بخشی از مقاله
مقدمه
پتاسیم نقش اساسی در رشد و متابولیسم گیاه دارد . از طرفی، مناطق وسیعی از زمین های کشاورزی جهان با کمبود پتاسیم مواجه هستند Romheld - و Kirkby، . - 2007 برداشت زیاد توسط گیاهان و آبشویی پتاسیم موجب پایین آمدن مقدار پتاسیم خاک شده است - Rengel و Damon، . - 2008 پتاسیم در خاک به چهار شکل: محلول، تبادلی، غیرتبادلی و معدنی در خاک وجود دارد که در این میان پتاسیم محلول و تبادلی شکل هایی از پتاسیم هستند که به طور عمده، تحت تأثیر آبشویی قرار میگیرند Kolahchi - و Jalali، . - 2007 آبشویی پتاسیم از لحاظ هدررفت مواد غذایی مورد نیاز گیاهان و آلودگی آب های زیرزمینی از اهمیت بالایی برخوردار است.
امروزه به دلیل اهمیت آلودگی آب های زیرزمینی و هدررفت مواد مغذی و مواد شیمیایی موجود در کودها، آبشویی مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است Jalali - و Rowell، . - 2009 آبشویی پتاسیم به عواملی همچون حجم آبشویی و غلظت کاتیونها بخصوص کلسیم در محلول خاک بستگی دارد Kolahchi - و Jalali، . - 2007 از این رو، هدررفت مواد غذایی از خاک از لحاظ اقتصادی و زیست محیطی بسیار حائز اهمیت است.
آبشویی مواد شیمیایی از خاک و انتقال آن ها به آب های زیرزمینی باعث آلودگی منابع آب می شود، همچنین آبشویی کودها و انتقال آن ها به خارج از منطقه ریشه باعث کاهش بازدهی کودها خواهد شد - شعبانپور شهرستانی،. - 1384 بنا به آنچه که گفته شد، ضرورت بررسی توزیع پتاسیم در خاک و عوامل مؤثر بر آبشویی آن بیش از پیش آشکار میگردد. از این رو، با توجه به تأثیر مهم میزان حجم آبشویی بر هدررفت پتاسیم و اثر آن بر آلودگی آب های زیرزمینی ، پژوهش حاضر به بررسی میزان توزیع عمقی پتاسیم محلول و تبادلی تح ت تأثیر حجم آبشوییهای مختلف می پردازد.
مواد و روشها
در این تحقیق، خاک مورد مطالعه از مزرعه دانشگاه باهنر کرمان با کاربری زراعی تهیه شد . نمونه برداری از عمق صفر تا 30 سانتیمتری سطح خاک صورت گرفت. پس از انجام نمونه برداری، نمونه مورد نظر هوا خشک و از الک 2 میلیمتری عبور داده شد و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن در آزمایشگاه تعیین شد - جدول . - 1 آزمایشها بهصورت فاکتوریل با طرح پایه کاملاً تصادفی انجام شد. تیمارهای مورد مطالعه در این تحقیق شامل: حجم آبشویی با 3 سطح 0/25 - حجم تخلخل - 0.25PV - 1، 0/75 حجم تخلخل - 0.75PV - و 2حجم تخلخل - - 2PV - و تیمار عمق با 3 سطح - صفر تا 5، 5 تا 10 و 10 تا 20 سانتیمتر - بودند که تمام آزمایشها در 3 تکرار انجام شد.
برای انجام آزمایش، ستون هایی از جنس پلی ونیل کلراید - PVC - به قطر داخلی 10 سانتیمتر و ارتفاع 25 سانتیمتر تهیه و ستون ها تا ارتفاع 20 سانتیمتری از خاک پر شد. مقدار خاک داخل ستون با توجه به حجم ستون خاک - سطح مقطع × ارتفاع ستون خاک 20 - سانتیمتر - - و جرم مخصوص ظاهری 1/35 - گرم بر سانتیمتر مکعب - محاسبه شد. سپس این میزان خاک در چند مرحله - لایه - به ستونها اضافه شد و در هر مرحله ضربات ملایم و یکسان به ستون ها وارد می شد تا مقدار خاک داخل ستون به ارتفاع مورد نظر 20 - سانتیمتر - برسد.
