رقابت تثبیت پتاسیم و آمونیوم در خاک‌های با سیستم‌های مختلف کشت

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گروه خاکشناسی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین، خوزستان

2 دانشیار گروه خاکشناسی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان

3 دانشیار گروه ترویج و آموزش کشاورزی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان

چکیده

رقابت تثبیت پتاسیم و آمونیوم در برخی از خاک‌های شمالی و جنوبی استان خوزستان از اعماق 30-0 و 60-30 سانتی‌متری در سیستم‌های کشت نیشکر، تناوب، نخلستان و بایر تعیین شد. از غلظت‌های 1000-800-600-400-200-100-50-0 میلی‌گرم بر کیلوگرم از پتاسیم و آمونیوم استفاده گردید. مقایسه میانگین‌ها با آزمون دانکن نشان داد که در همه تیمارها با افزایش غلظت از صفر به 1000 میلی‌گرم بر کیلوگرم پتاسیم و آمونیوم، مقدار تثبیت در همه سیستم‌ها و اعماق افزایش یافت. میانگین تثبیت آمونیوم در سیستم‌های کشت برای لایه سطحی و زیرسطحی بترتیب 50/2007 و 08/1952 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود در حالیکه در زمین‌های بایر برای دو عمق سطحی و عمقی 62/1880 و 87/1941 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود و برخلاف لایه خاک سطحی، در عمق اختلاف چندانی نداشت. در تثبیت پتاسیم چنین روند افزایشی ملاحظه نشد. همچنین تمایل به تثبیت آمونیوم به دلیل وجود کانی‌های رسی اسمکتایت و ایلایت تخلیه شده بیشتر از تثبیت پتاسیم بود. نتایج ضرایب همبستگی نشان داد که میزان ماده آلی و رس بر تثبیت هر دو کاتیون اثر منفی داشته و این اثر از لحاظ آماری معنی‌دار نبود. میزان پ‌هاش، آهک و شن بر تثبیت آمونیوم اثر منفی و غیرمعنی‌دار به ترتیب 034/0-، 029/0- و 021/0- داشت و ظرفیت تبادل کاتیونی و درصد سیلت بر تثبیت پتاسیم اثر منفی و غیرمعنی‌دار به ترتیب به میزان 068/0- و 017/0- نشان داد. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Application of Soil Magnetic Susceptibility for Monitoring Bioavailable Metals Pollution

نویسندگان [English]

  • M. Pishgir 1
  • S. Jafari 2
  • M. Ghanian 3
1 Former M.Sc. Student, Dept. of Soil Sciences, Ramin Khuzestan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2 Associate Professor, Dept. of Soil Sciences, Ramin Khuzestan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Khuzestan
3 Associate Professor, Dept. of Agricultural Extension and Education, Ramin Khuzestan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Khuzestan
چکیده [English]

Competition between potassiumand ammonium fixationwas studied in somesoilsofthe northern and southernKhuzestan province. Samples were taken from0-30and30-60cmdepthsin cultivation systemssuch assugarcane, rotational cropping, date palm, and uncultivated lands. Then, 0, 50, 100, 200, 400, 600, 800, 1000 mg kg-1 concentrations ofpotassiumand ammoniumwere added to these soil samples. The statistical analysis showed that with increasing concentrations from zero to 1000 mg kg-1 potassium and ammonium for all treatments, potassium and ammonium fixation increased in all systems and depths. In cultivated system, ammonium was fixed from 2007.50 to 1952.08 mg kg-1 in the surface and subsurface layers, respectively, while uncultivated land fixed 1880.62 to 1941.87 mg kg-1 ammonium. In contrast to ammonium, the same trend was not observed for potassium. Ammonium has also more tendency to fixing than potassium due to the presence of smectites and depleted illite clay minerals in these regions. The correlation coefficients between physicochemical properties and fixation showed that organic matter and clay content had negative effect on these cation fixations, but these effects were not statistically significant. Also, soil pH, the amount of lime and sand had insignificant and negative effect on ammonium fixation -0.034, -0.029 and -0.021 and cation exchange capacity and silt percentage show negative effect that was insignificant at -0.068 and -0.017, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rotation
  • Khuzestan
  • Clay minerals
  • Organic Matter

مراجع

  1. بستانی، ع. و غ.ر. ثواقبی فیروزآبادی. 1390. بررسی ظرفیت تثبیت پتاسیم در تعدادی از خاک‌های زیر کشت نیشکر خوزستان. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 5: 993-982.
  2. پیشگیر، م. و س. جعفری. 1393. مقایسه تثبیت پتاسیم و آمونیوم توسط رس‌های جداسازی شده از خاک با سیستم‌های مختلف کشاورزی. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. دانشگاه صنعتی اصفهان. 18 (69): 250-236.
  3. پیشگیر، م. و س. جعفری. 1391. مطالعه تغییر کانی‌های رسی خاک‌های مناطق شمالی و جنوبی استان خوزستان. بیستمین همایش بلورشناسی و کانی شناسی ایران. دانشگاه شهید چمران اهواز. 992-988.
  4. جعفری، س. 1384. مطالعه تحول مینرالوژیکی، ساختمانی، فیزیکوشیمیایی و تثبیت پتاسیم در خاک‌ها و کانی‌های رسی اراضی تحت کشت تناوبی، نیشکری و بایر خوزستان. رساله دکترا بخش خاکشناسی، دانشکده کشاورزی. دانشگاه شیراز. 125 ص.
  5. جعفری، س. و م. باقرنژاد. 1386. بررسی اثرات تر وخشک شدن و سیستم‌های کشت بر تثبیت پتاسیم در برخی از خاک‌ها و رس‌های خوزستان. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. دانشگاه صنعتی اصفهان. 11 (41): 90-75.
  6. حسین‌پور، ع. و م.ر. پناهی. 1389. گنجایش تثبیت پتاسیم و ویژگی‌های بار در شماری از خاک‌های آهکی استان همدان. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک. 14 (52): 73-65.
  7. رفاهی، ح. 1359. مقایسه تثبیت پتاسیم در برخی از خاک‌های آهکی و اسیدی ایران. مجله علوم کشاورزی ایران. 11 (1و2و3): 74-62.
  8. سرمد، ز.، ع. بازرگان و ا. حجازی. 1378. روش‌های‌ تحقیق در علوم رفتاری. انتشارات آگه، تهران. 410 ص.
  9. گلستانی فرد، ع. و ح. توفیقی. 1378. بررسی تثبیت در خاک‌های شالیزاری شمال ایران. مجله علوم کشاورزی ایران. 39 (1): 185-173.
  10. گلی‌کلانیا، ا.، م.ح. روزی‌‌طلب.، م.ج. ملکوتی و ع. صمدی. 1384. مطالعه ظرفیت خاک برای تثبیت پتاسیم و کانی شناسی جزء رس، سیلت و شن خاک‌های زیر کشت انگور منطقه ارومیه با پراش پرتو ایکس. نهمین کنگره علوم خاک ایران. تهران. 388-387.
  11. Ahmad, N., E.D. Reid., M. Nkrumah., S.M. Griffith., and L. Gabriel. 1982. Crop utilization and fixation of added ammonium in soils of the west. Journal Plant and Soil. 67: 167-186.
  12. AL-Kanani, T., A.F. Mackenzi., and G.J. Ross. 1984. Potassium status of some Quebec soils: K release by nitric acid and sodium tetraphenylboron as related to particle size and mineralogy. Canadian journal of soil science. 64: 99-106.
  13. Bajwa, M.I. 2008. Comparative ammonium and potassium fixation by some wetland rice soil clay as affected by mineralogical composition and treatment sequence. Journal of Agronomy and Crop Science. 158(1):65-68.
  14. Bouabid, R., M. Badraoui., and P.R. Bloom. 1991. Potassium fixation and charge characteristics of soil clays. Soil Science Society of American Journal. 55: 1493-1498.
  15. Bremner, J.M. 1965. Total nitrogen. pp. 1179-123. In: Black, C.A (eds), Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. American Society of Agronomy. Inc, Madison.
  16. Chapman, H.D. 1965. Cation exchanges capacity. pp. 891-901. In: Black, C.A (eds.), Methods of soil analysis. Part 2. Chemical analysis. American Society of Agronomy. Madison, Wisconsin.
  17. Doram, D.R., and L.J. Evans. 1983. Native fixed ammonium and fixation of added ammonium in relation to clay mineralogy in some Ontario soils. Can. Journal Soil Science Society. 63: 631-639.
  18. Durak, A., K. Kilic., and H. Yildiz. 1996. The ammonium fixation in two great soil groups having different clay mineralogy during growth season. European Society for New Methods in Agricultural Research. 15-21.
  19. Elmaci, O.L., M. Secer., O. Erdemir., and N. Iqbal. 2002. Ammonium fixation properties of some arable soils from the Aegean region of Turkey. European Journal of Agronomy. 17: 199-208.
  20. Evangelou, V.P., A.D. Karathanasis., and R.L. Blevins. 1986. Effect of soil organic matter accumulation on potassium and ammonium quantity-intensity relationships. Soil Science Society of America Journal. 50: 378-382.
  21. Gee, G.W., and J.W. Bauder. 1986. Particle-Size analysis. pp. 383-411. In: Klute, A. (eds.), Methods of soil analysis. Part7. Soil Science Society of American.
  22. Glasscock, J., A. Shaviv., and J. Hagin. 1995. Nitrification inhibitors interaction with applied ammonium concentration. Journals of Plant Nutrition. 18(1): 105-116.
