بخشی از مقاله
چکیده
حلالیت و قابلیت جذب فسفر تابع عوامل بسیار متعددی است. از جمله عوامل مؤثر بر واکنشهای فسفر در خاک زمان میباشد. از اینرو اثر زمان بر رهاسازی فسفر در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت. هدف از این پژوهش مطالعه سینتیک رهاسازی فسفر در خاکهای تحت تیمار کود شیمیایی در کشت گندم بود. در 12گلدان پلاستیکی مقدار 3 کیلوگرم خاک همراه با تیمار کود شیمیایی NPK به همراه شاهد در 3 تکرار آماده سازی شد و آبیاری در شرایط رطوبت زراعی انجام شد. بذر گندم رقم چمران در هر گلدان کشت شد. نمونهبرداری در زمانهای 2، 30 و 60 روز پس از کشت گیاه انجام گرفت. برای نمونهها در هر زمان رهاسازی فسفر با استفاده از عصارهگیر بیکربنات سدیم 0/5 مولار با pH=8/5 طی مدت زمان 336 ساعت در دمای 25 1 درجه سانتیگراد اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که رهاسازی فسفر از خاک کود شیمیایی در ابتدا سریع و سپس به آهستگی ادامه یافت. مدل-های مرتبه اول، تابع نمایی و انتشار پارابولیک به خوبی توانستند رهاسازی فسفر را در خاکهای شاهد و تیمار شده با کود شیمیایی توصیف کنند. اضافه کردن کود شیمیایی سبب افزایش سرعت رهاسازی فسفر شد.
کلمات کلیدی: فسفر، آزادسازی، معادلات سینتیکی، کود شیمیایی.
مقدمه
به علت وارد شدن فسفردر واکنشهای مختلف با ترکیبهای موجود در خاک و پایین بودن توان خاکها در فراهمی فسفر، افزایش مقدار زیادی از این عنصر لازم است تا فراهمی آن در خاک به حد مناسب برای رشد گیاه برسد. حلالیت و قابلیت جذب فسفر تابع عوامل بسیار متعددی است که آثار این عوامل همیشه توام میباشند به طوری که امکان مطالعه جداگانه آنها بسیار ضعیف است. فسفر در خاک واکنشهای گوناگونی مانند جذب سطحی، رسوب، تثبیت و رهاسازی دارد. از جمله عوامل مؤثر بر واکنشهای فسفر در خاک زمان میباشد. برای درک اثرهای متقابل فسفر با ذرات خاک و پیشبینی سرنوشت آن، اطلاعاتی درباره سرعت واکنش اهمیت دارد. سرعت فراهم شدن فسفر برای گیاهان از نظر تغذیه حائز اهمیت میباشد. بررسی سرعت واکنشها و انجام مطالعات سینتیکی در خاک به سبب حضور انواع کانیها و ترکیبات پیچیده آنها به
مراتب دشوارتر از سیستمهای حاوی یک کانی مشخص میباشد. لذا اینگونه مطالعات در خاک کمتر انجام شدهاند - بیابانکی و حسینپور، . - 1386
افزودن فسفر به خاکهای زراعی به صورت کود شیمیایی از چند دهه گذشته در ایران به منظور بهبود وضعیت
حاصلخیزی خاک رایج شده و از آن زمان به طور چشمگیری افزایش یافته است. استفاده از کودهای فسفره در ابتدا به علت فقر اراضی از مواد غذایی، باعث افزایش تولید محصولات کشاورزی شده ولی با گذشت زمان و مصرف بیش از حد کودهای
فسفره نه تنها افزایش عملکردی را باعث نشده، بلکه در مواردی موجب کاهش عملکرد گردیده است. دلیل این امر به هم
خوردن تعادل عناصر غذایی در گیاه و ایجاد کمبود یکسری دیگر از عناصر از جمله آهن و روی میباشد. هم چنین با هدر رفت مقادیر زیاد فسفر از خاک که اکثراً از طریق فرسایش خاک صورت میگیرد و ورود آن به منابع آبی علاوه بر زیان
اقتصادی، آلودگیهای زیست محیطی نیز ایجاد میشود که خطرات زیادی را متوجه انسان و محیط میسازد
در بررسی سینتیک واجذبی فسفر در خاکهای مختلف همدان در دو نوع خاک کود داده شده و بدون کود نشان دادند که واجذبی فسفر از هر دو نوع خاک در ابتدا سریع و سپس به آهستگی ادامه یافت. همچنین آنها در یافتند که سنیتیک رهاسازی فسفر بوسیله مدلهای انتشار پارابولیک، مرتبه اول و تابع نمایی به خوبی قابل توصیف است و نیز
نشان دادند که سرعت آزاد شدن فسفر نقش مهمی در تأمین فسفر قابل دسترس و فسفر آزاد شده در آبهای سطحی ایفا می-
کند - 2009,Hosseinpur and Biabanaki - .وارمن و ترمر - 2003 - با مقایسه میان لجن فاضلاب و کودهای شیمیایی و کمپوست به این نتیجه رسیدند که کود شیمیایی نسبت به لجن و کمپوست عملکرد بیشتری در گیاهان علوفهای ایجاد میکند
ولی در ذرت عملکرد مشابهی با لجن سبب میشود، حال آن که خاکهای تیمار شده با کمپوست بیشترین عناصر قابل
استخراج را داشت.
مواد و روشها
به منظور انجام این پژوهش، مقدار کافی خاک از عمق 0-30 سانتیمتری از اراضی حاشیه زمینهای زراعی دانشگاه شهید چمران اهواز جمع آوری شد. سپس نمونهها به آزمایشگاه منتقل شدند و پس از هوا خشک شدن به منظور مطالعات آزمایشگاهی از الک 2 میلیمتری و برای قرار گرفتن در گلدانها از الک 5 میلیمتری عبور داده شدند. در بررسی ویژگیهای فیزیکی خاکها، بافت خاک به روش هیدرومتری - 1962,Bowyoucos - و رطوبت حد ظرفیت مزرعه خاک به روش محفظه فشار - 1965,Richards - اندازه گیری شدند. از میان ویژگیهای شیمیایی خاک، با توجه به هدف، پ-هاش - 1996,Thomas - ، هدایت الکتریکی با استفاده از دستگاه هدایت الکتریکی - 20 - ، فسفر قابل دسترس با استفاده از روش اولسن - 1954,Olsen - و
با استفاده از روش رنگسنجی - Murphy and Riley. 1962 - ، ماده آلی از روش اکسیداسیون تر - 1934, Walkley and - Black و کربنات کلسیم معادل به روش تیتراسیون برگشتی با اسید کلریدریک - 1982, Nelson - اندازه گیری شدند.
تحقیق مورد نظر به منظور بررسی آزاد شدن فسفر از خاک به صورت گلدانی و در شرایط گلخانهای انجام شد. برای هر گلدان میزان سه کیلو گرم خاک وزن شد و در گلدانهای پلاستیکی ریخته شد. تیمارهایی که بر خاکهای درون گلدان اعمال
شدند عبارتند از: تیمار شاهد - O - و کود شیمیایی NPK به نسبت 2:1:1 به خاکها اضافه شد.
بذر مورد نظر گندم رقم چمران انتخاب شد. آزمایشات سینتیک جهت رهاسازی فسفر به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار انجام شد. در این آزمایش پنج دوره زمانی 2، 30 و 60 روزه برای نمونهبرداری از خاک گلدانها
در نظر گرفته شد. سرعت آزاد شدن فسفر در زمان 2، 24، 72، 168 و 336 ساعت تعیین شد. به این منظور 40 میلیلیتر
محلول بیکربنات 0/5 نرمال که pH آن روی 8/5 تنظیم شده بود به 2 گرم از نمونههای خاک در لولههای سانتریفیوژ اضافه شد. نمونهها برای 2 تا 336 ساعت در انکوباتور قرار داده شدند. در فواصل زمانی مشخص محلول رویی صاف و جمع آوری
شد. سپس غلظت فسفر سوسپانسون به روش مورفی و رایلی و با دستگاه اسپکتروفتومتر تعیین گردید. در پایان معادلات
سینتیکی - جدول - 1 بر دادهها برازش شدند. ثابتهای سرعت معادلات و اشتباه استاندارد برآورد با توجه به فرمول زیر محاسبه شد.
SE=
که در آن، SE اشتباه استاندارد برآورد، Pt، غلظت فسفرآزاد شده در زمانt بر حسب mg kg-1، P*، غلظت فسفربرآورد شده از
مدل در زمانt بر حسب mg kg-1 و N، تعداد دفعات نمونهبرداری میباشند.
در این مطالعه، از نرم افزار SPSS 16 جهت رسم نمودارها و تجزیه و تحلیل آماری نتایج استفاده شد و نمودارها در محیط
.Excel - 2007 - رسم گردیدند.
نتیجهگیری
در جداول 2 و 3 خطای استاندارد برآورد و ضرایب تبیین معادلات سینتیکی برازش داده شده با دادههای رهاسازی فسفر
نشان داده شده است. معادلاتی که ضریب تبیین بالا و اشتباه استاندارد برآورد کم داشته باشند به عنوان معادلاتی که سرعت
آزاد شدن فسفر را بهتر توصیف میکنند انتخاب شدند. برای هر تیمار معادلات مرتبه صفر و مرتبه دوم به دلیل پایین بودن ضریب تبیین نمیتوانند سرعت رهاسازی فسفر را به خوبی توصیف کنند.
