بخشی از مقاله
چکیده
در پژوهش حاضر تأثیر افزودن کود مرغی بر جزءبندی شیمیایی پتاسیم در خاکهای مناطق گردوکاری شهرستان تویسرکان مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، 6 نمونه خاک سطحی 0-30 - سانتی متری - و 6 نمونه خاک زیرسطحی 30-60 - سانتی متری - به طور تصادفی انتخاب و نمونهبرداری شد. کانیشناسی خاکهای مورد مطالعه نیز انجام گرفت، که ترتیب فراهمی کانیها بصورت کوارتز > بیوتیت > مسکویت > آلبیت > اورتوکلاز مشاهده گردید. سپس شکلهای مختلف پتاسیم - محلول، تبادلی، غیرتبادلی و کل - به ترتیب با آب مقطر، استات آمونیوم یک مولار، اسید نیتریک یک مولار جوشان و تیزاب سلطانی عصارهگیری و تعیین گردید. میانگین مقادیر پتاسیم محلول، تبادلی، غیرتبادلی و ساختاری در خاکهای مورد مطالعه به ترتیب در خاکهای سطحی 86/60، 327/73، 1211/66 و 6096/84 میلیگرم بر کیلوگرم و در خاکهای زیرسطحی 60/82، 304/80، 827/91 و 5861/83 میلیگرم بر کیلوگرم بود. نتایج نشان داد که مقادیر شکلهای مختلف پتاسیم در خاکهای سطحی بیشتر از زیرسطحی بوده و همچنین مقدار پتاسیم ساختمانی در منطقه مورد مطالعه نسبت به جزءهای دیگر بیشتر میباشد. همچنین اثرات کاربرد کود مرغی بر شکلهای مختلف پتاسیم مورد بررسی قرار گرفت که در نتیجه، جزءهای مختلف پتاسیم افرایش یافتند اما این تأثیر بیشتر در جهت افزایش پتاسیم محلول و تبادلی بود. همچنین با افزودن کود مرغی، افزایش مقادیر شکلهای مختلف پتاسیم در خاکهای سطحی بیشتر از زیرسطحی بود. افزایش پتاسیم محلول درنتیجه کاربرد کود مرغی میتواند احتمال آبشویی پتاسیم را افزایش دهد.
مقدمه
پتاسیم یکی از عناصر ضروری برای رشد گیاه است و اهمیت آن در کشاورزی به خوبی مشخص شده است - اسپارکز و هانگ، . - 1985 پتاسیم به طور متوسط 2/6 درصد از جرم پوسته زمین را تشکیل میدهد - شلدریک، . - 1985 بهطور کلی ذخایر پتاسیم در اغلب خاکها بیشتر است اما تنها بخش اندکی از آن برای گیاهان قابل دسترس است. پتاسیم به طور معمول فراوانترین عنصر غذایی پرنیاز در 15 سانتی متری لایه سطحی خاک است که به جز وظایف فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی مهمی که در گیاه بر عهده دارد در بهبود کیفیت محصولات کشاورزی جایگاه خاصی دارد. تقسیمبندیهای مختلفی برای اجزای شیمیایی پتاسیم در خاک وجود دارد که مبنای این تقسیمبندیها، قابل جذب بودن این اشکال برای گیاهان میباشد. بهطور معمول پتاسیم خاک به چهار جزء پتاسیم محلول، پتاسیم قابل تبادل، پتاسیم غیرقابل تبادل و پتاسیم ساختمانی تقسیمبندی مینمایند - تیزدال و همکاران، 2002؛ حسین پور، 2005؛ دارونسونتایا و همکاران، . - 2012 واکنشهای تعادلی و سینیتیکی بین چهار شکل پتاسیم وجود دارد و غلظت پتاسیم در فاز محلول و بنابراین مقدار پتاسیم قابل دسترس برای گیاه را در هر زمان تحت تاثیر قرار میدهند. اشکال پتاسیم خاک به ترتیب قابلیت دسترسی برای گیاهان و میکروبها عبارتند از: محلول، تبادلی، غیرتبادلی، ساختاری - اسپارکس، . - 1987 تعادل موجود بین شکلهای مختلف پتاسیم در خاک، باعث تداوم تأمین پتاسیم برای گیاه میشود - جلالی و ضرابی، . - 2006 این روابط تعادلی در تغذیه گیاه از اهمیت بالایی برخوردار میباشند. توزیع شکلهای مختلف پتاسیم و تعادل بین آنها به عنوان تابعی از کانیشناسی و تکامل خاک در تعیین وضعیت پتاسیم خاک و پیشبینی چرخه پتاسیم و پتانسیل عرضه پتاسیم به گیاهان در خاکهای کشاورزی بسیار با اهمیت است وضعیت یک عنصر در یک خاک معین را نمیتوان فقط با مقدار کل آن مشخص نمود چون عناصر در شکلها و وضعیتهای متفاوتی یافت میشوند و علاوه بر آن تبدیل از یک شکل به شکل دیگر سبب ایجاد نظام پویایی در خاک میشود - ماتسچر، . - 1995 بنابراین هر عاملی که روی توزیع پتاسیم بین شکلهای مختلف اثر گذارد میتواند قابلیت استفاده این عنصر را تحت تأثیر قرار دهد. عواملی مانند خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، توزیع اندازهای ذرات، قابلیت هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم معادل و ظرفیت تبادل کاتیونی، نوع کانیهای رسی، کربن آلی، تکامل خاک و رژیمهای رطوبتی و حرارتی خاک میتوانند روی مقدار، توزیع و چرخه پتاسیم مؤثر باشد - نجفیقیری و همکاران، 2010؛ ناتاراجان و رنوکادویع . - 2003 یکی دیگر از مهمترین عوامل مهم مدیریتی که ممکن است بر توزیع پتاسیم اثر گذارد فعالیتهای انسان مانند کشت و کوددهی و هم چنین مواد اصلاح کننده خاک مانند ورمیکمپوست و زئولیت میباشد قسمت عمده پتاسیم قابل دسترس گیاه از پتاسیم تبادلی است، ولی گیاه تا حد معینی قادر به جذب پتاسیم تبادلی میباشد، چون اولا با کاهش مقدار پتاسیم تبادلی باقی مانده آن با قدرت بیشتری توسط کلوئیدها نگهداری میشود، ثانیاً کاهش غلظت پتاسیم تبادلی باعث فعال شدن مکانیزم آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی میگردد - مکلین و واتسون، . - 1985 شکلهای تبادلی و محلول بخش کوچکی از پتاسیم کل خاک را تشکیل میدهند و بقیه این عنصر به صورت غیرقابل تبادل و ساختاری است. هرچند شکل غیرتبادلی پتاسیم به سرعت در دسترس گیاه قرار نمیگیرد اما در بیشتر موارد، به میزان متوسط تا ضعیف، برای گیاه قابل جذب است - سرینیواسارائو و همکاران، . - 2000 پتاسیم غیرتبادلی به ویژه هنگامی که سطح پتاسیم تبادلی خاکها کم باشد، میتواند به عنوان مهمترین عامل در ارزیابی روند تخلیه پتاسیم باشد. بیشترین مقدار پتاسیم خاک به شکل ساختمانی بوده که در کانیهای اولیه پتاسیمدار نظیر میکاها، فلدسپارها و سیلیکاتهای رسی شبه میکایی وجود دارند. این کانیها منشا اصلی تأمین پتاسیم و ذخیره این عنصر در خاکها محسوب میشوند قابلیت در دسترس بودن این شکل از پتاسیم به عواملی مانند مقدار پتاسیم در سایر فازها و درجه هوادیدگی فلدسپارها و میکاهای حاوی پتاسیم بستگی دارد پتاسیم به عنوان یکی از عناصر سازنده چند کانی شناخته شده است. این کانیها پتاسیم را به شکلهای محلول و تبادلی به وسیله هوادیدگی با سرعتهای متفاوت آزاد میکنند - هانگ، . - 1997 بخش عمده پتاسیم خاک درون کانیها به ویژه میکاها، فلدسپارها و فرآوردههای حاصل از هوادیدگی آنها واقع شده است. این پتاسیم ساختمانی در شرایط کمبود پتاسیم اهمیت ویژهای دارد امروزه استفاده از کودها و بقایای آلی، یک روش پایدار برای احیاء دوباره عناصر غذایی در سیستمهای کشاورزی میباشد. ماده آلی به عنوان یک عامل مناسب برای تولید محصول در نواحی خشک معرفی شدهاند، زیرا اثرات مطلوبی بر بهبود ساختمان خاک، ظرفیت نگهداری آب خاک، تهویه خاک و خاکدانهسازی داشته و نیز به عنوان یک منبع عنصر غذایی در خاک محسوب میشوند - الوارز و همکاران، . - 2002 اثر شیمیایی و تغذیهای ماده آلی شامل افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی، مخزن عناصر غذایی برای گیاهان، تشکیل کلات عناصر غذایی که سبب میشود بسیاری از عناصر معدنی از حالت غیرقابل دسترسی برای گیاهان، به فرم قابل دسترسی تبدیل شوند، میباشد - ابراهیمی و همکاران، . - 2005 ماده آلی خاک به عنوان منبعی از مکانهای تبادل کاتیونی که به راحتی یونهای پتاسیم تبادلی را جذب میکنند اثرگذار است - توره و تامپسون، . - 2005 لیندروس و همکاران - 2003 - بیان کردند که حضور مواد آلی حل شده در محلول خاک تأثیر شایانی بر هوادیدگی کانیها و آزادسازی عناصر دارد. در واقع، اسیدهای آلی که در اثر تجزیه مواد آلی تولید میگردد، میتوانند با عناصر کمپلکس تشکیل داده و با آزاد کردن پروتون، باعث تسهیل هوادیدگی کانیها شده و عناصر موجود در آنها را آزاد کنند. برخی محققان نشان دادند، با افزایش کود گاوی 20 - تا 30 تن در هکتار - عملکرد علوفه و دانه در مقایسه با مصرف کودهای غیرآلی افزایش یافت و این افزایش عملکرد به دلیل اثر کود گاوی بر افزایش دسترسی عناصر غذایی و کمک به ساختمان فیزیکی خاک و افزایش فعالیت ریزجانداران بوده است - آشیونو و همکاران، . - 2005 در سالهای اخیر کاربرد بقایای آلی شامل کودهای حیوانی، کمپوست، لجن فاضلاب، بقایای محصولات و سایر پسماندهای شهری و صنعتی در خاکهای مناطق خشک و نیمهخشک یک راه کار محیطی برای حفظ ماده آلی خاک و فراهم نمودن عناصر غذایی مورد نیاز گیاه میباشد - تجدا و همکاران، . - 2006 کود مرغی، کود گوسفندی، کود گاوی و کود خوکی از جمله کودهای آلی هستند که کاربرد بسیاری در صنعت کشاورزی دارند که تحقیقات بسیاری بر روی آنها انجام شده است. کودهای حیوانی منابع ارزشمند و غنی از عناصر غذایی برای گیاهان میباشد که از دیرباز به صورت سنتی مورد استفاده قرار میگیرند. با به کارگیری شیوههای مدیریتی مناسب میتوان کارایی استفاده از کودها را بالا برد و خطرات زیست محیطی حاصل از آبشویی عناصر را کاهش داد - دیل و همکاران، . - 2009 رضایی نژاد و افیونی - - 2000 بیان نمودند که کودهای آلی با افزایش معنی دار مواد آلی خاک قابلیت جذب روی، مس، آهن، فسفر، پتاسیم و نیتروژن را توسط ذرت افزایش دادند.
