علوم آب و خاک

---

فرایند جذب سطحی فسفر در خاک یکی از شاخص‌های مهم قدرت بافری و در نتیجه قابلیت استفاده این عنصر برای گیاه به شمار می‌رود و خود تابع ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک است. به منظور بررسی این فرایند در خاک‌های آهکی استان اصفهان، از افق سطحی هشت نقطه مختلف این استان نمونه تهیه شد و پس از هوا خشک کردن و گذراندن از الک دو میلی‌متری، نمونه‌های سه گرمی از این خاک‌ها به مدت 24 ساعت و در دمای 1 25 در تعادل با 60 میلی‌لیتر محلول کلرید کلسیم 01/0 مولار حاوی صفر تا33 میکروگرم فسفر در لیتر قرار گرفت. تفاوت غلظت P در محلول‌های اولیه و نهایی به عنوان مقدار جذب سطحی شده در نظر گرفته شد و ارتباط آن با غلظت تعادلی فسفر به وسیله چهار مدل لانگ‌مویر، فروندلیچ، تمکین و ون‌های برازش داده شد.

هر چهار معادله به خوبی این ارتباط را توصیف نمودند، ولی ضرایب هم‌بستگی مربوط به مدل ون‌های در شش خاک از هشت خاک مورد بررسی بیشترین مقدار را نشان داد. شماری از شاخص‌های بافری فسفر با استفاده از هم‌دماهای جذب محاسبه گردید. این شاخص‌ها با یکدیگر و با ویژگی‌های خاک روابط معنی‌داری نشان دادند، که در این میان درصد رس با ضریب هم‌بستگی 771/0 تا 949/0 مهم‌ترین عامل مؤثر بر قدرت بافری این خاک‌ها بود. درصد کربنات کلسیم معادل (CCE) و ظرفیت تبادل کاتیونی در درجات بعدی اهمیت قرار داشتند. نیاز استاندارد فسفر (SPR) که در واقع میزان جذب فسفر در خاک در غلظت تعادلی 3/0 میکروگرم فسفر در لیتر  است نیز از معادله ون‌های محاسبه گردید. این شاخص هم‌بستگی معنی‌داری با شاخص‌های ظرفیت بافری (990/0 تا 807/0=r)، درصد رس خاک (960/0=r) و درصد (r=0/809) CCEنشان داد. به طور کلی جذب سطحی و قابلیت استفاده فسفر در خاک‌های مورد بررسی به شدت تحت تأثیر میزان رس و آهک این خاک‌ها بوده و این عوامل در مراحل عملی آزمون خاک برای فسفر باید مدنظر قرار گیرند.