بعد از آماده سازی ستونهای خاک، مرحله انکوباسیون به مدت 45 روز در رطوبت ظرفیت زراعی - FC - و دمای 25 5 سانتیگراد انجام شد . در طول این دوره در صورت نیاز آب مقطر به نمونه ها اضافه می گردید تا رطوبت در حد FC باقی بماند. در طی مرحله انکوباسیون دهانه ستونهای خاک با نایلون پوشیده شد تا از تبخیر جلوگیری شود. بعد از مرحله انکوباسیون ستونها آبشویی شدند. اساس آبشویی بر مبنای PV بود، هر PVتقریباً برابر 944 میلی لیتر محاسبه شد.
برای بدست آوردن PV، حجم کل ستون خاک ضربدر درصد تخلخل خاک شد Jalali - و Rowell، . - 2003 با توجه به تعداد ستون ها، یک سوم ستون ها یک مرحله 0.25 PV - برابر با 236 میلیلیتر - ، یک سوم ستون ها 3 مرحله 0.75 PV - برابر با 708 میلیلیتر - و یک سوم ستون ها 8 مرحله 2 PV - برابر با 1888 میلیلیتر - آبشویی شدند. ضمن اینکه هر مرحله 236 میلیلیتر آب مقطر معادل 0.25PV به ستون-های خاک اضافه می شد و فواصل بین آبشویی ها 5 روز بود. پس از مراحل آبشویی، ستون های خاک در سه عمق - صفر تا 5، 5 تا 10 و 10 تا 20 سانتیمتر - بصورت عرضی برش داده شد.
بعد از هوا خشک شدن کامل، خاک هر یک از عمق ها کوبیده و از الک 2 میلیمتر عبور داده شد . نمونههای خاک برای آنالیزهای فیزیکی و شیمیایی به آزمایشگاه انتقال داده شد . ویژگیهای شیمیایی شامل، پتاسیم محلول با استفاده از عصارهگیر آب مقطر - نسبت 1:5 خاک به آب - و در ادامه با استفاده از فلیمفوتومتر قرائت شد و پتاسیم تبادلی نیز به روش استات آمونیوم اندازه گیری شد Pansu - و Gautheyrou، . - 2006
نتایج و بحث
رابطه پتاسیم محلول با عمق خاک در حجم آبشویی های مختلف در شکل -1الف نشان داده شده است . غلظت پتاسیم محلول در حجم آبشویی های مختلف با افزایش عمق خاک روند افزایشی نشان داده است . در حجم آبشویی 0.25 PV تفاوت بین عمق 2/5 و 15 سانتیمتر نسبت به دیگر حجم آبشویی های بیشتر بود . این تفاوت می تواند ناشی از حجم آبشویی کمتر در تیمار 0.25 PV باشد. چون در این حجم آبشویی، مقدار آب نتوانسته که پتاسیم را از عمق 15 سانتیمتر خارج کند . در نتیجه پتاسیم شسته شده از عمقهای بالایی در عمق 15 سانتی-متر تجمع یافته و اختلاف زیادی با عمق 2/5 سانتیمتر ایجاد کرده است . اما در حجم آبشوییهای 0.75 و 2 PV به علت حجم آبشویی بیشتر این اختلاف کمتر احساس می شود، و همانطور که در شکل -1الف مشاهده میشود، مقادیر پتاسیم محلول در عمقهای مختلف برای حجم آبشویی 2 PVتقریباً در یک راستا قرار گرفتهاند.
به عبارتی دیگر این بیانگر آبشویی زیاد پتاسیم در این حجم است که اختلاف بین عمق ها را به کمترین حد رسانده است. درصد اختلاف بین عمق 2/5 و 15 سانتیمتر در حجم آبشویی 0.25 PV ، 38/45 درصد محاسبه گردید، که این درصد اختلاف برای حجم آبشویی 2 PV ، 20/03 درصد بود. ه مچنین، اختلاف بین حجم آبشویی 0.25 PV و 2 PV در عمق 2/5 سانتیمتر 63/85 درصد، و این اختلاف برای عمق 15 سانتیمتر 72/18 درصد بود. این نشان می دهد که با افزایش عمق درصد اختلاف بین حجم آبشویی 0.25 PV و 2 PV بیشتر شده است . - 1986 - Feigenbaum بیان کرد که، مقدار ح رکت پتاسیم در خاک بستگی به مقدار آب و سرعت حرکت آن به سمت پایین دارد . غلظت پتاسیم در حجم آبشویی 2 PV نسبت به 0.25 PV و 0.75 PV کمتر است. Oliveira و همکاران - 2002 - نیز گزارش کردند که با افزایش حجم آبشویی غلظت پتاسیم محلول کاهش مییابد.