  23. Ghildyal, B.P., and P.N. Singh. 1961. Ammonium fixation in cultivated and afforested alluvial soil. Soil Science and plant nutrition Journal. 6(4): 164-169.
  24. Kilic, K., M.R. Derici., and K. Saltali. 1999. The Ammonium fixation in great soil groups of tokat region and some factors affecting the fixation. Journal of Agriculture and Forestry. 23: 673-678.
  25. Kirkman, J.H., A. Basker., A. Surapaneni., and H. MacGregor. 1994. Potassium in the soils of New Zealand a review. New Zealand Journal of Agricultural Research. 37: 207-227.
  26. Kowalenko, C.G., and S. Yu. 1996. Solution, exchangeable and clay-fixed ammonium in south coast British Columbia soils. Agriculture and Agri-Food Canada. 473-483.
  27. Kowalenko, C.G., and D.R. Cameron. 1976. Nitrogen transformations in an incubated soil as affected by combination of moisture and temperature and adsorption fixation of ammonium. Canadian Journal Soil Science. 56: 63-70.
  28. Liao, Y.L., S.X. Zheng., J. Nie., J. Xie., Y.H. Lu., and X.B. Qin. 2013. Long-term effect of fertilizer and rice straw on mineral composition and potassium adsorption in a reddish paddy soil. Journal of Integrative Agriculture. 12(4): 694-710.
  29. Martin, W.H., and D.L. Sparks. 1985. On the behavior of non-exchangeable potassium in soils. In: Bartels, J.M. (eds.), Methods of soil analysis. Part 3. Madison, Wisconsin.
  30. Mulvaney, R.L. 1996. Methods of soil analysis. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy. 1121-1176.
  31. Murashkina, M.A., R.J. Southard., and G.S. Petty-grove. 2007. Silt and fine sand fractions dominate K fixation in soils derived from granitic alluvium of the San Joaquin Valley, California. Geoderma. 141: 283-293.
  32. Nelson, R.E. 1982. Carbonate and gypsum. pp. 181-199. In: Page, A.L (eds.), Methods of soil Analysis. Part 2. American Society of Agronomy. Madison, Wisconsin.
  33. Nieder, R., D.K. Benbi., and H.W. Scherer. 2011. Fixation and de-fixation of ammonium in soils. Boil Fertile Soils. 47: 1-14.
  34. Porter, L.K., and B.A. Stewart. 1970. Organic interferences in the fixation of ammonium by soils and clay minerals. Soil Science. 100: 229-233.
  35. Rechcigl, J.E., M.R. Teel., and D.L. Spark. 1988. Ammonium fixation from area as influenced by nitrapyrin. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 19(14): 1583-1591.
  36. Scherer, H.W., E. Feils., and P. Beuters. 2014. Ammonium fixation and release by clay minerals as influenced by potassium. Plant Soil Environ. 60(7): 325-331.
  37. Seal, A., R. Bera., K. Mukhopadhyay., and P. Bhattacharyya. 2006. Potassium fixation capability of some acid alfisols developed under tropical environment in eastern india. International Journal of Soil Science. 1(2): 128-133.
  38. Tofighi, H., and S. Abasiyan. 2009. Kinetics of competitive fixation of potassium and ammonium ions by some soils and their clay and silt components. XIV International Clay Conference. Castellaneta Marina Italy. 579.
  39. United State Salinity Laboratory Staff. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. USDA Handbook. 60. Washington, DC.
  40. Walkely, A. 1947. A Critical examination of a rapid method for determining soil organic carbon in soils. Effect of variations in digestion conditions and inorganic soil constituents. Soil Science. 63: 251-263.
  41. Wen, Q.X., L.L. Cheng., and B.Y. Cheng. 2000. Fixed ammonium in soils of China. Acta Pedologica Sinica. Chine. 37: 145-155.
  42. Yan, T., W. Xiao-zhi., Z. Hai-Tao., and F. Ke. 2008. Effect of potassium and C/N Ratios on conversion of NH4 in soils. Pedosphere. 18(4): 539-544.
  43. Zhang, Y.Z., J.E. Liao., Y.H. Sun., Y.H. Feng., and Y.X. Huang. 2003. Fixed ammonium in major paddy soils in Hunan province, china. Pedosphere. 13: 199-208.
  44.  Zhang, Y.Z., S.H. Huang., D.J. Wan., Y.X. Huang., W.J. Zhou., and Y.B. Zou. 2007. Fixed ammonium content and maximum capacity of ammonium fixation in major types of tillage soils in Hunan Province, China. Agricultural Sciences in China. 6(4): 466-474.
پژوهش های خاک
دوره 31، شماره 1
خرداد 1396
صفحه 131-142

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار