‎ اثرات رژیم رطوبتی، سدیم وکلسیم بر توزیع عمقی پتاسیم در خاک گچی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 رئیس گروه

2 دانشجو

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: پتاسیم یکی از عناصر غذایی پرمصرف بوده که نقش اساسی در رشد و متابولیسم گیاه ایفا می‌کند. آبشویی، یکی از عوامل موثر بر میزان پتاسیم محلول و تبادلی می‌باشد. مطالعه حرکت پتاسیم در خاک‌های کشاورزی به منظور بدست-آوردن توصیه کودی مناسب و کاهش آبشویی آن‌ها به خاک زیرسطحی و خروج از منطقه ریشه امری ضروریست. لذا پژوهش حاضر به بررسی میزان توزیع عمقی پتاسیم محلول و تبادلی تحت تأثیر نمک‎های کلسیمی و سدیمی در رژیم‌های رطوبتی-های مختلف می‌پردازد.
مواد وروشها: اثرات کاربرد نمک‌های کلسیمی و سدیمی بر توزیع عمقی پتاسیم محلول و تبادلی و نسبت آنها در یک ستون خاک آهکی تحت تأثیر رژیم‎های رطوبتی مختلف بررسی شد. آزمایش به صورت طرح فاکتوریل در شرایط گلخانه در ستون-های خاک با سه تکرارانجام شد. تیمار نوع نمک شامل چهار سطح (کلرید کلسیم، سولفات کلسیم و کلرید سدیم هریک 10 میلی‌اکی‌والان در کیلوگرم خاک و یکی بدون نمک یا شاهد)، و تیمار رژیم رطوبتی شامل سه سطح (50، 75 و 100 درصد ظرفیت نگهداری آب در خاک ) بود. غلظت پتاسیم محلول و تبادلی در سه عمق خاک (5، 10 و 20 سانتی‌متر) در ستونهای خاک اندازه‎گیری شد.
یافته ها: نتایج نشان داد که غلظت پتاسیم محلول تبادلی در نیمرخ خاک بستگی به تیمار رژیم رطوبتی داشت. بیشترین و کمترین پتاسیم محلول یا تبادلی در نیمرخ خاک به ترتیب در رژیم‌های رطوبتی 50% و 100% دیده شد و مقدار آنها با افزایش عمق خاک زیاد شد. با افزایش رطوبت خاک نسبت پتاسیم تبادلی به محلول بیشتر شد و به سمت عمق روند کاهشی نشان داد (به عبارت دیگربه علت آبشویی پتاسیم از ستون خاک مقدار پتاسیم محلول بیشتر از تبادلی کاهش یافت). اثرتیمارهای نمک بر پتاسیم محلول در رژیم‌های رطوبتی، به طورمعنی داری متفاوت بود. در رژیم‌ های رطوبتی غلظت پتاسیم محلول , حرکت آن در تیمار کلرید سدیم در مقایسه با تیمار گچ بیشتر و از کلرید کلسیم کمتر است. نمک‌های کلرید کلسیم > کلرید سدیم > سولفات کلسیم به ترتیب غلظت پتاسیم محلول و تبادلی و همچنین نسبت آن را در نیمرخ خاک افزایش داده، و همراه با بالا رفتن میزان آب خاک، حرکت پتاسیم را در نیمرخ خاک آهکی افزایش دادند. احتمالاً قدرت یونی و ظرفیت کاتیون نمک بکار رفته بر افزایش غلظت پتاسیم محلول و تبادلی در خاک موثربوده است. همچنین یونهای کلسیم باعث هماوری ذرات خاک ودر نتجه افزایش نفوذ پذیری خاک می‌شوند که دلیل دیگری در مهاجرت بیشتر یون های پتاسیم در حضور کلسیم است.
نتیجه گیری: آبشویی زیاد به ویژه در خاک‎های شور ‎نه تنها باعث آبشویی پتاسیم و از دسترس خارج شدن این عنصر برای گیاهان می‎شود بلکه موجب آلودگی منابع آب‎های زیرزمینی شده و این امر می‎تواند خطری جدی برای محیط زیست تلقی شود. در پایان می‌توان اظهارکرد که برنامه‌ریزی درست و مدیریت صحیح در استفاده از منابع کودهای پتاسیمی، دقت در مصرف و توجه به کیفیت آب آبیاری از عوامل مؤثر بر کاهش آبشویی پتاسیم قابل جذب برای گیاهان می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effects of Moisture Regimes and Calcium and Sodium on the Depth Distribution of Potassium in the Gypsum Soil

نویسنده [English]

  • majid fekri 1
1 iran
2 stu
چکیده [English]

