Skip to main content
SUPERVISOR
Amirhossein Khoshgoftarmanesh,Farshid Noorbakhsh,Hossein Khademi Moughari
امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد مشاور) فرشید نوربخش (استاد مشاور) حسین خادمی موغاری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zeinab Naderizadeh
زینب نادری زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Effect of Organic Matter on Potassium Uptake from Micaceous Minerals by Alfalfa and the Consequent Mineralogical Transformations
Weathering of K-bearing minerals is the major source of potassium in soils which is of great importance under K deficient conditions. Many studies have been carried out on the effect of organic matter on soil physical, chemical, biological, and nutritional properties including the effect of organic matter on the availability of such elements as P, N and heavy metals. However, there is no information on the effect of organic matter on potassium release from micaceous minerals and their mineralogical changes. The objective of this study was to investigate the effect of organic matter on potassium uptake from micaceous minerals by alfalfa and the mineralogical changes. A pot experiment was carried out in a completely randomized design with factorial combination and three replicates. The growth medium was a mixture of Hamadan quartz sand, micaceous mineral ( Hamadan phlogopite, Amlash biotite and Hamadan muscovite) and organic matter (0, 0.5 and 1 % cocopeat). During 120 days of cultivation, plants were irrigated with either complete or K-free nutrient solution and distilled water as needed. At the end of cultivation, plant shoots and roots were separately harvested. The dry matters of plants were determined and their K concentration was measured by flame photometer following dry ash extraction. Also, the mica particles and their weathering products in each pot were separated from the quartz sand and their clay fraction analyzed using X-ray diffraction (XRD). Under the K-free nutrient solution, a significant increase in shoot and root biomass occurred in pots containing trioctahedral micas (phlogopite or biotite) and organic matter as compared to those with no organic matter amendment. Also, under K-free condition, potassium concentration in shoot was above the threshold value only in phlogopite amended pots. There was no significant difference in shoot K concentration and uptake among different levels of organic matter in control treatment as well as in muscovite added treatment. Under both nutrient solutions treatments, significant increase of shoot and root K uptake occurred in pots containing trioctahedral micas (phlogopite or biotite) and organic matter, as compared to those without it. XRD data showed the transformation of phlogopite and biotite under both nutrient solution treatments, but no XRD detectable transformation of muscovite was detected. Organic matter amendment seems to have created considerable mineralogical changes in clay sized phlogopite and induced the transformation of phlogopite to vermiculite and a minor quantity of smectite and chlorite. Under complete nutrient solution, the addition of organic Keywords: K release, phlogopite, biotite, muscovite, mineralogical changes, organic matter
هوادیدگی کانی های پتاسیم دار، منشأ اصلی پتاسیم در خاک هاست که در شرایط کمبود این عنصر اهمیت ویژه ای دارد. مطالعات فراوانی در زمینه تأثیر مواد آلی بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، حاصلخیزی و بیولوژیکی خاک ها، از جمله تأثیر مواد آلی بر قابلیت جذب عناصری مثل فسفر، ازت، فلزات سنگین و غیره صورت گرفته است، اما تاکنون تحقیقی در مورد تأثیر ماده آلی بر رهاسازی پتاسیم از کانی های میکایی و تغییرات کانی شناسی آن ها انجام نشده است. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر ماده آلی بر قابلیت جذب پتاسیم از کانی های میکایی توسط یونجه و امکان تبدیل کانی ها صورت گرفت. آزمایش گلدانی در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل در سه تکرار انجام شد. بستر کشت مخلوطی از شن کوارتزی همدان، سه نوع کانی میکایی (فلوگوپیت همدان، بیوتیت املش و موسکویت همدان) و ماده آلی (کوکوپیت) در سه سطح شاهد، نیم و یک درصد بود. در دوره 120 روزه کشت گیاهان با محلول غذایی کامل یا بدون پتاسیم تغذیه شدند. پس از اتمام دوره رشد، شاخسار و ریشه گیاهان برداشت شد. وزن خشک گیاهان اندازه گیری و مقدار پتاسیم پس از عصاره گیری به روش خاکستر خشک با شعله سنج تعیین شد. همچنین کانی های میکایی بستر کشت و محصولات هوادیدگی آن ها از شن کوارتزی جدا شدند و بخش رس آن ها به روش پراش پرتو ایکس بررسی شد. حضور ماده آلی در محیط کشت دارای فلوگوپیت و بیوتیت در شرایطی که گیاهان با محلول غذایی بدون پتاسیم تغذیه شده بودند، باعث افزایش معنی دار عملکرد ریشه و شاخسار نسبت به تیمار بدون ماده آلی شد. همچنین در این شرایط تغذیه ای تنها کانی فلوگوپیت توانست غلظت پتاسیم شاخسار را به حد کفایت برساند. از لحاظ غلظت و جذب پتاسیم شاخسار، بین سطوح مختلف ماده آلی در بسترهای بدون کانی میکایی و بسترهای دارای موسکویت در شرایط بدون پتاسیم تفاوت معنی داری مشاهده نشد. در هر دو وضعیت تغذیه ای، حضور ماده آلی در بسترهای کشت دارای میکاهای تری اکتاهدرال (فلوگوپیت و بیوتیت) باعث افزایش معنی دار میزان جذب پتاسیم شاخسار و ریشه نسبت به شرایط بدون ماده آلی شد. پراش پرتو ایکس، تغییر کانی شناسی فلوگوپیت و بیوتیت را در هر دو وضعیت تغذیه ای نشان داد، اما هیچگونه تغییر کانی شناسی در موسکویت توسط پراش پرتو ایکس تشخیص داده نشد. با حضور ماده آلی، در هر دو وضعیت تغذیه ای تغییرات کانی شناسی چشمگیری در کانی تری اکتاهدرال فلوگوپیت ایجاد شده و باعث تبدیل این کانی به ورمیکولیت و مقادیر ناچیزی اسمکتیت و کلریت گردیده است. در بسترهای دارای بیوتیت در شرایط تغذیه ای با پتاسیم، ماده آلی تأثیری در میزان تغییرات کانی شناسی نداشته است، اما در وضعیت تغذیه ای بدون پتاسیم افزودن ماده آلی به بسترهای حاوی این کانی منجر به افزایش تغییرات کانی شناسی شده است. به نظر می رسد که تجزیه ماده آلی و فعالیت های ریشه اسیدیته ریزوسفر را افزایش داده و رهاسازی پتاسیم را از کانی های تری اکتاهدرال فلوگوپیت و بیوتیت در شرایط کمبود پتاسیم تسهیل کرده است. بنابراین ماده آلی می تواند رهاسازی پتاسیم را از ذخایر پتاسیمی افزایش دهد. البته مقدار ماده آلی افزوده شده کلمات کلیدی : رهاسازی پتاسیم، فلوگوپیت، بیوتیت، موسکویت، تغییرات کانی شناسی، ماده آلی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی