بخشی از مقاله
چکیده
به منظور مطالعه کانی هاي خاکهاي دشت قزوین تحقیقی در سال 86 به اجرا درآمد. ابتدا 120 نمونه از خاکهاي شاخص منطقه با دامنه انتخاب شدند، بعد از آنالیزهاي اولیه، 20 نمونه جهت انجام آزمایشات تکمیلی مشخص گردیدند، پس از خشک کردن نمونه ها، گذراندن آنها از الک 2 میلی متري، حذف نمودن آهک، مواد آلی، کربناتها و انجام عملیات تیمار کردن نمونه ها آنگاه آنها را بر روي اسلاید قرار داده و توسط دستگاه تفرق اشعه ایکس قرائت گردید. نتایج نشان داد که کانیهاي غالب خاکها از نوع2:1 بود و فراوانی کانی هاي رسی در چهار گروه تقسیم شدند.
-1 مقدمه
خاك پیچیده ترین ترکیب بیوشیمیایی موجود در طبیعت است. و مجموعه اي از مواد ریز و درشت با ترکیب شیمیایی مختلف و شبکه ساختمانی پیچیده است که داراي حالات متفاوت در شرایط حرارت ، رطوبت و تغییر ترکیب و غلظت فاز جامد، مایع و گاز بوده و تحت تاثیر و ارتباط تنگاتنگ با موجودات زنده میکروسکوپی از قبیل قارچها، باکتریها، ویروسها و جانوران پرسلولی می باشند. لذا نمی توان با اصول ساده شیمیایی و فیزیکی فرایندها، تاثیرات و واکنشهاي خاك را در مقابل افزودن مواد شیمیایی و تغییر و تحولات مکانیکی و فیزیکی اثرات آنها را بر روي رشد گیاهان تعبیر و تفسیر نمود.
شناسایی اجزاء تشکیل دهنده خاك مهمترین راه گشاي تعیین نیازهاي فیزیکی، شیمیایی و مدیریت خاك می باشد که توسظ آن روشهاي بهبود حاصلخیزي و پایدار نگاه داشتن پتانسیل تولید خاك و اراضی ممکن می گردد. تثبیت فسفر، پتاسیم و خصوصیاتی نظیر میزان انقباض و انبساط خاك و میزان عناصر کم مصرف رابطه مستقیمی با میزان و نوع کانی هاي خاك دارد و در صورت نیاز به اصلاح اراضی دانش و آگاهی در مورد کانی هاي موجود در خاك ضروري است لذا شناخت دقیق نوع و ترکیب نسبی هر یک از کانی هاي موجود در بخش رس افق هاي مختلف خاك این امکان را می دهد که بطور دقیق تري براي آینده یک منطقه چه از لحاظ اهداف کشاورزي و چه از لحاظ اهداف غیر کشاورزي تصمیم گیري کنیم.
اطلاعات کانی شناسی براي فهم چگونگی تشکیل خاکها ضروري و پراهمیت به نظر می رسد. رس هاي خاکها بر تاثیر بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی خاکها از جمله نگهداري رطوبت ، تراکم خاك ، پایداري خاکدانه ها، هدایت آبی، نفوذپذیري ، تبادل کاتیونی ، انقباض و انبساط ،تثبیت پتاسیم و سایر عناصر و ... بیانگر مراحل تکامل خاك می باشد.
ترکیبات کانی شناسی اساس پتانسیل تولید را در تمام خاکهاي موجود در جهان را تشکیل می دهد شناخت و مطالعه انواع کانی هاي خاك و روند تکامل آن علاوه بر دستیابی به چگونگی پیدایش ، تغییر و تحول و تکامل خاك می تواند دیدگاه علمی گسترده اي را در نحوه استفاده از آن در پیش روي ما بگشاید.
در مطالعه خصوصیات فیزیکوشیمیایی و مینرالوژیکی تعدادي از خاکهاي مناطق خشک ایران، کانی هاي ورمی کولیت، کلریت، ایلیت، کائولینیت، میکا و ورمی کولیت را تشخیص داده است
کانی هاي خاك اغلب از مواد مادري به ارث رسیده اند ، فلذا برخی از آنها در اثر فرایندهاي تکاملی تشکیل شده و پدوژن می باشند در اغلب خاکها کانی هاي رسی ژئوژنیک و پدوژنیک در کنار هم دیده می شوند
بررسی مینرالوژي نشان دادند که بیشتر کانی هاي اولیه موجود در نمونه ها در زاویه 20 تا 50 واقع بوده و کانی هاي پلاژیوکلاز، کوارتز و کلسیت به ترتیب کانی هاي اصلی نمونه ها را تشکیل می دهد.
-2مواد و روشها
به منظور شناسایی انواع کانی هاي رسی ، ابتدا 20 نمونه ي اولیه از دامنه وسیعی از خاکهاي زراعی دشت قزوین انتخاب و پس از انجام آنالیزهاي اولیه 20 نمونه شاخص انتخاب گردید که طی مراحل زیر آماده گردید و مورد شناسایی قرار گرفتند:
-1 حذف املاح محلول -2 حذف کربناتها -3 حذف مواد آلی -4 حذف اکسیدهاي آهن -5 جداسازي فراکنش هاي مختلف خاك -6 اشباع نمونه هاي رس با منیزیم - 7 اشباع نمونه هاي رس با پتاسیم - 8 اشباع نمونه هاي رس با گلیسرول، پس از تهیه تیمارهاي فوق آنها را روي اسلایدهاي کانی شناسی در ضخامت حدود 200 میکرومتر خشک نموده و سپس توسط دستگاه تفرق اشعه ایکس - XRD - مدل D5000 داراي توقف زمانی 0/4 ثانیه و زاویه 2 بین 3-30 درجه و داراي کاتد مسی با منبع اشعه با طول موج 9A و =1/54 در ولتاژ 30 کیلووات و شدت جریان 30 میلی آمپر قرائت شد و در نهایت کانی هاي رسی خاك تشخیص داده شد.
نتیجه گیري
رده بندي خاکهاي مورد مطالعه به شرح جدول 1 می باشد:
جدول-1 رده بندي خاکهاي مورد بررسی
نتایج نشان داد که فراوانی کانیهاي رسی در چهار گروه به شرح زیر می باشد:
گروه :1 در خاكهاي شماره 5 ، 6 ، 8 ، 9 ، 10 ،11 ، 12 ، 15 و 20 ترکیب کانیهاي رسی عمدتا از ایلیت،کلریت، مقادیر ناچیز کوارتز و اسمکتیت تشکیل یافته است.
گروه :2 در خاكهاي شماره 3 ، 7 ، 13، 16 ، 17 ، 18 و 19 ترکیب کانیهاي رسی عمدتا ایلیت، کلریت، اسمکتیت ها و احتمالا کائولینیت و کوارتز تشکیل یافته است.
گروه :3 در خاكهاي شماره 14 و 15 ترکیب کانی هاي رسی عمدتا از کلریت و ایلیت تشکیل یافته است. گروه :4 در خاكهاي شماره 1 ، 2 و 4 ترکیب کانیهاي رسی عمدتا اسمکتیت،کلریت، ایلیت و احتمالا در مقادیر بسیار ناچیز کائولینیت و کوارتز تشکیل یافته است.
در این خصوص تیسدال و همکاران - 1985 - گزارش دادند که رسهاي 1:1 مقادیر بیشتري از فسفر را در مقایسه با رسهاي 2:1 نگهداري میکنند این امر احتمالا به واسطه مقادیر بیشتري از اکسیدهاي آهن و آلومینیوم است که همراه رسهاي کائولینیتی وجود دارد. افزون بر این فراوانی گروههاي هیدروکسیل در رس-هاي 1:1 بیشتر از رسهاي 2:1 است و علاوه بر این توانایی رسهاي 1:1 براي تولید بار وابسته به pH بیشتر از رس هاي 2:1 میباشد.
به دلیل شباهت پراش نگار گروه خاكهاي مذکور و جلوگیري از افزایش حجم مقاله تنها به یک پراش نگار شاخص اشاره میگردد. به عنوان مثال بررسی نتایج کانی شناسی خاك شماره 5 نشان داده است که درتیمار اشباع با منیزیم منحنی نسبتا تیز و متقارنی در ناحیه 14/5 آنگسترومی که بازتاب بعدي آن 7/2 و4/71 است موید وجود کانیهاي 14 آنگسترومی - کلریت و ورمی کولیت - است که در تیمار اشباع با منیزیم و گلیسرول به ناحیه 18 آنگسترومی انبساط نیافته است.
این امر به مفهوم عدم وجود کانیهاي اسمکتایت در این نمونه است. همچنین در محدوده 10 آنگسترومی یک منحنی نسبتا متقارن و متمایل به زوایاي 2 کوچکتر که بازتاب بعدي آن در محدوده 4/97 و 3/5 آنگستروم میباشد بر حضور کانی ایلیت دلالت دارد. در این نمونه شدت منحنی کانیهاي 14 آنگسترومی از کانیهاي 10 آنگسترومی کمتر است که نشان دهنده غالبیت کانیهاي 10 آنگسترومی در این نمونه است.
افزایش شدت منحنی ناحیه 10 آنگسترومی در تیمارهاي اشباع با پتاسیم و حرارت 550 درجه سانتیگراد بیانگر آن است که بخش عمدهاي از کانیهاي 14 آنگسترومی در این نمونه کلریت است. وجود منحنی 3/32 آنگسترومی نسبتا ضعیف به حضور ناچیزکانیهاي فلدسپاته در نمونه مربوط است. در مجموع در این نمونه ترکیب کانی هاي رسی عمدتا از ایلیت، کلریت و احتمالا در مقادیر ناچیز کوارتز تشکیل یافته است
