علوم آب و خاک

---

تثبیت پتاسیم به وسیله کانی‌های رسی فرآیند مهمی است که قابلیت دسترسی پتاسیم توسط گیاهان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اطلاعات درباره تثبیت پتاسیم در خاک‌های همدان محدود است. هدف این پژوهش تعیین ظرفیت تثبیت پتاسیم و شاخص تثبیت پتاسیم در 10 نمونه از خاک‌های سطحی استان همدان و ارتباط آنها با ویژگی‌های بار بود. بار صفحات چهار وجهی خاک‌ها پس از اشباع کردن خاک‌ها با کلرید لیتیم و حرارت دادن در دمای 300 درجه سلسیوس برای کاهش بار صفحه هشت وجهی به نزدیک صفر تعیین شد. ظرفیت تثبیت پتاسیم با افزودن 6 غلظت مختلف پتاسیم با استفاده از نمک کلرید پتاسیم و سه چرخه متناوب خشک و مرطوب شدن تعیین شد. نتایج نشان داد که دامنه گنجایش تبادل کاتیونی صفحات چهار وجهی و هشت وجهی به ترتیب 0/16-6/4 و 9/4-8/0 سانتی‌مول بار در کیلوگرم بود. دامنه تغییرات گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی و آلی به ترتیب 9/20-1/6 و 7/9-97/0 سانتی مول بار در کیلوگرم بود. گنجایش تثبیت پتاسیم با افزایش کاربرد پتاسیم افزایش یافت. میانگین ظرفیت تثبیت پتاسیم خاک‌ها در دامنه 3/175-2/58 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک بود. شاخص تثبیت پتاسیم در دامنه 67/0-23/0 بود. شاخص تثبیت پتاسیم با گنجایش تبادل کاتیونی صفحه هشت وجهی، گنجایش تبادل کاتیونی کل، گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی، گنجایش تبادل کاتیونی بخش آلی، پتاسیم تبادلی و پتاسیم غیر تبادلی هم‌بستگی معنی‌داری داشت. نتایج این پژوهش نشان داد که شاخص تثبیت پتاسیم در خاک‌های مطالعه شده تغییرات زیادی داشت. بنابراین این ویژگی بایددر آزمون خاک پتاسیم در نظر گرفته شود.

---

به منظور بررسی اثر افزایش غلظت پتاسیم و کلسیم در محیط آبکشت بر پاسخ گلرنگ به شوری آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا گردید. در این آزمایش چهار تیمار آزمایشی شامل محلول غذایی جانسون شور (حاوی ١٠٠ میلیمولار کلرید سدیم)، محلول جانسون شور + ١٠ میلیمولار پتاسیم، محلول جانسون شور + ٥ میلیمولار کلسیم و محلول جانسون شور + ٥ میلیمولار کلسیم + ١٠ میلیمولار پتاسیم در نظر گرفته شدند. همچنین یک تیمار حاوی محلول غذایی جانسون کامل بدون اضافه کردن نمک به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. شوری باعث کاهش سطح برگ، وزن خشک اندام هوایی، غلظت پتاسیم و کلسیم و افزایش غلظت سدیم در اندام هوایی گلرنگ شد. افزایش غلظت کلسیم در محلول غذایی باعث کاهش آثار منفی شوری بر رشد گیاه شد به طوری که با افزایش غلظت کلسیم محلول غذایی شور میزان کاهش سطح برگ و وزن خشک اندام هوایی گیاه در مقایسه با سایر تیمارها کمتر بود. افزایش غلظت پتاسیم در محلول غذائی نتوانست موجب بهبود رشد گیاه در شرایط تنش شوری شود. افزایش توأم غلظت پتاسیم و کلسیم در محلول غذایی باعث کاهش بیشتر وزن خشک گیاه در محیط شور شد. نتایج به دست آمده از این آزمایش نشان داد که افزایش غلظت کلسیم در محلول غذایی میتواند تا حدودی آثار مخرب شوری بر رشد گیاه را تعدیل نماید.

---

مطالعه سرعت رها سازی پتاسیم غیر تبادلی، در جهت مدیریت و استفاده صحیح از منابع خاکی و هم‌چنین در فراهمی و قدرت تأمین پتاسیم به ویژه در خاک‌های حاوی کانی‌های پتاسیم، از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. اطلاعات درباره سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی در خاک‌های استان گلستان محدود است. هدف این تحقیق مطالعه سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی در دوازده سری غالب خاک‌های زراعی استان گلستان، با استفاده از دو عصاره گیر اسید سیتریک و کلرید کلسیم با غلظت 01/0 مولار در مدت زمان های 2 تا 1844 ساعت بود. خاک‌های مختلف رهاسازی متفاوتی به عصاره‌گیری پی در پی توسط عصاره‌گیرها از خود نشان دادند. میزان پتاسیم رها شده در خاک‌های مختلف توسط کلرید کلسیم کمتراز اسید سیتریک بود. رهاسازی پتاسیم در تمام خاک‌ها در مراحل اولیه سریع بود و در مراحل بعدی با سرعت کمتری تا پایان آزمایش ادامه یافت. با توجه به بالا بودن ضرایب تشخیص و کم بودن خطای استاندارد برآورد، سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی توسط اسید سیتریک، با معادلات الوویچ و پخشیدگی و کلرید کلسیم با معادلات توانی، مرتبه اول و الوویچ به خوبی توصیف شدند. بنابراین سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی به وسیله پخشیدگی از سطح هوادیده کانی‌های خاک کنترل می‌شود.

---

مطالعات فراوانی در زمینه تأثیر ماده آلی بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، حاصل‌خیزی و بیولوژیکی خاک‌ها، از جمله تأثیر مواد آلی بر قابلیت جذب عناصری مثل فسفر، نیتروژن، فلزات سنگین و غیره صورت گرفته است، ولی تأثیر ماده آلی بر قابلیت جذب پتاسیم از کانی‌های میکایی بررسی نشده است. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر ماده آلی بر رهاسازی پتاسیم از کانی‌های میکایی توسط یونجه صورت گرفت. تحقیق به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. بستر کشت مخلوطی از شن کوارتزی، دو نوع کانی میکایی (موسکویت یا فلوگوپیت) و ماده آلی در سه سطح شاهد، نیم و یک درصد بود. از یونجه رقم رهنانی برای کشت استفاده شد. در دوره 120 روزه کشت گیاهان با محلول غذایی کامل یا بدون پتاسیم تغذیه شدند. پس از اتمام دوره رشد، بخش هوایی و ریشه گیاهان برداشت و عصاره‌گیری به روش خاکستر خشک انجام و مقدار پتاسیم عصاره‌ها تعیین شد. حضور ماده آلی در محیط کشت دارای فلوگوپیت، در شرایطی که گیاهان با محلول غذایی بدون پتاسیم تغذیه شده بودند باعث افزایش معنی‌دار عملکرد ریشه و اندام هوایی نسبت به تیمار بدون ماده آلی شد. هم‌چنین در این شرایط تغذیه‌ای تنها کانی فلوگوپیت توانست غلظت پتاسیم اندام هوایی را به حد کفایت برساند. از لحاظ غلظت پتاسیم، بین سطوح مختلف ماده آلی در تیمار بدون کانی میکایی و تیمار دارای موسکویت در شرایط بدون پتاسیم تفاوت معنی‌داری دیده نشد. در هر دو وضعیت تغذیه‌ای، حضور ماده آلی در محیط کشت دارای فلوگوپیت باعث افزایش معنی‌دار میزان جذب پتاسیم اندام هوایی و ریشه نسبت به شرایط بدون ماده آلی شد. ولی در بستر دارای موسکویت، در شرایط بدون پتاسیم حضور ماده آلی تفاوت معنی‌داری در جذب پتاسیم اندام هوایی و ریشه ایجاد نکرد. تجزیه ماده آلی و فعالیت‌های ریشه، اسیدیته ریزوسفر را افزایش داده و آزادسازی پتاسیم را تنها در کانی سه‌جایی فلوگوپیت در شرایط کمبود پتاسیم تسهیل کرده است. بنابراین تأثیر ماده آلی روی آزادسازی پتاسیم به نوع کانی میکایی وابسته است.

---

خصوصیات خاک تحت تأثیر اقلیم قرار دارند. پتاسیم قابل استفاده یکی از شاخص‌های حاصل‌خیزی خاک به شمار می‌رود. تحقیق حاضر برای مقایسه پارامترهای کمیت به شدت پتاسیم در خاک‌های ورتی‌سولز استان‌های اصفهان و چهارمحال‌وبختیاری با رژیم‌های رطوبتی اریدیک و زریک انجام شد. نتایج کانی‌شناسی نشان داد که اسمکتیت کانی غالب در خاک‌های ورتی‌سول چهارمحال‌وبختیاری است. نتایج نشان داد که در افق‌های سطحی نسبت فعالیت پتاسیم در حال تعادل (ARek) در خاک‌های اصفهان و چهارمحال‌وبختیاری به ترتیب در دامنه 02/0 تا 11/0 و 0037/0 تا 0078/0 5/0(1-mmolL) است. پتاسیم لبایل یا پتاسیم آسان قابل استفاده (∆K0) در افق‌های سطحی خاک‌های اصفهان و چهارمحال‌وبختیاری به ترتیب در دامنه 23/0 تا 8/3 و 72/0 تا 6/1 میلی‌مول بر کیلوگرم می‌باشد. پتاسیم نگه‌داری شده در مکان‌های اختصاصی یا پتاسیم سخت قابل استفاده (KX) در افق‌های سطحی خاک‌های اصفهان و چهارمحال‌وبختیاری به ترتیب در دامنه 8/2 تا 1/7 و 6/2 تا 7/3 میلی‌مول بر کیلوگرم است. گنجایش بافری پتاسیم (PBCK) در افق‌های سطحی خاک‌های اصفهان و چهارمحال‌وبختیاری به ترتیب در دامنه 12 تا 36 و 191 تا 210 (5/0(1-mmolL)/ 1-mmolkg) می‌باشد. میانگین این پارامتر دارای تفاوت معنی‌دار در افق‌های سطحی دو منطقه است. هم‌چنین پارامترهای Q/I با عمق خاک نیز تغییر می‌کردند. PBCK در خاک‌های دو منطقه مورد مطالعه با افزایش عمق خاک افزایش ‌یافت و تغییرات دیگر پارامترها متفاوت بود

