اثر رژیم رطوبتی و ویژگی‌های خاک بر فسفر بومی و بازیابی فسفر افزوده شده به خاکهای آهکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج

2 یاسوج، دانشیار و استاد بخش خاکشناسی

3 استاد بخش خاکشناسی، دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز

چکیده

فسفر بعنوان یک عنصر ضروری در تولید محصولات کشاورزی مهم است. از سوی دیگر توانایی آن در القاء کمبود عناصر کم مصرف ضروری و اثرات منفی آن بر محیط زیست سبب توجه بیشتر به این عنصر شده است. از آنجا که رژیم رطوبتی و ویژگی‌های خاک از جمله عوامل مهم در واکنش فسفر در خاک هستند، تحقیق حاضر جهت بررسی تأثیر دو سطح فسفر (صفر و 300 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم خاک ازمنبع دی هیدروژن پتاسیم فسفات) و دو رژیم‌ رطوبتی (غرقاب و رطوبت %20 وزنی) بر فسفر محلول در بی‌کربنات سدیم (روش اولسن) در 20 خاک آهکی با ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی متفاوت در زمانهای 1، 2، 5، 10، 20، 40، 80 و 160 روز بصورت طرح کاملاً تصادفی در دو تکرار انجام شد. جهت بررسی اثر مستقیم و غیر مستقیم ویژگی‌های خاک بر بازیابی فسفر، از روش ضرایب مسیر استفاده شد. نتایج نشان داد که غرقابی شدن خاک سبب افزایش فسفر بومی در زمانهای 1،2، 5 و 10 روز در مقایسه با رطوبت %20 وزنی شد، و در زمانهای بیشتر اثر معنی داری نداشت. رژیم رطوبتی غرقابی سبب کاهش معنی دار بازیابی فسفر اضافه شده به خاک در روزهای 80 و 160 در مقایسه با رطوبت %20 وزنی شد، در حالی که در سایر زمان ها اثر معنی داری بر آن نداشت. با توجه به اثر معنی‌دار رژیم رطوبتی و برهمکنش رژیم رطوبتی و ویژگی‌های خاک بربازیابی فسفر در روزهای 80 و 160، اثر ویژگی‌های خاک بر بازیابی فسفر در این زمانها بررسی شد. نتایج حاصله نشان که در حالت غرقابی اکسیدهای آهن، آلومینیوم و منگنز، رس و نسبت رس به کربنات کلسیم فعال بصورت منفی و کربنات کلسیم معادل بصورت مثبت بر بازیابی فسفر اضافه شده به خاک در روزهای 80 و 160 تأثیر داشته است. در رطوبت %20 وزنی نیز روند مشابهی دیده شد با این تفاوت که اثر اکسیدهای آهن و کربنات کلسیم معادل بر آن معنی دار نبود. نتایج ضرائب مسیر نشان داد که در رطوبت %20 وزنی اثر مستقیم کربنات کلسیم معادل و کربنات کلسیم فعال بر بازیابی فسفر بیشتر از رژیم غرقابی بود. نتایج ضرایب مسیر همچنین بیانگر نقش مستقیم و غیر مستقیم کربنات کلسیم معادل و نسبت رس به کربنات کلسیم فعال در واکنش فسفر در خاکهای آهکی ما در هر دو رژیم رطوبتی مورد مطالعه می‌باشد. با توجه به اینکه واکنش فسفر در خاک به میزان قابل توجهی تحت تأثیر اکسیدهای آهن، آلومینیوم و منگنز قرار گرفت، بنابراین تحقیقات بیشتری همراه با اندازه‌گیری تغییر شکل‌های شیمیایی آهن، آلومینیوم

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Moisture Level and Soil Properties on Native Olsen-P and Recovery of Added P to Calcareous Soils

نویسندگان [English]

  • E. Adhami 1
  • A. M. Ronaghi 2
  • M. Maftoun 3
1 Assistant Professor of Agricultural College
2 Yasuj University, Associate Professor
3 Professor of Soil Science Department, Agricultural College, Shiraz University, respectively.
چکیده [English]

