بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه توزیع شکل های نیتروژن در شماری از خاک های استان لرستان با نمونه برداری از خاک های سطحی مناطق کشاورزی مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. در آزمایش های شیمیایی انجام شده بر روی نمونه ها، نیتروژن کل - STN - از 490 تا 2750 میلی گرم در کیلوگرم خاک اندازه گیری شد، و بیشترین میزان نیتروژن موجود در خاک های مورد بررسی، مربوط به شکل BOX-NB با میانگین 56/99 میلی گرم در کیلو گرم خاک؛ و کمترین مقدار نیتروژن مربوط به شکل NPHEN، با میانگین 10/43 میلی گرم در کیلوگرم بدست آمد.
واژه های کلیدی: نیتروژن کل ؛آمونیوم تثبیت شده، نیتروژن آلی،خاک.
مقدمه
از میان عناصری که در اثر تجزیه کودهای آلی درخاک آزاد می شوند، نیتروژن مهم ترین عنصر کودی تاثیرگذار بر رشد گیاه است . - 1 - یکی از شکل های های قابل جذب نیتروژن در خاک، نیترات است. نیترات که به عنوان منبع اولیه نیتروژن برای ادامه حیات گیاهان ضروری می باشد - 2 - ، بدلیل پویایی بیشتر آن در خاک نسبت به سایر شکل های نیتروژن، براحتی آبشویی شده و باعث هدرروی نیتروژن خاک و آلودگی آبهای زیر زمینی می شود. امکان انتقال کاتیون ها و مواد آلی نیز طی مسیر آبشویی از سطح به عمق خاک وجود دارد . - 1 - از منابع عمده تامین کننده نیتروژن خاک، نیتروژن اتمسفر است.
تثبیت زیستی نیتروژن در خاک به کمک ریزوبیوم ها و میکروارگانیسم های آزادزی خاک مثل جلبک های سبز آبی و باکتری های ازتوباکتر؛ یا تثبیت بوسیله رعد و برق به شکل اکسید های نیتروژن؛ از جمله راه های عمده تبدیل شدن نیتروژن عنصری هوا به شکل های قابل استفاده گیاهان در خاک است. از منابع عمده دیگر نیتروژن در خاک، کودهای نیتروژن دار است که در دهه های اخیر مصرف آنها افزایش چشم گیری داشته است.نیتروژن در خاک به شکل های مختلفی وجود دارد، البته گیاه نمی تواند به طور یکسان از تمام این شکل ها استفاده کند. نیتروژن آلی، نیتروژن تبادلی - آمونیوم - و محلول - نیترات و نیتریت - در آب و آمونیوم تثبیت شده به وسیله برخی از رس های سیلیکاتی خاک، از جمله شکل های نیتروژن هستندکه نیتروژن کل خاک را تشکیل می دهند.نیتروژن تبادلی و محلول ، شکل های معدنی نیتروژن هستند . - 3 -
بخش عمده نیتروژن خاک معمولا به صورت آلی در خاک ذخیره شده است که در ساختار باکتری ها، قارچ ها، ریشه گیاهان در خاک و بقایای گیاهی وجود دارد؛ و همان طور که اشاره شد قابل تجزیه شدن هستند و می توانند به صورت مواد معدنی درآیند. طبق بررسی های انجام شده پتانسیل معدنی شدن نیتروژن در خاکهای سطحی بیشتر از خاک های عمقی است . - 1 - با گذشت چند دهه زیان های زیست محیطی و بهداشتی کاربرد بی رویه کودهای شیمیایی بر همگان آشکار شده است لذا، اجرا و توسعه راهبردهای مدیریتی برای رونق دوباره کودهای آلی به منظور کاهش آلودگی های زیست محیطی و بهبود کیفیت خاک لازم و ضروری به نظر می رسد. استفاده از ضایعات و پسماندهای حیوانی، انسانی و گیاهی - کود آلی - برای بهبود کیفیت خاک و گیاه به جای کاربرد کودهای شیمیایی، از جمله اقدامات ضروری به شمار می آیند.
