تعیین حد بحرانی پتاسیم قابل استفاده گیاه ذرت در تعدادی از خاک‌های آهکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد. ایران

2 گروه علوم و مهندسی خاک. دانشکده کشاورزی. دانشگاه شهرکرد. شهرکرد. ایران

3 گروه علوم و مهندسی خاک. دانشکده کشاورز. دانشگاه کرمان. کرمان. ایران

10.22092/ijsr.2025.368745.770

چکیده

این پژوهش به منظور بررسی وضعیت پتاسیم و تعیین حد بحرانی پتاسیم قابل استفاده گیاه ذرت (Zea mays L.)  با روش‌های میچرلیخ-بری، تصویری کیت-نلسون و روش تجزیه واریانس کیت-نلسون در تعدادی از خاک‌های آهکی انجام شد. به‌این منظور، 15 نمونه خاک از خاک‌های کشاورزی (30-0 سانتیمتر) دشت شهرکرد انتخاب شد. قبل از کاشت، پتاسیم خاک‌ها با روش‌های استات آمونیوم 1 نرمال، بی‌کربنات آمونیوم- DTPA، باریم کلرید 0.1 مولار، کلسیم کلرید 0.01 مولار و مهلیچ 1 عصاره‌گیری و تعیین شد. آزمایش گلخانه‌ای به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور (نوع خاک و مقدار کود پتاسه)، در 3 تکرار انجام شد. پس از اتمام دوره رویشی، بخش هوایی ذرت برداشت و شاخص‌های گیاهی شامل؛ وزن ماده خشک، غلظت پتاسیم، جذب کل پتاسیم و عملکرد نسبی تعیین شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات خاک و کود پتاسیم در سطح یک درصد اثر معنی‌داری بر وزن خشک، غلظت و جذب کل پتاسیم گیاه داشت. نتایج نشان داد که عصاره‌گیرهای مختلف، غلظت‌های متفاوتی از پتاسیم را عصاره‌گیری نموده‌اند. میانگین پتاسیم عصاره‌گیری شده در خاک‌ها به‌ترتیب؛ استات آمونیوم 1 نرمال> بی‌کربنات آمونیوم- DTPA> باریم کلرید 0.1مولار> کلسیم کلرید 0.01 مولار> مهلیچ 1 بود. عصاره‌گیرهای استات آمونیوم 1 نرمال، باریم کلرید 0.1 مولار و کلسیم کلرید 0.01 مولار به دلیل همبستگی با شاخص‌ عملکرد نسبی را می‌توان به عنوان عصاره‌گیر مناسب در این خاک‌ها دانست. نتایج نشان داد که حد بحرانی پتاسیم با روش میچرلیخ-بری در عصاره‌گیرهای استات آمونیوم 1 نرمال، باریم کلرید 1/0 مولار و کلسیم کلرید 01/0 مولار به‌ترتیب؛ 257.6، 245.8 و 40.3 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک بود. در روش تصویری کیت-نلسون، حد بحرانی پتاسیم با عصاره‌گیرهای استات آمونیوم 1 نرمال، کلرید باریم 0.1 مولار و کلرید کلسیم 0.01 مولار به‌ترتیب، 260، 240 و 43 میلی‌گرم بر کیلوگرم و در روش تجزیه واریانس کیت نلسون، حد بحرانی پتاسیم با عصاره‌گیرهای ذکر شده به‌ترتیب، 325.5، 265.2 و 0.53 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک بود. نتایج این پژوهش نشان داد که حد بحرانی پتاسیم تعیین شده در هر عصاره‌گیر با روش تجزیه واریانس کیت-نلسون بیشتر از دو روش دیگر بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Determining the Critical Limit of Available Potassium for Corn (Zea mays L.) in Some Calcareous Soils

نویسندگان [English]

  • Marzieh Barati Zanyani 1
  • Alireza Hosseinpur 1
  • Mohammad Hasan Salehi 2
  • Azam Jafari 3
1 Department of Soil Science and Engineering. Faculty of Agriculture. Shahrekord University. ShahreKord. Iran
2 Department of Soil Sciences and Engineering, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Chaharmahal and Bakhtiari, Iran
3 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman. Kerman, Iran
چکیده [English]