---

کشت مستمر گیاهان زراعی به خصوص گیاهان پرتوقع نسبت به پتاسیم از جمله آفتابگردان سبب می‌شود که به مرور زمان مقدار قابل توجهی از پتاسیم قابل جذب خاک توسط گیاهان برداشت شود. این تحقیق به منظور بررسی وضعیت شکل‌های مختلف پتاسیم و ارتباط آنها با پارامترهای کمیت به شدت (Q/I) پتاسیم در خاک‌های تحت کشت آفتابگردان در منطقه خوی انجام شد. بدین منظور20 نمونه مرکب از خاک‌های زراعی مربوط به سری‌های مختلف جمع‌آوری گردید. برخی از خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و شکل‌های مختلف پتاسیم (محلول، Kso: پتاسیم قابل استفاده، Kav: تبادلی، Kexو غیر تبادلی،Knex) در این خاک‌ها تعیین شدند. نتایج نشان داد که مقادیر Kso خاک‌های تحت کشت آفتابگردان از061/0 تا 54/0 به طور متوسط 28/0 میلی‌مول بر لیتر متغیر است. دامنه مقادیر Kav خاک‌های زراعی 55 تا 699 به طور متوسط 265 میلی‌گرم برکیلوگرم است. هم‌چنین دامنه مقادیر Kex این خاک‌ها 54 تا 694 به طور متوسط 261 میلی‌گرم برکیلوگرم می‌باشد. دامنه مقادیر Knex نیز 160 تا 612 به طور متوسط 318 میلی‌گرم برکیلوگرم است. در بیش از 50% از خاک‌ها، مقدار Kav کمتر از 250 (mg kg-1) بود که احتمالاً بیانگر تخلیه پتاسیم از خاک‌های تحت کشت آفتابگردان می‌باشد. مطالعات روابط Q/I نشان داد که نمودارها عمدتاً در ناحیه جذب قرار گرفته‌اند. نمودارهای فوق خطی بوده و فاقد انحنای مربوط به پر یا خالی شدن مکان‌های اختصاصی می‌باشند. دامنه مقادیر ظرفیت بافری پتانسیل (PBCK) خاک‌های زراعی 11 تا 108 با مقدار متوسط 38 (cmolc kg-1/(mol L-1) 0.5) است. بین پارامترهای PBCK و CEC رابطه خطی معنی‌داری (***82/0= r) به‌دست آمد. دامنه مقادیر نسبت فعالیت پتاسیم در نقطه تعادل (AReK) 00014/0 تا 027/0 با مقدار متوسط 0076/0 (0.5(mol L-1)) می‌باشد. نتایج نشان داد که AReK هم‌بستگی معنی‌داری با Kso (**68/0=r) دارد. دامنه تغیرات مقادیر پتاسیم به سهولت قابل تبادل (Ko)0050/0 تا 49/0 و به طور متوسط 21/0 (cmolc kg-1) است.Ko هم‌بستگی معنی‌داری با ARoK (نسبت فعالیت پتاسیم در تیمار شاهد) (***95/0=r) دارد.

---

کودهای آلی می‌توانند بر جذب سطحی فسفر و قابلیت استفاده آن تأثیر داشته باشند. اطلاعات اندکی در باره اثر لجن فاضلاب بر ویژگی‌های جذب فسفر در خاک‌های آهکی استان همدان وجود دارد. هدف این پژوهش مطالعه تأثیر لجن فاضلاب بر ویژگی‌های جذب فسفر و فسفر قابل استفاده در ده خاک آهکی استان همدان بود. نمونه‌های خاک با 5/1 در صد و بدون لجن فاضلاب به مدت 5 ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه در دمای oC1±25در انکوباتور قرار گرفتند. پس از انکوباسیون فسفر قابل استفاده با روش اولسن تعیین شد. برای ارزیابی ویژگی‌های جذب فسفر، غلظت‌های فسفر از صفر تا 30 میلی‌گرم در لیتر حاوی کلرید کلسیم 01/0 مولار به نمونه‌های شاهد و تیمار شده اضافه شدند. پس از رسیدن به تعادل، غلظت فسفر در محلول تعادلی تعیین شد. نتایج نشان داد فسفر قابل استفاده در اثر کاربرد لجن فاضلاب افزایش یافت. متوسط فسفر قابل استفاده خاک‌ها 6/37 درصد افزایش یافت. دامنه تغییرات فسفر قابل استفاده در خاک‌های تیمار نشده و خاک‌های تیمار شده به ترتیب 1/22-1/8 و 0/28-8/14 میلی‌گرم در کیلوگرم بود. نتایج نشان داد، داده‌های جذب فسفر در تمام نمونه‌ها به وسیله معادله‌های فروندلیچ و خطی توصیف شدند، ولی معادله لانگمویر قادر به توصیف جذب فسفر در برخی از نمونه‌های تیمار شده نبود. ثابت‌های هم‌دماهای جذب در خاک‌های تیمار شده با لجن کمتر از خاک‌های تیمار نشده بود. متوسط حداکثر جذب فسفر، ثابت متناسب با انرژی پیوند و ماکزیمم گنجایش بافری به ترتیب 85/38 ، 34/21 و 9/38 کاهش یافت. متوسط ضریب توزیع ، n معادله فروندلیچ و گنجایش بافری تعادلی در معادله خطی (شیب معادله خطی) در اثر تیمار با لجن فاضلاب به ترتیب 7/21 ، 0/16 و 1/6 درصد کاهش یافت. نتایج این مطالعه نشان داد که نیاز استاندارد فسفر خاک‌ها در اثر تیمار با لجن فاضلاب کاهش یافت. هم‌چنین نتایج ویژگی‌های جذب فسفر نشان داد که در اثر مصرف لجن فاضلاب خطر وارد شدن فسفر به آب‌های سطحی وجود دارد.

