اثر مقدار کود و زئولیت‌های کلسیمی، پتاسیمی و ترکیبی بر کاهش آبشویی نیترات از خاک

آب و خاک

مقاله 4، دوره 30، شماره 3 - شماره پیاپی 47، شهریور 1395، صفحه 829-841   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v30i3.40536

نویسندگان

محسن احمدی^* ؛ عباس خاشعی سیوکی؛ محمد حسن سیاری

دانشگاه بیرجند

چکیده

آبشویی نیترات نه تنها باعث اتلاف هزینه‌های بسیار زیادی می‌شود بلکه تشدید آلودگی منابع آب را نیز به دنبال خواهد داشت. بدین منظور راه‌های بسیاری برای جلوگیری از آبشویی نیترات پیشنهاد شده است که به دلیل مشکلاتی مانند هزینه بالا و کارایی کم مورد استقبال واقع نشده‌اند. استفاده از زئولیت‌ها یکی از راه‌هایی است که به دلیل ارزانی و توانایی بالا مورد توجه قرار گرفته است. بدین منظور این تحقیق در سال 1392 با 21 تیمار و در 3 تکرار و مجموعاً 63 گلدان در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام شد. تیمار‌های مورد بررسی در این تحقیق شامل نوع زئولیت (کلسیمی: Zca، پتاسیمی: Zk و ترکیبی: Zs) در سه سطح (M0، M2 و M6 به ترتیب شامل صفر، 2 و 6 درصد وزنی) و سه سطح کود اوره (F0، F2 و F4 به ترتیب شامل صفر، 200 و 400 میلی‌گرم در هر کیلوگرم خاک) بود. نتایج نشان داد که نوع زئولیت، مقدار زئولیت، مقدار کود مصرفی، نوع زئولیت×مقدار زئولیت اثر معنی‌داری در سطح احتمال 1 درصد بر آبشویی نیترات داشتند. همچنین اثر متقابل مقدار زئولیت×مقدار کود نیز در سطح احتمال 5 درصد اثر معنی‌داری بر آبشویی نیترات نشان داد. سایر اثرات متقابل معنی‌دار نشدند. در این آزمایش، زئولیت پتاسیمی اثر بیشتری بر کاهش آبشویی نیترات نشان داد. با اعمال 200 و 400 میلی گرم کود اوره، کمترین میزان آبشویی در تیمار ZkM6 مشاهده شد که نسبت به شاهد به ترتیب 47/3 و 61/4 برابر کاهش داشت. با توجه به معنی‌دار نبودن اختلاف تیمارهای ZkM6F2 و ZkM6F4 نسبت به ZcaM2F4، به منظور کاهش مصرف زئولیت، پیشنهاد می‌شود که از تیمار ZcaM2F4 در کشت زعفران استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

زعفران؛ کلینوپتیلولایت؛ نگهداشت نیترات

مراجع

1- Abedi-Koupai J., Mousavi S.F., and Motamedi A. 2010. Effect of clinoptilolite zeolite application on reducing urea leaching from soil, Water & Wastewater, 21(3): 51-57. (In Persian with English abstract).

2- Ahmadee M. 2014. Effect of zeolite on fertility and reducing nitrate leaching from saline soil under saffron cultivation, MSc thesis in irrigation and drainage. University of Birjand, 150 pp. (in Persian with English abstract).

3- Akhlaghi K. 2005. Sulfur coated urea fertilizer production process and determine the release of the equation coefficients, 10th National Iranian Chemical Engineering Congress. University of Sistan and Baluchestan. Zahedan. Iran. (in Persian).

4- Bahmani A., Boroomand Nasab S., Behzad M. and Naseri A. A. 2009. Evaluation Of potential nitrate and ammonium leaching under deficit irrigation, Irrigation and Drainage, 1(3): 37-44. (in Persian with English abstract).

5- Celik M. S., Ozdemir B., and Turan M. 2001. Removal of ammonia by natural clay mineral using fixed and fluidized bed column reactors, Water Science and Water Technology: Water Supply1(1): 81-88.

6- Chatterjee S., Lee D. S., Lee M.W., and Woo S.H. 2009. Nitrate removal from aqueous solutions by cross-linked chitosan beads conditioned with sodium bisulfate, Journal of Hazardous Materials. 166(1):508-13.

7- Chaudhari S.K., Singh R., and Kumar A. 2010. Suitability of a hydraulic conductivity model for predicting salt effects on swelling soils, Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 173: 360-367.

8- Chaudhari S.K., and Somawanshi R.B. 2004. Unsaturated flow of different quality irrigation waters through clay, clay loam and silt loam soils and its dependence on soil and solution parameters, Agricultural Water Management, 64: 69-904.

9- Cho D.W., Chon C.M., Jeon B.H., Kim Y., Khan M.A., and Song, H. 2010. The role of clay minerals in the reduction of nitrate in groundwater by zero-valent iron, Chemosphere. 81(5): 611-616.

10- Dozier M.C., Morgan G., and Sij J. 2008. BMPs to reduce nitrate impacts in groundwater and to assess atrazine and arsenic occurrences in private water wells, Texas State Soil and Water Conservation Board, USA.

11- Faghihian H., Mostafavi A., and Mohammadi A. 2001. Surface modification of analcime for removal of nitrite and nitrate from aqueous solutions, Journal of Science, Islamic Republic of Iran, 12(4): 327-332.

12- Fang Q., Yu Q., Wng E., Chen Y., Zhang G., Wang J., and Li L. 2006. Soil nitrate accumulation and crop nitrogen use influenced by fertilization and irrigation in an intensive wheat-maiz double cropping system in the North China plain, Journal of Plant and Soil, 284(1-2): 335-350.

13- Ferguson G.A., and Pepper I. L. 1987. Ammonium retention in sand amended with clinoptilolite, Journal of Soil Science Society of America, 51: 231-234.

14- Gilbert P.M., Harrison J., Heil C., and Seitzinger S. 2006. Escalating worldwide use of urea – a global change contributing to coastal eutrophication, Biogeochemistry, 77: 441-463.

15- Jahed Khaniki G., Mahdavi M., Ghasri A. and Saeednia S. 2008. Investigation of Nitrate Concentrations in Some Bottled Water Available in Tehran, Iranian Journal of Health and Environment, 1 (1) :45-50. (in Persian with English abstract).

16- Kapoor A., and Viraraghavan T. 1997. Nitrate removal from drinkingwater, Journal of Environmental Engineering, ASCE,123: 371-380.

17- Khazaei S., Ansari H., Ghahraman B., and Ziaee A. N. 2013. Evaluation of water salinity and sodicity effect on diffusivity and unsaturated hydraulic conductivity, Journal of Water and Soil, 27(2): 304-312. (in Persian with English abstract).

18- Li Z., Willms C., and Roy S. 2003. Desorption of hexadecyl trimethyl ammonium from charged surface, Environmental Geoscience. 10(1): 37-45.

19- Mahdavi Mazdeh A., Liaghat A., and Sheikh Mohammadi Y. 2011. Nitrate Removal from agricultural wastes using modified zeolite, Iraninan Water Research Journal, 5(8): 117-124. (in Persian with English abstract).

20- Malekian R., Abedi-Koupai J., and Eslamian S.S. 2011. Influences of clinoptilolite and surfactant-modified clinoptilolite zeolite on nitrate leaching and plant growth, Journal of Hazardous Materials. 185: 970-976.

21- Malhi S.S., Grant C.A., Johnston A.M., and Gill K.S. 2001. Nitrogen fertilization management for no till cereal production in the Canadian Great Plains: A review, Soil and Tillage Research, 60(3-4):101-122.

22- Mehrdadi N. 2001. Quality management of agricultural drainages, Iranian National Committee on Irrigation and Drainage (IRNCID). (in Persian).

23- Moradzadeh M., Moazed H., Sayyad Gh.A., Mohammadzadeh Haji Khanlo H. and Sadeghi Lari, A. 2012. Effect of potassium zeolite application on nitrate and ammonium retention in sandy loam soil under saturated condition, Iranian Soil Research (Formerly Soil and Water Research), 26(1): 99-109. (in Persian with English abstract).

24- Mulvaney R.L. 1996. Nitrogen-inorganic forms. In: Sparks DL (ed). Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods—SSSA Book Series No. 5. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, pp 1123–1184.

25- Nik Aein M., and Naseri S. 2006. Evaluation of Metallic Iron (Feo) Application to Remediate Nitrate-Contaminated Water, Water and Wastewater, 17(4): 15-21. (in Persian with English abstract).

26- Perez R., Caballero J., Gil C., Benitez J., and Gonazalez L. 2008. The effect of adding zeolite to soilsin order to improve the N-K nutrition of olive trees: Preliminary results, American Journal of Agricultural and Biological Science, 2(1): 321-324.

27- Polat E., Karaca M., Demir H., and Naci Onus A. 2004. Use of natural zeolite (clinoptilolite) in agriculture, Journal of Fruit and Ornamental Plant Research, 12:183-189.

28- Sadeghi Lari A., Moazed H., Hooshmand A.R., and Chorom M. 2010. Effect of na-zeolite application on nitrate and ammonium retention in a silty loam soil under saturated conditions, Irrigation Science and Engineering (Scientific Journal of Agriculture), 33(1): 31-43. (in Persian with English abstract).

29- Sepaskhah A.R., and Yousefi F. 2007. Effects of zeolite application on nitrate and ammonium retention of a loamy soil under saturated conditions, Australian Journal of Soil Research, 45(5): 368-373.

30- Soleimani M., Ansari A., Haj Abbasi M.A., and Abedi-Kopai J. 2008. Investigation of Nitrate and Ammonium Removal from Groundwater by Mineral Filters, Water & Wastewater, 19(3): 18-26. (in Persian with English abstract).

31- Soroush N., Sayyad Gh.A., and Moezi A.A. 2011. Mobility of Different Forms of Nitrogen in Soil Influenced by Different Rates of Urea Fertilizer in Maize Fertigation System in the North of Khuzestan. Agricultural Engineering (Scientific Journal of Agriculture), 34(2): 41-53. (in Persian with English abstract).