بررسی وضعیت پتاسیم در برخی خاک‌ها و درختان باغ‌های پرتقال استان‌های فارس و کهگیلویه و بویراحمد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم خاک، دانشگاه یاسوج، کهگیلویه و بویر احمد، یاسوج، ایران.

2 دانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه یاسوج، کهگیلویه و بویر احمد، یاسوج، ایران

3 استادیار پژوهش بخش تحقیقات آب و خاک، مرکز تحقیقات کشاورزی کهگیلویه و بویراحمد، یاسوج، ایران.

4 دانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه یاسوج، کهگیلویه و بویر احمد، یاسوج، ایران.

10.22092/ijsr.2025.368579.769

چکیده

پتاسیم نقش اساسی در بهبود ویژگی‌های کمی و کیفی محصولات کشاورزی دارد. با این حال، بخش عمده پتاسیم موجود در خاک به‌صورت غیرتبادلی و ساختمانی است که به‌راحتی برای گیاه قابل جذب نیست. تولید مرکبات در جهان امروز اهمیت چشمگیری یافته و به یکی از منابع اصلی ایجاد ثروت، مبادلات تجاری و اشتغال تبدیل شده است. این مطالعه با هدف بررسی شکل‌های مختلف پتاسیم در خاک‌های سطحی و زیرسطحی باغ‌های پرتقال در استان‌های فارس (10 باغ) و کهگیلویه و بویراحمد (8 باغ) و همچنین معرفی عصاره‌گیر مناسب برای اندازه‌گیری پتاسیم قابل استفاده در این خاک‌ها انجام شد. پژوهش بر روی ۳۶ نمونه خاک از ۱۸ باغ (در دو عمق) انجام گرفت. شکل‌های مختلف پتاسیم شامل محلول، تبادلی، غیرتبادلی، ساختمانی و کل اندازه‌گیری شد. همچنین، برگ‌های شاخه‌های یک‌ساله جمع‌آوری و غلظت پتاسیم آن‌ها بررسی شد. با استفاده از 11 عصاره­گیر شامل کلرید سدیم 1 و 2 مولار، کلرید کلسیم 0.01 مولار، مورگان، بیکربنات آمونیم-DTPA، استات آمونیم یک مولار، استات سدیم یک مولار، اسید نیتریک 0.1 مولار، اسید کلریدریک 2 مولار، اسید سولفوریک0.025 مولار و استات منیزیم یک مولار، پتاسیم خاک استخراج شد و همبستگی آن­ها با پتاسیم جذب شده توسط درخت پرتقال تعیین شد. نتایج نشان داد که عصاره‌گیر اسید کلریدریک ۲ مولار، بیشترین همبستگی را با پتاسیم جذب‌شده توسط گیاه دارد. همچنین، بر اساس حد استاندارد پتاسیم خاک، تنها سه باغ در استان فارس و ۳ باغ در استان کهگیلویه و بویراحمد دارای مقادیر پتاسیم بالاتر از حد بحرانی بودند. تجزیه برگ درختان مطالعه شده نیز نشان داد که 60 درصد از نمونه­های برگ باغ­های استان فارس و 25 درصد از نمونه­های برگ باغ­های استان کهگیلویه و بویراحمد کمتر از حد کفایت پتاسیم داشته­اند. بنابراین، در بیشتر باغ‌ها، استفاده از کودهای پتاسیمی برای دستیابی به حداکثر عملکرد محصول ضروری به‌نظر می‌رسد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Assessment of Potassium Status in Soils and Orange Orchards of Fars and Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Provinces

نویسندگان [English]

  • Safieh Khalili 1
  • hamidreza Owliaie 2
  • Mohammadreza Chakeralhoseini 3
  • Ebrahim Adhami 4
1 Former MSc. Student of Soil Science, Yasouj University
2 Associated Professor, Department of Soil Science, Faculty of Agricultural Sciences, University of Yasouj, Iran.
3 Assistant Professor of Soil and Water Research Department, Kohgiluyeh-va-Boyerahmad Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Yasouj, Iran.
4 Associated Professor, Department of Soil Science, Faculty of Agricultural Sciences, University of Yasouj, Iran.
چکیده [English]

