بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی تاثیر کشت و کار طولانی مدت بر رفتار جذب پتاسیم در خاکهای منطقه خوی، آزمایشات جذب به صورت بچ با 20 نمونه خاک زراعی و غیرزراعی در سری غلظتی پتاسیم - - 0-150mg.L-1 درقدرت یونی0 /01مولار انجام گرفت و پس از تعادل، مقدار پتاسیم باقیمانده در محلول اندازهگیری و سپس منحنیهای کمیت به شدت - Q/I - رسم شدند و پارامترهای مختلفی از جمله ظرفیت بافری بالقوه پتاسیم - - PBCK، نسبت فعالیت تعادلی پتاسیم - - AReK، پتاسیم آسان قابل تبادل - - ∆K0، پتاسیم سخت قابل تبادل - - KX و انرژی تبادلی پتاسیم - - EK محاسبه شدند.
نتایج مقایسه میانگینها نشان داد که مقادیر پارامترهایEKC، AReKو∆K0 در خاکهای زراعی نسبت به خاکهای غیرزراعی مجاور کاهش معنیداری - S 0. 01 - داشتند که نشان دهنده کاهش پتاسیم در خاکهای زراعی میباشد. مقدار متوسط پارامتر EKC در خاکهای غیرزراعی و زراعی به ترتیب 91 و 34 میلیگرم بر لیتر و میانگین PBCK برای خاکهای زراعی 11/8 و غیرزراعی 7/7 به دست آمد.
مقدمه
پتاسیم بعد از ازت یکی از مهمترین عناصر غذایی در حیات گیاهان است که علاوه بر وظایف فیزیولوژیکی بسیار مهم که در گیاه بر عهده دارد، در بهبود کیفیت محصولات کشاورزی نیز جایگاه ویژهای به خود اختصاص داده است، به طوریکه از این عنصر به نام عنصر کیفیت نام برده میشود. پتاسیم در خاک به شکلهای مختلف محلول، تبادلی، غیر قابل تبادل و ساختمانی وجود داردو بین این اشکال رابطه تعادلی وجود دارد که در تغذیه گیاه از اهمیت بالایی برخوردار میباشند.
این روابط سطح پتاسیم محلول و قابل دسترس گیاه را تحت تاثیر قرار میدهند. اگرچه پتاسیم محلول و تبادلی به عنوان دو شکل قابل دسترس برای گیاه تلقی میشوند، بر اساس مطالعات و تحقیقات انجام شده دو شکل پتاسیم تثبیت شده و ساختاری نیز می توانند در تامین پتاسیم مورد نیاز گیاه نقش داشته باشند.
از روشهای رایج تعیین پتاسیم قابل استفاده گیاه و نیاز کودی، عصارهگیری با استفاده از کاتیونهای جانشین شونده از جمله استاتآمونیوم میباشد ولی در بعضی از خاکها بویژه خاکهای غنی از کانیهای میکا به علت وجود مواضع اختصاصی جذب پتاسیم و نگهداری مقدار زیادی پتاسیم با انرژی بالا، تنها بخشی از این پتاسیم با عصارهگیر استات آمونیوم استخراج میشود که این موضوع احتمالا یکی از دلایل همبستگی ضعیف بین پتاسیم استخراج شده با استات آمونیوم و پاسخ گیاه به کوددهی پتاسیم است
ظرفیت بافری پتاسیم - - PBCK یک پارامتر مهم است که از روابط Q/I به دست میآید و نشان دهنده توانایی بالقوه خاک، برای حفظ شدت مناسبی از پتاسیم درمحلول خاک بوده و ممکن است با ظرفیت تبادل کاتیونی همبستگی داشته باشد
با توجه به اینکه در منطقه خوی آفتابگردان و چغندرقند زیاد کشت میشوند که این گیاهان از محصولات پرنیاز برای پتاسیم میباشند و در این منطقه از کودهای آلی مرغی در کشت کدو استفاده میشود که در تناوب زراعی با این محصولات قرار دارد، لذا در این تحقیق سعی میشود رفتار جذب پتاسیم در خاکهای این منطقه با اهدف تعیین پارامترها و روابط کمیت به شدت و اندازهگیری ظرفیت بافری بالقوه پتاسیم خاکهای زراعی1 با خاکهای غیرزراعی2 برسی گردد.
مواد و روشها
این آزمایش بر روی 20 نمونه خاکزراعی و غیر زراعی از مزارع مختلف شهرستان خوی که تحت کشت متناوب کدو، آفتابگردان، چغندرقند و گندم قرار دارد انجام گرفت. نمونه های خاک از عمق 0-30 سانتیمتری تهیه، هوا خشک و از الک دو میلیمتری عبور داده شد.
آزمایشات جذب
در این تحقیق برای مطالعهی ایزوترمهای جذب بر روی 2,5 گرم ازنمونههای خاک 25 میلی لیتر محلول 0/01 مولار کلرید کلسیم که حاوی غلظتهای مختلفی از پتاسیم - 150،120،100،80،60،40،30،20،10،ppm - 0 از منبع KCl میباشد اضافه شده، سپس نمونهها به مدت 24 ساعت شیک داده شدند، بعد نمونهها به مدت 5 دقیقه با سرعت 3000 دور در دقیقه سانتریفوژ شده و صاف شدند و سپس میزان پتاسیم آنها با استفاده از دستگاه فلیم فوتومتر تعیین شدند. میزان پتاسیم جذب شده از تفاضل مقدار اولیه و مقدار نهایی میزان آن در محلول بدست آمد
فعالیت یون ها، با استفاده از رابطه ai= iCi و غلظتهای اندازهگیری شده برای هر یون محاسبه شد، سپس با ترسیم مقادیر ∆K در مقابل ARk، پارامترهای Q/I بدست آمدند. برای تعیین انرژی تبادلی پتاسیم از رابطه Ek=RTLnARke استفاده شد که در آن ARek نسبت فعالیت تعادلی پتاسیم می باشد .
در محلول تعادلی فعالیت آنها محاسبه و سپس ARK بدست میآید.:AReK نسبت فعالیت تعادلی پتاسیم یا نسبت فعالیت پتاسیم در حالت تعادل یعنی همان ARKاست وقتی که ∆K=0 باشد. یعنی نه جذب و نه دفع پتاسیم داشته باشیم و به عبارتی همان ARK در مزرعه است و معیار مناسبی برای شدت پتاسیم قابل دسترس است که هر چه مقدار آن زیادتر باشد نشانگر فعالیت بیشتر پتاسیم نسبت به کلسیم و منیزیم است.: K مقدار پتاسیمی که جذب یا آزاد میشود یا عبارت است از تغییر در پتاسیم تبادلی نسبت به مقدار پتاسیم قابل تبادل در AReK و از تفاضل غلظت پتاسیم اولیه و پتاسیم تعادلی خاک به دست آمده و بیانگر فاکتور کمیت - Q - پتاسیم میباشد.
در قسمتهای بالای نمودار K مثبت بوده و بیانگر جذب پتاسیم توسط خاک میباشد و در قسمتهای پایین نمودار K منفی بوده و بیانگر رهاسازی پتاسیم در خاک میباشد.: K 0 پتاسیم آسان قابل تبادل - لبایل - به بیان دیگر عبارت است از عرض از مبدا در ARK=0 در بخش خطی نمودار Q/I و برآورد اجمالی از ذخیره پتاسیم قابل دسترس در خاک میباشد.:Kx شاخصی از مقدار پتاسیم جذب شده در محلهای اختصاصی که پتاسیم سخت قابل استفاده نامیده میشود. این مکانها برای جذب و نگهداری پتاسیم تمایل زیادی از خود نشان میدهند و در مقایسه با سطوح تبادلی، پتاسیم را با قدرت بیشتری نگهداری میکنند.:PBCk ظرفیت بافری بالقوه پتاسیم یا شیب قسمت خطی نمودار Q/I بوده و توان بالقوه خاک را برای تامین یک ARK معیین نشان میدهد.
نتایج و بحث
روابط Q/I و مقایسه پارامترهای آن در خاکهای زراعی و غیرزراعی
نمودارهای Q/I خاکهای زراعی عمدتا در ناحیه جذب - بالای محور xها - و نمودارهای Q/I خاکهای غیرزراعی در ناحیه واجذب - پایین محورxها - قرار دارند و غالبا خطی میباشند. نتایج مشابهی توسط آلافیفی - Alafifi, 1996 - و نیز الکنانی و همکاران - Al-Kanani et al., 1991 - گزارش شده است.
شکل:1 نمودارهای روابط Q/I در خاکهای زراعی - . - Cul و غیرزراعی - . - Vir برای دو خاک
ظرفیت بافری پتانسیل - - PBCK
PBCk، فاکتور شدت در محلول خاک است و از شیب قسمت خطی نمودار Q/I محاسبه میشود. مقدار PBCK خاکهای زراعی بین 8/5 تا cmolc.kg-1/ - mol.L-1 - 0.5 16 و در خاکهای غیر زراعی بین 3/4 تا cmolc.kg-1/ - mol.L-1 - 0.5 11/8 متغییر بود - جدول . - 1 مقدارPBCKنشان دهنده تغییر در فاکتور کمیت برای هر واحد تغییر در فاکتور شدت است و مقادیر بیشتر PBCK، بیانگر وضعیت مناسبتر خاکها از نظر قابلیت استفاده پتاسیم میباشد
نسبت فعالیت تعادلی پتاسیم - AReK -
نسبت فعالیت پتاسیم در حال تعادل شاخصی از مقدار پتاسیم قابل جذب است - Beckett, 1964b - و معرف شدت پتاسیم در خاک میباشد. دامنه مقادیر AReK در خاکهای زراعی و غیرزراعی مجاور به ترتیب بین 0/0019 تا - mol.L-1 - 0.50/0101 و 0/0056 تا - mol.L-1 - 0.5 0/0387 است - جدول . - 1 دولتی - Dovlati et al., 2008 - نیز مقادیر AReK را در خاکهای منطقه خوی بین 0/00014 تا - mol.L-1 - 0.5 0/027 برای خاکهای زراعی و 0/0069 تا - mol.L-1 - 0.5 0/055 برای خاکهای غیر زراعی گزارش کردند.
پتاسیم به سهولت قابل تبادل
∆K0 شاخصی از مقدار پتاسیم به سهولت قابل استفاده است که در مکانهای غیر اختصاصی نگهداری میشود. دامنه تغییرات مقادیر پتاسیم لبایل خاکهای زراعی و غیرزراعی مجاور به ترتیب بین 0/017 تا - cmolc.kg-1 - 0/117 و 0/065 تا - cmolc.kg-1 - 0/183 بدست آمد