Abstract
Background and Objectives: Potassium is one of the macro nutrients, which plays a major role in the growth and development of plants. One of the factors affecting the amount of soluble and exchangeable potassium is the leaching. Study the movement of potassium in agricultural soils and reduce leaching of recommended fertilizer to subsurface soil and out of the root zone is essential. The aim of this study was to evaluate the depth distribution and potassium exchange by salts of calcium and sodium in different water regimes.
Materials and methods: Effects of calcium and sodium salts on the depth distribution of soluble and exchangeable potassium in a calcareous soil were studied under the influence of different moisture regimes. The experimental design was a factorial with three replications. Treatments were four levels of salt (calcium chloride, calcium sulfate and sodium chloride, each 10 meq per kg of soil and one without salt or control), three levels of the moisture regimen of soil (50%, 75% and 100% of the water holding capacity in the soil), and three depths of soil columns (5, 10 and 20 cm). The concentrations of soluble and exchangeable potassium were measured in the treated soils.
Results: The results showed that the concentration of exchangeable and soluble potassium in the soil profile depends on the moisture regime's treatment. The maximum and minimum of the soluble or exchangeable potassium of soil was found in the moisture regime of 50% and 100%, respectively, and these value increased with increasing soil depth. The ratio of exchangeable potassium to soluble was increased with increasing the soil moisture. The salts of calcium chloride> sodium chloride> calcium sulfate, respectively, had most effects in the soluble and exchangeable potassium soil and also increased their ratio in the soil profile. The higher levels of the soil water increased the movement of potassium in the soil profile. Probably, the ionic strength and charge of cations of solution salts applied increase the concentrations of soluble and exchangeable potassium in the soil. The calcium ions cause soil particles to be collected and the result is an increase in soil permeability. It is another reason that more immigration potassium ions in the presence of calcium.
Conclusion: High leaching, especially in saline soils not only the leaching of potassium and out of reach of the element for plants but also pollute groundwater resources and this would be considered a serious threat to the environment. In the end, it can be stated that the correct planning and management of resources for the proper use of potassium fertilizers, accuracy and attention to quality irrigation water consumption affect potassium leaching loss.
Keywords: Potassium, Soil moisture, Sodium, Calcium

کلیدواژه‌ها [English]