در مطالعات مربوط به خاک-گیاه، اطلاع از توزیع عنصر نیتروژن بین اجزای خاک از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و در درک جنبه های حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه کمک زیادی می کند. با توجه به اینکه روش های مختلفی برای اندازه گیری شکل های نیتروژن در خاک ارائه شده است، در پژوهش حاضر از 8 روش شیمیایی برای این منظور استفاده شده: اندازه گیری نیتروژن کل خاک به روش میکرو کجلدال - STN - ، نیتروژن نیتراتی خاک به روش فنل دی سولفونیک اسید - NPHEN - ، نیتروژن آمونیومی به روش پتاسیم کلرید - NNH4 - ، نیتروژن نیتراتی اولیه - NKCL - ، نیتروژن آمونیومی استخراجی به وسیله اسید سولفوریک یک نرمال - NHSULN - ، نیتروژن آمونیومی استخراجی بر اثر اکسایش ماده آلی به وسیله محلول اسیدی پرمنگنات - NHOX-NH - ، نیتروژن آمونیومی استخراجی به وسیله سدیم هیدروکسید - NAOHNB - و نیتروژن آمونیومی استخراجی بر اثر اکسایش ماده آلی به وسیله محلول قلیایی پرمنگنات BOX- - - NB، - 12، 13، 14، . - 17
8 روش شیمیایی ذکر شده، نیتروژن آلی معدنی شده خاک را به وسیله مواد شیمیایی اندازه گیری می کنند 5 - ، 10، 11، 12، - 13؛ سایر روش های اندازه گیری نیتروژن خاک یا جزء روش های زیستی - Biological - هوازی و بی هوازی هستند 12 - ، 13، 16، - 20، یا این که نیتروژن معدنی خاک را به صورت مستقیم اندازه گیری می کنند . - 8 - یثربی و همکارانش 3 - ، - 4 طی دو مرحله مطالعه و بررسی توزیع شکل های نیتروژن در خاک های منطقه زیر سد درودزن استان فارس به نتایجی مبنی بر، ارتباط قابل ملاحظه بین ماده آلی خاک و هر یک از شکل های نیتروژن کل خاک و شکل های محلول و تبادلی دست یافتند. آن ها در مطالعه اول خود بر روی 14 سری نمونه خاک، مقدار نیتروژن آلی خاک را 12/1 درصد عنوان کردند. هم چنین نتایج مطالعه اول آن ها شکل غالب نیتروژن را نیتروژن معدنی شده به وسیله پرمنگنات اسیدی نشان داد.
آنتپ - 5 - نیز نیتروژن آلی خاک را به وسیله پرمنگنات پتاسیم قلیایی شده اندازه گیری کرد و ارتباط آن را با نیتروژن قابل معدنی شدن بررسی نمود. پاراماسیوم و بریتن بک - 18 - مقدار نسبی نیتروژن آلی در خاک های منطقه می سی سی پی را 84/9 درصد گزارش کردند. ژیانلو و همکارانش - 12 - نیز همانند سایر پژوهندگان با استفاده از روش های زیستی، نیتروژن آلی قابل اکسایش خاک را اندازه گیری کرده اند.با توجه به اینکه بررسی توزیع شکل های مختلف نیتروژن در ایران کمتر انجام شده، این ارزیابی با کمک 8 روش شیمیایی در شماری از خاک های زیر کشت استان لرستان، به همراه برآورد هم بستگی بین این شکل ها با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و بدست آوردن معادلاتی به منظور پیش بینی شکل ها با بهره گیری از ویژگی های خاک؛ از اهداف مورد بررسی در این پژوهش است.
مواد و روش ها
20 منطقه تحت کشت استان لرستان به منظور نمونه برداری خاک انتخاب گردید و از عمق صفر تا 30 سانتی متری آن نمونه ها تهیه شد. پس از خشک کردن نمونه ها با هوا و الک کردن آن با الک 2 میلی متری، برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن از جمله درصد مواد آلی، درصد کربنات کلسیم، قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع، Ph گل اشباع و میزان رس آن به روش های مرسوم تعیین شدند؛ که این خصوصیات فیزیکی و شیمیایی در جدول 1 ارائه شده است.
