بخشی از مقاله
مقدمه
فسفر در تمامی خاک ها و سنگ های پوسته زمین میتواند به شکل فسفات های کلسیم، آهن و آلومینیوم رسوب کند و ای در سطح کانیهای خاک با ا ین کاتیون ها پیوند برقرار کند و مکانیسم های جذب سطح ی فزییکی و شمی اییی، تبادل آنیونی، رسوب سطحی و نگه داشت توسط ه یدروکسدیهای آهن و آلومینیوم نزی درمورد رفتار فسفر در خاک مطرح شده است - خازاوانه، . - 1980 ظرفیت تثبیت فسفر در خاک تابع عواملی نظ ری میزان و نوع کانیهای رس، مقدار کلسیم، آهن و آلوم ینیوم تبادلی و ه یدروکسیدهای آهن و آلوم ینیوم میباشد - ویلیامز، . - 1967 همچنین با وجود نقش فعال آهن و آلومینیوم و هیدروکسیدهای آنها در pHهای کمتر از 7 - ویلسون و همکاران، 2004 - ، اهمیت اکسیدهای آهن و آلومینیوم در خاکهای آهکی در pH بیش از 8 نزی مطرح شده است - اولسن و سامر، . - 1982مطالعه شمیی فسفر در خاکمعمولاً با روشهای عصارهگریی پیدرپی از جمله روش توسعه یافته جیانگ و گو - 1989 - برای خاکهای آهکی صورت میگیرد.
امروزه استفاده از ترکیبات آهن به ویژه در خاک های آهکی گسترش زیادی یافته است ، همچنین با توجه به هز ینه های بالای استفاده از کلات های آهن، کاربرد ضایعات صنعتی آهن برای افزایش حاصلخیزی و همچنین نانو ذرات آهن برای اصلاح خاک های آلوده به فلزات سنگین نظ ری سرب مورد متوجه قرار گرفته استاهمیت ذرات نانو در مطالعات به دلیل افزایش سطح ویژه و سرعت بالای واکنشپذ ریی در دمای پائین میباشد - گلیتر، . - 1989 این موضوع میتواند بر شدت واکنش متقابل آهن و فسفر در خاک تاثریگذار باشد. اکثر مطالعات پیرامون اثر متقابل فسفر و اکسدیهای آهن و آلومینیوم محدود به خاک های دارای pH اسدیی و ای دارای مواد مادری سرشار از آهن و آلومینیوم متمرکز شده است. هدف از ا ین مطالعه مقایسه تاثری استفاده از فرم نانو اکس دی آهن و فرم غ ری نانو بر فسفات آهن، فسفر محبوس و فسفر اولسن در یک خاک دارای رفتار آهکی میباشد.
مواد و روشها
در این مطالعه تاثیر غلظت و اندازه - نانو-میکرو - اکسیدآهن بر روی برخی فرکشن های فسفر و همچنین فسفر اولسن در نمونه های خاک مورد بررسی قرار گرفت . خاک اولیه از مزرعه دانشگاه انتخاب و نمونهها شامل پنج میلیگرم بر کیلوگرماکسیدآهن - نانو و غیر نانو درغالب طرح 10000و 5000 و 1000 و 500 و 0 سطح کاملاً تصادفی در چهار تکرار آماده شد. نمونههای خاک پس از گذشت یک دوره کشت گیاه گندم در شرایط گلخانه و آبیاری متعارف برداشت و در معرض هوای آزاد خشک و برای انجام مراحل بعد از الک دو میلیمتری عبور داده شد. تعدادی از خصوصیات فیزیک و شیمیایی خاک به شرح زیر اندازه گیری شد.