  • potassium
  • soil moisture
  • Sodium
  • Calcium

مراجع

1.Allison, L.E., and Moodie, C.D. 1996. Carbonates. P 1379-1396, In: Sparks, D.L., Page, A.L., Helmke, P.A., Loeppert, R.H., Soltanpour, P.N., Tabatabai, M.A., Johnston, C.T. and Sumner, M.E. (Eds.), Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical methods. Am. Soc. Agron. Soil Sci. Soc. Am. Madison, WI, 1264p.
2.Alfaro, M.A., Jarvis, S.C., and Gregory, P.J. 2004. Factors affecting potassium leaching in different soils. Soil Use and Management. Pp: 182-189.
3.Bresler, E., McNeal, B.L., and Carter, D.L. 2011. Saline and Sodic Soils: Principles-Dynamics-Modeling. Publisher: Springer, 239p.
4.Bohn, H.L., Myer, R.A., and O'Connor, G.A. 2002. Soil chemistry: John Wiley & Sons,
361p.
5.Darmody, R.G., Foss, J.E., Intosh, M., and Wolf, D.C. 1983. Municipal sludge compost-amended soils: some spatiotemporal treat effects. J. Environ. Qual. 12: 231-236.
6.Feigenbaum, S. 1986. Potassium distribution in a sandy soil exposed to leaching with saline water. P 155-162, In: Nutrient Balances and the Need for Potassium. International Potash Institute.
7.Havlin, J.L., Beaton, J.D., Tisdal, S.L., and Nelson, W.L. 2005. Soil Fertility and Fertilizers. An Introduction to Nutrient Manangement. 7th Ed., 528p.
8.Heming, S.D., and Rowell, D.L. 1997. The estimation of losses of potassium and magnesium from chalky soils: laboratory studies. Soil Use and Management. 13: 122-129.
9.Jalali, M. 2008. Effect of sodium and magnesium on kinetics of potassium release in some calcareous soils of western Iran. Geoderma. 145: 207-215.
10.Jalali, M., and Merrikhpour, H. 2008. Effects of poor quality irrigation waters on the nutrient leaching and groundwater quality from sandy soil. Environmental Geology. 53: 1289-1298.
11.Jalali, M., and Rowell, D.L. 2003. The role of calcite and gypsum in the leaching of potassium in a sandy soil. Experimental Agriculture. 39: 379-394.
12.Jalali, M., and Rowell, D.L. 2009. Potassium leaching in undisturbed soil cores following surface applications of gypsum. Environmental Geology. 57: 41-48.
13.Johnston, A.E., Goulding, K.W.T., and Mercer, E. 1993. Potassium leaching from sandy soil. Subject 12, No. 4: international Potash Institute, basel.
14.Johnston, A.E., and Goulding, K.W.T. 1992. Potassium concentrations in surface and groundwater and the loss of potassium in relation to land use. P 35-158, In: Potassium in Ecosystems, Biogeochemical Fluxes of Cations in Agro-and Forest-Systems. International Potash Institute, Basel. 
15.Gee, G.W., and Bauder, J.W. 2002. Particle size analysis. P 383-409, In: T. Clarke (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 4. Physical Methods. Am. Soc. Agron. Soil Sci. Soc. Am. Madison. WI. 866p.
  16.Helmke, P.A., and Sparks, D.L. 1996. Lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium. 
P 551-574, In: (Eds.) Sparks, D.L., Page, A.L., Helmke, P.A., Loeppert, R.H., Soltanpour, P.N., Tabatabai, M.A., Johnston, C.T. and Sumner, M.E. Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical methods. Am. Soc. Agron. Soil Sci. Soc. Am. Madison. WI. 1264p.
17.Kolahchi, Z., and Jalali, M. 2007. Effect of water quality on the leaching of potassium from sandy soil. J. Arid Environ. 68: 624-639.
18.López-Aguirre, J.G., Javier, F.L., Jaime, M.O., Sergio, A.E., María, F.B., and Martín, G.R. 2007. Salt leaching process in an alkaline soil treated with elemental sulphur under dry tropic conditions. World J. Agric. Sci. 3: 3. 356-362.
19.Mengel, K., and Kirkby, E.A. 2001. Principles of plant nutrition, 5th Eds. Kluwer Acad. Publishers, Dordrecht, 849p.
20.Mirzaei-Varoei, M., Fekri, M., and Mahmoodabadi, M. 2014. Effect of differentsalts
on soluble potassium leaching in soil columns. J. Soil Manage. Sust. Prod. 4: 2. 25-47.
(In Persian) 
21.Oliveira, M.W., Trivelin, P.C.O., Boaretto, A.E., Muraoka, T., and Mortatti, J. 2002. Leaching of nitrogen, potassium, calcium and magnesium in a sandy soil cultivated with sugarcane. Pesq, agroppec. Brasilia. 37: 6. 861-868.
22.Rahmatullah, B.Z., Shaikh, M.A., and Salim, M. 1994. Bioavailable potassium in river-bed sediments and release of interlayer potassium in irrigated arid soils. Soil Use Manage.
10: 43-46.
23.Rengel, Z., and Damon, P.M. 2008. Crops and genotypes differ in efficiency of potassium uptake and use. Physiol. Plant. 133: 624-636.
24.Rezaei, J.D., and Movahedi Naeini, S.A.R. 2009. Kinetics of potassium desorption from the loess soil, soil mixed with zeolite and the clinoptilolite zeolite as influenced by calcium and ammonium. J. Appl. Sci. 9: 18. 3335-3342. 
25.Rhoads, J.W. 1996. Cation exchange capacity. P 149-158, In: (Eds.), Sparks, D.L., Page, A.L., Helmke, P.A., Loeppert, R.H., Soltanpour, P.N., Tabatabai, M.A., Johnston, C.T. and Sumner, M.E. Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical methods. Am. Soc. Agron. Soil Sci. Soc. Am. Madison. WI. 1264p.
26.Römheld, V., and Kirkby, E.A. 2007. Magnesium functions in crop nutrition and yield.
Proc. 616 Inter. Fert. Soc. York, UK.
27.Shahbanpour-Shahrestani, M., Afyuni, M., and Mousavi, S.F. 2003. Bromide transport in soils under different cultivated crops. J. Sci. Technol. Agric. Natur. Resour. Water and Soil Science. 6: 4. 79-89. (In Persian) 
28.Sparks, D.L., and Huang, P.M. 1985. Physical chemistry of soil potassium. P 201-276,
In: R.D. Munson (Ed.), Potassium in Agriculture. Soil Sci. Soc. Amer. J.
29.Sparks, D.L., Page, A.L., Helmke, P.A., Loeppert, R.H., Soltanpour, P.N., Tabatabai, M.A., Johnston, C.T., and Sumner, M.E. 1996. Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical methods. Am. Soc. Agron. Soil Sci. Soc. Am. Madison. WI. 1264p.
30.WHO. 1993. Guidelines for Drinking Water Quality. 1. Recommendation, 2nd ed. World Health Organization, Geneva. 
31.Yazdanpanah, N., and Mahmoodabadi, M. 2011. Study on changes of nitrogen, phosphorous and potassium macronutrients and microbial respiration in ameliorating process of saline sodic soil. J. Water Soil. 26: 1. 203-213. (In Persian) 
32.Walkley, A., and Black, I.A. 1934. An examination of degtjareff method for determining
soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid in soil analysis.
1, Eperimental. Soil Sci. 79: 459-465.
مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک
دوره 23، شماره 4
مهر 1395
صفحه 65-81

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار