بخشی از مقاله
مقدمه
در مطالعات مربوط به خاک؛گیاه، اطلاع از توزیع عناصر کم مصرف بین اجزای خاک، برای درک شیمی آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و در شناخت برهمکنش آنها با ریشه های گیاه در ریزوسفر کمک زیادی میکند.× لذا آگاهی از شکل های شیمیایی عناصر کم مصرف، در فهم شیمی آن در خاک و همچنین در درک جنبه های حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه از نظر این عنصر اهمیت دارد .[Han et al., 2003] آهن جزء عناصر کمیابی است که در همه خاکها ،گیاهان و حیوانات وجود دارد و برای رشد طبیعی گیاهان، حیوانات و انسانها ضروری میباشد. آهن پنج درصد پوسته زمین را تشکل می دهد و ار نظر فراوانی چهارمین عنصردر پوسته زمین می باشد .
[Lindsay, 1979] روشهایی که برای آگاهی از توزیع عناصر در بخش جامد خاک به طور گسترده استفاده میشوند، روشهای عصارهگیری دنبالهای هستند. روشهای عصارهگیری دنبالهای گوناگونی برای جداسازی شکلهای عناصر کم مصرف و از جمله آهن در خاکها و رسوبات ابداع شده است. با توجه به تنوع روشهای موجود و فقدان یک روش مشخص در برنامههای استفاده شده به وسیله افراد متفاوت، در سال کمیته اروپایی استانداردها، اندازهگیریها و برنامه آزمایشیBCR-SM&T - 1 سابق - یک پروژه هماهنگ را با این اهداف آغازکردند: طراحی یک روش عصارهگیری دنبالهای سه مرحلهای، آزمایش طرح انتخابی، طی مطالعات درون آزمایشگاهی در آزمایشگاههای مجهز اروپا، ارزشگذاری محتویات عناصر کمیاب قابل عصاره-گیری مواد رسوبی دستورالعمل پیشنهادی آنان برای اندازهگیریهای محتویات فلزات کمیاب در رسوبات با کارهای درون آزمایشگاهی آغاز شد و به یک روش مرحله ای قابل استفاده توسعه داده شد:
اسید استیک 0/11 مول بر لیتر - مرحله اول - ، هیدروکسیل آمین 0/1 مول بر لیتر - مرحله دوم - ، پراکسید هیدروژن - مرحله سوم - . رئورت و همکاران نسخه اصلاح شده طرح ×BCR را ارائه دادند و پیشنهاد کردند که یک مرحله هضم محلول مادر نمونه و باقیمانده بعد از عصارهگیری، بر طبق روش ایزو برای کنترل داخلی افزوده شود. آنها غلظت عصارهگیر مورد استفاده در مرحله دوم طرح اصلیBCR را به 0/5 مول بر لیتر محلول هیدروکسیل آمونیوم کلراید در اسید نیتریک افزایش دادند؟ هدف از پژوهش حاضر، تعیین شکلهای مختلف آهن در خاکهای استان کردستان با استفاده از روش اصلاح شده BCR و همچنین بررسی اثر کشت بر وضعیت شکلهای آهن در آن خاکها می باشد.
مواد و روش ها:
بیست نمونه خاک از افق سطحی 0 - تا30 سانتی متری - از نقاط مختلف استان کردستان که دارای دامنه نسبتأ وسیعی از نظر ویژگی های خاکی بودند، انتخاب و پس از خشک کردن در هوا و عبور از الک 2 میلیمتری، pH - نسبت آب/خاک - 1:2/5، EC - هدایت الکتریکی در عصاره اشباع خاک - ، ماده آلی Walkey and ] [Black, 1934، کربنات کلسیم معادل [Allison and Moodie, 1965]، بافت خاک به روش هیدرومتری، آهن قابل استخراج با [Lindsay and Norvell, 1978] DTPA اندازه گیری شد. مطابق گفته کشاورزان مربوط، در این خاکها هیچ گاه از کود آهن استفاده نشده است .
برای جداسازی و تعیین شکلهای شیمیایی آهن در خاک از روش اصلاح شده [Rauret et al., 1999] BCR استفاده شد. این روش آهن را به شکلهای تبادلی، و محلول در آب و اسید، کاهشی، اکسیدی و باقیمانده جدا میکند؟ در این مطالعه همه شکلها و مراحل جداسازی آهن در سه تکرار انجام گرفت. مقدار آهن کل نیز مانند آهن باقیمانده به روش هضم در اسیدکلریدریک و اسید نیتریک غلیظ، به طور مجزا در سه تکرار به دست آمد.
