بخشی از مقاله
مقدمه
مسئله تخریب خاک یکی از مشکلات رو به رشد کشورهای در حال توسعه از جمله ایران است . سدیمی شدن خاکها یکی از شکل های تخریب خاک است که باعث نامط لوب شدن ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شده و آن را برای عملیات کشاورزی نامطلوب می سازد
در خاکهای سدیمی کاتیون سدیم با قرار گرفتن در مکان های تبادلی رسها، باعث افزایش ضخامت لایه الکتریکی دوگانه پخشیده شده که این عمل منجر به آماس رسها و در نهایت تخریب خاکدانهها میشود و در ادامه این فرآیند، هماوری و انعقاد جای خود را به پخشیدگی و پراکندگی می دهد
بسیاری از محققین مصرف توأم مواد آلی و معدنی را به عنوان بهترین تیمارهای اصلاح کننده خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در خاک های سدیمی معرفی نمودهاند. با توجه به وسعت بسیار زیاد خاک های شور و سدیمی در ایران ضرورت اصلاح و بهسازی این قبیل اراضی از طریق کاربرد مواد معدنی موجود در کشور مانند گچ و سولفات آلومینیوم به همراه مواد آلی مصنوعی امری اجتناب ناپذیر است. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر یک پلیمر محلول در آب از نوع اکریلیک، نشاسته بهینه شده و رس نانو و مخلوط آن ها همراه با ترکیبات معدنی گچ و سولفات آلومینیم بر خصوصیات شیمیایی یک خاک سدیمی بود.
مواد و روشها
به منظور بررسی تأثیر گچ یا سولفات آلومینیوم همراه با یک پلیمر محلول در آب - رزین - 58، نشاسته بهینه شده و رس نانو یا مخلوطی از آن ها بر نسبت جذب سدیم در یک خاک سدیمی، آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 18 تیمار و 3 تکرار به اجرا درآمد. تیمارها شامل شاهد، 150 کیلوگرم در هکتار پلیمر محلول در آب - رزین - 58، 150 کیلوگرم در هکتار نشاسته بهینه شده + رزین58، 150 کیلوگرم در هکتار نشاسته بهینه شده + رس نانو به میزان 2 درصد وزنی، 150 کیلوگرم در هکتار رزین + 58 رس نانو به میزان 2 درصد وزنی، 150 کیلوگرم در هکتار نشاسته بهینه شده + رزین+ 58 رس نانو به میزان 2 درصد وزنی بودند.
این تیمارها یا بدون ماده اصلاحی و یا همراه با گچ یا سولفات آلومینیوم به اندازه نیاز گچی به کار برده شدند . نمونههای سه کیلوگرمی از خاک سدیمی ابتدا با مقادیر مختلفی از مواد اصلاحی معدنی مخلوط و به مدت چهار ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه خوابانیده شدند. پس از پایان دورهی خوابانیدن، تیمارهای آلی به نمونههای فوق اسپری و پس از خشک شدن آبشویی انجام گرفت. پارامتر نسبت جذب سدیم - SAR - قبل و پس از آبشویی خاک به روش علی احیایی و بهبهانی زاده - 1372 - اندازهگیری گردید. برای محاسبات آماری و تجزیه واریانس داده ها از نرم افزار آماری MSTATC و از آزمون چند دامنهای دانکن برای مقایسه میانگینها استفاده گردید.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر نوع ماده اصلاحی معدنی بر نسبت جذب سدیم عصاره اشباع در سطح آماری یک درصد معنیدار بود. مصرف ماده اصلاحی سولفات آلومینیوم به میزان نیاز گچی باعث بیشترین مقدار کاهش در نسبت جذب سدیم عصاره اشباع شد بطوریکه مقدار این کاهش نسبت به تیمار شاهد 32/7 درصد بود. در حالی که مصرف گچ نسبت جذب سدیم عصاره اشباع را نسبت به تیمار شاهد 23/6 درصد کاهش داد
علت کاهش نسبت جذب سدیم محلول عصاره اشباع در اثر کاربرد سولفات آلومینیوم را میتوان به حل شدن کربنات کلسیم موجود در خاک و ورود مقدار زیادی کاتیون کلسیم به محلول خاک و در نتیجه افزایش قابل ملاحظه مقدار کاتیون های کلسیم و منیزیم در مقایسه با کاتیون سدیم نسبت داد . سولفات آلومینیوم از طرف دیگر با جانشین کردن کاتیون سه ظرفیتی، قدرت بیشتری نسبت به گچ در جانشین کردن با سدیم دارد. افزودن کلسیم به خاک به صورت گچ نیز SAR را کاهش میدهد
نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که تأثیر پلیمر مصرفی ، نشاسته بهینه شده و رس نانو بر نسبت جذب سدیم در سطح آماری یک درصد معنی دار بود. بیشترین میزان کاهش در نسبت جذب سدیم از مصرف 150 کیلوگرم در هکتار رزین + 58 رس نانو حاصل شد که آن را 26 درصد نسبت به تیمار شاهد کاهش داد - شکل . - 2 کاهش نسبت جذب سدیم در تیمار 150 کیلوگرم رزین + 58رس نانو احتمالاً به دلیل بهبود ساختمان خاک و شستشوی بهتر و بیشتر املاح سدیمی از خاک میباشد.
شکل -1 تأثیر مواد اصلاحی معدنی بر SAR قبل از آبشویی
شکل -2 تأثیر مواد اصلاحی آلی بر SAR قبل از آبشویی
اثر متقابل پلیمر مصرفی، نشاسته بهینه شده و رس نانو با مواد اصلاحی معدنی بر نسبت جذب سدیم در سطح
احتمال یک درصد معنی دار بود. مؤثرترین تیمار در کاهش نسبت جذب سدیم ، تیمار سولفات آلومینیوم توأم با مصرف 150 کیلوگرم در هکتار رزین + 58 رس نانو بود - جدول . - 1 سولفات آلومینیوم با تولید اسید سولفوریک باعث حل شدن کربنات کلسیم موجود در خاک به مقدار زیاد شده و باعث افزایش مقدار کلسیم محلول خاک میشود. با افزایش کلسیم محلول عمل تبادل با سدیم جذب سطحی شده صورت گرفته و نمک های محلول سولفات، بیکربنات و کربنات سدیم از محلول خاک خارج می شوند. کاهش SAR پس از کاربرد گچ در خاک سدیمی و شور- سدیمی بیانگر کاهش غلظت Na+ در خاک بود
حسین و همکاران - 2001 - نیز گزارش نمودند که مؤثرترین تیمار در کاهش SAR تیمار ترکیبی گچ، اسید سولفوریک و کود دامی بود. ترکیب پلیمر محلول در آب با گچ یا سولفات آلومینیوم خصوصیات خاک سدیمی را بیشتر از هر کدام از مواد معدنی و آلی به تنهایی بهبود بخشید. گانجگونته و همکاران - 2011 - گزارش نمودند که کاربرد پلیمر محلول در آب میزان SAR را کاهش داد.
جدول -1 اثرات متقابل مواد اصلاحی آلی و معدنی بر نسبت جذب سدیمقبل از آبشویی
میانگین هایی که در یک حرف مشترک میباشند اختلاف معنیداری با یکدیگر ندارند.
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که اثر نوع ماده اصلاحی معدنی بر نسبت جذب سدیم عصاره اشباع پس از آبشویی در سطح آماری یک درصد معنی دار بود . مصرف ماده اصلاحی سولفات آلومینیوم به میزان نیاز گچی باعث بیشترین مقدار کاهش در نسبت جذب سدیم پس از آبشویی شد بطوریکه مقدار این کاهش نسبت به تیمار شاهد 39 درصد بود - شکل. - 3 نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که تأثیر پلیمر مصرفی، نشاسته بهینه شده و رس نانو بر نسبت جذب سدیم پس از آبشویی در سطح آماری یک درصد معنیدار بود. بیشترین میزان کاهش در نسبت جذب سدیم عصاره اشباع از مصرف 150 کیلوگرم در هکتار رزین + 58 رس نانو حاصل شد - شکل. - 4
شکل-3 تأثیر مواد اصلاحی معدنی بر SAR پس از آبشویی شکل-4 تأثیر مواد اصلاحی آلی بر SAR پس از آبشویی