Potassium plays a vital role in improving both the quantity and quality of agricultural products. However, a considerable amount of potassium in the soil is present in non-exchangeable and structural forms, making it less accessible for plant uptake. In recent years, citrus production has become increasingly important worldwide as a major source of economic growth, trade, and employment. This study investigated the various forms of potassium in the surface and subsurface soils of orange orchards located in Fars (10 orchards) and Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad (8 orchards) provinces. Additionally, it sought to identify an appropriate extractant for measuring plant-available potassium in these soils. 36 soil samples were collected from 18 orchards at two different depths. The analysis included various potassium forms, such as soluble, exchangeable, non-exchangeable, structural, and total potassium. Moreover, leaves from one-year-old branches were gathered to assess their potassium concentration. Potassium extraction was conducted using 11 different extractants, including 1M and 2M sodium chloride, 0.01M calcium chloride, Morgan, ammonium bicarbonate-DTPA, 1M ammonium acetate, 1M sodium acetate, 0.1M nitric acid, 2M hydrochloric acid, 0.025M sulfuric acid, and 1M magnesium acetate. The correlation between extracted potassium and plant uptake in orange trees was then evaluated. The findings indicated that the 2 M hydrochloric acid extractant had the highest correlation with the potassium absorbed by the plant. Furthermore, according to the soil potassium standard threshold, only three orchards in Fars and three in Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad had potassium levels exceeding the critical limit. Leaf analysis also revealed that 60% of the samples from Fars orchards and 25% from Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad orchards contained potassium levels below the sufficiency threshold. Thus, in most orchards, applying potassium fertilizers, is crucial for maximizing crop yield.

کلیدواژه‌ها [English]