کشت گلخانهای گیاه ذرت سینگل کراس در سه تکرار انجام شد. آبیاری با آب مقطر صورت گرفت. پس از یک دوره دو ماهه گیاهان برداشت شدند و شکلهای مختلف آهن در همه خاکها به روش اصلاح شده BCRتعیین شدند. مقدار آهن کل به طور مجزا در نمونههای خاک پس از کشت تعیین شد. در این مطالعه شکلهای مختلف آهن با استفاده از دستگاه جذب اتمی مدل واریان اندازهگیری شد؟
نتایج و بحث
جدول 1 خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه های خاک را نشان می دهد. میانگین مقادیر شکلهای آهن به دست آمده در نمونههای خاک قبل از کشت و بعد از کشت در جدول ×2نشان داده شده است. لازم به یادآوری است که چون آهن کل خاکها از هضم نمونههای جداگانه دراسیدهای مربوطه اندازهگیری میشود، جمع شکلهای اندازهگیری شدهلزوماً با مقدار کل آهن مساوی نیست.
سیزدهمین کنگره علوم خاک ایران شیمی خاک Ns، * و:** به ترتیب معرف معنی دار نبودن، معنی داربودن در سطح 0/05 و 0/01 هستند نکته مهم در این مطالعه این است که شکل تبادلی و محلول در آب و اسید کمترین مقدار را به خود اختصاص داده است.
در این مورد ضرابی و همکاران در بررسی خاکهای آهکی استان یزد، شکل کربناتی آهن را شکل کمترین مقدار شکل آهن گزارش کردند×؟با توجه به اینکه در این مطالعه مقدار بدست آمده برای این شکل، کمترین مقدار را نشان میدهد، میتوان این احتمال را داد که کربنات کلسیم در خاکهای استان کردستان، در وضعیتی مشابه با استان یزد است. رایان و همکاران و پنا و تورنت گزارش کردند که مقدار کل کربنات کلسیم تأثیر کمی بر میزان فسفر متصل به مواد آهکی دارد و اندازه ذرات کربنات کلسیم در این مورد از اهمیت بیشتری برخوردار است. این موضوع میتواند در مورد آهن نیز صادق باشد. بنابراین واکنش کربنات کلسیم با آهن در خاکها به سطح ویژه کربنات کلسیم که نشانه توزیع اندازه کربنات کلسیم خاک است، بستگی بیشتری دارد تا با مقدار کل کربنات کلسیم؟
برای مقایسه بهتر بین مقادیر آهن استخراج شده در نمونه خاکهای قبل و بعد از کشت، تجزیه واریانس توسط نرم افزار SAS انجام گرفت که نتایج آن نیز به همراه درصد افزایش مقدار شکل آهن در نمونهها تحت اثر کشت، در جدول ×2آورده شده است. ملاحظه میشود که مقدار شکلهای تبادلی و محلول در آب و اسید و همچنین اکسیدی آهن، افزایش معنیداری را پس از کشت نشان دادند. شکل باقیمانده آهن نیز کاهش معنی-داری را در نمونههای پس از کشت نشان داد.
این موضوع بیانگر این مطلب است که مقداری از آهن طی زمان کشت از شکل غیر قابل دسترس - شکل باقیمانده - ×به شکلهای قابل دسترس - تبادلی و محلول در آب و اسید و اکسیدی - ×توسط گیاه تبدیل شدهاند. مارشنر گزارش کرد که وضعیت خاک ریزوسفر اصلیترین نقش را در رشد گیاه بازی میکند و هر گونه تغییری در شیمی خاک این منطقه به ویژه pH خاک میتواند اثر قابل توجهی بر دسترسی آهن برای گیاه را به همراه داشته باشد.
گیاه در طول رشد برای متعادل نگه داشتن بار در منطقه ریشه، کاتیون یا آنیون جذب میکند. برای مثال اگر گیاه نیتروژن را به صورت NO3- جذب کند باعث افزایش مقدار یون و در نهایت افزایش pH خاک میشود. در حالیکه هنگامی که نیتروژن را به صورت NH4+ جذب کند، باعث کاهش pH به دلیل غلبه یون H+ میشود. ریلی و باربر نشان دادند که pH خاک در منطقه ریزوسفر میتواند به اندازه دو واحد تغییر کند. توانایی ریشه گیاهان برای اصلاح pHریزوسفر بین گونهها و واریتههای گیاهان متفاوت است×؟ظرفیت بافری خاک نیز میتواند در این مورد تأثیرگذار باشد؟