The present study, aimed to investigate the potassium status and determine the potassium (K) critical level by Mitscherlich-Bray, Cate-Nelson graphical, and Cate-Nelson variance analysis methods for corn plant  (Zea mays L.) in some calcareous soils. Soil samples were collected (0-30 cm) from farmlands soils of Shahrekord Plain and selected 15 soil samples for pot experiment. Before planting, the potassium content of the soils was determined by using the of 1 N NH4OAc, AB- DTPA, 0.1M barium chloride, 0.01M calcium chloride and Mehlich 1 methods. The greenhouse experiment was carried out as a factorial in the form of completely randomized design with two factors (types of soil and potash fertilizer amount) with three replications. At the end of the vegetative period, corn plants were harvested and plant indices including; dry matter weight, K concentration, K uptake, relative yield and plant response were determined. The results of the analysis of variance showed that the main effects of soil type and potassium fertilizer were significant (p<0.01) on dry matter weight, K concentration and uptake. The results showed that different extractants, extracted varying concentrations of potassium. The average K extracted in the soils followed the order: 1N NH4OAc > AB- DTPA > 0.1 M barium chloride > 0.01 M calcium chloride > Mehlich1. Based on the correlation between potassium extracted, by 1 N NH4OAc, 0.1M barium chloride and 0.01M calcium chloride with relative yield indices, they can be considered as appropriate extractants for these soils. The results showed that the K critical level by using the Mitscherlich-Bray method in the 1N NH4OAc, 0.1M barium chloride, and 0.01M calcium chloride were 257.6, 245.8, and 40.3 mg kg⁻¹, respectively. By using the Cate-Nelson graphical method, K critical level in the 1N ammonium acetate, 0.1M barium chloride, and 0.01M calcium chloride were 260, 240, and 43 mg kg⁻¹, respectively, and by using the Cate-Nelson of variance analysis, K critical level in those extractants were 325.5, 265.2, and 53.0 mg kg⁻¹ of soil, respectively. The results of this study showed that the K critical level determined using the Cate-Nelson of variance analysis was higher than that of the other two methods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Shahrekord Plain
  • Cate-Nelson
  • Mitscherlich-Bray

مراجع

  1. احراری، م. اولیایی، ح.م. ادهمی، ا. و نجفی‌قیری، م. 1396. مطالعه وضعیت پتاسیم و ارزیابی عصاره‌گیرهای شیمیایی برای استخراج پتاسیم قابل جذب در برخی خاک‌های زیتون‌کاری استان فارس. نشریه آب و خاک. 31 (3): 845-835.
  2. تفرجی، س.ح. و حق‌پرست‌تنها، م.ر. 1384. تعیین سطح بحرانی پتاسیم با استفاده از روش گرافیکی کیت - نلسون و معادله میچرلیخ - بری برای ذرت در خاکهای استان گیلان. نهمین کنگره علوم خاک ایران. تهران. ایران.
  3. خودشناس، م.ع.، قدبیک‌لو، ج. و دادیور، م. 1399. ارزیابی عصاره‌گیرهای شیمیایی و تعیین حد بحرانی پتاسیم در خاک‌های زیر کشت لوبیا. پژوهش‌های خاک. 34 (4): 464-451.
  4. دردی‌پور، ا. و فرشادی‌راد، ا. 1388. تعیین حد بحرانی پتاسیم برای گندم و بررسی پاسخ آن به سولفات پتاسیم در تعدادی از خاک‌های لسی استان گلستان. یازدهمین کنگره علوم خاک ایران، گرکان. ایران.
  5. فتحی، س.، صمدی، ع.، داوری، م. و اسدی کپورچال، ص. 1393. ارزیابی عصاره‌گیرهای مختلف برای تعیین پتاسیم قابل استفاده ذرت در خاک‌های آهکی استان کردستان. دانشگاه گیلان، تحقیقات غلات. 4 (3): 266-253.
  6. عبداللهی، ع. ملکوتی، م.ج. و قادری، ج. 1390. انجام توصیه کودی پتاسیم با استفاده از معادله میچرلیخ-بری در برخی از مزارع گندم آبی استان کرمانشاه. تحقیقات آب و خاک ایران. 128-121.
  7. نظری، ط. دردی‌پور، ا. 1395. تعیین حد بحرانی پتاسیم برای کشت گندم و ذرت. سومین کنگره سراسری در مسیر توسعه علوم کشاورزی و منابع طبیعی. گرگان. ایران.
  8. نظری، ط. سوسرایی، ن. بارانی‌مطلق، م. و دردی‌پور، ا. 1400. تعیین حد بحرانی پتاسیم به روش کیت-نلسون در گیاه کینوا.
  9. سومین کنفرانس بین المللی مطالعات مهندسی کشاورزی، زراعت و اصلاح نباتات. تهران. ایران.

