تأثیر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک‌های آهکی بر واکنش‌های جذب و واجذب سطحی بور

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار مرکز تحقیقات کشاورزی ومنابع طبیعی آذربایجان غربی

2 استادیار گروه خاکشناسی دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

شناخت دامنه اثر فرآیندهای کنترل کننده فعالیت بور(B) در محلول خاک برای حفظ کیفیت آب و مدیریت حاصلخیزی خاک مهم است. از آن جا که این فرآیندها متأثر از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک هستند، دراین تحقیق، تأثیراین ویژگی‌ها بر واکنش‌های جذب و واجذب سطحی بور و درجه برگشت پذیری آن مطالعه شد. بدین منظور، همدماهای جذب سطحی و واجذب بور در 14 نمونه خاک آهکی اندازه‌گیری گردید. داده‌های جذب سطحی با معادله‌های تجربی و اثر ویژگی‌های خاک بر آن‌ها با رگرسیون چند متغیره بررسی شد. نتایج نشاندادکه جذب سطحی بوراز معادله لانگمویر با حداکثرجذب سطحی درمحدوده 3 تا 14 میلی­مول برکیلوگرم پیروی می‌کند. محاسبات نشان دادکه ظرفیت تبادل کاتیونی وکربنات کلسیم فعال خاک، مهمترین عوامل ابقای بوردرخاک‌های آهکی هستند. کربن آلی،کربنات کلسیم فعال و اکسیدآلومنیوم 94% تغییرات ضریب متوسط توزیع بور در خاک را توصیف کردند. ظرفیت تبادل کاتیونی و کربنات کلسیم فعال خاک رابطه مثبتی با درجه برگشت پذیری (پسماند) بور در خاک نشان دادند. توصیف داده‌ها با معادله لانگمویر دوسطحی نشان داد که ضرائب حداکثر جذب سطحی می­توانند در پیش بینی قابلیت استفاده بور در خاک مفید باشند. بر عکس، ضرائب انرژی پیوندی در هر دو غلظت­های بالا و پائین بور کاربرد عملی ضعیفی داشتند. مدل رگرسیونی (تابعی ازظرفیت تبادل کاتیونی و ضرائب معادله های جذب سطحی)، امکان استفاده عملی ازضرائب معادله­های فروندلیچ و لانگمویر برای برآورد بور قابل استفاده را در خاک­های آهکی تأئید نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Physicochemical Properties of Calcareous Soils on Boron Adsorption-Desorption Reactions

نویسندگان [English]

  • A. Majidi 1
  • R. Rahnemaie 2
چکیده [English]

Understanding the processes that control the activity of boron (B) in the soil solution is important for maintaining water quality and soil fertility management. Since these processes are influenced by the physical and chemical properties of soil, in this research, the effects of soil properties on B adsorption-desorption reactions and the degree of reversibility were studied. For this purpose, B adsorption and desorption isotherms were measured in 14 calcareous soils. Adsorption isotherms were described by using the empirical models and the effects of soil properties were analyzed by using the multi-variables regression. Results showed that B adsorption followed Langmuir equation with maximum adsorption in the range of 3-14 mmol.kg-1. Calculations indicated that soil cation exchange capacity (CEC) and reactive calcium carbonate equivalent (CCEr) were primarily responsible for B retention in the calcareous soils. Organic carbon, CCEr, and aluminum oxide described about 94% variability inthe average coefficient of boron distribution (CCEr and CEC were directly related to the degree of reversibility (hysteresis) of adsorption reactions. The two-surface Langmuir isotherms indicated that adsorption maximum could be useful in predicting B availability in soil. On the contrary, the binding energy coefficients in both high and low B concentrations failed to show any practical benefit. Regression model (as a function of CEC and adsorption equation coefficients) confirmed the practical use of Freundlich and Langmuir coefficients to predict B availability in calcareous soils.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Boron availability
  • Freundlich
  • Langmuir