران. 29: 883-869.
5- شریفی م. و کلباسی م. 1380. انتخاب عصاره گیر مناسب برای استخراج پتاسیم قابل جذب ذرت در خاکهای منطقه مرکزی استان اصفهان. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 5: 91-77.
6- حسین پور ع. 1383. کاربرد معادلات سینتیکی در توصیف سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی در شماری از خاک های همدان. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 8: 93-85.
7- حسین پور ع. و کاووسی م. 1383. سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی و پاسخ گیاه در تعدادی از خاک های گیلان. مجله علوم کشاورزی ایران. 35: 355-347.
8- Al-Zubaidi A., Yanni S. and Bashour I. 2008. Potassium status in some Lebanese soils. Lebanese Science Journal, 9:81-97.
9- Beegle D.B. and Oravec D.C. 1990. Comparison of field calibration for Mehlich 3 P and K with Bray- Kurtz P1 and ammonium acetate K for corn. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 21: 1025- 1036.
10- Chapman H.D. 1965. Cation exchange capacity. pp. 811-903. I. C.n A. Black. (ed.) Methods of soil analysis, Part II. 2nd ed. Agron Monogar. 9. ASA and SSSA Madison, WI., USA.
11- Csatho P. 1998. Correlation between two soil extractants and corn leaf potassium contents from Hungarian field trails. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 29:2149-2160.
12- Dobermann A., Sta Cruz P.C. and Cassman C.G. 1996. Potassium balance and potassium supplying power in intensive irrigated rice systems. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 46: 1-10.
13- Hosseinpur A.R. and Kalbasi M. 2002. Kinetics of nonexchangeable potassium from soils and separates in some central region soils of Iran. 17th World Congress of Soil Science. 14-21 Agust, Bangkok, Thailand.
14- Hosseinpur A.R., Motaghian H.R. and Salehi M.H. 2012. Potassium release kinetics and its correlation With Pinto bean (Phaseolous vulgaris) plant indices. Plant and Soil Environment, 58: 328–333.
15- Jalali M. 2005. Release kinetics of nonexchangeable potassium in calcareous soils. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 36:1903-1917.
16- Jalali M. 2006. Kinetics of nonexchangeable potassium release and availability in some calcareous soils of western Iran. Geoderma, 135: 63-71.
17- Jalali M. and Zarabi M. 2006. Kinetics of nonexchangeable-potassium release and plant response in some calcareous soils. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 169:196-204.
18- Jardin P.M. and Sparks D.L. 1984. Potassium-calcium exchange in a multireactive soil system: 1. Kinetics. Soil Science Society American Journal, 47:39-45.
19- Knudsen D., Peterson G.A. and Pratt P.F. 1982. Lithium, sodium and potassium, pp:225-245 In: A.L. Page(ed.), Methods of Soil Analysis: Part 2, 2nd ed. Agronomy monograph No 9. ASA. Madison, WI.
20- Larsen S. 1967. Soil phosphorus. Advance Agronomy, 19:151 – 210.
21- Lopez-Pineiro A., and Garcia Navarro A. 1997. Potassium release kinetics and availability in unfertilized vertisol of southwestern Spain. Soil Science, 162: 912-918.
22- Martin H.W. and Sparks D.L. 1983. Kinetics of non- exchangeable potassium release from two coastal plain soils. Soil Science Society American Journal, 47: 883- 887.
23- Mengel K. and Kirkby E.A. 2001. Principles of plant nutrition, 5th edn. Kluwer Acad. Publishers, Dordrecht, p. 849.
24- Mengel K. and Rahmatullah D.H. 1998. Release of Potassium from the silt and sand fraction of loess-drived soils. Soil Science, 163: 805-813.
25- Mutscher M. 1995. Measurement and assessment of soil potassium. IPI restop, no. 4. IPI, Basel. Switzerland.
26- Pratt P.F. 1965. Potassium. pp. 1022 – 1030 In: A.L. Page (ed.), Black, C.A. (Ed.), Methods of Soil Analysis: Part 2, 2nd ed. Chemical and Microbiological Properties. American Society of Agronomy, Madison, WI.
27- Rezaei M. and Movahedi Naeini S.A.R. 2009. Kinetics of potassium desorption from the loess soil, soil mixed with zeolite and the clinoptilolite zeolite as influenced by calcium and ammonium. Journal of Applied Science, 9(18):3335-3342.
28- Sharpley A.N. 1990. Reaction of fertilizer potassium in soils of different mineralogy. Soil Science, 149:44–51.
29- Sadusky M.C., Sparks D.L., Noll M.R. and Hendricks G.J. 1987. Kinetics and mechanisms of potassium release from sandy soils. Soil Science Society American Journal, 51: 1460-1465.
30- Sparks D.L. and Huang P.M. 1985. Physical chemistry of soil potassium. p.201-276. In R.D. Munson (ed.) Potassium in agriculture. American Society of Agronomy, Madison, WI.
31- Srinivasarao C., Swarup A., Subba Rao A. and Raja Gopal V. 1999. Kinetics of nonexchangeable potassium release from a tropauepts as influenced by long-term cropping , fertilization and manuring. Australian Journal of Soil Research. 37:317-328.
32- Syers J.K. 2003. Potassium in soils: current concepts. In:Johnston AE (ed) Proceedings of the IPI Golden Jubilee Congress 1952–2002 held at Basel Switzerland 8–10 Oct 2002. Feed the soil to feed the people. The role of potash in sustainable agriculture. International Potash Institute, Basel, pp 301–310.
33- Volker Romheld E. and Kirkby A. 2010. Research on potassium in agriculture: needs and prospects. Plant and Soil, 335:155-180.