بخشی از مقاله
مقدمه
در کشاورزی مدرن، کمبود نیتروژن بیشتر از هر عنصر دیگر، عامل محدود کننده رشد میباشد. بنابراین تأمین نیتروژن قابل استفاده کافی در خاک برای رشد بهینه گیاه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. شکلهای نیتروژن در خاک شامل نیتروژن آلی و معدنیمحلول] - عمدتاً آمونیوم و نیترات - ، تبادلی و تثبیت شده - آمونیوم - [ میباشد. مجموع این شکلها نیتروژن کل خاک را تشکیل می دهد - یثربی، . - 1373 آمونیوم میتواند بین لایههای برخی از رس های 2:1 به خصوص ورمیکولایت و ایلایت تثبیت شود - حاداس و همکاران، . - 1986 مقدار آمونیوم تثبیت شده و ظرفیت تثبیت آمونیوم همبستگی مثبتی با مقدار کانیهای رسی نوع 2:1 دارد - ژانگ، . - 2006 جذب سطحی را میتوان انباشتگی جسم یا ماده در فصل مشترک بین سطح جامد و محلول احاطه کننده دانست.
جذب سطحی تعیین کننده مقدار عناصر غذایی مورد نیاز گیاه، فلزها، آفت کش ها و سایر ترکیبات شیمیایی آلی نگهداری شده در سطوح خاک میباشد - اوستان، . - 1383 واکنش های جذب و واجذب در بسیاری از سیستم های ناهمگن مهم شناخته شدهاند. جذب و واجذب، فرآیندهای وابسته به زمان هستند و شناخت سرعت جذب و واجذب برای طراحی و ارزیابی و بازیابی جاذب ضروری و مهم است. لازم است که سینتیک جذب و واجذب را تشخیص داده و ضرایب نموداری آن ها، که انتقال ماده جذب شونده به ماده جذب کننده را نشان میدهد، تعیین کنیم.
سینتیک با تغییرات خصوصیات شیمیایی در واحد زمان سر و کار دارد و به طور ویژه-ای با سرعت تغییرات در ارتباط است - عزیزیان، . - 2006 محققان زیادی سینتیک جذب آمونیوم را مورد بررسی قرار داده و مدلهای سینتیکی مختلفی را برای برازش آن مورد استفاده قرار دادند. ون و همکاران - 2006 - ، گزارش کردند که معادله شبه مرتبه دوم به خوبی میتواند جذب آمونیوم را توجیه کند. هدف از این تحقیق بررسی سینتیک جذب در تعدادی از خاک های استان گلستان و انتخاب بهترین معادله سینتیکی جذب میباشد.
مواد و روشها
سه نمونه خاک از مناطق گالیکش، آق توقی 1 و آق توقی 2، در استان گلستان انتخاب شدند. نمونه خاکها جمع آوری و هوا خشک شده و پس از کوبیده شدن از الک 2 میلی متری عبور داده شدند. بافت - دی، - 1965، کربنات کلسیم معادل - نلسون، - 1982، کربن آلی - نلسون و سامرز، - 1982، پ. هاش و قابلیت هدایت الکتریکی - روول، - 1995 و CEC - باور، - 1966 نمونه خاکها تعیین شدند. آزمایشات سینتیکی با استفاده از روش پیمانهای انجام گرفت - ون و همکاران، . - 2011 دو گرم از هر خاک در سه تکرار توزین و در لوله های سانتریفیوژ ریخته شد.
سپس 20 میلی لیتر از محلول آمونیوم کلراید 100 - میلی گرم آمونیوم در لیتر - به آن اضافه گردید و در زمان های 0/25، 0/5، 1، 2، 4، 8، 16، 24 ، 48، 96، 192و 384 ساعت تکان داده شد - استیفن و اسپارکس، . - 1997 پس از پایان شیکر، هر یک از نمونه ها به مدت 5 دقیقه با دور 3000 سانتریفیوژ شده و سپس غلظت آمونیوم تعادلی با استفاده از تقطیر دستی تعیین گردید. میزان آمونیوم جذب شده از اختلاف غلظت اولیه و تعادلی بدست آمد.
به منظور جلوگیری از رشد و فعالیت میکرو ارگانیسم های خاک، دو قطره کلروفرم به تمامی نمونهها در ابتدای آزمایش اضافه گردید. شش مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم، مرتبه اول، مرتبه صفر، الوویچ ساده شده، دیفیوژن پارابولیکی و تابع نمایی برای برازش دادهها مورد استفاده قرار گرفتند. معادلاتی که سرعت جذب آمونیوم را توضیح میدهند بر اساس ضرایب تشخیص و اشتباه استاندارد برآورد، انتخاب شدند.
روند جذب آمونیوم به صورت تابعی از زمان در خاک در شکل 1 نشان داده شده است. در زمانهای اولیه آمونیوم سریعا جذب خاک میشود. ولی با گذشت زمان شیب نمودار کم و جذب آمونیوم کم میشود. ظرفیت جذب در تمامی خاک ها از صفر تا 8 ساعت به تندی افزایش پیدا میکند، سپس از 8 تا 24 ساعت به کندی تغییر کرده، و در نهایت پس از 24 ساعت به تعادل رسیده و ثابت میشود. این امر با توجه به در دسترس بودن نقاط جذب در مراحل اولیه جذب، و اشباع شدن آن به وسیله آمونیوم پس از گذشت زمان قابل توجیه میباشد. ون و همکاران - 2011 - ، نیز به نتایج مشابهی دست یافتند. آن ها گزارش کردند که جذب آمونیوم با مواد مختلف در ابتدا به تندی افزایش، و پس از مدتی افزایش کمی داشته و در نهایت به میزان ثابتی میرسد.