---

آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از جنبه قدرت تأمین پتاسیم برای گیاهان در خاک‌های مختلف از اهمیت بالایی برخوردار است. مطالعات کمی بر روی آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از خاک و به ویژه اجزای انجام شده است. هدف از این تحقیق بررسی سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از خاک و بخش‌های رس و سیلت چهار سری خاک غالب استان گلستان به وسیله عصاره‌گیری متوالی با اسید اگزالیک 01/0 مولار در مدت 1844 ساعت بود. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده پس از 1844 ساعت از کل خاک، بخش رس و سیلت خاک-های مورد مطالعه به ترتیب 242 تا 450، 380 تا 550 و 105 تا 199 میلی‌گرم در کیلوگرم بود. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده در زمان‌های مختلف با استفاده از معادلات الوویچ ساده شده، پخشیدگی و تابع نمایی بخوبی توصیف شدند. در تمام خاک‌ها و بخش رس و سیلت خاک‌ها، سرعت رهاسازی پتاسیم در ابتدا زیاد بود و سپس تدریجاً کاهش یافت. مقدار پتاسیم آزاد شده با سرعت زیاد در مراحل اولیه درصد کمی از پتاسیم غیرتبادلی کل را تشکیل داد، ولی این شکل از پتاسیم، به رغم مقدار کم، نقش مهمی در پویایی پتاسیم و حاصل‌خیزی خاک بازی می‌کند

---

مطالعات صورت گرفته در برخی خاک‌های غرب استان گلستان نشان دادند که علی‌رغم افزایش بارندگی و حضور کانی‌های با ظرفیت تبادلی کاتیونی بالا، مقدار پتاسیم قابل عصاره‌گیری با استات آمونیوم افزایش نیافت. برای دست‌یابی به عوامل مؤثر در کاهش این مقدار، به بررسی دقیق کانی‌شناسی و میکرومورفولوژی حفرات خاک‌های مورد مطالعه پرداخته شد. از هر افق خاک این مناطق، 20 نمونه دست‌خورده و دست‌نخورده، جهت بررسی ویژگی‌های فیزیکوشیمیائی، کانی‌شناسی و مطالعات میکرومورفولوژی جمع‌آوری شد. 4 خاکرخ منتخب به‌ترتیب عبارت بودند از Gypsic Aquisalids، Haploxerepts Typic، Typic Calcixerolls و Typic Hapludalfs. بررسی‌ها نشان دادند علاوه بر مقدار و نوع کانی رسی، حفرات از لحاظ تأثیرشان بر توسعه ریشه و انتقال آب و یون‌های محلول، می‌توانند بر میزان در دسترس قرار دادن پتاسیم قابل جذب گیاهان موثر باشند. مقدار مناسب رس و غالب بودن کانی اسمکتیت در خاک مالی‌سولز و نیز فراوانی حفرات بیشتر و غالب بودن حفرات نوع کانال، سبب افزایش مقدار پتاسیم قابل استفاده در این خاک شده ‌است. حال آن‌که مقدار رس کمتر، وجود کانی هیدروکسی بین لایه‌ای اسمکتیت، زه‌کشی ضعیف خاک و احیای آهن (III) کانی اسمکتیت در خاک اینسپتی‌سولز و هم‌چنین فراوانی نسبتاً کمتر حفرات، سبب شده کمترین میزان پتاسیم قابل استفاده در این خاک دیده شود.

---

یکی از روش‌های تعیین وضعیت پتاسیم خاک، استفاده از منحنی‌های کمیت شدت (Q/I) و پارامترهای آن می‌باشد. تحقیق حاضر به منظور بررسی وضعیت شکل‌های مختلف پتاسیم و ارتباط آنها با پارامترهای کمیت شدت (Q/I) پتاسیم در 13 نمونه از خاک‌های شهرستان بهار که از مناطق عمده تولیدکننده سیب‌زمینی در کشور است، صورت گرفت. نمونه‌های هر خاک با محلول‌های دارای نسبت فعالیت پتاسیم (ARK) متفاوت به تعادل رسانیده و تغییر در غلظت پتاسیم تبادلی (KΔ) به‌عنوان تابعی از نسبت فعالیت پتاسیم انداره‌گیری و با استفاده از اطلاعات به‌دست آمده، منحنی‌های (Q/I) برای هر خاک رسم و پارامترهای آن تعیین گردید. نتایج نشان داد: نسبت فعالیت پتاسیم در حالت تعادل (AR0) دارای تغییرات 007/0 تا 995/0 با میانگین 16/0 (mmol L-1)0.5، پتاسیم آسان قابل تبادل (ΔK0) 04/0 تا 199/2 با میانگین 49/0 cmol kg-1، ظرفیت بافری پتاسیم (PBCK) 21/13 تا 37/75 با میانگین 02/42 ‌(mmol L-1)0.5/(mmol kg-1)‌، بود. مطالعه هم‌بستگی بین پارامترهای Q/I و خصوصیات خاک، حاکی از هم‌بستگی معنی‌دار بین PBCK و CEC (*60/0= r)،AR0 و پتاسیم محلول (**99/0= r)،AR0 و پتاسیم تبادلی (**85/0= r) بود. از بین خاک‌های مورد مطالعه فقط در یک خاک (چپق لو) پتاسیم در لبه کانی‌های رسی نگهداری می‌شود و در بقیه خاک‌ها پتاسیم در سطوح پایه‌ای کانی جذب می‌شود.

---

اطلاعات درباره سرعت آزادشدن پتاسیم در خاک‌های استان چهارمحال و بختیاری محدود است. در این تحقیق سرعت آزادشدن پتاسیم در 15 خاک آهکی مطالعه شد. نمونه‌های خاک به روش عصاره‌گیری متوالی و با استفاده از کلرید کلسیم و اسید سیتریک 01/0 مولار در دمای 1± 25 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 2 تا 2017 ساعت عصاره‌گیری شدند. هم‌چنین پتاسیم خاک‌ها با استفاده از 6 روش شیمیایی تعیین شد. نتایج نشان دادند که مقدار پتاسیم آزادشده پس از 2017 ساعت در دامنه 111 تا 411 میلی‌گرم در کیلوگرم در عصاره‌گیر کلرید کلسیم و در دامنه 177 تا 1199 میلی‌گرم در کیلوگرم در عصاره‌گیر اسید سیتریک بود. هم‌چنین مقدار پتاسیم عصاره‌گیری شده با هر عصاره‌گیر شیمیایی در خاک‌ها تفاوت داشت. نتایج مطالعه سینتیکی و عصاره‌گیرها نشان‌دهنده تفاوت خاک‌ها در تأمین پتاسیم است. شیب نمودارهای مقدار تجمعی پتاسیم آزادشده در زمان 168 ساعت متفاوت بود. بنابراین بر مقدار تجمعی پتاسیم آزادشده در زمان‌های 2 تا 168 ساعت و 168 تا 2017 ساعت معادله‌های سینتیکی برازش داده شد. نتایج نشان داد که سینتیک آزادشدن پتاسیم در هر دو بخش و هر دو عصاره‌گیر با معادله‌های انتشار پارابولیکی، تابع توانی و الوویچ ساده توصیف می‌شود. نتایج نشان داد که پتاسیم آزادشده با عصاره‌گیرهای کلرید کلسیم و اسید سیتریک 01/0 مولار با پتاسیم عصاره‌گیری‌شده با روش‌های شیمیایی هم‌بستگی معنی‌داری دارد. نتایج این پژوهش نشان داد که مطالعات سینتیکی و آزمون خاک می‌توانند در ارزیابی وضعیت حاصلخیزی خاک‌های مطالعه شده استفاده شوند.

---

تا کنون مطالعه ای در رابطه با مقایسه رهاسازی پتاسیم از کانیهای مقاوم پتاسیم دار در ایران صورت نگرفته است. این پژوهش با هدف مقایسه سینتیک رهاسازی پتاسیم از فلدسپار و موسکویت، تحت تأثیر عصاره گیرهای آلی و معدنی به روش عصاره گیری متوالی انجام شد. مطالعه به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل نوع کانی (موسکویت و فلدسپارهای یزد و وارد آمریکا)، نوع عصاره گیر (کلریدکلسیم، اسیدهای اگزالیک و سیتریک) با غلظت 01/0 مولار و 6 زمان عصاره گیری 1، 2، 4، 8، 24 و 48 ساعت بودند. نتایج نشان داد رهاسازی پتاسیم از موسکویت 8-6 برابر فلدسپارها است. تأثیر نوع عصاره گیر بر سینتیک رهاسازی پتاسیم معنی دار بود، به گونه ای که عصاره گیرهای آلی 3-5/2 برابر بیشتر از کلریدکلسیم پتاسیم آزاد کردند. برازش مدل های سینتیکی نشان داد که معادلات توانی، پارابولیکی و مرتبه اول قادر به توصیف رهاسازی پتاسیم هستند ولی معادله ایلوویچ نمی تواند رهاسازی پتاسیم را به خوبی توجیه کند. در بین سه معادله فوق الذکر معادله توانی بهترین معادله برای برازش داده‌ها تشخیص داده شد. همچنین بر اساس تطبیق مدل‌های فوق الذکر چنین استنباط میشود که آزاد شدن پتاسیم از کانی های مذکور توسط فرآیند پخشیدگی یون‌ها کنترل می شود.

---

سرعت آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی از خاک‌ها می‌تواند وضعیت حاصلخیزی پتاسیم را تحت تأثیر قرار دهد. در این مطالعه سینتیک آزادسازی پتاسیم توسط عصاره‌گیری متوالی با کلرید کلسیم 01/0 مولار در 12 نمونه خاک سطحی استان کهگیلویه بررسی گردید. نتایج نشان داد که مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده در پایان آزمایش در دامنه‌ی 9/89 تا 9/460 میلی‌گرم بر کیلوگرم (میانگین 4/195) بوده است. مقادیر کربنات کلسیم، پتاسیم غیرتبادلی، ظرفیت تبادل کاتیونی و میزان کانی میکا از عوامل مؤثر بر آزادسازی پتاسیم در خاک‌های مورد مطالعه می‌باشند. بیشترین آزادسازی پتاسیم در خاک‌های آلفی‌سولز رخ داد که علت اصلی آن احتمالاً وجود مقادیر زیادتر رس و کانی میکا می‌باشد. به‌طور کلی آزادسازی پتاسیم از خاک‌ها بر‌اساس تکامل آنها روند آلفی‌سولز> اینسپتی‌سولز> انتی-سولز را نشان داد. داده‌های حاصل از مطالعات با مدل‌های مختلف سینتیکی برازش داده شد و براساس آن معادلات الوویچ، تابع توانی و پارابولیک آزاد شدن پتاسیم از خاک‌های منطقه را به‌نحو قابل قبولی توصیف نمودند. انطباق داده‌های سینتیکی با این معادلات نشان می‌دهد که آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی از خاک‌های منطقه توسط فرآیند پخشیدگی کنترل می‌شود.

---

اسیدهای آلی در افزایش زیست ‌فراهمی عناصر غذایی خاک نقش مهمی دارند. این مطالعه به‌منظور تعیین تأثیر غلظت‌های مختلف اسید اگزالیک در آزاد‌سازی شکل‌های محلول، تبادلی و غیر‌تبادلی پتاسیم در برخی از کانی‌های میکایی و فلدسپات پتاسیم و بررسی روند آزاد‌سازی پتاسیم در طول زمان، انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل شامل پنج نوع کانی (بیوتیت، فلوگوپیت، موسکویت، فلدسپات‌زنجان و فلدسپات‌یزد)، چهار غلظت اسید‌اگزالیک (صفر، 1، 10 و 100 میلی‌مولار)، چهار زمان (5 ساعت، 20، 60 و 90 روز) و در دو تکرار انجام شد. کانی‌های مورد‌مطالعه (کوچک‌تر از 50 میکرون) تحت تأثیر اسید‌ اگزالیک با غلظت‌های مختلف در دوره‌های زمانی گفته شده قرار گرفتند. مقدار پتاسیم محلول، تبادلی و غیر‌تبادلی آزاد شده در این کانی‌ها، با استفاده از دستگاه فلیم‌ فتومتر اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که از بین غلظت‌های مختلف اسید اگزالیک، بیشترین غلظت اسید (100 میلی‌مولار) توانسته است بیشترین مقدار پتاسیم محلول، تبادلی و غیر‌تبادلی را در تمام کانی‌ها آزاد نماید. بیشترین میزان پتاسیم محلول به‌مقدار 86/0 گرم بر کیلوگرم از کانی فلوگوپیت و بیشترین پتاسیم تبادلی و غیر‌تبادلی به‌ترتیب، به میزان 56/1 و 64/29 گرم بر کیلوگرم از کانی بیوتیت آزاد شد. کانی موسکویت با مقادیر 19/0، 34/0 و 41/1 گرم بر کیلوگرم به‌ترتیب کمترین آزاد‌سازی پتاسیم محلول، تبادلی و غیر‌تبادلی را در بین کانی‌های مورد مطالعه داشت. به‌طور کلی روند رها‌سازی پتاسیم از کانی‌ها دارای دو فاز مشخص رهاسازی سریع در مراحل اولیه و رها‌سازی با سرعتی کمتر تا انتهای آزمایش می‌باشد. پیشنهاد می‌شود که در پژوهش‌های بعدی، بازه زمانی طولانی‌تری برای رهاسازی پتاسیم در نظر گرفته شود.

---

اگر چه افزودن مواد بهساز به خاک جهت تغییر وضعیت پتاسیم خاک نیست، اما تأثیرات جانبی این مواد می‌تواند در توزیع پتاسیم بین شکل‌های محلول، تبادلی و غیرتبادلی خاک مهم باشد. در پژوهش حاضر تأثیر افزودن مقدار 2 درصد زئولیت، 2 درصد ورمی‌کمپوست و 1 درصد زئولیت+ 1 درصد ورمی‌کمپوست روی10 خاک آهکی استان فارس در 5 راسته ، مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. نمونه‌ها به مدت 90 روز در دمای 2±22 درجه سلسیوس و 50 درصد رطوبت اشباع نگهداری شده و سپس شکل‌های مختلف پتاسیم در آنها اندازه‌گیری گردید. افزودن زئولیت سبب افزایش 279 میلی‌گرم بر کیلوگرم در پتاسیم تبادلی، کاهش 24 میلی‌گرم بر کیلوگرم در پتاسیم غیرتبادلی و عدم تغییر معنی‌دار پتاسیم محلول شد. کاربرد ورمی‌کمپوست اگر چه شکل محلول و تبادلی پتاسیم را افزایش داد اما این تأثیر بیشتر در جهت افزایش پتاسیم محلول بود (افزایش 139 میلی‌گرم بر کیلوگرم). ترکیب زئولیت+ورمی‌کمپوست سبب افزایش هر سه شکل پتاسیم گردید. افزایش پتاسیم محلول در‌نتیجه کاربرد ورمی‌کمپوست می‌تواند احتمال آبشویی پتاسیم را افزایش دهد؛ اما کاربرد زئولیت می‌تواند با نگهداشتن پتاسیم در فاز تبادلی از آبشویی و تثبیت پتاسیم جلوگیری کند.

