بخشی از مقاله
چکیده
یکی از استراتژيهاي گیاهان در شرایط کمبود فسفر ترشح اسیدهاي آلی میباشد. به منظور بررسی اثر اسید مالیک بر جذب فسفر توسط خاك-هاي آهکی تاکستانهاي شهرستان ملایر در استان همدان، همدماي جذب فسفر توسط 10 خاك در سه سطح 0 و 5 و 10 میلی مول در لیتر از اسید مالیک در غلظتهاي مختلف فسفر - 0 تا 200 میلی گرم بر لیتر - بررسی شد.
نتایج این پژوهش نشان داد اسید مالیک باعث کاهش جذب فسفر توسط خاك میشود. مدلهاي فروندلیچ و خطی توانستند بخوبی همدماي جذب فسفر را توصیف نمایند. میانگین ضریب توزیع معادله فروندلیچ در غلظتهاي 0، 5 و 10 میلی مول بر لیتر از اسید مالیک به ترتیب 28/5، 15/4 و 21/9 بدست آمد. اسید مالیک باعث کاهش نیاز استاندار فسفر در خاكها شد. نتایج نشان دادند اسیدمالیک باعث افزایش دسترسی فسفر در خاك شده و نیاز به مصرف کود را کاهش میدهد.
مقدمه
فسفر یکی از عناصر ضروري مورد نیاز گیاهان زراعی میباشد. این عنصر از طریق کودهاي شیمیایی، آلی، فاضلاب شهري و صنعتی به خاك افزوده میشود. در بین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه، فسفر غیرمتحركترین ماده مغذي موجود در خاك است، که دلیل اصلی کمبود فسفر در خاكها میباشد - مارچنر. - 2012 1 فسفر در خاك هاي آهکی و قلیایی به دلیل واکنش با کاتیون کلسیم و در خاكهاي اسیدي به سبب وجود کاتیونهاي آهن و آلومینیوم تثبیت میشود. به طوري که کمتر از 20 درصد کودهاي فسفاته مصرفی جذب گیاه و بقیه در اثر واکنش با کاتیونهاي فلزي موجود در خاك انباشته و تثبیت میشود
مصرف طولانی مدت کودها میتواند منجر به تثبیت، انباشتگی فسفر در خاك شود گیاهان میتوانند با استراتژيهاي مختلفی بر کمبود فسفر فایق آیند، که تشکیل همزیستی مایکوریزایی، اسیدي کردن ریزوسفر، ترشح فسفاتازها و اسیدهاي آلی از مهمترین آنها میباشدغلظت اسیدآلی در خاك ریزوسفر یا محلول خاك بین 0/01 تا 80 میکرومولار متغیر است
اسیدهاي آلی داراي یک یا بیشتر گروههاي کربوکسیل و هیدروکسیل هستند. بسته به تعداد گروههاي کربوکسیل، اسیدهاي آلی شامل بارهاي منفی متفاوتاند به همین دلیل قادرند با کاتیونهاي فلزي محلول تشکیل کمپلکس دهند یا جایگزین آنیونها از جمله یون فسفات در خاك شوند.
جونز 6و همکاران - 2003 - مشخص کردند که اسیدهاي آلی با یک گروه کربوکسیلیک به طور ضعیف در سطح خاك جذب میشوند، در حالی که اسید هاي آلی با دو یا سه گروه کربوکسیلیک به طور محکم جذب میشوند و تشکیل کمپلکس هاي پایدار را میدهند. به طور کلی میتوان گفت سه مکانیسم احتمالی براي اثر اسید هاي آلی بر جذب فسفر وجود دارد.
این مکانیسم ها شامل - 1 - رقابت آنیونهاي اسیدي براي جایگاههاي جذب فسفر - 2 - انحلال جاذبها توسط اسیدهاي آلی و - 3 - تغییر بار سطحی جاذبها توسط اسیدهاي آلی - هینسینگر7، . - 2001 اسید مالیک یکی از اسیدهاي آلی با وزن ملکولی کم و با دو گروه کربوکسیلیک است. این پژوهش با هدف مطالعه تاثیر اسید مالیک بر ویژگیهاي جذب فسفر در برخی از خاكهاي آهکی تاکستانهاي شهرستان ملایر انجام شد.
مواد و روشها
جهت بررسی اثر اسیدهاي آلی با وزن ملکولی کم، بر فراهمی فسفر در خاك، آزمایشات همدماي جذب فسفر در 10 خاك از تاکستانهاي شهرستان ملایر انجام شد. مطالعات همدماي جذب در غلظتهاي 0، 4، 8، 10، 20، 50، 100، 150 و 200 میلیگرم بر لیتر فسفر با 3 سطح 0 - شاهد - ، 5 و 10 میلیمول بر لیتر از اسید مالیک در حضور 10 میلی مول کلرید کلسیم انجام شد. نمونههاي خاك پس از 24 ساعت تعادل در دماي 25 درجه سانتی گراد، با دور 3000 دور در دقیقه سانتریفیوژ شدند و غلظت فسفر در محلول با روش رنگ سنجی مولیبدات آمونیوم با دستگاه اسپکتوفتومتري در طول موج 820 نانومتر قرائت شد
تفاوت غلظت فسفر در محلولهاي اولیه و تعادلی به منزله مقدار فسفر جذب شده در نظر گرفته شد. معادلات خطی، فروندلیچ و لنگ مویر بر دادههاي همدماي جذب فسفر در خاكها برازش داده شدند
جدول - - 1 معادلات همدماي جذب فسفر
در این معادلات :C غلظت تعادلی فسفر در محلول بعد از 24 ساعت - mg/l - ، :q مقدار ماده جذب سطحی شده بر روي فاز جامد - mg/kg - ، a در معادله خصی عرض از مبدا معادله به ترتیب شیب، ضریب توزیع و شدت جذب، ضرایب k و b در معادله لنگمویر به ترتیب ثابت جذبی وابسته به انرژي پیوند و حداکثر جذب فسفر میباشند. براي آنالیز آماري دادهها از نرم افزار EXCEL استفاده شد.
نتایج و بحث
جدول 2 برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاكهاي مورد مطالعه را نشان میدهد. با توجه به قابلیت هدایت الکتریکی و کربنات کلسیم معادل و پ هاش، خاكهاي مورد مطالعه قلیایی، غیر شور و آهکی میباشند.
جدول - . - 2 برخی از ویژگیهاي فیزیکی و شیمیایی خاكهاي مورد مطالعه.
تاثیر اسیدهاي آلی بر جذب فسفر
شکل یک بطور نمونه منحنی همدماي جذب سطحی فسفر در خاك شماره 5 را در حضور اسید مالیک با غلظتهاي متفاوت را نشان میدهد. مقدار فسفر جذب سطحی شده در خاكهاي مورد مطالعه، با افزایش غلظت فسفر در محلول تعادلی افزایش یافت، اما در حضور اسید مالیک میزان فسفر جذب سطحی شده با افزایش غلظت اسید مالیک کاهش یافت. بیشترین کاهش در جذب فسفر توسط خاكها در غلظت 10 میلی مول بر لیتر اسید مالیک مشاهده شد.
