شماره ركورد :
950734
عنوان مقاله :
بررسي رهاسازي پتاسيم غيرتبادلي از برخي كاني¬هاي پتاسيم¬دار توسط عصاره‌گيرهاي مختلف
عنوان فرعي :
Evaluation of Non-Exchangeable Potassium Release from K-Bearing Minerals by Different Extractants
پديد آورنده :
اشرفي سعيدلو ساناز
پديد آورندگان :
رسولی صدقیانی میر حسن نويسنده استاد گروه علوم خاك، دانشكده كشاورزی، دانشگاه ارومیه Rasouli_sadaghiani Mir hassan , صمدی عباس نويسنده استاد گروه علوم خاك، دانشكده كشاورزی، دانشگاه ارومیه Samadi Abbas , برين محسن نويسنده , سپهر ابراهيم نويسنده دانشكده كشاورزي,گروه علوم خاك, دانشگاه اروميه,ايران
اطلاعات موجودي :
دو ماهنامه سال 1396 شماره 0
تعداد صفحه :
15
از صفحه :
1740
تا صفحه :
1754
كليدواژه :
فلوگوپيت , رهاسازي پتاسيم , معادلات سينتيكي , كلريد كلسيم , اسيد اگزاليك
چكيده فارسي :
به منظور مقایسه سینتیك رهاسازی پتاسیم از كانی¬های پتاسیم¬دار و نیز انتخاب بهترین معادله سینتیكی توصیف كننده روند رهاسازی پتاسیم توسط عصاره¬گیرهای آلی و معدنی، آزمایشی در قالب طرح كاملا تصادفی با آرایش فاكتوریل در 3 تكرار اجرا گردید. فاكتورهای آزمایش شامل 3 نوع عصاره-گیر (اسید اگزالیك 01/0 مولار، كلرید كلسیم 01/0 مولار، شاهد (آب مقطر))، 3 كانی پتاسیم¬دار (فلدسپار، ایلیت و فلوگوپیت) و 10 زمان (1، 2، 4، 8، 12، 16، 24، 32، 48 و 64 ساعت) بودند. مقدار پتاسیم آزاد شده با استفاده از دستگاه فلیم¬فتومتر طی زمان¬های مختلف در شرایط آزمایشگاهی اندازه‌گیری شد و داده¬ها به معادلات سینتیكی مرتبه صفر، مرتبه اول، مرتبه دوم، تابع توانی، پخشیدگی پارابولیك و الوویچ برازش داده شد. نتایج نشان دهنده¬ی اثر معنی¬دار نوع عصاره¬گیر بر سینتیك رهاسازی پتاسیم بود، بطوریكه میزان پتاسیم آزاد شده در نمونه¬های عصاره¬گیری شده با اسید اگزالیك در مقایسه با نمونه¬های عصاره¬گیری شده با كلرید كلسیم و شاهد (آب مقطر) به ترتیب 48/1 و 35/2 برابر بیشتر بود. كانی¬های مختلف نیز مقادیر متفاوتی از پتاسیم را آزاد نمودند. رهاسازی پتاسیم از فلوگوپیت نسبت به فلدسپار و ایلیت به ترتیب 99/1 و 95/2 برابر بیشتر بود. بیشترین غلظت پتاسیم نیز (440 میلی¬گرم بر كیلوگرم) در تیمار عصاره¬گیری شده با اسید اگزالیك و در حضور كانی فلوگوپیت مشاهده گردید. بطوری‌كه مقدار پتاسیم در این تیمار 15/3 برابر نسبت به شاهد افزایش یافت. برازش معادلات سینتیكی نشان داد كه معادلات تابع توانی و پخشیدگی پارابولیك با بیشترین ضریب تبیین (R2) و كمترین خطای استاندارد (SE)، بهترین مدل برای برازش داده¬ها بودند این در حالیست كه مدل مرتبه دوم قادر به توجیه رهاسازی پتاسیم نبود. چنین استنباط می¬گردد كه سینتیك رهاسازی پتاسیم توسط عوامل مختلفی از جمله نوع كانی و نوع عصاره¬گیر تحت تأثیر قرار می¬گیرد و عصاره¬گیر آلی توانایی بالاتری در استخراج پتاسیم غیرتبادلی از ساختار كانی¬ها دارد. همچنین تطبیق نتایج این تحقیق با معادلات مرتبه اول، پخشیدگی پارابولیك و تابع توانی حاكی از آن است كه رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی از كانی¬ها می¬تواند متأثر از فرآیند پخشیدگی باشد و بعبارت دیگر پخشیدگی پتاسیم به خارج از توده كانی، كنترل كننده سرعت آزاد شدن پتاسیم می¬باشد.
چكيده لاتين :
Introduction: Potassium is one of essential nutrients for plants and its importance in agriculture is well known. Non-exchangeable potassium that is mainly placed with in layers of K-bearing minerals, such as K-feldspar and mica, is considered as an important source of potassium for plant growth in most soils. Regarding that low molecular weight acids (LMW) play an important role in improving the bioavailability of soil nutrients such as non-exchangeable K (NEK), and the release rate of NEK plays a significant role in supplying necessary K for plants, the purpose of this study was comparison of potassium release kinetic from K-bearing including feldspar, illite as well as phlogopite minerals and choose the best kinetic equation describing potassium release process, influenced by organic as well as mineral extractants. Material and Methods: The experiment carried out in a completely randomized design with three replications. Experiment factors were including extractant type (0.01 mol l-1 oxalic acid, 0.01 mol l-1 calcium chloride, control (deionized water)), potassium mineral type (feldspar, illite and phlogopite) and incubation time (1, 2, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, and 64 hours). Elemental composition of minerals identified by Fluorescence spectroscopy device (S4 Pioneer). Used minerals in the experiment including feldspar, phlogopite and illite were ground and filtered through a 230 mesh sieve. In order to remove exchangeable K, samples were saturated by calcium chloride solution (with a ratio of 2:1), after washing with HCl, samples were dried at 105 °C for 48 hours. 100 mg of washed minerals, was weighed carefully and transferred to centrifuge tubes. Then 20 ml of each of extractants (oxalic acid and calcium chloride 0.01M) was added to the tubes. After 15 minutes shaking, tubes containing a mixture of minerals-extractants was carried out in a controlled incubation chamber for periods of 1, 2, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48 and 64 hours at 25 °C. After each period, samples were centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes and filtered using Whatman paper (No. 41). pH and potassium concentration of samples were measured by pH meter and flame photometer, respectively. Data related to potassium release was fitted by zero order, first order, second order, power function, parabolic diffusion and ellovich equations. Results and Discussion: Results showed that the effect of extractant type was significant on kinetic of potassium release, so that potassium release amount in samples extracted with oxalic acid was 1.48 and 2.35 times higher than samples extracted with calcium chloride and control (deionized water), respectively. Also, different minerals released various amounts of potassium. K release from phlogopite was 1.99 and 2.95 times higher than feldspar and illite, respectively. The maximum potassium concentration (440 mg kg-1) was seen in phlogopite which was extracted with oxalic acid. So that, amount of potassium in this treatment was 3.15 times higher than control one. Furthermore, the effect of extraction time on K release was significant. So that, at the beginning of incubation period the release of potassium by different extractants was more, but its amount decreased over time and finally continued with a constant speed. Kinetic equation fitting showed that zero order, first order, power function, parabolic diffusion and ellovich equations are able to describe potassium release but second order model cannot justify it. Among these five equation, the power function and parabolic diffusion equations with the maximum coefficient of determination (R2) and the least standard error of estimate (SE), could reasonably describe the K release kinetics, so they are introduced as the best models for data fitting. The slope (b) and interception (a) of ellovich equation indicate interlayer and initial K release, respectively. Oxalic acid and phlogopite had the most amount of interception, it means that the impact of oxalic acid on initial and interlayer release rate of K in phlogopite, is more effective than calcium chloride. Conclusions: It is concluded that different factors like mineral and extractant type influence kinetic of potassium release and organic extractant have more ability in extracting non-exchangeable potassium from minerals structure. Also, the adjustment of the results of this study with first order, parabolic diffusion and power function equations suggest that nonexchangeable potassium release from minerals can be affected by diffusion process from the surface of the study minerals, indicating that NEK release rate is controlled by K diffusion out of the mineral interlayer.
سال انتشار :
1396
عنوان نشريه :
آب و خاك
عنوان نشريه :
آب و خاك
اطلاعات موجودي :
دوماهنامه با شماره پیاپی 0 سال 1396
لينک به اين مدرک :
بازگشت