  • available potassium
  • calcareous soil
  • extractant
  • citrus

مراجع

  1. آزادی، ا. 1394. مطالعه خصوصیات مورفولوژی، کانی شناسی و وضعیت فسفر و پتاسیم در سه ردیف پستی و بلندی در خاک‌های استان فارس. رساله دکتری بخش علوم خاک، دانشگاه شیراز.
  2. آمارنامه‌ کشاورزی‌ (جلد سوم، محصولات باغبانی‌). 1397. انتشارات وزارت جهاد کشاورزی‌، معاونت‌ برنامه‌ریزی‌، مرکز فناوری‌ اطلاعات و ارتباطات.
  3. احراری، م.، ح.ر. اولیایی، ا. ادهمی و م. نجفی­قیری. 1395. مطالعه وضعیت پتاسیم و ارزیابی عصاره گیرهای شیمیایی برای استخراج پتاسیم قابل جذب در خاک باغ های زیتون استان فارس. نشریه آب و خاک، 30(3) 835-845.
  4. اسدی‌ کنگرشاهی‌، ا.، م. بصیرت، و ن. اخلاقی‌ امیری‌، 1396. دستورالعمل‌ مدیریت‌ تلفیقی‌ حاصلخیزی‌ خاک و تغذیه‌ گیاه در درختان مرکبات شمال و جنوب کشور. انتشارات موسسه‌ تحقیقات خاک و آب. کرج، ایران.
  5. اسدی کنگرشاهی، ع. و ن. اخلاقی امیری. 1393 . تغذیه پیشرفته و کاربردی مرکبات، جلد دوم. انتشارات آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.
  6. اسدی کنگرشاهی، ع. و ن. اخلاقی امیری. 1390. شناخت برخی آسیب­های محیطی و ناهنجاری­های فیزیولوژیکی مرکبات. نشریه فنی 501، موسسه تحقیقات خاک و آب، کرج، ایران.
  7. امین، ح.، ع. میرسلیمانی و م. نجفی قیری. 1396 ویژگی‌های کمی و کیفی پرتقال واشنگتن ناول در دو باغ با ویژگی‌های خاکی متفاوت در داراب، استان فارس. مجله علوم و فنون باغبانی ایران، 18: 364-353.
  8. انجوی­نژاد، س.م. 1402. بررسی وضعیت شکل‏های پتاسیم در برخی خاک‎‏های استان فارس با استفاده از روش طیف‏سنجی مادون قرمز نزدیک. رساله دکتری بخش علوم خاک، دانشگاه شیراز.
  9. اولیایی، ح.ر. حیدرماه، ص. ادهمی، ا. و نجفی­قیری، م. 1393. سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در ارتباط با کانی­شناسی رس برخی از خاک­های آهکی استان کهگیلویه و بویراحمد.. علوم آب و خاک، 68 (2): 109-99.
  10. ایرندگانی، ا.، م. رحمانیان و ح. ر. اولیایی. 1398. ارتباط شکل های مختلف پتاسیم با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک های آهکی جنوب شرقی ایران. مجله پژوهش­های حفاظت آب و خاک. 26(5): 147-131.
  11. بارونی، ف.، ح.ر. اولیایی، ا. ادهمی و م. نجفی قیری. 1395. مقایسه چند عصاره‌گیر برای استخراج پتاسیم قابل جذب برنج در برخی از خاک‌های استان کهگیلویه و بویر احمد. تحقیقات کاربردی خاک، 5(1) 24-13.
  12. جعفری، س. 1398. ارتباط بین اشکال پتاسیم با ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و تنوع کانی‌های رسی برخی از خاک‌های خوزستان. مجله تحقیقات آب و خاک ایران، 50: 1733-1721.
  13. حسین پور، ع. ر. و ف. بیابانکی. 1383. رابطه شدت-کمیت پتاسیم با عصاره‏گیرهای متفاوت و پاسخ گیاه سیر در برخی از خاک‏های همدان. مجله علوم آب و خاک، 18 (1): 9-1.
  14. حسینی فرد، س. ج.، ح. خادمی، و م. کلباسی. 1388. اثر نوع عصاره­گیر و دفعات عصاره­گیری بر آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی از میکاها. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک.. : 117-105.
  15. حیدرماه، ص. (1390). سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در خاک‌های آهکی استان کهگیلویه و بویراحمد. پایان­نامه کارشناسی ارشد گروه علوم خاک، دانشگاه یاسوج.
  16. خلیلی،ص.؛ ح.ر. اولیایی؛ ا. ادهمی و م.ر. چاکرحسینی. 1394 . بررسی وضعیت پتاسیم و ارتباط آن با برخی ویژگی­های خاک باغ­های پرتقال استان فارس. مجموعه مقالات چهاردهمین کنگره علوم خاک ایران. دانشگاه ولی­عصر رفسنجان.
  17. زارعیان،غ.، م.ه. فرپور، م. حجازی و ا. جعفری. 1396. ارتباط شکل‌های مختلف پتاسیم با خصوصیات فیزیکو شیمیایی و کانی‌شناسی رسی خاک‌های دشت قره­باغ در استان فارس. نشریه پژوهش­های خاک، 31: 327-315.
