علوم آب و خاک

---

شناخت شکل‌های شیمیایی فسفر موجود در خاک و تعیین مقدار هر یک از آنها می‌تواند ضمن کمک به شناخت فرایند تکامل خاک و درک فرایندهای ژنتیکی آن در ارزیابی حاصل‌خیزی خاک نیز به کار رود. در این پژوهش20 نمونه خاک از اعماق صفر تا 30 سانتی‌متری و 30 تا 60 سانتی‌متری در موقعیت‌های بالا، میانه و پایین چهار ردیف ارضی نواحی خشک (جی و زیار اصفهان) و نیمه خشک (فرخشهر و شهرکرد) انتخاب شدند. بر روی هر ردیف ارضی موقعیت بالای شیب شامل خاک کم‌عمق روی مواد مادری، میانه شیب شامل خاک غیر زراعی با پوشش طبیعی منطقه و در پایین شیب اراضی کشاورزی قرار داشت. خاک‌ها به روش دنباله‌ای برای تعیین مقادیر شکل‌های مختلف فسفر معدنی عصاره‌گیری شدند. میزان فسفر کل در خاک‌های مورد آزمایش بین 302 تا 1135 و با میانگین 715 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک قرار داشت. حدود 65 تا 89 درصد فسفر کل خاک‌های مورد مطالعه را فسفر معدنی و 11 تا 35 درصد فسفر کل آنها را فسفر آلی تشکیل می‌داد. مقدار فسفر معدنی بین 204 تا 897 با میانگین 571 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک و و فسفر آلی بین 70 تا 238 و با میانگین 144 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک متغیر بود. میزان فسفر کل، فسفر معدنی و فسفر آلی در تمامی ردیف‌های ارضی مورد مطالعه از اراضی غیرزراعی به اراضی زراعی افزایش و از خاک‌های سطحی (عمق صفر تا 30 سانتی‌متر) به خاک‌های عمقی (عمق 30 تا 60 سانتی‌متر)کاهش نشان داد. در خاک‌های مورد مطالعه آپاتایت (Ca₁₀-P)، فسفات‌های آلومینیوم (Al-P)، اکتاکلسیم فسفات (Ca₈-P)، فسفات‌های آهن(Fe-P)، فسفات‌های محبوس در اکسیدهای آهن (Oc-P) و دی‌کلسیم فسفات (Ca₂-P) به ترتیب بیشترین درصد از فسفات معدنی خاک‌ها را شامل می‌شدند.

---

عملیات و مدیریت کشاورزی اغلب باعث ایجاد تغییرات فاحشی در پوشش گیاهی، تولید بیومس، مواد آلی خاک، چرخه عناصر غذایی و پویایی فسفر خاک می شود. در این پژوهش تأثیر تخریب پوشش گیاهی بر مقدار شکل‌های آلی و معدنی لبایل، نسبتاً لبایل و غیر لبایل فسفر و هم‌چنین مقدار فسفر کل آلی و معدنی خاک بررسی شد. نمونه های خاک از عمق 10-0 سانتی‌متری از سه کاربری مرتع با پوشش گیاهی نسبتاً خوب (25-20 درصد)، مرتع با پوشش گیاهی ضعیف (10-5 درصد) و دیمزار در زیر حوزه سولگان و دو کاربری مرتع با پوشش گیاهی نسبتاً خوب (30-25 درصد) و مرتع با پوشش گیاهی ضعیف (10-5 درصد) در سادات‌آباد جمع‌آوری شد. نتایج نشان داد که مقدار فسفر کل آلی خاک به ترتیب 2/18 و 9/23 درصد در کاربری دیمزار و مرتع با پوشش گیاهی ضعیف در سولگان و 8/40 درصد در مرتع با پوشش گیاهی ضعیف در سادات آباد نسبت به مرتع با پوشش نسبتاً خوب کاهش یافته است. فرم‌های آلی فسفر در اثر تخریب مراتع تغییر بیشتری نسبت به فرم‌های معدنی داشت، به‌طوری‌که در سولگان شکل‌های آلی لبایل، نسبتاً لبایل و غیر لبایل فسفر به ترتیب 3/72، 3/24 و 1/7 درصد در کاربری دیمزار و 1/42، 9/13 و 9/12 درصد در کاربری مرتع با پوشش گیاهی ضعیف نسبت به مرتع با پوشش گیاهی نسبتاً خوب کاهش یافت. در سادات آباد نیز در اثر چرای بی رویه دام و کاهش پوشش گیاهی مقدار این شکل‌ها به ترتیب 4/64، 7/35 و 4/44 درصد نسبت به مرتع با پوشش گیاهی نسبتاً خوب کاهش یافت. نتایج این پژوهش نشان داد که تخریب پوشش گیاهی تأثیر قابل توجهی بر مقدار ذخایر فسفر خاک دارد. با کاهش ذخایر نسبتاً مقاوم و مقاوم فسفر در خاک توانایی خاک در عرضه فسفر قابل دسترس کاهش یافته و از قدرت باروری و حاصل‌خیزی خاک در دراز مدت کاسته می‌شود.

---

رفتار فسفر در خاک‌های غرقاب تفاوت قابل ملاحظه‌ای با خاک‌های غیرغرقاب دارد. تغییرات فسفر قابل جذب و شکل‌های فسفر معدنی پس از غرقاب در خاک‌های شالیزاری شمال ایران در یک تحقیق آزمایشگاهی بررسی گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی شامل نوع خاک در 14 سطح (چهار خاک اسیدی یا غیرآهکی و 10 خاک آهکی) و مدت غرقاب شدن خاک در سه سطح (صفر، 30 و 90 روز) و با دو تکرار انجام شد. در پایان دوره غرقاب، شکل‌های فسفر معدنی در خاک‌های آهکی به روش جیانگ و گو و در خاک‌های اسیدی به روش کیو و فسفر قابل جذب به روش اولسن اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که فسفر قابل جذب تمام خاک‌های مورد مطالعه 90 روز پس از غرقاب نسبت به خاک هواخشک به‌طور معنی‌داری افزایش یافت (به‌طور میانگین 3/2 برابر). به‌طورکلی، مقادیر تمامی شکل‌های فسفر معدنی پس از غرقاب شدن خاک به طور معنی‌داری تغییر یافتند و میزان تغییر بسته به شکل فسفر، نوع خاک و مدت غرقاب متفاوت بود. این نتایج نشان‌دهنده رفتار شیمیایی پیچیده فسفر در خاک‌ها بود. مقدار فسفات آلومینیوم در 12 خاک از 14 خاک مورد مطالعه 90 روز پس از غرقاب نسبت به خاک هواخشک به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. در 9 خاک از 10 خاک آهکی، مقدار فسفات آهن 90 روز پس از غرقاب نسبت به خاک هواخشک کاهش یافت در حالی که اثر غرقاب بر فسفات آهن در خاک‌های غیرآهکی و اسیدی معنی‌دار نبود. فسفر به سهولت محلول در چهار خاک غیرآهکی و اسیدی، 30 و 90 روز پس از غرقاب افزایش یافت. نتایج حاکی از تبدیل شکل‌های معدنی فسفر به یکدیگر و احتمالاً فسفر آلی به فسفر معدنی در طول دوره غرقاب شدن خاک بود.