Phosphorus (P) is an essential nutrient in crop production. On the other hand its effect on micronutrients deficiencies and environmental quality has raised more concern about it. Since moisture level and soil properties are among the most important factors affecting P reaction in soils, the present study was carried out to evaluate the effects of P rates ( 0 and 300 mg P Kg-1 soil, as KH2PO4), and two moisture levels (waterlogging  and 20% w/w water content) on native Olsen-P and recovery of added P in 20 calcareous soils with different physico-chemical properties at 1, 2, 5, 10, 20, 40, 80 and 160 d incubation in a completely randomized design in duplicate. Path analysis was used to evaluate direct and indirect effects of soil properties on P recovery. Results showed that waterlogging significantly increased native Olsen-P in 1, 2, 5 and 10 d, compared to that of 20% w/w, but had no significant effect in other incubation times. Waterlogging significantly decreased the recovery of added P in 80 and 160 d compared to that of 20%w/w, but did not affect other incubation times. Analysis of variance showed that moisture level and the interaction of moisture level and soil properties was significant on P recovery in 80 and 160 d. thus the effect of soil properties on P recovery was evaluated for these time periods. Under waterlogging conditions Fe, Al, and Mn compounds, clay and the ratio of clay/ACCE (active carbonate calcium equivalent) negatively; and CCE positively affected the recovery of applied P. A similar trend was observed for 20% w/w, however the effect of Fe compound and CCE was not significant. Path analysis showed that the direct effect of CCE and ACCE on P recovery was higher in 20 %w/w than water logging. Path analysis also revealed the importance of direct and indirect effect of CCE and clay/ACCE in both moisture levels on P reaction in our highly calcareous soils. Since P reaction is considerably affected by Fe, Al and Mn compounds, it is suggested that to evaluate the effect of chemical transformation of Al, Fe, and Mn on adsorption and desorption of P under different moisture regimes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Phosphorus
  • water logging
  • 20% w/w moisture content
  • soils properties
  • path analysis

مراجع

  1. الفتی، م.، م. ج. ملکوتی، م. ر.‌بلالی. 1378. تعیین حد بحرانی فسفر برای محصول گندم در ایران. علوم آب و خاک.‌6:‌45-39
  2. حکیم‌زاده اردکانی، م. ع. 1373. ارزیابی گلخانه‌ای و آزمایشگاهی چندین روش شیمیایی جهت تعیین فسفر قابل استفاده در بعضی از خاکهای آهکی ماندابی استان‌های فارس و اصفهان. پایان‌نامه فوق لیسانس. بخش خاکشناسی. دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز.
  3. قنبری،ع. 1371. ارزیابی گلخانه‏ای و آزمایشگاهی چند عصاره‏گیر فسفر در بعضی از خاکهای آهکی مهم استان فارس. پایان نامه فوق لیسانس بخش خاکشناسی. دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز.
  4. ملکوتی‏‏، م، ج .1378. کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد با بهینه سازی مصرف کود. چاپ دوم. نشر آموزش کشاوزری.
  5. Afif, E., A. Matar, and J. Torrent. 1993. Availability of phosphorus applied to calcareous soils of West Asia and North Africa. Soil Sci. Soc. Am. J. 57: 756-760.
  6. Basta, N. T., D. J. Pantone, and M. A. Tabatabai. Path analysis of heavy metals adsorption by soils. Agron. J. 85: 1054-1057.
  7. Bray, R. H., and L. T. Kurtz. 1945. Determination of total, organic and available forms of phosphorus in soils. Soil Sci. 59: 39-45.
  8. Carreira, J. A., B. Vinegla, and K. Lajtha. Secondary CaCO3 and precipitation of P-Ca compounds control the retention of soil P in arid ecosystems. J. Arid Environ. 64:460-473.
  9. Freeman, J. S., and D. L. Rowell. 1981. The adsorption and precipitation of phosphate onto calcite. J. Soil Sci. 32: 75-84.
  10. Griffin, R. A., and J. J. Jurinak. 1974. Kinetics of phosphate interaction with calcite. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 38: 75-79.
  11. Lehr, J. R., and W. E. Brown. 1958. Calcium phosphate fertilizers: II. A petrographic study of their alteration in soils. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 22: 29-32.
  12. Maftoun, M., M. A. Hakimzadeh Ardekani, N. Karimian, and A. M. Ronaghi. 2003. Evaluation of phosphorus availability for paddy rice using eight chemical soil tests under oxidized and reduced conditions. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 34: 2115-2129.
  13. Mandal, L. N., and S. K. Khan. 1977. Transformation of fixed phosphorus in soils under waterlogged condition. J. Indian Soc. Soil Sci. 25: 122-128.
  14. Moore, Jr., P. A., and K. R. Reddy. 1994. Role of Eh and pH on phosphorus geochemistry in sediments of lake Okeechobee, Florida. J. Environ. Qual. 23: 955-964.
  15. Murphy, J., and Riley. J. P. 1962. A modified single solution method for determination of phosphate in natural waters. Anal. Chim. Acta 27: 31-36.
  16. Olsen, S. R., C. V. Cole, F. S. Watanabe and L. A. Dean. 1954. Estimation of available phosphorus in soils by extracting with sodium bicarbonate. USDA Cric. 939, Washington, DC.
  17. Page, A. L., R. H. Miller, and D. R. Keeney. 1982. Methods of soil analysis. Part 2, 2nd ed., Am. Soc. Agron. Madison., WI.
  18. Parischa, N. S., and F. N. Ponnampruma. 1976. Influence of salt and alkali on ionic equilibria in submerged soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 40: 374-376.
  19. Patrick Jr., W. H., and R. A. Khalid. 1974. Phosphorus release and sorption by soils and sediments : Effect of aerobic and anaerobic conditions. Science 186: 53-55.
  20. Ryan, J., D. Curtin, and M. A. Cheema. 1985a. Significance of iron oxides and calcium carbonate particle size in phosphate sorption by calcareous soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 49:‌ 74-76.
  21. Ryan, J., H. M. Hasan, M. Bassiri, and H. S. Tabbra. 1985b. Availability and transformation of applied phosphorus in calcareous Lebanese soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 49: 1215-1220.
  22. Samadi, A., and R. J. Gilkes. 1999. Phosphorous transformation and their relationships with calcareous soil properties of Southern Western Australia. Soil Sci. Soc. Am. J. 63: 809-815.
  23. Schawb, A. P., and W. L. Lindsay. 1983.The effect of redox on the solubility and availability of manganese in a calcareous soil. Soil. Sci. Soc. Am. J. 47: 217-220.
  24. Sharma, R. D., and B. Mishra. 1985. Phosphorus availability to rice in submerged soils. J. Indian Soc. Soil Sci. 33: 688-691.
  25. Sims, J. L. and W. H. Patrick. Jr. 1978. The distribution of micronutrient cations in soils under conditions of varying redox potential and pH. Soil Sci. Soc. Am. J. 42: 258-262.
  26. Soils, P., and J. Torrent. 1989. Phosphate sorption by calcareous Vertisols and Inceptisols of Spain. Soil Sci. Soc. Am. J. 53: 456-459.
  27. Tiessen, H., J. W. B. Stwart, and C. V. Cole. 1984. Pathways of phosphorus transformation in soils of differing pedogenesis. Soil Sci. Soc. Am. J. 48: 853-858.
  28. Williams, W. A., M. B. Jones, and M. W. Demment. 1990. A concise table for path analysis statistics. Agron. J. 82: 1022-1024.
  29. Zhou, M., and Y. Li. 2001. Phosphorous sorption characteristics of calcareous soils and limestone from southern Everglades and adjacent farmlands. Soil Sci. Soc. Am. J. 65:1404

 

پژوهش های خاک
دوره 20، شماره 2
اسفند 1385
صفحه 213-223

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار