بخشی از مقاله
چکیده
افزایش نیاز روز افزون به فرآوردههای کشاورزی در پی رشد سریع جمعیت نیازمند تولید بیشتر محصولات کشاورزی میباشد. مصرف بهینه و حداقل کودهای شیمیایی و استفاده از کودهای بیولوژیک بجای کودهای شیمیایی در جهت افزایش عملکرد محصولات کشاورزی از اهداف اصلی کشاورزی پایدار میباشد. به منظور بررسی تاثیر زئولیت بر برخی خواص شیمیایی خاک، آزمایشی در دو بافت خاک سبک و سنگین صورت گرفت.
بدین منظور 4 سطح تیمار زئولیت به مقدار 0 - ، 1، 5 و 10 درصد وزنی - به دو نوع بافت خاک اضافه شد و میزان تغییرات اسیدیته، هدایت الکتریکی و کربن آلی خاکها بررسی شد. نتایج نشان داد که زئولیت باعث افزایش pH و EC در هر دو نوع خاک گشته است. همچنین زئولیت تاثیری روی تغییرات کربن آلی در دو نوع خاک نداشت.
مقدمه
مهمترین زئولیت طبیعی که کاربردهای کشاورزی آن مورد بررسی قرار گرفته است، کلینوپتیلولیت میباشد که از زئولیتهای رایج برای اهداف کشاورزی هستند 1] و [2 که میتواند ویژگیهای لازم برای استفاده به عنوان اصلاح کننده خاک را داشته باشد .
نخستین بار در سال 1756 میلادی یک معدن شناس سوئدی به نام اکسل فردریک کرونستد همزمان با شناسایی استیبلیت - کانی سیلیکاته هیدراته - Al , Ca, Na زئولیتها را همانند گروهی از کانیها شناسایی کرد. واژه زئولیت از واژگان یونانی zeo از zein یا جوشان و lithus یا سنگ گرفته شده است. زئولیتها خانواده بزرگی از کانیهای آلومینوسیلیکاته را پدید میآورند که به دو ریخت طبیعی و ساختگی - سنتزی - فراوری میشوند .[4] حدود 40 زئولیت طبیعی و 100 زئولیت مصنوعی وجود دارند
بیشترین آنها در خاک شامل :
فراوانترین انواع زئولیت های سنتزی شامل : ZSM-5, Y, X, A
گنجایش تبادل کاتیونی آن ها نزدیک 3 تا 4 میلی اکی والان در گرم است که نزدیک دو برابر رس های دیگر است
زئولیتها کریستالهای آلومینوسیلیکاته هیدراته از عناصر گروه I و II جدول تناوبی بالاخص سدیم، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، استرانسیم و باریم هستند و از نظر کریستالوگرافی دارای فرمول سلول واحدی بصورت زیر می باشند:
که در این فرمول، M کاتیون قلیایی یا قلیایی خاکی با ظرفیت n است و W تعداد مولکولهای آب و - x+y - بیانگر تعداد چهار وجهیهای سلول واحد میباشد 5] و .[9 میرزایی و همکاران [7] اثر زئولیت بر روی برخی خواص شیمیایی خاک لوم رسی و لوم شنی را مورد بررسی قرار دادند.
نتایج نشان داد که افزودن زئولیت به خاک، سبب افزایش اسیدیته و هدایت الکتریکی نسبت به شاهد شد. در طی آزمایشی که نوری و همکاران [10] به این نتیجه رسیدند که استفاده از زئولیت طبیعی باعث حفظ و حتی افزایش شوری خاک می شود ولی این نمک ها نمی توانند از طریق ریشه وارد گیاه شوند.
نگهبان و همکاران [11] بیان کردند که در بلند مدت سدیم با تبادل با کلسیم و منیزیم در خاک حفظ و باعث افزایش شوری خاک میشود. نوری و همکاران [12] تاثیر زئولیت طبیعی و مصنوعی را روی میزان شوری خاک بررسی کردند. نتایج این تحقیقات نشان داد که تاثیر زئولیت طبیعی بر میزان شوری خاک بیشتر از زئولیت مصنوعی است و
همچنین پارز و همکاران [13] تاثیر مثبت زئولیت را در کاهش نیاز به کوددهی نشان دادند.
هدف از این پژوهش استفاده از زئولیت به منظور اصلاح و بهبود برخی خواص شیمیایی خاک میباشد.
مواد و روشها
در این آزمایش مقادیر مختلف زئولیت با چهار سطح 0 - ، 1، 5 و 10 درصد وزنی - با دو نوع خاک سبک - sand - و سنگین - silty clay - مخلوط شد. برخی خصوصیات خاکهای مورد آزمایش، در جدول زیر نشان داده شده است - جدول. - 1 در این پژوهش از گلدانهایی با گنجایش 10 کیلوگرم استفاده شد و پس از اختلاظ خاک با زئولیت، گلدانها به صورت تصادفی و به مدت 3 ماه در گلخانه قرار گرفتند.
با توجه به اندازهگیری رطوبت ظرفیت مزرعهی دو نوع خاک مورد استفاده، در طول مرحلهی انکوباسیون، گلدانها در حد ظرفیت مزرعه نگه داشته شدند. 24 گلدان برای 4 تیمار و 3 تکرار به همراه دو نوع خاک در نظر گرفته شد. پس از وزن کردن 10 کیلوگرم خاک برای هر گلدان، تیمارهای زئولیت با خاکها مخلوط شد و در گلدان مخصوص به خود قرار گرفت. پس از گذشت مرحلهی انکوباسیون، آنالیزهای مربوطه شامل pH، EC و کربن آلی انجام شد و سپس تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار STATISTICS 8 انجام شد. جدول شماره 2، به معرفی برخی خصوصیات زئولیت مورد استفاده در این آزمایش پرداخته است.
جدول 1برخی از خصوصیات خاک مورد آزمایش
جدول 2 برخی خصوصیات زئولیت کلینوپتیلولیت
نتایج و بحث
در این پژوهش از کانی زئولیت به عنوان مادهی اصلاحی خاک استفاده شد. طبق نتایج بدست آمده از جدول مقایسه میانگین - جدول - 3، افزودن زئولیت باعث افزایش اسیدیته هر دو نوع خاک سبک و سنگین شد. زئولیت به دلیل داشتن کاتیونهای قلیایی و قلیایی خاکی درون ساختار خود، باعث افزایش میزان اسیدیته خاک شد، زیرا این کاتیونها خاصیت قلیایی دارند. به طوری که با افزایش میزان زئولیت، خاک قلیاییت بیشتری پیدا میکند و استفاده از آن باعث تغییرات معناداری در سطوح مختلف هر دو خاک گشته است. آندری و همکاران [14] نیز پیامد چشمگیر زئولیت بر افزایش pH خاک را گزارش کردند.
