بررسی تأثیر پارامترهای خاک بر ضرایب جذب فسفر در خاک‏های سنگین مناطق مختلف دشت قزوین

آب و خاک

مقاله 16، دوره 34، شماره 2 - شماره پیاپی 70، خرداد 1399، صفحه 471-483   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v34i2.84512

نویسندگان

بهنوش کمالی¹؛ علی مهدوی مزده^{* 2}؛ عباس ستوده نیا¹

¹دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین

²دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین

چکیده

دشت قزوین به لحاظ کشت انواع محصولات کشاورزی یکی از مهم‏ترین دشت‏های ایران به شمار می‏آید. با توجه به اینکه هر ساله در این منطقه مقادیر بالایی از کودهای فسفاتی به منظور افزایش تولید محصول استفاده می‏گردد، بررسی چگونگی رفتار فسفر در خاک‏های این منطقه از اهمیت ویژه‏ای برخوردار است. بدین منظور در این مطالعه با استفاده از آزمایش‏های رآکتوری به بررسی جذب تعادلی و سینتیک فسفر در خاک مناطق مختلف دشت قزوین پرداخته شد. به این ترتیب که نمونه‏های خاک در بازه‏های زمانی مختلف در تماس با غلظت‏های مختلف فسفر محلول در دستگاه شیکر قرار داده شده و مقادیر نهایی فسفر محلول و جذب شده به نمونه‏های خاک تعیین گردید. مطابق با نتایج این مطالعه، ایزوترم لانگمیر با ضریب تعیین بین 87/0 تا 99/0 مناسب‏ترین معادله در پیش‎بینی جذب تعادلی فسفر در خاک‏های چهار منطقه زعفران، کوچار، مهدی ‏آباد و کمال ‏آباد بوده و معادله کو و لوتس با ضریب تعیین 974/0 بالاترین دقت را در برآورد جذب سینتیک فسفر در نمونه خاک منطقه مهدی ‏آباد داشته است. همچنین ضرایب همبستگی رگرسیون خطی بین تعدادی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و ضرایب جذب معادله لانگمیر با استفاده از نرم‏افزار Minitab تعیین شده و مشخص گردید که درصد ماده آلی، کلسیم محلول و رس با ضرایب همبستگی 97/0-، 92/0- و 61/0 از اثرگذارترین پارامترهای خاک در میزان حداکثر ظرفیت جذب فسفر در خاک بوده‏اند. براساس مشاهدات، حداکثر ظرفیت جذب برای خاک‏های مورد مطالعه 307 تا 491 میلی‏گرم فسفر در کیلوگرم خاک بوده است. 

کلیدواژه‌ها

ایزوترم لانگمیر؛ تعادلی؛ سینتیک؛ ضریب همبستگی؛ رگرسیون خطی

مراجع

1- Borling K.E., Oxtabong E., and Barberies E. 2001. Phosphorous sorption in relation to soil properties in some cultivated Swedish soils, Nurt. Cycling Agroecos 59: 39-46.

2- Busman L., Lamb J., Randall G., Rehm G., and Schmitt M. 2009. The nature of phosphorus in soils. Minnesota University, USA.

3- Cao X., Liu X., Zhu J., Wang L., Liu S., and Yang G. 2017. Characterization of phosphorus sorption on the sediments of Yangtze River Estuary and its adjacent areas. Marine Pollution Bulletin 114(1): 277-284.

4- Cheung K.C., and Venkitachalam T.H. 2006. Kinetic studies on phosphorous sorption by selected soil amendments for septic tank effluent renovation. Environmental Geochemistry and Health 28: 121-131.

5- Farbodi M. 2008. Evaluation of phosphorous adsorption potential of three lime soils of Karaj region using adsorption isotherms to recommend phosphorous fertilizes. Journal of Modern Agricultural Knowledge 3(4): 59-68. (In Persian)

6- Fink J.R., Inda A.V., Bavaresco J., Barron V., Torrent J., and Bayer C. 2016. Adsorption and desorption phosphorus in subtropical soils as affected by management system and mineralogy. Soil and Tillage Research 155: 62-68.

7- Gee G.H., and Bauder J.W. 1986. Particle size analysis. p. 383-409. In: A. Klute (ed.) Methods of soil analysis. Part 2 physical properties. SSSA, Madison, WI.

8- Guedes R.S., Melo L.C.A., Verguts L., Rodriguez-Vila A., Covela E.F., And Fernandes A.R. 2016. Adsorption and desorption kinetics and phosphorus hysteresis in highly weathered soil by stirred flow chamber experiments. Soil and Tillage Research 162: 46-54.

9- Hamdi W., Pelster D., and Seffen M. 2014. Phosphorus sorption kinetics in different types of alkaline soils. Archives of Agronomy and Soil Science 60(4): 577-586.

10- Heathwaite A.L., and Dils R.M. 2000. Characterising phosphorous loss in surface and subsurface hydrological pathway. The Science of the Total Environment 253-538.

11- Http://qazvinmet.ir.

12- Idris O.A., and Ahmed H.S. 2012. Phosphorus sorption capacity as a guide for phosphorus availability of selected Sudanese soil series. African Crop Science Journal 20: 59-65.

13- Indiati R., Sharpley A.N., Izza C., Figliolia A., Felici B., and Sequi P. 1995. Soil phosphorus sorption and availability as a function of high phosphorus fertilizer additions. Communications in Soil Science and Plant Analysis 26(11-12): 1863-1872.

