مقاله دیاتومیت و تاثیر آن بر روی خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی و زیستی خاک

بخشی از مقاله

چکیده

دیاتومیت یا زمین دیاتومیکی - DE - سنگی است رسوبی که عمدتا از بقایای فسیلی موجود در جلبک های تک سلولی دیاتوم که در آب شیرین زندگی می کنند، تشکیل شده است. بسیاری از این لایه های فسیلی، به دوران کرتاسه و حداقل به 66 سال قبل بازمی گردند. دیاتومیت تشابه زیادی از نظر ظاهری با گچ داشته و به رنگ های سفید - در صورت خالص بودن - ، خاکستری، زرد و قرمز دیده می شود و بی بو بوده و در شکل های مختلف گِرد، پهن و مسطح در طبیعت وجود دارند.

این کانی تخلخلی حدود %85 - سطح ویژه بالا - و چگالی حدود 0,2 تا 0,3 گرم بر سانتی متر مکعب را دارد و همچنین حاوی %70-80 سیلیس - Sio2 - می باشد و در صنعت و به خصوص کشاورزی کاربردهای فراوانی دارد اما متاسفانه در بخش کشاورزی هنوز استفاده از این کانی مرسوم نشده با اینکه خصوصیات موجود در این کانی، می تواند جزو بهترین ماده طبیعی باشد که برای خاک و گیاه کم ترین آلودگی و بهترین عملکرد را دارا باشد.

مقدمه

دیاتومیت – ساختار و ترکیبات دیاتومیت - خاک – تهویه – جذب عناصر – آلودگی – پایداری بشر تاکنون اصلاح کننده های - کودهای آلی و غیرآلی - زیادی را برای بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک که باعث رشد بهتر گیاه می شود، استفاده کرده است . - Wallace and Terry, 1998 - استفاده از کود شیمیایی و دفع زباله های آنها به محیط زیست - خاک، آب و هوا - در بسیاری از کشورها از جمله ایران به یک مشکل مهم تبدیل شده است.

آلودگی محیط زیست به علت استفاده از کودهای شیمیایی، خطری جدی برای گیاهان، حیوانات و سلامت انسان بوده - Bindu et al,2009 - و استفاده از کودهای غیر شیمیایی، محصولاتی با کیفیت بالاتر را نسبت به مواد شیمیایی مضر خواهد داشت . - Sayadi and Torabi, 2009 - همچنین این اصلاح کننده های آلی - کودهای غیر شیمیایی - باعث جذب بیش تر عناصر بوسیله گیاه از خاک، بهبود ساختمان خاک، تهویه و زهکش، افزایش ظرفیت نگهداری آب، کاهش فشردگی خاک، توسعه رشد ریشه و افزایش عملکرد می شود - Wallace and Terry, . - 1998; Chai et al., 2014 اصلاح کننده های غیرآلی شامل کوارتز، ورمی کولیت، پرلیت و ... بطور گسترده ای برای بهبود خاک استفاده می شود - Githinji et al., 2010; - ؛ دیاتومیت نیز یکی از اصلاح کننده های غیرآلی است که در این مطالعه به شناخت و کاربردهای آن توضیح داده خواهد شد.

دیاتومیت و منشا آن :

دیاتومیت یا زمین دیاتومیکی - DE - سنگی است رسوبی که عمدتا از بقایای فسیلی موجود در جلبک های تک سلولی دیاتوم که در آب شیرین زندگی می کنند، تشکیل شده است . - U.S. Geological Survey, Reston, Virginia: 2017 - رسوبات دیاتومیت، بوسیله تجمع دیواره سلولیِ سیلیسی غیر قابل انعطاف از دیاتوم های ساکن آبِ شیرین تشکیل شده است. این گیاهان آبزی تک سلولی و میکروسکوپی، که به عنوان دیاتومه شناخته می شوند، حاوی اسکلت بیضی شکل متشکل از دو دسته - دریچه - بوده که از اندازه کمتر از 1 میکرومتر - P - تا قطر بیش از 1 میلی متر متفاوت است اما معمولا قطر بین 10 تا 200 میکرومتر را دارد.

دیاتومه ها معمولا توری شکل یا سوراخ سوراخ و پولکی شکل ، پر مانند ، نردبانی شکل، و سوزنی می باشند - اطلاعات بیشتر در مورد خواص زیست محیطی و فیزیکی دیاتومه ها درMoyle and Dolley,2003 یافت می شود - . زمین شناسان، قدیمی ترین دیاتومیت را مربوط به دوران کرتاسه 66 - میلیون تا 138 میلیون سال پیش - می دانند که به علت دیاژنزهای مختلف، دفن و قرار گرفتن در معرض عومل طبیعی، به این شکل درآمده اند - اطلاعات بیش تر در مورد زمین شناسی دیاتومیت، در Wallace,2003 & Moyle and Dolley,2003 یافت می شود. -

ویژگی های ظاهری دیاتومیت:

دیاتومیت تشابه زیادی از نظر ظاهری با گچ داشته و به رنگ های سفید - در صورت خالص بودن - ، خاکستری، زرد و قرمز دیده می شود؛ این کانی بی بو بوده و در شکل های مختلف گِرد، پهن و مسطح در طبیعت وجود دارند که تفاوت ظاهری آن با گچ، در ساییده نشدن آن می باشد . - USGS, 2015; Abdalla,2011 -

ویژگی های درونی دیاتومیت:

از ویژگی های منحصر به فرد دیاتومیت، می توان به ساختار آن اشاره کرد که اغلب شامل هزاران حفره می باشد که این حفره ها معمولا در سه اندازه مختلف وجود دارند که همین ویژگی باعث شده تا تخلخلی حدود %85 - سطح ویژه بالا - و چگالی حدود 0,2 تا 0,3 گرم بر سانتی متر مکعب را داشته باشد . - Imerys Minerals Ltd., 2016 - بافت این کانی سبک بوده و اندازه ذرات دیاتومیت از 5 تا 1000 میکرومتر متغیر است اما اندازه غالب بین 50 تا 100 میکرومتر می باشد. همچنین دیاتومیت های دارای هدایتی حرارتی کم با نقطه جوش نسبتا بالا و نیز جذب رطوبت بالایی می باشند . -  

ترکیبات موجود در دیاتومیت:

حاوی %70-80 سیلیس - Sio2 - و %10-20 عناصر دیگر مانند TiO2 ، Al2O3 ، Fe2O3 ، MnO ، CaO ، Na2O ، K2O و P2O5 می باشد . - Abdalla,2011 -

فراوانی دیاتومیت در دنیا:

طبق آمار سازمان USGS در سال 2015، کشور آمریکا، دارای بیش ترین منابع دیاتومیت در جهان را دارا می باشد و پس از آمریکا، کشور هایی همچون دانمارک با 16٪، چین با 16٪، آرژانتین با 7٪، پرو با 6٪ و ژاپن با 4٪ قرار دارند و بطور کلی حدود 2,67 میلیون تن تولید سالانه دیاتومیت در جهان بوده است - جدول - USGS, 2015 - . - 1