کلاس بافتی به روش هیدرومتری، pH و هدایت الکتریکی خاک در نسبت 1:1خاک:آب، کربنات کلسیم معادل و کربن آلی با روش های معمول در خاک تعیین گردید. فسفر در دسترس گیاه به روش اولسن - 1982 - و برای جداسازی و تعیین شکل های معدنی فسفر شامل Fe-P و OC-P در خاک نیز از روش عصاره گیری پی در پی توسعه یافته برای خاک های آهکی جیانگ و گو - 1989 - استفاده شد. فسفر کل و معدنی نیز در نمونه ها مطابق روش اصلاح شده واکر و آدامز - 1958 - تعیین گردید. مقدار فسفر در همه نمونه های عصاره گیری شده به روش مورفی و ریلی - 1962 - تعیین گردید .به منظور بررسی داده ها و رسم نمودارها از نرم افزارو برای مقایسه میانگین ها از آزمون چند دامنه ای دانکن استفاده شد.
نتایج و بحث
در جدول 1 برخی از خصوصیات فیزیک و شیمیایی خاک اولیه به همراه مقادیر مختلف فسفر خاک آورده شده است. خاک مورد استفاده بافت نسبتا سبک داشته و غیر شور و دارای رفتار خاک آهکی میباشد.
نتایج مربوط به استفاده از غلظت های متفاوت ذرات اکسید آهن نانو و غیر نانو بر اشکال مختلف فسفر در خاک در شکل-1 نمایش داده شده است. فسفر کل در همه نمونه ها نسبت به تیمار شاهد تغییر معنی داری نشان نداد - شکل - aB1 و با توجه ترکیب تیمارهای مورد استفاده که انتظار وجود فسفر در آنها نمی رود قابل پیش بینی بود. فسفر اولسن اندازه گیری شده در تمام تیمارهای نانو اختلاف معنی داری با شاهد و تیمارهای اکسیدآهن غیرنانو داشتند در صورتی که تغییر غلظت در این بخش کمتر اثربخش بود .
در تیمارهای غیر نانو تا غلظت 5000 روند افزایشی و در غلظت 10000 روند کاهشی فسفر اولسن به شکل معنی داری مشاهده شد - شکل. - bB1 در تایید کاهش فسفر در دسترس گیاه با افزایش اکسیدآهن در خاک توریونا و همکاران - 2002 - همبستگی معنی دار منفی بین فرمهای مختلف آهن و آلومینیوم و فسفر عصارهگیری شده با بیکربناتسدیم گزارش کردند. در اندازه گیری فسفر
محبوس - OC-P - با وجود روند افزایش با افزایش غلظت، تنها اختلاف معنی دار در غلظت 10000 تیمارهای نانواکسیدآهن با سایر تیمارها مشاهده شد - شکل. - cB1 در فرم - Fe-P - روند افزایش غلظت این فرم درغلظت 10000 فرم غیر نانو به شکل معنی داری مشاهده می گردد - شکل. - dB1 روند افزایش Fe-P و OC-P در کنار کاهش در فراهمی فسفر خاک را می توان با افزایش محبوس شدن و یا جذب سطحی فسفر بر روی سطوح فعال اکسیدآهن از فرمهای ناپایدارتر کلسیم فسفات، مرتبط دانست.
مور و ردی - 1994 - نیز کاهش فسفر محلول را همزمان با افزایش فرم فریک آهن مشاهده نمودند . افزایش سطح فعال در تیمارهای اکسیدآهن نانو می تواند توجیهی در جهت کاهش معنی دار سطح فسفر اولسن نسبت به تیمارهای غیر نانو باشد. همچنین فسفر محبوس در ساختار شاید به دلیل همین ویژگی در تیمارهای نانو افزایش معنی داری پیدا کرده است. به طور کلی میتوان نتیجه گرفت افزودن اکسیدآهن به خاک باعث تغییر فرم های محلول تر فسفر به فرمهای Fe-P و OC-P و کاهش فراهمی فسفر در خاک برای گیاه میگردد. همچنین اثر اندازه نانو ذرات اکسید آهن - در مقایسه با اکسید آهن غیر نانو - بطور عمده در فسفر در دسترس گیاه - اولسن - مشاهده شد.