14- Kato N., and Owa N. 1989. Kinetics of phosphate adsorption by sandy and clayey soils. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 35(1): 119-129.

15- Kuo S. 1996. Phosphorous. p. 869-920. In: D.L. Sparks (ed.) Methods of soil analysis. Part 3 chemical methods. SSSA, Madison, WI.

16- Lee Y., and Oa S.W. 2013. Nutrient transport characteristics of livestock manure in a farmland. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture 2:1.

17- Lindsay W., and Norvell W.A. 1978. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Science society of America Journal 42(3): 421-428.

18- Loeppert R.H., and Sparks D.L. 1996. Carbonate and gypsum. p. 437-474. In: D.L. Sparks (ed.) Methods of soil analysis. Part 3 chemical methods. SSSA, Madison, WI.

19- Maguire R.O., Sims J.T., and Foy R.H. 2001. Long- term kinetics for phosphorus sorption- desorption by high phosphorus soils from Ireland and the Delmarva Peninsula, USA. Soil Science 166(8): 557-565.

20- Mahdizadeh M., Reyhanitabar A., and Oustan Sh. 2015. Effects of organic matter on kinetics and thermodynamics of phosphorous sorption. Journal of Soil and Water Science 26(1.1): 19-37. (In Persian with English abstract)

21- Mahmoud Soltani S., Kavosi M., Allahgholiphoor M., Shakouri M., and Paykan M. 2017. Behavior of available phosphorous during submerged condition in rice paddy soils by adding phosphorous fertilizer. Journal of Water and Soil Conservation 24(6): 25-46. (In Persian with English abstract)

22- Melenya C. 2013. Subsurface transport of phosphorus through the soil. M.Sc. Thesis. Faculty of science and technology. Kumasi University, Ghana.

23- Mirzaghaderi G., Moradi M., and Fallah F. 2010. An introduction to statistics and probability. Publications of Kurdistan University, Iran. (In Persian)

24- Moazed H., Hoseini Y., Naseri A.A., and Abbasi F. 2010. Determining phosphorus adsorption isotherm in soil and its relation to soil characteristics. Journal of Food, Agriculture and Environment 8(2): 1153-1157.

25- Murphy J., and Riley J.P. 1962. A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters. Analytical Chemical Acta 27: 31-36.

26- Nguyen H.V., and Maeda M. 2016. Phosphorus sorption kinetics and sorption capacity in agricultural drainage ditch sediments in reclaimed land, Kasaoka bay, Japan. Water Quality Research Journal 51(4): 388-398.

27- Pierzynski G.M. 2000. Methods of phosphorus analysis for soils, sediments, residuals and waters. A publication of SERA-IEG 17. Kansas State University, Manhattan.

28- Renneson M., Barbieux S., and Colinet G. 2016. Indicators of phosphorus status in soils: significance and relevance for crop soils in southern Belgium, A review. Biotechnology, Agronomy, Society and Environment 20: 257-272.

29- Rhoades J.D. 1996. Salinity electrical conductivity and total dissolved solids. p. 417-437. In: D.L. Sparks (ed.) Methods of soil analysis. SSSA, Madison, WI.

30- Safari Sinegani A.A, and Sedri S. 2011. Effects of sterilization and temperature on the decrease kinetic of phosphorus bioavailability in two different soil types. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 11(2): 110-123.

31- Santos H., Oliveira F., Salcedo I., Souza A., and Silva V. 2011. Kinetics of phosphorus sorption in soils in the state of Paraiba. Revista Brasileira de Ciencia do Solo 35(4): 1301-1310.

32- Shir afrous A., and Liaghat A. 2008.Investigation of land use and chemical fertilizers usage on polluting of Qazvin’s aquifers. 3rd Conference of Applied Geology and the Environmet. 5 Mar. 2008. Islamic Azad University, Islamshar, Iran. (In Persian with English abstract)

33- Singh A.L. 2013. Nitrate and phosphate contamination in water and possible remedial measures. Environmental Problems and Plant 44-56.

34- Sparks D.L. 2003. Environmental soil chemistry. Academic press. Amsterdam, The Netherland.

35- Thomas G.W. 1996. Soil pH and soil acidity. p. 475-491. In: D.L. Sparks (ed.) Methods of soil analysis. Part 3 chemical methods. SSSA, Madison, WI.

36- Walkley A., Black I.A. 1934. An examination of Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid in soil analysis. Soil Science 37: 29-38.

37- White J.w., Coale F.J., Sims J.T., and Shober A.L. 2009. Phosphorus runoff from waste water treatment biosolids and poultry litter applied to agricultural soils. Technical Reports: Surface Water Quality 39(1): 314-323.

38- Wolde Z., and Haile W. 2015. Phosphorus sorption isotherms and external phosphorus requirements of some soils of southern Ethiopia. African Crop Science Journal 23(2): 89-99.

39- Zhang H., Schroder J.L, Fuhrman J.K., Basta N.T., Storm D.E., and Payton M.E. 2005. Path and multiple regression analyses of phosphorus sorption capacity. Soil Science Society of America Journal 69(1): 96-106.

40- Zhang L., Loaiciga H.A., Xu M., Du C., and Du Y. 2015. Kinetics and mechanisms of phosphorous adsorption in soils from diverse ecological zones in the source area of a drinking- water reservoir. Environmental Research and Public Health 12: 14312-14326.