  18. شاکری، س. 1395. بررسی خصوصیات ژنتیکی، مورفولوژیکی، کانی‌شناسی و وضعیت پتاسیم در خاک‌های استان کهگیلویه و بویراحمد. رساله دکتری. بخش علوم خاک، دانشگاه شیراز. 262 صفحه.
  19. شاکری، س.، ع. ابطحی، م. باقرنژاد، ن. کریمیان و ح.ر. اولیایی. 1394. سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در افق­های سطحی و زیرسطحی سری­های غالب خاک های استان کهگیلویه و بویراحمد. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 73: 318-301.
  20. شهبازی، ک.، م. مارزی، م.ح. محمدی و همکاران. 1403. روش های تجزیه خاک نمونه برداری، روش های شیمیایی و فیزیکی. انتشارات موسسه تحقیقات خاک و آب. 1074 ص.
  21. شهبازی، ک.، م. چراغی، م. مارزی و ک. هاشمی نسب زواره. 1401. تأثیر نوع عصاره‌گیر و نسبت خاک به عصاره‌گیر بر استخراج میزان پتاسیم قابل جذب خاک. تحقیقات آب و خاک ایران، 53: 1497-1481.
  22. شهبازی، ک. و ح. بشارتی. 1392. بررسی اجمالی وضعیت حاصلخیزی خاکهای کشاورزی ایران. مدیریت اراضی، 1 (1): 15-1.
  23. صدری، ن.، ح.ر. اولیایی، ا. ادهمی و م. نجفی قیری. 1395. ارتباط شکل های مختلف پتاسیم با کانی های رسی و تکامل خاک در برخی خاک های استان فارس. نشریه آب و خاک،30: 185-172.
  24. ضرابی، م. و م. جلالی. 1388. مقایسه چند عصاره­گیر برای استخراج پتاسیم قابل جذب گندم در برخی از خاک‏های استان همدان. مجله تحقیقات آب و خاک ایران،40 (2): 155-149.
  25. کلاه­چی، ز. و م. جلالی. 1384. تأثیر بافت خاک، پتاسیم اولیه و ضریب جذب در آبشویی پتاسیم از خاک. پژوهش کشاورزی آب، خاک .و گیاه/ جلد5. شماره1. ص 66-54.
  26. نجفی قیری، م. 1389. بررسی خصوصیات مورفولوژیکی و کانی شناسی و وضعیت پتاسیم در خاکهای استان فارس. رساله دکتری بخش علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز.
  27. نجفی قیری، م. و ح.ر. بوستانی. 1403. پتاسیم عنصری فراموش شده در تولیدات گیاهی. مجموعه مقالات یازدهمین همایش ملی مطالعات و تحقیقات نوین درحوزه زیست شناسی و علوم طبیعی ایران، تهران. ایران.
  28. نجفی قیری، م.؛ ح.ر. اولیایی،. و ح.ر. بوستانی. 1398. عوامل مؤثر بر توزیع شکل‌های پتاسیم در برخی خاک‌های آهکی استان کهگیلویه و بویراحمد. تحقیقات کاربردی خاک. 7 (2): 207-196.
  29. نجفی قیری، م.؛ ح.ر. بوستانی، و ا. بیژن زاده . 1403. ویژگی‌های یک خاک آهکی و جذب کلسیم، پتاسیم و سدیم به‌وسیله ذرت با کاربرد بیوچارهای کود گوسفند و سبوس برنج. مجله تحقیقات خاک و آب ایران. 55 (11): 2223-2209.
  30. Azadi, A., and S. Shakeri. 2021. Potassium pools distribution in some calcareous soils as affected by climatic conditions, physiographic units, and some physicochemical properties in Fars Province, southern Iran. Eurasian Soil Science, 54(5): 702-715.
  31. Bazargan, K., M. Marzi, K. S. Hasheminasab, K. Shahbazi and A.A. Zare. 2022. Optimizing ammonium acetate procedure for determining available potassium in Iranian calcareous soils, testing the concentration and contact time. Dryland Soil Research, 1: 125-136. doi: 47176/jsssi.01.01.1024
  32. Bouyoucos, G. J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analysis of soil. Agronomy Journal, 54: 464–465.
  33. Chapman, H.D. 1965. Cation exchange capacity. In: Black, C.A. (ed.) Methods of Soil Analysis, part 2. American Society of Agronomy, Madison, WI. pp. 891-901.
  34. Claassen, N., H. E. L., Dessougi, and S. P. Trehan. 2001. Crop growth and potassium uptake as related to plant and soil properties. International Symposium on importance of potassium in nutrient management on sustainable crop production in India.
  35. Haby, V.A., M.P. Russelle and E.O. Skogley. 1990. Testing soils for potassium, calcium and magnesium. pp. 181-227. In: Westerman, R.L. (Ed.). Soil Testing and Plant Analysis. 3rd edition. ASA-SSSA, Madison, WI. Indian Soil Science, 43: 351- 356.
  36. Havlin, J., J. Beaton, S. Tisdale and W. Nelson. 2013. Soil Fertility and Fertilizers. New Jersey: Pretince Hall. P. 516.
  37. Helmke, P.A. and D.L. Sparks. 1996. Lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium. p. 551–573. In D.L. Sparks (ed.) Methods of soil analysis. Part 3. SSSA Book Ser. 5. SSSA, Madison, WI.
  38. Hien, H. N., S. Maneepong, and P. Suraninpong. 2017. Effects of potassium, calcium, and magnesium ratios in soil on their uptake and fruit quality of pummelo. Journal of Agricultural Science, 9(12): 110-121.
  39. Hosseinpur, A.R., and M. Samavati. 2008. Evaluation of chemical extractants for the determination of available potassium. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 39: 1559–1570.
  40. Hosseinpur, A.R., and Zarenia, M. 2012. Evaluating chemical extractants to estimate available potassium for pinto beans (Phaseolus vulgaris) in some calcareous soils. Plant, Soil and Environment, 58(1): 42-48.
  41. Jackson, M.L. 1975. Soil Chemical Analysis: Advanced Course. Department of Soils, College of Agriculture, University of Wisconsin, Madison, WI.
  42. Jalali, M. 2006. Kinetics of non-exchangeable potassium release and availability in some calcareous soils of western Iran. Geoderma, 135: 63-71.
  43. Jalali, M. and M. Jalali. 2022. Investigation of potassium leaching risk with relation to different extractants in calcareous soils. Journal Soil Science Plant Nutrition, 22: 1290-1304. https://doi.org/10.1007/s42729-021-00731-6.
  44. Jones, U. S. 1978. Fertilizers and soil fertility. Printice-Hall of India.
  45. Jones, J. B. 1990. Universal soil extractants: their composition and use. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 21: 1091-1101.
  46. Kirkman, J. H., Basker, A., Surapaneni, A., and MacGregor, A. N. 1994. Potassium in the soils of New Zealand—a review. New Zealand Journal of Agricultural Research, 37(2): 207-227.
  47. Knudsen, D., G. Peterson and P. F. Pratt. 1982. Lithium, sodium and potassium. pp. 225-246. In: Page, A. L. (Ed.). Methods of Soil Analysis. Part 2: Chemical and Microbiological potassium. American Society of Agronomy, Madison, WI.
  48. Marschner, H. 2011. Marschner's mineral nutrition of higher plants. Academic press.
  49. Martin, H.W. and D.L. Sparks. 1983. Kinetics of non-exchangeable potassium release from two coastal plain soils. Soil Science. Society American Journal. 47: 883-887.
  50. Mengel, K. and A. Rahmtullah, and H. Dou. 1998. Release of potassium from the silt and sand fraction of loess-derived soils. Soil Science, 163: 805-813.
  51. Najafi-Ghiri, M., H.R. Boostani, E. Farrokhnejad, and A. Cheraghleh. Soil potassium fractionations, release and fixation in a cadmium contaminated soil treated with plant residue and biochar. Eurasian Soil Science, 57: 220–232. https://doi.org/10.1134/S1064229323601336      
  52. Najafi-Ghiri, M., A. Mirsoleimani, H. R. Boostani, and H. Amin. 2022. Influence of wood vinegar and potassium application on soil properties and Ca/K ratio in citrus rootstocks. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 22(1): 334-344.
  53. Najafi-Ghiri, M., R. Boostani, and A.G. Hardie. 2021. Release of potassium from some heated calcareous soils to different solutions. Archives of Agronomy and Soil Science, 69(1): 90-103.
  54. Najafi-Ghiri, M., M. Mokarram and H.R. 2019a. Prediction of soil clay minerals from some soil properties with use of feature selection algorithm and ANFIS methods. Soil Research, 57(7): 788-796. doi.org/10.1071/SR18352
  55. Najafi-Ghiri, M., M. Niazi, M. Khodabakhshi, H.R. Boostani, and H.R. Owliaie. 2019b. Mechanisms of potassium release from calcareous soils to different salt, organic acid and inorganic acid solutions. Soil Research, 57(3), 301-309.
  56. Najafi-Ghiri, M., S. Rezabigi, S. Hosseini, H.R. Boostani, and H.R. Owliaie. 2019c. Potassium fixation of some calcareous soils after short term extraction with different solutions. Archives of Agronomy and Soil Science, 65(7): 897-910.
  57. Najafi-Ghiri, M., A. Mirsoleimani, and H. Amin. 2017. Nutritional status of Washington Navel orange orchards in arid lands of southern Iran. Arid Land Research and Management, 31(4): 431-445.
  58. Najafi-Ghiri, M., A. Abtahi, H. R. Owliaie, S.S. Hashemi, and H. Koohkan. 2011. Factors affecting potassium pools distribution in calcareous soils of Southern Iran. Arid Land Research and Management, 25(4), 313-327.
  59. Obreza, T. 2003. Importance of potassium in a Florida citrus nutrition program. Better Crops, 87: 19-22.
  60. Owliaie, H.R., M. Najafi Ghiri, E. Adhami and S. Shakeri. 2018. Pedological investigation of a Litho-Toposequencen a semi-arid region of southwestern Iran. Eurasian Soil Sci. 51(12): 1447–1461.
  61. Paul, S., D. Das, M. Barman., et al. 20.24. Selection of a suitable extractant for sequential leaching of soil to evaluate medium-term Potassium availability to plants. J. Soil Sci. Plant Nutrition, 24: 1489–1506. https://doi.org/10.1007/s42729-024-01654-8
  62. Pratt, P. F. 1965. Potassium. 1022–1030. In: C. A. Black. Methods of Soil Analysis, 215 part 2. American Society of Agronomy, Madison, WI.
  63. Richards, L.A. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkaline soils. U. S. Salinity Laboratory Staff. USDA. Hand book No. 60. Washington, D C, USA. 160 pp.
  64. Shivaprakash B.L., K.T. Gurumurthy and H.M. Chidanandappa. 2008. Evaluation of suitable extractant for available potassium in rice soils of Tunga command area in Karnataka. Mysore Journal of Agricultural Sciences, 42: 264–267.
  65. Simard R.R., and Zizka J. 1994. Evaluating plant available potassium with strontium citrate. Communications in Soil Science & Plant Analysis, 25(9-10): 1779-1789.
  66. Sparks, D. L. 1987. Potassium dynamics in soils. In: Advances in Soil Science (pp. 1-63). Springer New York.
  67. Srivastava, A.K. and S. Singh. 2003. Citrus Nutrition. Lucknow, India: International Book Distributing Co. P. 968
  68. Srivastava, A.K. and S. Singh. 2004. Leaf and soil nutrient guide in citrus-A review. Agric. Rev. 25(4): 235-251.
  69. Vitosh, M.L., G.W. Hergeret and D.L., Wright. Potassium for corn production. 1996. National corn handb. Purdue university. Cooperative extension service. West Lafaytee, In 47907.
  70. Zarrabi, M., and M. Jalali. 2008. Evaluation of extractants and quantity–intensity relationship for estimation of available potassium in some calcareous soils of western Iran. Communications in soil science and plant analysis, 39(17-18): 2663-2677.

 

 

پژوهش های خاک
دوره 39، شماره 1
خرداد 1404
صفحه 75-101

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار