همدماهای جذب سطحی بور در خاک: اثرات نسبت جذب سطحی سدیم (SAR)، pHمحلول و قدرت یونی

آب و خاک

مقاله 3، دوره 30، شماره 6 - شماره پیاپی 50، بهمن 1395، صفحه 1954-1963   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v30i6.39015

نویسندگان

مجتبی مقبلی¹؛ محسن فرحبخش¹؛ ناصر برومند^{* 2}

¹دانشگاه تهران

²دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

فرآیندهای جذب سطحی و واجذب نقش تعیین کننده ای بر حلالیت بور در محلول خاک و در نتیجه در دسترس بودن آن برای گیاهان ایفا می کنند. قدرت یونی، pH و نوع یون های تبادلی خاک از جمله عوامل مهم بر جذب سطحی بور در خاک محسوب می شوند. به منظور ارزیابی اثر عوامل فوق بر قابلیت دسترسی بور، جذب سطحی بور در یک نمونه خاک آهکی به صورت پیمانه ای بررسی شد. برای اندازه گیری مقدار جذب سطحی بور، پنج گرم خاک در لوله های 50 میلی لیتری پروپیلنی منتقل شد و به هر یک از تیوپ های آزمایشی 20 میلی لیتر محلول (حاوی مقادیر 0، 2، 5، 8، 10، 15 و 20 میلی گرم در لیتر بور) در سه قدرت یونی (I) 02/0، 06/0 و 12/0، در دو سطح SAR 20 و 100 و pH های مختلف اضافه گردید. در نهایت مقدار بور جذب سطحی شده، از تفاوت غلظت اولیه و غلظت تعادلی محاسبه گردید. در همه تیمار ها با افزایش غلظت تعادلی بور، مقدار جذب سطحی ابتدا با شیب زیاد افزایش یافت و سپس به مقدار نسبتاً ثابتی میل کرد. نتایج نشان داد با افزایش نسبت جذب سطحی سدیم و pH خاک جذب سطحی بور افزایش نشان داد. اثر نسبت جذب سطحی سدیم در غلظت های تعادلی پایین کم است، ولی با افزایش غلظت تعادلی اثر نسبت جذب سطحی سدیم بر جذب سطحی بور افزایش یافت. همچنین با افزایش قدرت یونی خاک احتمالاً به علت کاهش ضخامت لایه دوگانه پخشیده جذب سطحی بور افزایش پیدا کرد. اثر مثبت قدرت یونی بر جذب سطحی بور نشان داد که مکانیزم غالب جذب سطحی بور تشکیل کمپلکس های درون کره ای است.

کلیدواژه‌ها

بور؛ لایه دوگانه پخشیده؛ نسبت جذب سطحی سدیم؛ یون های تبادلی

مراجع

1- Arora H., Bhardwaj S., and Sharma B. 2006. Boron adsorption on benchmark soils of Punjab. Asian Journal of Chemistry, 18:1313-1320.

2- Berger K., and Truog E. 1946. Boron availability in relation to soil reaction and organic matter content. Soil Science Society of America Journal, 10:113-116.

3- Bohn H. L., Myer R. A., and O'Connor G. A. 2002. Soil chemistry. Wiley

4- Couch E. L., and Grim R. E. 1968. Boron fixation by illites. Clays Clay Miner, 16(3).

5- Elrashidi M., and O'Connor G. 1982. Boron sorption and desorption in soils. Soil Science Society of America Journal, 46(1):27-31.

6- Fleet M. 1965. Preliminary investigations into the sorption of boron by clay minerals. Clay Miner, 6(3):3-16.

7- Frenkel H. 1984. Reassessment of water quality criteria for irrigation. Soil salinity under irrigation-Processes and management, Ecological Studies, 51:144-172.

8- Goldberg S. 1993. Chemistry and Mineralogy of Boron in Soils. U. C. Gupta (Ed.). Boron and its role in crop production. Boca Raton, USA, CRC Press.

9- Goldberg S. 1997. Reactions of boron with soils. Plant and Soil, 193:35-48.

10- Goldberg S. 2005. Inconsistency in the triple layer model description of ionic strength dependent boron adsorption. Journal of Colloid and Interface Science, 285: 509–517.

11- Goldberg S., and Forster H. 1991. Boron sorption on calcareous soils and reference calcites. Soil Science, 152:304-310.

12- Goldberg S., and Glaubig R. A. 1986. Boron adsorption and silicon release by the clay minerals kaolinite, montmorillonite and illite. Soil Science Society of America Journal, 50:1442-1448.

13- Goldberg S., Lesch S. M., and Suarez D. L. 2000. Predicting boron adsorption by soils using soil chemical parameters in the constant capacitance model. Soil Science Society of America Journal, 64:1356-1363.

14- Goli E., Rahnemaie R., Hiemstra T., and Malakouti M. J. 2011. The interaction of boron with goethite: Expriments and CD–MUSIC modeling. Chemosphere, 82:1475-1481.

15- Hassani A., Rahnemaie R., and Malakouti M. J. 2011. Effect of calcium carbonate and ionic strength on boron adsorption in calcareous soils. Iranian journal of soil Research, 24:117-126.

16- Keren R. 1996. Boron. p. 603-626. In D. L. Sparks et al. (ed.) Methods of soil analysis. Part 3. Chemical methods. SSSA and ASA, Madison, WI.

17- Keren R., and Sparks D. 1994. Effect of pH and ionic strength on boron adsorption by pyrophyllite. Soil Science Society of America Journal, 58(4):1095-1100.

18- Keren R., and Gast R. 1981. Effects of wetting and drying, and of exchangeable cations, on boron adsorption and release by montmorillonite. Soil Science Society of America Journal, 45:478-482.

19- Keren R., and O'Connor G. 1982. Effect of exchangeable ions and ionic strength on boron adsorption by montmorillonite and illite. Clays Clay Miner, 30:341-346.

20- Kosmulski M. 2001. Chemical properties of material surfaces. Marcel Dekker, Inc., New York.

21- Majidi A., and Malakouti M. J. 2007.Study of boron toxicity in fruits gardens near Uremia Lake. Tehran, Iran, Department of soil science, Tarbiat Modares University, (in Persian with English abstract).

22- Majidi A., Rahnemaie R., Hassani A., and Malakouti M.J. 2010. Adsorption and desorption processes of boron in calcareous soils. Chemosphere, 80:733-739.

23- Mehrotra N.K., and Khan S.A. 1989. Agarwala. High SAR (sodium adsorption ratio) irrigation and boron phytotoxicity in sugar beet. Ann. Arid Zone, 28:69–78.

24- Page A.L., Miller R.H., and Keeney D.R. 1982. Methods of Soil Analysis, part2, chemical and microbiological properties. American Society of Agronomy, Inc. Soil Science of America, Madison, WI.

25- Peak D., Luther III G.W., and Sparks D.L. 2003. ATR-FTIR spectroscopic studies of boric acid adsorption on hydrous ferric oxide. Geochimica et Cosmochimica Acta 67, 2551-2560.

26- Rhoades J.D. 1982. Soluble salts. p. 167-179. In: A.L. Page (ed.) Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties. 2nd ed. Agronomy monograph no.9. SSSA and ASA, Madison, WI.

27- Shainberg I., and Singer M. 1990. Soil response to saline and sodic conditions. Agricultural salinity assessment and management. Am. Soc. Civil Eng. ASCE New York: Manuals and Reports on Engineering Practice.

28- Sparks D. L. 2003. Environmental soil chemistry, Access Online via Elsevier.

29- Xu D., and Peak D. 2007. Adsorption of boric acid on pure and humic acid coated am-Al (OH) 3: a boron K-edge XANES study. Environmental Science and Technology, 41:903-908.

30- Yadav H.D., Yadav O.P., Dhankar O.P., and Oswal M.C. 1989. Effect of chloride salinity and boron on germination, growth and mineral composition of chickpea (Cicer arietinum). Ann. Arid Zone, 28:63–67.

31- Yermiyahu U., Keren R., and Chen Y. 1995. Boron sorption by soil in the presence of composted organic matter. Soil Science Society of America Journal, 59: 405-409.