---

به‌منظور بررسی مقایسه تثبیت پتاسیم و آمونیوم توسط رس‌های جداسازی شده از خاک با سیستم‌های مختلف کشاورزی، از دو منطقه شمال و جنوب استان خوزستان در شهرستان‌های شوشتر و آبادان نمونه‌های خاک از کشت‌های نیشکر، تناوبی، نخلستان و بایر در عمق‌های صفر تا 30 و60 -30 سانتی‌متری نمونه‌برداری شد. برای مقایسه تثبیت پتاسیم و آمونیوم به رس‌های جداسازی شده از 30 نمونه‌ خاک، هم‌زمان غلظت‌های کلرید پتاسیم و کلرید آمونیوم (صفر، 50، 100، 200، 400، 600، 800، 1000 میلی‌گرم بر کیلوگرم) اضافه گردید. نمونه‌ها به‌‌مدت 24 ساعت در شرایط آزمایشگاهی (دمای 20 درجه سلسیوس بدون تکان دادن) نگه‌داری شد. سپس با استات منیزیم عصاره‌گیری و مقادیر پتاسیم و آمونیوم قابل جذب تعیین و سپس مقدار پتاسیم و آمونیوم تثبیت شده از تفاوت این مقادیر محاسبه گردید. نتایج مطالعه کانی‌شناسی با روش پراش پرتو ایکس وجود کانی‌های رسی کائولینیت، پالی‌گورسکایت، ایلیت، کلرایت، اسمکتیت و کوارتز را در مناطق مورد مطالعه نشان داد. مقایسه میانگین میزان تثبیت پتاسیم و آمونیوم با آزمون دانکن نشان داد که با افزایش غلظت پتاسیم و آمونیوم، مقدار و درصد تثبیت افزایش یافته است. بیشترین تثبیت پتاسیم و آمونیوم در لایه سطحی رس‌های خاک اراضی تحت کشت تناوبی شوشتر و برای رس‌های آبادان در نخلستان بود. مقایسه تثبیت پتاسیم و آمونیوم نشان داد که در هر دو کاتیون، با افزایش غلظت میزان تثبیت افزایش یافته است ولی افزایش غلظت یکی باعث کاهش میزان تثبیت دیگری و برعکس شده است. هم‌چنین میزان تثبیت آمونیوم در این مناطق توسط این رس‌ها بیشتر از پتاسیم بوده است که این امر ممکن است به اثر کانی‌های رسی اسمکتیت و تثبیت بیشتر آمونیوم توسط این کانی نسبت به کانی‌های رسی دیگر باشد. نتایج این تحقیق می‌تواند برای مدیریت کودهای پتاسیمی و آمونیوم‌دار در اراضی زراعی مورد استفاده قرار گیرد.

---

مطالعات محدودی در مورد توانایی گیاهان مختلف در جذب پتاسیم غیرتبادلی وجود دارد. این مطالعه با هدف بررسی توانایی ارقام متفاوت یونجه در جذب پتاسیم از فلوگوپیت در قالب یک طرح کاملاً تصادفی با کشت سه رقم یونجه (MF) Pickseed 2065، رهنانی و همدانی در بسترهای حاوی مخلوط شن کوارتزی و فلوگوپیت با اندازه کوچکتر از 53 میکرومتر و تحت دو نوع محلول غذایی (پتاسیم دار و بدون پتاسیم) با سه تکرار در یک دوره شش ماهه انجام شد. در طول دوره کشت چهار برداشت از اندام هوایی انجام شد و در پایان دوره کشت بخش هوایی و ریشه گیاه جدا شده و غلظت پتاسیم آنها اندازه‌گیری شد. در شرایط تغذیه‌ای بدون پتاسیم، بیشترین غلظت و جذب پتاسیم در اندام هوایی و ریشه رقم MF به‌دست آمد. غلظت پتاسیم در اندام هوایی و ریشه این رقم به‌ترتیب 6/1 و 5/1 برابر رقم رهنانی و 8/1 برابر رقم همدانی بود. میزان جذب پتاسیم در اندام هوایی و ریشه این رقم به ترتیب 6/1 و 9/1 برابر رقم همدانی و 6/1 و 5/1 برابر رقم رهنانی بود. در نتیجه نوع رقم یونجه در میزان پتاسیمی که جذب گیاه می‌شود اهمیت بسزایی داشته و بایستی در کوددهی مد نظر قرار گیرد.

---

مطالعه و ارزیابی تغییرات شاخص‌های کیفیت خاک در انواع کاربری اراضی می‌تواند در برنامه ریزی مدیریت پایدار و پیشگیری از روند نزولی کیفیت خاک مؤثر باشد. در همین رابطه مطالعه‌ای در سال 1389 در منطقه فریدن در استان اصفهان با هدف بررسی برخی از شاخص‌های شیمیایی و بیولوژیک خاک در سه کاربری اراضی(مرتع، دیم‌زار رها شده و دیم)، در دو فصل رویش (اردیبهشت و شهریور) و در سه شیب (10-0، 20-10 و 30-20 درصد) انجام شد. شاخص‌های مورد ارزیابی شامل ازت، فسفر، پتاس، مواد آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی و تنفس میکروبی بود. نتایج نشان داد که با افزایش شدت شیب تمامی صفات به‌جز میزان پتاس روند نزولی داشت. از سوی دیگر تأثیر نوع کاربری بر تمامی پارامترهای مورد بررسی به‌جز ازت معنی‌دار بود به‌نحوی که بیشترین مقادیر شامل mg/kg 4/28 فسفر، 62/0% مواد آلی، cmol/kg 38 /20 ظرفیت تبادل کاتیونی و mgC/day 2/33 تنفس میکروبی، همگی در کاربری مرتع دیده شد و در مورد پتاس به مقدار mg/kg 8/406 در دیم مشاهده شد. تأثیر فصل برروی تمامی پارامترهای اندازه‏گیری شده به‌جز ازت معنی‌دار بود به‌گونه‌ای که بیشترین مقادیر شامل mg/kg7/28 فسفر، mg/kg 3/377 پتاس،cmol/kg 6/19 ظرفیت تبادل کاتیونی، mgC/day 9/25 تنفس میکروبی همگی در اردیبهشت و تنها مواد آلی با بیشترین مقدار (68/0%) در شهریورماه دیده شد. نتایج به‌دست آمده از این پژوهش نشان داد افزایش شدت شیب وتغییرکاربری غیراصولی اراضی همزمان با نزدیک شدن به آخر فصل رویش همگی سبب کاهش شاخص‌های کیفی و توانایی بهره‌دهی خاک می‌گردد.

---

تعیین روابط تعادلی بین شکل‌های مختلف پتاسیم در خاک و اجزای تشکیل دهنده آن می‌تواند در حل پاره‌ای از مسائل تغذیه‌ای مانند تثبیت و آزاد‌سازی پتاسیم و مدیریت کودی آن در خاک کمک کند. این تحقیق با هدف تعیین سهم پتاسیم تبادلی و غیرتبادلی خاک و اجزای آنها (رس و سیلت) در میزان پتاسیم قابل استفاده گیاه در طی یک کشت گلدانی ذرت در 12 سری از خاک‌های لسی و شبه‌لسی استان گلستان انجام شد. کل پتاسیم جذب شده توسط گیاه ذرت در آزمایش گلخانه‌ای به‌عنوان شاخصی از مقدار پتاسیم قابل استفاده خاک مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که در همه خاک ها سهم پتاسیم تبادلی در جذب پتاسیم گیاه، بیشتر از پتاسیم غیر‌تبادلی در بخش رس بود. در‌حالی‌که در جزء سیلت همه خاک‌ها، سهم پتاسیم غیر‌تبادلی در جذب پتاسیم گیاه به جز خاک سری اوقچی با بیشترین مقدار پتاسیم تبادلی اولیه، بیشتر از پتاسیم تبادلی بود. بنابراین در خاک‌های لسی و شبه‌لسی، جزء سیلت منبع مهمی برای تأمین پتاسیم مورد نیاز گیاه است.

---

این تحقیق به‌منظور بررسی سینتیک آزادسازی پتاسیم غیر‌تبادلی درافق‌های سطحی و زیرسطحی سری‌های غالب خاک‌های استان کهگیلویه و بویراحمد، با عصاره‌گیرهای معدنی و آلی انجام شد. عصاره‌گیری متوالی پتاسیم غیر‌تبادلی با کلرید کلسیم 01/0 مولار و اگزالیک اسید 01/0 مولار در 17 مرحله و به‌مدت 1948 ساعت در دو تکرار بر روی 64 نمونه سطحی و عمقی خاکرخ‌های انتخابی انجام شد. سپس برای بررسی سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی، داده‌های آزادسازی پتاسیم با معادلات مختلف سینتیکی شامل الوویچ، مرتبه اول، تابع توانی و پخشیدگی پارابولیک برازش داده شدند. نتایج نشان داد که میانگین پتاسیم غیر‌تبادلی (پتاسیم استخراج شده با اسید نیتریک) خاک‌های مطالعه شده 356 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. کلرید کلسیم و اگزالیک اسید تنها بخش کوچکی از پتاسیم غیر‌تبادلی را آزاد کردند به‌طوری که اگزالیک اسید حدود 52 درصد و کلرید کلسیم نیز حدود 58 درصد از پتاسیم غیرتبادلی را آزاد کردند. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده توسط اگزالیک اسید تقریباً در همه نمونه‌ها کمتر از پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده با کلرید کلسیم بود که دلیل اصلی آن می‌تواند ظرفیت بافری بالای خاک‌های آهکی و خنثی شدن اگزالیک اسید توسط آهک باشد. ضریب سرعت آزادسازی (b) معادله‌های الوویچ و پخشیدگی پارابولیک همبستگی معنی‌داری با پتاسیم غیرتبادلی و تعدادی از خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک نشان دادند. همچنین با توجه به‌ضرایب تبیین و اشتباه استاندارد برآورد، به‌ترتیب معادله‌های الوویچ، تابع توانی، مرتبه اول و پخشیدگی پارابولیک به‌عنوان بهترین معادله‌ها برای پیش‌بینی آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی خاک‌های استان پیشنهاد شدند.

---

تثبیت پتاسیم در خاک فرآیند مهمی است که قابلیت دسترسی پتاسیم توسط گیاهان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اطلاعات درباره تثبیت پتاسیم در خاک‌های استان چهارمحال و بختیاری محدود است. این پژوهش با هدف تعیین گنجایش تثبیت پتاسیم و ارتباط آن با ویژگی‌های خاک در ۱۰ نمونه از خاک‌های سطحی استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. گنجایش تثبیت پتاسیم با افزودن شش غلظت مختلف پتاسیم با استفاده از نمک کلرید پتاسیم و اندازه‌گیری گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی، آلی و رس خاک‌ها تعیین شد. نتایج نشان داد که دامنه تغییرات گنجایش تبادل کاتیونی بخش معدنی، آلی و رس خاک‌ها به‌ترتیب ۲/۱۶ تا ۳۸/۱۹ و ۷۱/۱ تا ۲۷/۳ و ۳/۲۹ تا ۸/۳۹ سانتی‌متر بار بر کیلوگرم بود. دامنه تغییرات شاخص قابلیت استفاده پتاسیم در خاک‌ها ۳۶/۰ تا ۷۰/۰ و شاخص تثبیت پتاسیم ۲۹/۰ تا ۶۳/۰ بود. نتایج نشان داد که شاخص تثبیت و شاخص قابلیت استفاده پتاسیم با گنجایش تبادل کاتیونی کل خاک و بخش معدنی، درصد رس، pH و درصد کربنات کلسیم معادل همبستگی معنی‌داری داشتند. نتایج پژوهش نشان داد که تثبیت کود پتاسیمی در خاک‌های مطالعه شده نقش مهمی در دینامیک پتاسیم خاک و قابلیت استفاده پتاسیم برای گیاهان دارد.

---

وضعیت شکل‌های پتاسیم خاک و ارتباط آن با مقدار پتاسیم دانه گندم در زمان برداشت می‌تواند در مدیریت حاصلخیزی این عنصر مهم باشد. بدین‌منظور تعداد ۴۰ نمونه خاک سطحی (عمق 20-0 سانتی‌متر) و زیرسطحی (عمق ۴۰-۲۰ سانتی‌متر) و همچنین نمونه‌های دانه‌های گندم از مزارع شهرستان داراب که تحت کشت گندم بودند در خردادماه ۱۳۹۳ به‌صورت تصادفی برداشته شد. سپس ویژگی‌های مختلف فیزیکی و شیمیایی و شکل‌های مختلف پتاسیم شامل محلول، تبادلی و غیرتبادلی و همچنین مقدار پتاسیم دانه گندم اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد که پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی در خاک‌های مورد مطالعه به‌ترتیب در دامنه ۷۰-۱۵، ۴۴۳-۹۱ و ۱۱۸۲-۳۹۶ میلی‌گرم بر کیلوگرم بودند. ارتباط معنی‌داری بین شکل‌های پتاسیم خاک و مقدار رس، کربنات کلسیم و ظرفیت تبادل کاتیونی به‌دست آمد. اگرچه انتظار می‌رود که در مرحله پایانی رشد گندم مقدار پتاسیم به‌سهولت قابل‌استفاده خاک (پتاسیم محلول و تبادلی) کم باشد، اما اغلب خاک‌های مورد مطالعه دارای مقدار کافی پتاسیم بودند. همچنین ارتباط مثبت و معنی‌دار بین شکل‌های مختلف پتاسیم، نشان از به تعادل رسیدن مجدد شکل‌های پتاسیم در زمان برداشت گندم داشت. اگرچه ارتباط معنی‌داری بین مقدار پتاسیم دانه گندم و شکل‌های پتاسیم خاک به‌دست نیامد اما برای خاک‌های بافت ریز (رس>۳۰ درصد) نشان داده شد که مقدار پتاسیم دانه با پتاسیم تبادلی خاک و درصد رس همبستگی مثبت و معنی‌داری دارد. این بدان ‌معنی است که برای خاک‌های سنگین، استات آمونیم می‌تواند عصاره‌گیر مناسبی جهت تخمین وضعیت پتاسیم خاک و مقدار پتاسیم قابل‌استفاده گیاه در منطقه مورد مطالعه باشد.