---

هم‌بستگی بین پارامترهای کمیت- شدت پتاسیم خاک(Q/I) با بعضی ویژگی‌های خاک و شاخص‌های گیاهی گندم (Triticum aestivum L.) در یک آزمایش گلخانه‌ای در سال زراعی 83-1382 در منطقه آبیک قزوین مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور تعداد 80 عدد نمونه خاک از عمق 30-٠ سانتی‌متری مزارعی که به صورت تصادفی در سرتاسر منطقه انتخاب شده بود، برداشت و بر اساس بافت خاک و پتاسیم قابل استفاده، 21 نمونه از آنها انتخاب گردید و در آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی که فاکتور اول 21 نمونه خاک و فاکتور دوم دو سطح کودی 0 و 100 میلی‌گرم پتاسیم در کیلوگرم بود، در سه تکرار انجام شد. اثرکود پتاسه بر عملکرد گندم در سطح ٥% و اثر خصوصیات خاک بر عملکرد گندم در سطح ١% معنی‌دار شد، ولی اثر متقابل کود پتاسه و خصوصیات خاک معنی‌دار نشد. دامنه‌ای از نسبت فعالیت پتاسیم خاک( ARK) که در آن نمودار Q/Iبه صورت خطی بود، تعیین گردید. ظرفیت بافری بالقوه پتاسیم خاک(PBCK) هم‌بستگی بالایی را با **)CEC996/0 (r =، درصد رس (**921/0= r) و درصد رطوبت اشباع (** 811/0 r =) نشان داد. معادله زیر به عنوان برآورد کننده ظرفیت بافری خاک در خاک‌های زیر کشت گندم منطقه آبیک پیشنهاد گردید. PBCK = 419/7 CEC - 743/19 R2adj=782/0 نسبت فعالیت تعادلی پتاسیم (AReK)‌ هم‌بستگی بالایی را با پتاسیم محلول (**846/0r=)، پتاسیم قابل استخراج با استات آمونیوم (**730/0 = r)، درصد رطوبت اشباع (**794/0- = r) و در صد رس (**602/0-= r) نشان داد. هم‌چنین مقدار پتاسیم سهل‌الوصول (K0) هم‌بستگی بالایی را با پتاسیم قابل استخراج با استات آمونیوم (**871/0= r)، پتاسیم محلول (**778/0 r= )، درصد رطوبت اشباع (*551/0- = r) و در صد رس (**206/0-= r) نشان داد. هم‌بستگی بین پتاسیم قابل استفاده گیاه، K0 و AReK با پتاسیم جذب شده توسط گندم و عملکرد نسبی گندم معنی‌دار نگردید. ولی PBCK با پتاسیم جذب شده به وسیله گندم (**729/0 = r) و عملکرد نسبی گندم (**735/0 = r) هم‌بستگی بالایی را نشان داد. هم‌بستگی بین پارامترهای Q/I حاصل از محلول‌های K2SO4, KCl با خصوصیات خاک دارای تفاوت معنی‌داری نبود اما پارامترهای Q/I حاصل از محلول KCl هم‌بستگی بیشتری با شاخص‌های رشد گندم داشت.

---

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.