بخشی از مقاله
مقدمه
آمونیوم و نیترات منابع اصلی نیتروژن معدنی در خاک هستند که به وسیله ریشه گیاهان جذب میشوند. نیترات شکل غالب نیتروژن معدنی در خاکهای هوازی گزارش شده است - کراوفورد و گلس، . - 1995 گرچه غلظت آمونیوم در محلول خاکهای کشاورزی میتواند زیاد 2 - تا 20 میلی مولار - باشد - ولت، . - 1994 آمونیوم در خاکهای با pH اسیدی، اقلیم سرد و شالیزارها میتواند شکل غالب باشد - کرونزوکر و همکاران، . - 2000 آنیون نیترات با توجه به عدم جذب و نگهداشت به وسیله ذرات خاک، قابلیت آبشویی زیادی در پروفیل خاک دارد. پتانسیل آبشویی نیترات عمدتا به بافت و رطوبت خاک بستگی دارد. از دیرباز محدودیتهای اغلب خاکهای مناطق خشک و نیمه خشک برای تامین نیتروژن مورد نیاز گیاه مورد توجه بوده است.
با این حال، در دهههای اخیر زیادی حضور این عنصر در محیطهای طبیعی نگران کننده شده است. با توجه به اینکه در بین سالهای 1950 و 2000 میزان مصرف کودهای شیمایی در جهان 10 برابر شده است - براون، - 2001، لذا حضور مقادیر زیادی از نیتروژن معدنی در اکوسیستمهای طبیعی مورد توجه خاص قرار گرفته است. علت این است که کارایی مصرف کودهای نیتروژن پایین بوده و حدود 10 تا 15 درصد است. از علل این امر آبشویی، رواناب، تصاعد آمونیاک و نیتراتزدایی است - زائوهیوئی و همکاران، . - 2012 با توجه به اینکه دشت مراغه-بناب از جمله مناطق زراعی مهم استان آذربایجان شرقی است، تحقیق حاضر به منظور بررسی چگونگی توزیع شکلهای معدنی نیتروژن در آب و خاک این منطقه انجام پذیرفت.
مواد و روشها
دشت مراغه-بناب با مساحت 29200 هکتار جزو حوضهی آبریز دریاچهی ارومیه بوده و در جنوب استان آذربایجان شرقی و شرق دریاچهی ارومیه واقع شده است. این منطقه دارای متوسط بارش سالانه 271/1 میلی-متر و متوسط دمای سالانه 12/83 درجه سلسیوس میباشد. مهمترین رودخانه این منطقه صوفی چای است که از دامنههای جنوبی کوه سهند سرچشمه میگیرد و سد علویان بر روی آن احداث شده است. به علت وجود منابع آب سطحی و زیرزمینی فراوان، فعالیتهای کشاورزی در این دشت رونق چشمگیری دارد - اصغری مقدم و محمودی، . - 1387 به منظور مطالعهی توزیع نیتروژن معدنی در آب و خاک دشت مراغه-بناب، تعداد 39 نمونه خاک از عمق 0-25 سانتیمتری، بر اساس الگوی شبکهبندی منظم 600m×500m ، توسط سامانه موقیعت-یاب جهانی - GPS - برداشته شد.
همچنین تعداد 54 نمونه آب چاه از منطقه برداشت گردید. نمونههای خاک هوا خشک گردیده و از الک 2 میلیمتری عبور داده شدند. pH و EC نمونه خاکها در عصاره اشباع تعیین گردید - ریچاردز، . - 1954 نیترات و آمونیوم خاک به ترتیب به روشهای 0/05 مولار K2SO4 - بلک و وارینگ، - 1978 و 2 مولار KCl - کینی و نلسون، - 1982 عصارهگیری شدند. غلظت نیترات به روش اسید سالیسیلیک - فورستر، - 1995 و غلظت آمونیوم به روش اندوفنول بلو - رایلی و سینهاسنی، - 1957 با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر مورد اندازهگیری قرار گرفت. تعیین غلظت نیترات در نمونههای آب به روش UV ارائه شده توسط ادواردز و همکاران - - 2001 انجام گرفت.
نتایج و بحث
با توجه به نتایج به دست آمده، دامنه غلظت نیترات در آب چاهها 0/1 -15/2 میلی گرم N بر لیتر - با میانگین مقدار 3/6 میلیگرم N بر لیتر - به دست آمد. طبق آمار سازمان بهداشت جهانی و سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران حداکثر مجاز غلظت نیترات در آب آشامیدنی 10 میلیگرم بر لیتر بر حسب نیتروژن و 50 میلیگرم بر لیتر بر حسب نیترات میباشد - سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، 1376؛ سازمان بهداشت جهانی، . - 2003 نتایج نشان داد که فقط در دو نمونه آب چاه غلظت نیترات بیشتر از حد مجاز 12/5 - و 15/2 میلیگرم N بر لیتر - میباشد. همچنین در دو نمونه غلظتها نزدیک حد مجاز 9/4 - و 9/7 میلیگرم N بر لیتر - بود.
در اکثر نمونهها غلظت نیترات کمتر از 5 میلیگرم N بر لیتر بود. اندازه گیری غلظت نیترات در 96 نمونه آب چاه در شهر کرد دامنه 6 تا 41 میلیگرم N بر لیتر - با میانگین 18 میلیگرم N بر لیتر - را نشان داد - میرزایی، . - 1388 همچنین دامنه غلظت نیترات در آب شرب شهر مینگشان واقع در کشور چین 0/8 تا 3/5 میلیگرم N بر لیتر بود - مهرجردی، . - 2008 دامنه تغییرات غلظت نیترات خاکها 0 -104/6 میلیگرم N بر کیلوگرم - با میانگین 25/2 میلی گرم N بر کیلوگرم - بود. به نقل از رحمانی - 1385 - حد بحرانی نیترات در خاک بین 20 تا 22 میلی گرم N بر کیلوگرم ذکر شده است. بنابراین با توجه به نتایج غلظت نیترات در بیشتر از پنجاه درصد نمونههای خاک بیشتر از حد بحرانی بود. رابطه معنی داری بین غلظت نیترات خاک و غلظت نیترات آب چاه ها به دست نیامد.
دامنه تغییرات pH خاکها - 2/4 با میانگین - 8 به دست آمد. همچنین دامنه تغییرات EC نمونه خاکها 168/6 دسی زیمنس بر متر - با میانگین - 24/2 به دست آمد. نتایج نشان داد که غلظت آمونیوم در خاکها - 143/8 12/3 میلیگرم N بر کیلوگرم - با میانگین37/7 میلی گرم N بر کیلوگرم - بود. غلظت آمونیوم در خاکهای معدنی معمولاً کم - کمتر از 10 میلیگرم N بر کیلوگرم - میباشد - دانکه، . - 1990 علت بالا بودن غلظت آمونیوم در این خاکها ممکن است مربوط به تخلیه شدن حوضچههای پساب کارخانه کاوه سودا در سال 1389 باشد. در فرایند تولید کربنات سدیم از آمونیاک و آب شور دریاچه ارومیه استفاده می شود.
در این تحقیق بین غلظت آمونیوم و pH عصاره اشباع خاک یک رابطه معکوس معنی دار - p< 0.01 - به دست آمد - شکل . - 1 علت اندازه گیری pH اسیدی در سه نمونه خاک، شوری زیاد این نمونه ها - با میانگین 156 دسی زیمنس بر متر - بود. به نظر می رسد pH پایین، سبب کاهش تصاعد آمونیاک و شوری زیاد خاک سبب کاهش نیترات سازی و تجمع آمونیوم شده است. زنگ و همکاران - 2013 - گزارش کردند که تاثیر شوری خاک بر نیترات سازی دارای یک آستانه است . - EC1:5 = 1. 13 dS/m - نیترات سازی در شوریهای کمتر از این میزان با افزایش EC، افزایش و در شوریهای بیشتر از آن کاهش می یابد. در pH برابر 8، حدود 95 درصد از نیتروژن آمونیومی به شکل آمونیوم است. در حالی که در pH برابر 9/3 نسبت آمونیوم و آمونیاک در محلول خاک 1:1 شده و تصاعد به شدت افزایش می یابد. - ویمازال و کروپفلووا، . - 2008