  10. Al-Mafraji, R.J., Saad Hannoon, T.M. and Al-Barakat K. 2022. The impact of potassium levels and its extraction methods on growth and yield of potassium (Solanum Tuberosuml.). Plant Archives. 20 (1): 416- 419.
  11. Bray, R.H. 1958. The correlation of a phosphorus soil test with the response of wheat through a modified Mitscherlich equation. Soil Science Society of America, Proceeding. 22: 314-317. https://doi.org/10.2136/sssaj1958.03615995002200040013x.
  12. Cate, R.B.,Jr., and Nelson. L.A. 1965. A rapid method for correlation of soil test analyses with plant response data. North Carolina. Agricultural Experiment Statistics. International Soil Testing Series, Tech. Bull. Nomber1. https://lib.ugent.be/catalog/rug01:000226900.
  13. Cate, R.B.Jr., and Nelson. L.A. 1971. A simple statistical procedure for partitioning soil test correlation data into two classes. Soil Science Society of America. Proceeding. 35:658-660. https://doi.org/10.2136/sssaj1971.03615995003500040048x.
  14. Gee, G.W. and Bauder, J.W. 1986. Particle-size analysis. In: Klute A. (ed.) Methods of Soil Analysis: Part I-Physical and mineralogy methods. Agron. Monogr. 9. 2nd ed. American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin. pp. 383-412.
  15. Havlin, J.L., and Soltanpour, P.N. 1982. Greenhouse and field evaluation of the NH4HCO3-DTPA soil test for Fe.  Journal of Plant Nutrition. 5: 769-783. https://doi.org/10.1080/01904168209363007.
  16. Hosseinpur, A.R., and Zarenia, M. 2012. Evaluating chemical extractants to estimate available potassium for pinto beans (Phaseolus vulgaris L.) in some calcareous soils. Plant, Soil and Environ. 58: 42–48. 17221/314/2011-PSE.
  17. Knudsen, D., Peterson, G.A., and Pratt, P.F. 1982. Lithium, Sodium and Potassium. Methods of Soil Analysis, Part 2: Chemical and Microbiological Properties. (2nd). American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin. pp. 225-246.
  18. Krauss, A. 1994. Potassium in soils dynamic and availability. Iran Agrofood, export promoteion center, Tehran, Iran. 42 pp.
  19. Keshavarz, P. NoriHosieni, M. and Malakouti, M.J. 2004. Effect of Soil Salinity on K Critical Level for Cotton and its Response to Sources and Rates of K Fertilizers. In IPI regional workshop on Potassium and Fertigation development in West Asia and North Africa. 24-28. https://doi.org/10.1080/02571862.2008.10639897
  20. Loeppert, R.H., and Suarez, D.L. 1996. Carbonate and gypsum In: Sparks D.L. (ed.) Chemocal Methods of Soil Analysis. Soil Science Society of America, Madison pp. 437-447. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.3.c15
  21. McLean, E.O., and Watson, M.E. 1985. Soil measurements of plant available potassium. In: Munson, R.D.     (ed.), Potassium in agriculture. American Society of Agronomy, Crop Science Society of America, and Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin. pp. 277–308.
  22. Mustscher, H. 1995.” Measurement and assessment of soil potassium.” International potash institute Research Topics Number 4”.
  23. Muneshwar Singh, R.H., Wanjari, B.L., Abhay Shirale, L., Kumar, U., and Jamra, SH. 2019. Response of Crops to Applied Potassium and Estimation of Critical Limits in Vertisols. Indian Journal of Fertilisers. 15(7): 748-753.
  24. Mehlich, A. 1953. Determination of P, Ca, Mg, K, Na and NH4, North Carolina Soil Test Divition, Department of Agriculture, Raleigh, North Carolina.
  25. Nelson, D.W. and Sommers, L.E. 1996. Carbon, organic carbon, and organic matter. In: Sparks D.L. (ed) Methods of Soil Analysis. Soil Science Society of America, Madison. pp. 961-1010.
  26. Rhoades, J.D. 1996. Salinity: electrical conductivity and total dissolved solids. In: Sparks D.L. (ed) Methods of Soil Analysis. Soil Science Society of America, Madison. pp. 417-435.
  27. Sumner, M.E. and Miller W.P. 1996. Cation exchange capacity and exchange coefficients. In: Sparks D.I.(ed.), Methods of Soil Analysis Part3, Chemical Methods. Soil Science Society of America Book Series 5, Soil Science Society of America, Madison, WI. 1201-1231.
  28. Simard, R.R., and Zizka, J. 1994. Evaluation plant available potassium with strontium chlorid. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 25: 1779-1789. https://doi.org/10.1080/00103629409369152.
  29. Salomon, E. 1998. Extraction of soil potassium with 0.01 M calcium chloride compared to official Swedish methods. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 29(19-20), 2841-2854. https://doi.org/10.1080/00103629809370159
  30. Soltanpour, P.N., and Schwab, A.P. 1977. A new soil test for simultaneous extraction of macro‐and micro‐nutrients in alkaline soils. Communications in soil science and plant analysis, 8(3), 195-207. https://doi.org/10.1080/00103627709366714.
  31. Sidhu . A.S. Dhillon A.S. and Daw G. 1982. Field avaluation of NPK soil test for wheat in alkaline soils of Punjab. Punjab Agricalture Uneversity.
  32. Thomas, G.W. 1982. Exchangeable cations. In: A.L. Page et al. (eds.) Methods of Soil Analysis: chemical and microbiological properties. Agron. Monogr. 9. Part 2. 2nd ed. American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin. pp.159-166.
  33. Waling, I., Van Vark, W., Houba,,V.J. G., and Der Lee, J. J. 1989. Soil and Plant Analysis, a Series of Syllabi. Part 7, Plant Analysis Procedures. Wageningen Agriculture University.
  34. Zebec, V., Rastija, D., Loncaric, Z., Bensa, A., Popovic, B., and Ivesic v. 2017. Comparetion of chemical extraction methods for determination of soil potassium in different soil types. Soil Chemistry. 50 (12): 1420-1427. 1134/S1064229317130051

 

پژوهش های خاک
دوره 38، شماره 4
اسفند 1403
صفحه 331-344

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار